影响自动喷水灭火系统可靠性及技术改进措施
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摘要：随着社会经济的快速发展和现代科学技术的不断进步，许多建筑的火线隐患和危险性在日益地增加，这就对自动灭火系统提出来新的要求。本文通过分析自动喷水灭火系统的控制程序，针对影响系统可靠性的有关问题进行探讨。为相关技术人员提供参考与借鉴。
Abstract: with the rapid development of social economy and modern science and technology unceasing progress, many of the hidden danger and risk building in increasingly increase, this to the automatic fire extinguishing system out new requirements. Through analysis of automatic sprinkling system control program, in view of the impact on the reliability of the system is discussed. For related technical personnel to provide reference and the model.
Keywords: automatic sprinkler system; Control program; Reliability; Improvement measures
中图分类号： V233.7+47 文献标识码： A 文章编号：
自动喷水灭火系统作为建筑消防设施中重要的组成部分，在大量工程实践中受到了广泛的应用。但由于消防管理水平、系统本身存在的问题及人们长期以来对建筑消防的固有观念等因素，使得当前消防的可靠性水平不要。同时也使得自动喷水灭火系统在建筑消防减灾中的主导地位尚未确立。因此，提高自动喷水灭火系统的可靠性和实用性便成为了相关技术人员和部门迫切需要解决的问题。通过对系统控制程序的分析以及影响系统可靠性相关问题的探讨，对相关技术进行改造，寻找合理有效的处理措施。对提高系统的可靠性具有重要意义。
1 自动喷水灭火系统的控制程序分析
一般而言，自动喷水灭火系统在运作过程中，主要是以自动功能的高可靠性作为运作的条件，其手动功能和通过水泵接合器供水功能只能作为一种补救措施。现场手动启动和在消防控制室手动启动两种方式是对喷淋泵自动控制方式的补充。当自动控制失效时使用手动方式启动，虽然这三种方式是并联的，但是执行快慢不同，最快的是自动控制方式，最慢的是现场手动启动方式。
在可靠性理论中，串联系统的串联环节越多其可靠性就越低。从喷头动作到喷淋泵动作持续供水这一流程中，按照可靠性理论分析，这是一个串联系统，任一个环节发生故障，都会使系统不能正常自动喷水，因此应去掉不必要的环节，对于关键环节可以用冗余技术增加该环节的可靠性。
在压力开关联动喷淋泵的流程中，中间环节有三个，而且其中一个有两个状态，在这一流程中环节太多，可靠性受到影响。由于压力开关联动喷淋泵的环节非常关键，可以通过冗余技术增加可靠性。以下三个关键环节容易出现故障：
（1）喷淋泵控制器上的转换开关处于手动挡位时自动功能不能实现，并且该开关容易被误操作。
（2）湿式报警阀报警口上的控制阀是一个容易被误操作的阀门，它是压力开关能否动作的控制阀，也是一个关键环节。
（3）消防水箱的补水控制阀是一个易损配件，它的损坏可以导致消防水箱缺水，进一步影响系统的稳压和火灾初期供水。
这些关键环节是系统可靠性的重要组成，应从这些环节入手，采取措施提高系统的可靠性。
2 影响系统可靠性的有关问题及技术改进措施分析
2.1 喷淋泵的控制方法
1）喷淋泵控制的常规方法
GB50084－2001（2005年版）《自动喷水灭火系统设计规范》规定，由湿式报警阀的压力开关连锁启动喷淋泵，由于对该条文的理解不一致，出现两种做法，一种是将压力开关与喷淋泵控制器直接连接，压力开关动作信号直接启动喷淋泵；另一种做法是压力开关信号通过火灾报警系统联动启动喷淋泵。
后一种做法相比前一种做法，增加了2个模块、1个火灾报警控制器和1个消防联动控制器等4个中间环节，对于串联系统增加越多的串联环节可靠性越低。事实上许多火灾报警系统的联动控制平时设在手动控制方式，此时的自动喷水灭火系统也是处于手动状态的。因此，为了喷淋泵控制的可靠性更高，应采用第一种方式。
采用湿式报警阀压力开关控制喷淋泵启动，在稳压系统故障情况下，供水管道上的压力会自然下降，湿式报警阀前压力降低，如果喷头动作或者打开末端试水装置后，湿式报警阀不能开启，湿式报警阀压力开关不会动作，造成喷淋泵不能联动，这种情况时常发生，应从技术上找出解决办法。
2）NFPA中消防泵的控制方法在NFPA20中消防泵由压力开关控制，压力开关连接在泵的出口供水管道上，位于控制阀与止回阀之间，当压力开关的压力值下降到设定值时发出动作信号，启动喷淋泵，如图1所示。平时管网中压力自然下降时由稳压泵稳压，稳压泵的流量很小，用于补充管网的自然渗漏的水量。
图２ＮＦＰＡ２０中压力开关控制消防泵示意图
3）提高可靠性的喷淋泵控制方法
（1）双压力开关并联控制喷淋泵方法：湿式报警阀压力开关控制喷淋泵的控制方式，是在湿式报警阀打开后才会动作，受制于系统的稳压系统，稳压系统故障时湿式报警阀无法打开，喷淋泵无法联动；供水管上的压力开关控制喷淋泵的控制方式，压力开关直接监视系统供水管的压力，低于设定的最低压力值时压力开关动作，联动喷淋泵启动。把这两种方式并联使用，可以互为补充，增加喷淋泵控制的可靠性，又不会增加太多的成本，为改进后的自动喷水灭火系统的控制流程图，压力开关1和压力开关2对喷淋泵的控制是并联关系。
（2）喷淋泵控制器的“万能开关”设置问题。“万能开关”一般设有三个挡位，2个自动挡位，1个手动挡位。当设在手动挡位时，喷淋泵不能自动启动，这种情形经常发生，影响了系统的可靠性，建议取消“万能开关”，从而减少因管理中的误操作造成系统在火灾时喷淋泵不能启动的情形发生，减少了一个中间环节，增加了系统的可靠性
2.2 压力开关的减震措施
（1）减震措施的必要性。自动喷水灭火系统中经常使用电接点压力表或者压力开关控制稳压泵的启停。稳压泵的上下限压力值设定后一般不应更改，但是由于电接点压力表或者压力开关通常直接安装于供水管道上，没有采取减震措施，水压波动冲击常常会造成电接点压力表和压力开关损坏，上下限发生位移，压力指针失灵，最后造成稳压泵不能正常工作。
（2）NFPA20中压力开关的减震措施。在美国的NFPA20中，采取“双止回阀”减震，如图2所示。
图2“双止回阀”减震和测试装置连接示意图
在该种装置中，消防泵由压力开关启动，压力开关的压力传感线设在泵的出水管上，连接在止回阀和控制阀之间的管道上。压力传感线上设有减震装置，减震装置是止回板上带小孔的双止回阀装置，或者是带小孔的双膜板装置，小孔直径2．4mm。
在图2中，如水源清洁，止回阀可用带有直径2．4mm圆孔的耐腐蚀膜替代。
压力传感线为DN15的铜管或者不锈钢管，两个止回阀之间间隔1．5m以上，在第二个止回阀后设压力开关，在压力传感线的第一个止回阀后和压力传感线的末端各设一对公称直径15mm的试验用球阀，在试验球阀之间设有一个带直径6mm孔的塞子，试验用球阀用于测试压力开关对泵的控制功能。
当水压波动冲击管网时，大部分冲击被双止回阀阻挡，又不影响对压力的测量。系统中设置了测试装置，可以测试压力开关和喷淋泵的联动功能，这种措施值得借鉴，可以减少由于电接点压力表或者压力开关因管网压力冲击造成的损坏，以及由此造成的稳压系统故障。目前国内有少数采用了这种方法，这些实例中压力开关的控制功能比较稳定。
2.3 湿式报警阀报警管路上的控制阀设置
（1）湿式报警阀常见的误操作影响。湿式报警阀的报警管路上依次连接有控制阀、延迟器、压力开关和水力警铃，在进行湿式报警阀功能检查时或者进行末端排水检查时，报警阀开启后常常会出现不能很快复位的情况，警铃持续不停地响，工作人员会将报警管路上的控制阀关闭，其后如忘记将其打开，会造成喷淋泵不能自动启动的后果。此外，还有其他原因也会导致控制阀被误关。
（2）减少误操作的技术措施。建议将湿式报警阀报警管路上的控制阀从报警口处移至警铃前，只控制警铃，不影响压力开关动作。在压力开关启动喷淋泵的控制程序上减少了一个环节，增加了可靠性。如果因湿式报警阀暂时不能复位，报警管路持续进水，可以先关闭警铃使其停止发出响声，这时延迟器会持续漏水一段时间，待湿式报警阀复位后停止漏水。如果仍然不停止漏水，则应对湿式报警阀进行维修清洗。
2.4 喷淋系统高位消防水箱的补水可靠性措施
（1）提高消防水箱的可靠性的必要性。有关消防规范中对于高位消防水箱的技术要求包括了容积、水箱设置高度、出水管道上设止回阀、出水管的管径等等，但是没有关于消防水箱补水管的要求，对补水管的水压、管径、水源可靠度都未做要求。因此建议在有关技术规范中明确高位消防水箱的补水管的管径和供水压力大小，补水的保证率等技术要求。
（2）消防水箱补水控制阀故障导致水箱缺水问题。消防水箱的补水管出口处设有浮球阀或电磁阀，用于控制供水。由于管理不善，有些单位的消防水箱的浮球阀或电磁阀故障后将其停用，没有及时维修，造成消防水箱用水得不到及时补充，影响系统稳压。建议用冗余办法增加其可靠性，即用双浮球阀或者双电磁阀。当其中一个浮球阀或者双电磁阀故障检修时，用另一个替代使用，提高消防水箱供水保证率。
3 结论
总而言之，提高自动喷水灭火系统的可靠性和实用性是一项技术性要求比较高的工作。不仅要求我们对系统的相关技术进行改造，也应加强消防设施的维修和保养，提高消防产品的质量。同时在我国大力推广自动喷水灭火系统的使用，加强对该系统的投入，从而进一步完善该系统的设计和管理。
参考文献
[1] 王红玉 莫宏涛 魏素一，提高自动喷水灭火系统供水可靠性的措施[J].消防技术与产品信息,2003.08
[2] 胡保卫, 自动喷水灭火系统供水可靠性及改进措施研究[J].科技广场,2010.06