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浅谈气体灭火系统灭火剂输送管道气压强度试验

作者:www.gstcp.com 文章来源:海湾消防 [ ]
气体灭火系统属中、高压灭火系统,灭火时灭火剂输送管道需承受灭火剂喷放所产生的压强和冲击力,如果灭火剂输送管道安装出现问题,将酿成严重的事故,危害人们的生命和财产安全。为确保气体灭火系统使用的安全性,杜绝事故的发生,灭火剂输送管道安装完毕应严格按规范的要求进行强度和气密性试验。通过试验全面检测钢管、管件、支吊架等零部件的产品质量和安装质量,综合评估系统管道的安全性能和密封性能。
1. 试验方法和试验压力确定
依据GB50263-2007《气体灭火系统施工及验收规范》中5.5.4条规定,结合施工现场情况,在灭火剂输送管道安装后,笔者建议采用气压强度试验代替水压强度试验和气密性试验。这样既避免了水压强度试验时泄漏对防护区设备和墙壁造成的水损现象,又节约了试验成本和工时。灭火剂输送管道气压强度试验的压力可按表1取值。
 

表1 灭火剂输送管道气压强度试验压力
 

系统

类别

最大充装密度

(kg/m3)

贮存压力(+20℃时)

(MPa)

贮瓶或减压后最大工作压力(+50℃时) (MPa)

气压试验压力 (MPa)

高压二氧化碳气体灭火系统

600

5.7

12.4

12

低压二氧化碳气体灭火系统

3.2

混合气体IG-541灭火系统

15.0

7

10.5

20.0

7

10.5

七氟丙烷灭火系统

1120

2.5

4.2

4.83

1120

4.2

6.7

7.71

950

4.2

5.3

6.1

1080

5.6

8.0

9.2

 
2. 试验气源的选用和计算
依据规范的要求试验气源可以采用氮气或压缩空气。在进行气压强度试验时,应该采用何种气源比较经济合理呢?氮气需要从市场购买,压缩空气可以用空气压缩机直接供气,似乎采用压缩空气要经济一点。其实不然,首先,普通的空气压缩机产生的气压达不到试验规定的压力,还需专门购买或租用高压空气压缩机。其次,高压空气压缩机在工作中用水用电量大,且产气量少,需要的试验时间很长。尤其是在管道泄漏点多时,试验压力很难增高。曾经有施工方借用本公司的高压空气压缩机,在某工地进行管道试验时就遇到过压力不增加的情况,最后不得不改用氮气进行试验。在此,建议使用氮气作为试验气源。目前全国各地都有气站,购买非常方便,氮气的价格也不高,只需交纳一定押金,气站就能将灌装好的气瓶直接送到工地。
试验加压用氮气瓶一般选用40升15MPa钢瓶,实际瓶内充装压力在13MPa左右。一个防护区灭火剂输送管道试验用气量需要多少瓶氮气,可以采用计算管道内的平衡压力的方法推导出所需钢瓶数量。为充分利用氮气瓶内的压力,减少氮气瓶的使用量,计算时应按单个氮气瓶依次向管网内加压计算钢瓶数量。从第一个氮气瓶向管道内加压开始计算求得管道内的平衡压力,直至第N个瓶,使计算出的管道内的平衡压力达到气压强度试验规定的压力值,N即为试验所需氮气瓶数。因试压过程中可能存在泄漏等问题,最终确定氮气瓶数量时,应按计算数量的1.05~1.1倍适当多配置几个计算。
3. 气压强度试验管网连接
进行灭火剂输送管路气压强度试验时,将氮气通过管路连接到选择阀出口灭火剂输送管路上焊接的压力讯号器座上,向管网内加压,是最方便的一种连接方法。试验管网连接见图1。

 
图1 气压强度试验管网连接图
1. 氮气瓶 2. 氮气瓶出口接头 3. 输气管1 4. 针形阀 5.压力表 6. 输气管2 7. 选择阀 8. 试压接头 9. 压力讯号器座 10. 灭火剂输送管路
 
如图1所示,将氮气瓶出口接头2与氮气瓶1相连,试压接头8与选择阀出口灭火剂输送管路上的压力讯号器座9相连,开启氮气瓶阀门和针形阀4即可向灭火剂输送管路内充压。压力平衡后,关闭针形阀和氮气瓶阀门,更换氮气瓶,直至压力表5显示的压力达到试验压力。
4. 试验注意事项
(1)试验前应确认所试区域选择阀已处于关闭状态,所试区域外围管网已处于封闭状态,也就是说喷嘴处是否用堵头或钢管一端是否用焊接钢板进行封堵。
(2)试验前应先进行预试验,先将针型阀打开,再缓慢打开氮气瓶,同时观察压力表5的变化情况,当压力值上升到0.2MPa时,关闭氮气瓶和针型阀,检查每个焊接处与螺纹接口处是否有泄漏,如有泄漏,应修复后方可继续向管道内充气试压。
(3)试验时,应逐步缓慢增加压力,当压力升至试验压力的50%时,停止加压,经观察未发生泄漏或异状,继续按试验压力的10%逐级升压,每级稳压3min,直至达到试验压力。关闭气源或针型阀,稳压3min后,各管道无变形,泄漏量不超过试验压力的10%为合格。
(4)试验过程中如需更换氮气瓶,应先将针型阀关闭,再将氮气瓶关闭,将氮气瓶出口接头与氮气瓶分离,更换新氮气瓶。试验过程中如发现有泄漏等现象,应中止加压,查明原因修复后方可继续试验。
(5)试验结束后,旋松氮气瓶出口接头螺套半圈,将输气管1内的氮气缓慢排净后,方能将出口接头完全拆卸下来。然后将输气管1固定住,缓慢打开针型阀将管网中的氮气释放到空气中,切记一定要缓慢释放,以免高压气体伤人或损坏设备。管网内气体排放干净后,才能拆除输气管2,继续进行下一个区域的试验。
(6)为了减少试验用氮气瓶数量,降低试验成本,可将试验合格后管道内有压力的气体引到下一个需要试验的防护区管道内。
 
注:本文为《浅谈气体灭火系统灭火剂输送管道的安装与气压强度试验》中“2. 灭火剂输送管道气压强度试验”部分内容节选,如需全面详细了解,该文章全文已发表在2014年第11期《消防技术与产品信息》。

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