末端試水裝置壓力表讀數(shù)靜壓工作壓力 OpinionsonEquipmentapparatustodetectend-pointwaterofsprinklerssystems
LiuMing
Abstract:Equipmentapparatudetectingend-pointwaterisoneimportantpartofsprinklersystems.ThecutlinesofEquipmentdetectingend-pointwaterincriterionarenotaccurate.Wecanfindthereasonableformandtherationalreadingofpiezometertoimprovethetechnologyofdesignbytheratiocinationandtheworkexperiences.
Keywords:Equipmentapparatusdetectingend-pointwater;Readingofpiezometer;Static-Press;Dynamic-Press
自動噴水滅火系統(tǒng)是目前世界上公認(rèn)的最有效自救滅火方式,該系統(tǒng)具有安全可靠,經(jīng)濟(jì)實用,滅火成功率高等優(yōu)點。要完成一套具有以上作用特點的自動噴水滅火系統(tǒng),需要設(shè)計人員全方位理解噴灑設(shè)計和安裝規(guī)范,從完成的工程調(diào)試試驗中不斷總結(jié),才能使其在滅火時達(dá)到良好的使用效果。
自動噴水滅火系統(tǒng)末端試水裝置是噴灑系統(tǒng)的重要組成部分,通過此裝置可以檢測整個系統(tǒng)運(yùn)行狀況,《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50084-2001,以下簡稱“設(shè)計規(guī)范”),條文解釋中對此裝置作用做了詳細(xì)的詮釋:“為了檢測系統(tǒng)的可靠性,測試系統(tǒng)能否在開放一只噴頭的最不利條件下可靠報警并正常啟動,要求在每個報警閥的供水最不利處設(shè)置末端試水裝置。末端試水裝置測試的內(nèi)容,包括水流指示器、報警閥、壓力開關(guān)、水力警鈴的動作是否正常,配水管道是否通暢,以及最不利點處的噴頭工作壓力等?!?p style="line-height: 3em;">
但筆者在設(shè)計和安裝過程中也發(fā)現(xiàn)了規(guī)范上述內(nèi)容有不妥之處,在這里和大家一起探討。首先對上述測試內(nèi)容進(jìn)行分析,設(shè)計規(guī)范要求此裝置檢測水流指示器、報警閥、水力警鈴動作是否正常。為此大家應(yīng)首先應(yīng)了解濕式報警閥、水流指示器和流量的關(guān)系,根據(jù)《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施建筑產(chǎn)品選用技術(shù)》(給水排水)提供產(chǎn)品技術(shù)參數(shù):國產(chǎn)ZSJZ漿狀水流指示器(規(guī)格為DN100)最低動作流量15.00Lmin,國產(chǎn)ZSFZ報警閥(規(guī)格為DN100)最低動作流量60.00Lmin。因此當(dāng)管網(wǎng)有超過上述規(guī)定的流量,就可以達(dá)到測試管網(wǎng)運(yùn)行狀況的目的。末端試水裝置的試水接頭是相當(dāng)于一個標(biāo)準(zhǔn)噴頭的放水口,其出口的流量系數(shù)應(yīng)與同樓層或防火分區(qū)內(nèi)的最小流量系數(shù)噴頭相同,那么在相同的工作壓力下,其流量也和噴頭一致?,F(xiàn)在市場通用的標(biāo)準(zhǔn)噴頭的流量系數(shù)K=80,按照設(shè)計規(guī)范規(guī)定的最不利末端要有0.05MPa的工作壓力,這樣通過計算,此噴頭的流量就達(dá)到了1.00L。所以末端試水裝置在上述0.05MPa的工作壓力下,打開裝置,管網(wǎng)流量也能達(dá)到1.00L,這樣水流指示器,報警閥就能開始工作,進(jìn)而達(dá)到測試系統(tǒng)可靠性的目的。
為了表示清楚,設(shè)計規(guī)范在條文解釋里列出了試水裝置的圖例(見圖2-1):試水裝置由表前閥門、壓力表、試水接頭等組成。筆者認(rèn)為設(shè)計規(guī)范圖例有明顯的不妥之處。筆者通過和幾個壓力表廠家聯(lián)系溝通得知,廠家所生產(chǎn)的普通壓力表、雙面壓力表、矩形壓力表、膜片壓力表等類型的表在正常情況下都只能測量靜壓?!冻S眯⌒蛢x表及特種閥門選用安裝》圖集(01SS105)給出了彈性壓力表工作原理:“被測介質(zhì)壓力經(jīng)儀表接頭導(dǎo)入彈性元件使之自由端產(chǎn)生位移進(jìn)而轉(zhuǎn)換到刻度盤讀數(shù)”,彈性元件一般和流速平行,因而無法把流速的動能轉(zhuǎn)換到彈性元件上。而在施工時壓力表取樣管一般只焊接在管道上,沒有迎著流體流向斜插到管道中心,所以實際測量時也只能是靜壓。那么此裝置的表前閥門在打開之前閥后管內(nèi)無水,表讀數(shù)應(yīng)該是零;而在打開后其靜壓值也接近為零,其推導(dǎo)過程如下:由伯諾利方程
z1+α1v122g+p1ρg=z2+α2v222g+p2ρg+hι
式中v-斷面流速,m;
α-流速修正系數(shù);
pρg-斷面壓頭,m;
hι-兩個斷面間水頭損失。
見圖1,以0-0為基準(zhǔn)面分別列Ⅰ-Ⅰ和Ⅲ-Ⅲ,Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ斷面間的伯諾利方程如下:
z1+α1v122g+p1ρg=z3+α3v322g+p3ρg+hι3
由:z1=H,
v1=0,
p1=p3=p0=0(相對壓強(qiáng)),
z3=0,
所以:H=α3v322g+hι3(1)
z1+α1v122g+p1ρg=z2+α2v222g+p2ρg+hι2
由:z1=H,
v1=0,
p1=p0=0(相對壓強(qiáng)),
z2=0,
所以:H=α2v222g+p2ρg+hl2(2)
當(dāng)表前閥門完全打開,Ⅱ,Ⅲ斷面管徑相同,由連續(xù)性方程得v2=v3,α2=α3.
由(1),(2)式得:壓力表讀數(shù)p2ρg=hι3-h(huán)ι2(兩斷面間水頭損失)。
筆者認(rèn)為測量壓力表后管道水頭損失在工程上毫無意義,沒必要為了此而安裝一個壓力表,那么用壓力表來實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)任務(wù)就落空了,所以筆者認(rèn)為圖2-1圖示在這一點上設(shè)計的不太合理。
而《自動噴水滅火系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》(GB50261-96,2003年版,以下簡稱“施工規(guī)范”)的圖示中則在壓力表后多設(shè)置了一個閥門(見圖2-2),試水操作人員可以在“準(zhǔn)工作狀態(tài)”下把表后閥門常閉,表前閥門常開,這樣壓力表可以隨時顯示管網(wǎng)末端的壓力。解決了設(shè)計規(guī)范所給圖例的弊端。但是,在設(shè)計規(guī)范和施工規(guī)范并沒有明確規(guī)定壓力表讀數(shù)范圍,《給水排水設(shè)計手冊》(第二版,第二冊)也沒有給推算壓力表讀數(shù)計算公式。而很多設(shè)計資料把壓力表的讀數(shù)和0.05Mpa的靜壓力相互比較,認(rèn)為壓力表讀數(shù)在大于上述壓力時,此系統(tǒng)就能正常運(yùn)行,而很多消防安裝公司也是參照此標(biāo)準(zhǔn)
圖1管路圖 Thecutlineofpipeline 進(jìn)行調(diào)試,很顯然這些做法都是錯誤的。因為當(dāng)水流動的時候,在管路水頭損失削減下,0.05MPa靜壓力所剩無及,那么在試水接頭所流出的水量也就遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到報警閥報警所需數(shù)值,這樣的話此系統(tǒng)就有可能存在延誤報警的 圖2三種末端試水裝置示意圖 Threekindsofcutlinesabouttheequipmentdetectingend-pointwater 隱患。 為了解決以上問題,有的消防安裝公司測試的時候,在末端加一個流量計,通過比較流量計讀數(shù)和報警閥工作流量值,來判斷系統(tǒng)運(yùn)行是否正常。這種方法,筆者認(rèn)為比較復(fù)雜。完全可以根據(jù)圖2-2給出的圖例,利用“準(zhǔn)工作狀態(tài)”下壓力表的讀數(shù)判斷系統(tǒng)可靠性,來減少工作量,那么找出“準(zhǔn)工作狀態(tài)”下壓力表合理讀數(shù)就變的非常重要。正如上述,設(shè)計規(guī)范沒有明確給定數(shù)值,只有通過設(shè)計人員來計算給定。在理解了工作壓力和靜壓的區(qū)別后,這個問題就變的清楚了,筆者認(rèn)為,設(shè)計人員只要算出在試水時末端之前管路總損失,然后加上規(guī)范規(guī)定的0.05Mpa壓力值,得出的數(shù)據(jù)就是壓力表最小讀數(shù)。這樣試水操作人員只要根據(jù)設(shè)計人員在計算書給出的數(shù)值來和壓力表實際讀數(shù)進(jìn)行比較,就可以很清楚判斷系統(tǒng)運(yùn)行狀況。 另外《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施》(給水排水)也對末端試水裝置進(jìn)行圖示(見圖2-3)。筆者認(rèn)為此圖示也有明顯缺陷:除了有上述設(shè)計規(guī)范圖示的不足外,此裝置給檢修壓力表帶來不便。 末端試水裝置在噴灑系統(tǒng)中起到了監(jiān)測