消防设施操作员培训中湿式自动喷水灭火系统浅见

摘要：湿式自动喷水灭火系统是建（构）筑物中最常见、最有效的自救灭火设施，对扑灭初期火灾具有重要的作用，所以在日常的操作维护管理等方面要尤为重视。根据消防法和有关标准规定操作维护消防设施的人员需要通过培训持证上岗，而且湿式自动喷水灭火系统也是“消防设施操作员”培训中重要的考核内容，如果对系统不熟悉可能直接导致系统不能发挥正常作用。所以本文从湿式教学系统生产过程出发，结合经常困扰学员的问题，依据标准进行分析探讨。

关键词：自动喷水灭火系统;湿式报警阀;压差比;末端试水装置

自动喷水灭火系统由洒水喷头、末端试水装置、水流指示器或压力开关、报警阀组、信号控制阀、管道、供水设施等组成，在发生火灾时自动喷水的灭火系统是世界上公认的最为有效的自救灭火设施之一，用量最大、应用最广泛。而湿式系统与其他喷水系统的主要区别是装有湿式报警阀，是只允许水流入系统并在一定的流量、压力下驱动所属部件发出报警的一种单向阀。国家职业标准对操作消防设施的人员明确称为消防设施操作员，并进行了相关的职业水平要求，其中湿式自动喷水灭火系统是主要的教学内容，为促进学员更好地接受，教学中将设施进行模块分组，模块之间采用软管连接，将实操移动直观地展示给学员，对其中一些困扰的问题进行讨论，以期更清晰明确。

一、湿式自动喷水灭火系统工作原理

湿式系统（见图1）是一种闭式系统，在准工作状态时系统侧充满有压水，用于启动系统，适用安装在全年不会出现过热危险或不结冰的场所内（即环境温度范围4℃≤湿式系统≤70℃），该系统在闭式喷头感受到高于或低于正常环境温度后破裂即动作喷水，其控火、灭火成功率高。

1.湿式报警阀  2.信号阀  3.排气阀  4.水流指示器  5.闭式洒水喷头  6.末端试水装置  7.供水设施  8.水泵接合器  9.室内消火栓箱

湿式系统相对来说结构简单，处于伺应状态时，由高位消防水箱或稳压装置维持管道内充水的壓力;火灾发生时，闭式喷头探测火灾，水流指示器指示起火位置，报警阀组上压力开关发出触发信号启动消防泵，系统启动（见图2）。系统启动后，由喷淋消防泵向打开的喷头持续供水从而喷洒一定强度的水实施灭火。

二、教学过程中的问题分析

（一）报警流量、压力与组件关系

装配好的湿式报警阀（见图3），在进口压力分别为 0.14MPa，0.70MPa，1.20MPa，1.60MPa，系统侧相应放水流量为60 L/min，80 L/min，170 L/min，压力开关和水力警铃均应发出信号报警。在系统侧放水流量为15 L/min和进口压力为0.14MPa 时，水力警铃和压力开关都不应发出信号报警。这些流量和压力参数的设定就决定了各零部件的要求，从而确保了湿式系统的正常工作。

延迟器是湿式系统特有的组件，作用是防止误报警，储水量为2L。在进口压力为 0.14MPa、系统侧放水流量为60 L/min 时，报警口（不安装延迟器的湿式报警阀）或延迟器顶部压力不应小于0.05MPa。

水力警铃的工作压力不应小于0.05MPa，与报警阀连接的管道，其管径应为20mm，总长不宜大于20m。不安装延迟器时系统侧放水后15s内报警装置应开始连续报警;安装延迟器时通过调整节流孔大小保证系统侧放水后5s～90 s内报警装置发出连续报警。

压力开关是一种压力传感器，安装在延迟器出口后的报警管道上，动作压力范围为0.035MPa～0.05MPa，确保报警阀在最低的进口压力和流量下，其装的微动开关触点能连锁启动喷淋消防泵。

水流指示器流量小于或等于15L/min时，应无报警信号输出，那么系统侧有渗漏时确保不发出信号;而在流量大于15L/min且小于或等于37.5L/min，输出报警信号，指示火灾发生的部位。

至于为什么最小值选择0.14MPa来判断报警的性能，是依据《城镇供水服务》CJ/T316中第6条要求“供水水压应符合CJJ58中第3条要求，供水管网末梢压力不应低于0.14MPa，管网压力合格率不应低于97%。”的规定，所以规定了报警阀应在0.14MPa压力下符合设计性能。

（二）湿式报警阀的压差比

根据标准GB5135.2有关压力比的条款要求：进口压力分别为0.14MPa、0.7MPa、1.2MPa、1.6MPa，在阀瓣组件开启过程中，其上下两侧压差（ΔP）最大时，进口压力（P1）与出口压力（P2）之比值不应大于1.16。根据这条要求，产品设计时决定了密封面的宽度ØD和Ød的比值（见图4），在同样水压强度下确保密封状态下上腔压力大于下腔压力，阀门处于密封状态，而水源的波动通过溢流孔来泄漏至排水管路。

通过压力比自然能够换算出在不同水压强度时的上下腔的具体压力差值。计算如下： P1/（P2-ΔP）≤1.16，我们先不考虑密封面积差下的压差ΔP来计算出P2。

P1=0.14MPa时，P2= P1/1.16=0.14/1.16=0.121 MPa

ΔP=P1-P2=0.019MPa

不同进口压力下的压差比如表：

因此我们可以通过报警阀瓣上的补偿器来调整上下腔的压力波动，压差调整范围0.019MPa～0.22MPa内。但在实际的工作中，报警阀上的出口压力表显示高于这个值，是由于高位水箱的出水阀门关闭，使进口压强即供水侧泄漏降低，或高位水箱的出水管路直接接在了湿式系统侧，哪样反应出来出口压强反而增大，压力表显示值大。

（三）末端试水装置的功能

末端试水装置由试水接头、压力表、试水阀组成，有条件的安装相应部件实现远程传输压力、流量显示。为检验系统的可靠性，在湿式系统最不利点洒水喷头处应设末端试水装置，其他防火分区、楼层均应设直径为25mm的试水阀，从而实现测试湿式系统的各项功能是否正常。

末端试水装置的试水接头不是简单的装同规格的洒水喷头，而是要经过流道设计符合最不利点处喷头的工作压力下的流量要求，它的作用有：检查最不利点处喷头的工作压力;检查水流指示器、报警阀、压力开关、水力警铃是否正常工作，以0.94L/s～1.5L/s的流量开启末端试水装置后5min内，能自动启动消防喷淋泵;检查配水管道是否畅通;如在干式、预作用系统中还可以测试排气充水时间。

对于末端试水装置应采用孔口出流的方式，其所接的排水立管的管径不应小于75mm，是参照国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015的要求，以DN75为例，不通气排水立管随工作高度减小排水能力增大，高度超过6m时排水能力0.5L/s;高度5m时排水能力0.7L/s;高度3m时排水能力1.35L/s。而设有伸顶通气管的立管DN75的最大排水能力达到了2.5L/s。而末端试水装置的相当于一个标准喷头的试水接头流量系数为K80时，在工作压力为0.1MPa时流量为1.33L/s，因此设伸顶通气管管径不应小于75mm的规定，也是便于试验时更好排水。

（四）水泵接合器的要求

消防水泵接合器一般应由消防接口、本体、泄水阀、止回阀和安全阀、水流截断阀等组成，它上面的泄水阀的设计应保证在使用后将消防接口到水流止回装置间的余水排尽，安全阀确保管網的安全。作用是当室内消火栓或喷淋管网供水不足时，利用消防车从室外水源取水，往室内管网内供水。

类型分为地上式、地下式、墙壁式。地上式消防水泵接合器的栓身与接口高出地面，一般设在建筑物周围附近、便于消防人员使用的地方，目标明显，使用方便。地下式消防水泵接合器设在建筑物周围附近的专用地下井中，不占地方，地面附近应有明显标志;安装时应使井盖底面与进水口的距离不大于0.4m，且不应小于井盖的半径。墙壁式消防水泵接合器与墙面上的门、窗、孔、洞的净距离不应小于2.0m，且不应安装在玻璃幕墙下方，安装高度距地面宜为0.70m;这些规定都是便于发生火灾时人员使用，并防止火势烧毁水带或高空坠物引起人身伤亡。

设定位置是在室外便于消防车使用的地点，且距室外消火栓或消防水池的距离不宜小于15m，并不宜大于40m。由于保证消防车能正常运转且能发挥较大效能时的流量为10L/s～15L/s，所以一般消防水泵接合器DN150的通水能力为15L/s，DN100通水能力为10L/s。

三、结语

我们要注意的是湿式自动喷水灭火系统具有自动探测、报警和喷水灭火的功能，可以与火灾探测报警系统联合使用，但不是通过其中的火灾探测器等触发器件来联动启动消防喷淋泵。而是由消防喷淋泵出水干管上设置的压力开关、高位消防水箱出水管上的流量开关，或报警阀上的压力开关等开关信号来直接自动启动消防喷淋泵，不受消防联动控制器处于自动或手动状态的影响，并且不能自动停泵。本文仅是对照消防设施操作员的湿式系统考核要点提出个人的意见，以供读者探讨，还要在教学过程中不断完善充实，以期学员在使用过程中更加清晰。

参考文献：

GB50016-2014.建筑设计防火规范[S]（2018版）.

GB50084-2017.自动喷水灭火系统设计规范[S].

GB50974-2014.消防给水及消火栓系统技术规范[S].

GB5135.2-2003.自动喷水灭火系统第2部分：湿式报警阀、延迟器、水力警铃[S].

黄晓家，姜文源.自动喷水灭火系统设计手册[M].中国建筑工业出版社，2004（6）.

王明光，刘丹，钟文拯.自动喷水灭火系统设计中的几个问题[J].城市建设理论研究，2015（17）.

作者简介：

王飞（1974—）男，江西九江湖口人，安全工程硕士，工程师，主要从事建（构）筑物消防工程和产品研发、技术管理。