淺談氣體滅火系統(tǒng)滅火劑輸送管道氣壓強(qiáng)度試驗(yàn)
氣體滅火系統(tǒng)屬中、高壓滅火系統(tǒng)，滅火時滅火劑輸送管道需承受滅火劑噴放所產(chǎn)生的壓強(qiáng)和沖擊力，如果滅火劑輸送管道安裝出現(xiàn)問題，將釀成嚴(yán)重的事故，危害人們的生命和財產(chǎn)安全。為確保氣體滅火系統(tǒng)使用的安全性，杜絕事故的發(fā)生，滅火劑輸送管道安裝完畢應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范的要求進(jìn)行強(qiáng)度和氣密性試驗(yàn)。通過試驗(yàn)全面檢測鋼管、管件、支吊架等零部件的產(chǎn)品質(zhì)量和安裝質(zhì)量，綜合評估系統(tǒng)管道的安全性能和密封性能。
1. 試驗(yàn)方法和試驗(yàn)壓力確定
依據(jù)GB50263-2007《氣體滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》中5.5.4條規(guī)定，結(jié)合施工現(xiàn)場情況，在滅火劑輸送管道安裝后，筆者建議采用氣壓強(qiáng)度試驗(yàn)代替水壓強(qiáng)度試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)。這樣既避免了水壓強(qiáng)度試驗(yàn)時泄漏對防護(hù)區(qū)設(shè)備和墻壁造成的水損現(xiàn)象，又節(jié)約了試驗(yàn)成本和工時。滅火劑輸送管道氣壓強(qiáng)度試驗(yàn)的壓力可按表1取值。
表1 滅火劑輸送管道氣壓強(qiáng)度試驗(yàn)壓力
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系統(tǒng) 類別 |
最大充裝密度 (kg/m3) |
貯存壓力(+20℃時) (MPa) |
貯瓶或減壓后最大工作壓力(+50℃時) (MPa) |
氣壓試驗(yàn)壓力 (MPa) |
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高壓二氧化碳?xì)怏w滅火系統(tǒng) |
600 |
5.7 |
12.4 |
12 |
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低壓二氧化碳?xì)怏w滅火系統(tǒng) |
— |
— |
— |
3.2 |
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混合氣體IG-541滅火系統(tǒng) |
— |
15.0 |
≤7 |
10.5 |
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— |
20.0 |
≤7 |
10.5 |
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七氟丙烷滅火系統(tǒng) |
1120 |
2.5 |
4.2 |
4.83 |
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1120 |
4.2 |
6.7 |
7.71 |
|
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950 |
4.2 |
5.3 |
6.1 |
|
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1080 |
5.6 |
8.0 |
9.2 |
2. 試驗(yàn)氣源的選用和計算
依據(jù)規(guī)范的要求試驗(yàn)氣源可以采用氮?dú)饣驂嚎s空氣。在進(jìn)行氣壓強(qiáng)度試驗(yàn)時，應(yīng)該采用何種氣源比較經(jīng)濟(jì)合理呢？氮?dú)庑枰獜氖袌鲑徺I，壓縮空氣可以用空氣壓縮機(jī)直接供氣，似乎采用壓縮空氣要經(jīng)濟(jì)一點(diǎn)。其實(shí)不然，首先，普通的空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的氣壓達(dá)不到試驗(yàn)規(guī)定的壓力，還需專門購買或租用高壓空氣壓縮機(jī)。其次，高壓空氣壓縮機(jī)在工作中用水用電量大，且產(chǎn)氣量少，需要的試驗(yàn)時間很長。尤其是在管道泄漏點(diǎn)多時，試驗(yàn)壓力很難增高。曾經(jīng)有施工方借用本公司的高壓空氣壓縮機(jī)，在某工地進(jìn)行管道試驗(yàn)時就遇到過壓力不增加的情況，最后不得不改用氮?dú)膺M(jìn)行試驗(yàn)。在此，建議使用氮?dú)庾鳛樵囼?yàn)氣源。目前全國各地都有氣站，購買非常方便，氮?dú)獾膬r格也不高，只需交納一定押金，氣站就能將灌裝好的氣瓶直接送到工地。
試驗(yàn)加壓用氮?dú)馄恳话氵x用40升15MPa鋼瓶，實(shí)際瓶內(nèi)充裝壓力在13MPa左右。一個防護(hù)區(qū)滅火劑輸送管道試驗(yàn)用氣量需要多少瓶氮?dú)猓梢圆捎糜嬎愎艿纼?nèi)的平衡壓力的方法推導(dǎo)出所需鋼瓶數(shù)量。為充分利用氮?dú)馄績?nèi)的壓力，減少氮?dú)馄康氖褂昧浚嬎銜r應(yīng)按單個氮?dú)馄恳来蜗蚬芫W(wǎng)內(nèi)加壓計算鋼瓶數(shù)量。從第一個氮?dú)馄肯蚬艿纼?nèi)加壓開始計算求得管道內(nèi)的平衡壓力，直至第N個瓶，使計算出的管道內(nèi)的平衡壓力達(dá)到氣壓強(qiáng)度試驗(yàn)規(guī)定的壓力值，N即為試驗(yàn)所需氮?dú)馄繑?shù)。因試壓過程中可能存在泄漏等問題，最終確定氮?dú)馄繑?shù)量時，應(yīng)按計算數(shù)量的1.05～1.1倍適當(dāng)多配置幾個計算。
3. 氣壓強(qiáng)度試驗(yàn)管網(wǎng)連接
進(jìn)行滅火劑輸送管路氣壓強(qiáng)度試驗(yàn)時，將氮?dú)馔ㄟ^管路連接到選擇閥出口滅火劑輸送管路上焊接的壓力訊號器座上，向管網(wǎng)內(nèi)加壓，是最方便的一種連接方法。試驗(yàn)管網(wǎng)連接見圖1。
圖1 氣壓強(qiáng)度試驗(yàn)管網(wǎng)連接圖
1. 氮?dú)馄?2. 氮?dú)馄砍隹诮宇^ 3. 輸氣管1 4. 針形閥 5.壓力表 6. 輸氣管2 7. 選擇閥 8. 試壓接頭 9. 壓力訊號器座 10. 滅火劑輸送管路
如圖1所示，將氮?dú)馄砍隹诮宇^2與氮?dú)馄?相連，試壓接頭8與選擇閥出口滅火劑輸送管路上的壓力訊號器座9相連，開啟氮?dú)馄块y門和針形閥4即可向滅火劑輸送管路內(nèi)充壓。壓力平衡后，關(guān)閉針形閥和氮?dú)馄块y門，更換氮?dú)馄?，直至壓力?顯示的壓力達(dá)到試驗(yàn)壓力。
4. 試驗(yàn)注意事項(xiàng)
（1）試驗(yàn)前應(yīng)確認(rèn)所試區(qū)域選擇閥已處于關(guān)閉狀態(tài)，所試區(qū)域外圍管網(wǎng)已處于封閉狀態(tài)，也就是說噴嘴處是否用堵頭或鋼管一端是否用焊接鋼板進(jìn)行封堵。
（2）試驗(yàn)前應(yīng)先進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)，先將針型閥打開，再緩慢打開氮?dú)馄浚瑫r觀察壓力表5的變化情況，當(dāng)壓力值上升到0.2MPa時，關(guān)閉氮?dú)馄亢歪樞烷y，檢查每個焊接處與螺紋接口處是否有泄漏，如有泄漏，應(yīng)修復(fù)后方可繼續(xù)向管道內(nèi)充氣試壓。
（3）試驗(yàn)時，應(yīng)逐步緩慢增加壓力，當(dāng)壓力升至試驗(yàn)壓力的50%時，停止加壓，經(jīng)觀察未發(fā)生泄漏或異狀，繼續(xù)按試驗(yàn)壓力的10%逐級升壓，每級穩(wěn)壓3min，直至達(dá)到試驗(yàn)壓力。關(guān)閉氣源或針型閥，穩(wěn)壓3min后，各管道無變形，泄漏量不超過試驗(yàn)壓力的10%為合格。
（4）試驗(yàn)過程中如需更換氮?dú)馄?，?yīng)先將針型閥關(guān)閉，再將氮?dú)馄筷P(guān)閉，將氮?dú)馄砍隹诮宇^與氮?dú)馄糠蛛x，更換新氮?dú)馄?。試?yàn)過程中如發(fā)現(xiàn)有泄漏等現(xiàn)象，應(yīng)中止加壓，查明原因修復(fù)后方可繼續(xù)試驗(yàn)。
（5）試驗(yàn)結(jié)束后，旋松氮?dú)馄砍隹诮宇^螺套半圈，將輸氣管1內(nèi)的氮?dú)饩徛艃艉?，方能將出口接頭完全拆卸下來。然后將輸氣管1固定住，緩慢打開針型閥將管網(wǎng)中的氮?dú)忉尫诺娇諝庵校杏浺欢ㄒ徛尫?，以免高壓氣體傷人或損壞設(shè)備。管網(wǎng)內(nèi)氣體排放干凈后，才能拆除輸氣管2，繼續(xù)進(jìn)行下一個區(qū)域的試驗(yàn)。
（6）為了減少試驗(yàn)用氮?dú)馄繑?shù)量，降低試驗(yàn)成本，可將試驗(yàn)合格后管道內(nèi)有壓力的氣體引到下一個需要試驗(yàn)的防護(hù)區(qū)管道內(nèi)。
注：本文為《淺談氣體滅火系統(tǒng)滅火劑輸送管道的安裝與氣壓強(qiáng)度試驗(yàn)》中“2. 滅火劑輸送管道氣壓強(qiáng)度試驗(yàn)”部分內(nèi)容節(jié)選，如需全面詳細(xì)了解，該文章全文已發(fā)表在2014年第11期《消防技術(shù)與產(chǎn)品信息》。
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