探火管自动灭火装置技术的研究

探火管自动灭火装置技术的研究

黄保安

中山市奥兴电气安装工程有限公司广东中山528400

摘要：探火装置在及时扑灭建筑火灾，减少火灾损失上发挥着巨大作用。因此，对其选型、安装质量的要求也十分之高，为了使该灭火装置能得到更好的运用，文章结合笔者所做的大量实验，就这种灭火装置的选型、安装调试及使用维护要点进行了论述。

关键词：灭火装置；工作原理；计算；运用

建筑物的功能日益复杂，人们的消防安全意识也在不断提高，建筑中的消防设施越来越受到人们的重视。因此，消防工程成为了建筑工程中不可或缺的重要部分。探火管式灭火装置具有工作性能稳定、安全性好，施工方便，无需专门的探测器、无电源、对环境污染小、灭火有效性高等优点，与传统灭火装置相比能够更大程度降低火灾带来的损失。能否确保灭火装置在防火、灭火工作中发挥应有的作用，把火灾的发生降低到最低限度与灭火装置完好情况密切相关，因此对其选型、安装质量的要求就十分高。为确保探火管式灭火装置在防火、灭火工作中发挥应有的作用，进一步提高该装置的运用水平，把火灾的发生降低到最低限度。基于大量的实验研究，笔者就探火装置产品特点和该产品选型、安装、使用等方面进行了探讨，力求最大程度发挥该灭火装置的探测和灭火作用以及推广使用。

1概述

探火装置产品虽是消防灭火领域的一个重大创新发明，是一种低碳、环保产品，但应用发展缓慢，这些年来介绍该产品的文章、论文很少。笔者对探火装置这一领域关注近十多年，研究了国内、外各厂家资料、样品，对该产品进行了一系列研发，并做了大量试验，以下对探火装置产品特点和该产品选型、安装、使用等方面进行阐述。

2探火装置工作原理、结构类型及特点

2.1工作原理

探火管自动灭火装置根据灭火剂的输送形式可分为直接式与间接式。直接式就是探火管自动灭火装置中的探火管既作为火灾的探测部件，同时又作为灭火剂的输送部件，也就是说，探火管一旦探测到火灾，直接释放灭火剂灭火。间接式就是自动灭火装置中的探火管仅用作火灾探测部件。当探火管探测到火灾后，它会启动灭火剂贮存容器上的容器阀，而灭火剂由专门的灭火剂释放管输送灭火。其中，探火管为该装置的核心部件，是一种高科技非金属合成品，它集长时间抗漏、柔韧性及有效的感温性于一体，在一定温度范围内爆破，喷射灭火介质，并可传递火灾信息。

2.2主要结构类型

探火装置主要有两种类型：直接式和间接式。

2.2.1直接式探火管灭火装置

将探火管作为火灾探测、装置启动、灭火剂释放部件的灭火装置称直接式探火管灭火装置。直接式探火装置是探火管通过容器阀连接到灭火剂容器上，进行火源探测，遇火时探火管爆破，探火管中的压力下降，使灭火剂容器内的灭火介质在压力作用下，经探火管流向爆破口，实施灭火（见图1）。

1—灭火剂；2—容器；3—容器阀；4—高压小球阀；5—探火管；6—压力表；7—管道固定夹；8—支架；9—压力表开关；10—探火管终端压力表；11—信号反馈装置；12—报警铃

图1直接式探火装置

2.2.2间接式探火管灭火装置

将探火管作为火灾探测及启动部件，释放管、喷头作为灭火剂释放部件的灭火装置称间接式探火管灭火装置。探火管通过容器阀连接到灭火剂容器上，进行火源探测，遇火时探火管爆破，利用探火管中的压力下降，启动容器阀，通过释放管至喷嘴将灭火剂释放出来（见图2）。

1—灭火剂；2—容器；3—容器阀；4—高压小球阀；5—探火管；6—压力表；7—管道固定夹；8—支架；9—压力表开关；10—探火管终端压力表；11—信号反馈装置；12—报警铃；13—释放管；14—喷嘴；15—探火管管路附件；16—手动泄压阀（手动开启阀）

图2间接式探火装置

2.2.3两种类型转换

图3为间接式探火装置转换为直接式探火装置（一侧布置）；图4为直接式（或间接式）探火装置居中管线布置。

2.3主要特点

探火装置中一般充装七氟丙烷、二氧化碳等气体灭火剂或ABC超细干粉灭火剂。装置一般以小型化为主，特别适宜于扑救相对密闭，体积较小的空间或设备火灾，具有施工安装方便、灭火准确及时、使用安全环保、运行维护简单、成本低等特点，与传统的气体、干粉等固定灭火系统相比具有明显的优势。

3探火装置选型

3.1选择正确的灭火介质

探火装置可采用多种灭火介质，目前应用较多的有七氟丙烷、二氧化碳、ABC超细干粉三种灭火介质，其中七氟丙烷和二氧化碳为气体灭火剂。

3.2选择正确的结构类型

探火装置主要分为直接式和间接式两大类，按照装置内充装的灭火介质类型和充装重量不同，常用的探火装置灭火剂最大充装重量见表1。

表1常用探火管式灭火装置灭火剂最大充装重量

在选择探火装置时，首先应选用适合的灭火介质，然后按照规范要求或根据表2计算灭火剂用量，再根据表6选择装置类型。在选择装置类型时应遵循以下要求：

（1）当采用直接式七氟丙烷探火装置时，保护的防护区最大单体容积不应大于6m3；当采用直接式二氧化碳探火管灭火装置时，保护的防护区最大单体容积不应大于3m3；当采用间接式七氟丙烷和二氧化碳探火装置时，保护的防护区最大单体容积不应大于60m3。

（2）当采用一套直接式探火装置同时保护几个防护区或保护对象时，防护区或保护对象数量不宜大于6个；当采用几套间接式探火装置同时保护一个防护区或保护对象时，灭火装置数量不应超过4套，并应能同时启动，其动作响应时差不应大于2s。

3.3选择认证或检测合格的产品

目前可依据《感温自启动灭火装置》申请自愿性认证，取得公安部合格品评定中心颁发的认证证书；或依据《探火装置》进行强制检验，取得国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心出具的检验报告。用户在采购探火装置产品时，应选择取得相应规格型号的产品认证证书或检验报告的合格产品。

3.4选择必要的配件

在选择探火装置的同时，应依据《探火装置规程》要求和实际应用需要，选择与探火装置配套的配件，并要求厂家提供这些必要的配件。主要应注意以下几点：

（1）探火装置应配备信号反馈装置和警铃或火灾声光报警器，当探火装置动作时，能及时反馈火灾信号，发出报警声音。

（2）当采用间接式探火装置时，应配备机械应急操作配件，如手动泄压阀、手动启动阀等。

（3）当采用一套间接式探火装置同时保护多个防护区或保护对象时，可配备探火管选择阀。

（4）特殊应用场所（如：电缆隧道、电缆井、城市地下综合管道等受损、磨损严重和有老鼠或小动物损害的场所）应配备保护探火管的配件，如防鼠抗拉套管等。

4探火装置安装与调试

4.1安装

依据《探火装置规程》规定，探火装置的施工应由通过专业培训的人员及队伍承担。安装、调试人员应熟悉本装置工作原理、基本结构、性能和动作程序、以及各阀件的结构和工作状态，装置在安装调试时应注意以下事项：

4.1.1安装前检查

探火装置安装前应检查灭火剂贮存容器内的充装量与充装压力，且应符合下列规定：

（1）灭火剂贮存容器的充装量不应小于设计充装量，且不宜超过设计充装量的10%；

（2）灭火剂贮存容器内的实际工作压力应符合设计要求。

探火装置安装前，应对容器阀、探火管、释放管等进行气压严密性试验，试验气体可采用空气和氮气，气体压力不低于工作压力的1.25倍，并在压力表指针位置处做好标记，试验时间不应小于6h，6h后探火管内压力应无任何下降变化。

4.1.2灭火剂贮存容器的安装

（1）安装位置应符合设计要求。

（2）容器阀出口应安装安全帽盖，防止安装、调试过程中误喷或因后坐力造成人身安全。

（3）安装已充装好的灭火剂贮存容器之前，不应先将探火管连接至灭火剂贮存容器阀上。

（4）灭火剂贮存容器应直立安装，支架、框架应固定牢靠，且采取防腐处理措施。

（5）灭火剂贮存容器可直接固定在被保护设备外壳或机柜上。

（6）压力表的安装高度和方向应保持一致，且便于观察。

（7）充装好的探火装置灭火剂容器，应采取措施把高压小球阀封好，以避免意外打开释放。

（8）在安装已充装好的灭火剂容器之前，不应先将探火管连接至灭火剂容器阀上。

4.1.3探火管和释放管及其它零部件的安装

（1）接头应采用探火装置的专用接头。

（2）探火管应沿防护区上方铺设，并应采用专用管夹固定，当被保护对象为电线电缆时，可将探火管随电线电缆铺设，并应采用专用管夹固定。

（3）探火管每个夹子之间的距离不宜大于500mm，若探火管需穿过墙壁，应采用专用的火探管保护件或接头以防止磨损探火管。

（4）探火管应布置在离保护对象不应超过1m处，探火管不应紧贴在超过80℃的物体表面，探火管的最小可弯曲半径应不小于30mm。

（5）探火管的末端应有一个终端压力表，并安装在被保护区域的外部或便于检查的部位，以便定期检查压力。

（6）在安装探火装置后，将终端压力表从压力表开关上取下，再把专用充气接头连接到压力表开关上，在高压小球阀处于关闭状态下，通过专用充气接头向探火管内充压到1.2MPa或厂家规定的压力值。

（7）依据《探火装置规程》中3.3.1条要求，间接式探火装置应有自动控制和手动操作启动两种控制方式。当保护60m3左右小型防护区或电气柜、箱时，手动操作启动阀门应安装在各防护区入口离地面约1.5m高处；若保护各电气柜、箱时，应将该手动操作启动阀门安装在柜、箱体外部，以便及时手动操作启动，并应做好防误启动保护装置（见图2）。

（8）探火管或释放管三通管接头的分流出口应水平安装。

（9）释放管每个固定夹子之间的距离应不宜大于1.5m，喷嘴离保护对象应不大于2.5m。

（10）如需穿过墙壁，应安装专用接头或保护件，以便固定释放管。相对密封的小型防护区、机柜设备、电线电缆槽等的孔口或缝隙应进行密封处理。

4.2探火装置调试要求

在探火管安装在探火装置高压小球阀之前，必须先检查灭火装置容器阀出口是否安装安全帽盖及是否拧紧；然后检查高压小球阀是否处于关闭状态后方能进行如下操作。

（1）在安装探火装置后，将终端压力表从压力表开关上取下，再把专用充气接头连接到压力表开关上，必须注意，这时高压小球阀应处于关闭状态下，通过专用充气接头向探火管内充压到1.2MPa或厂家规定压力值，气体介质为氮气或压缩空气，试验气体不应从探火装置中的灭火剂贮瓶内取气体，超细干粉探火装置严禁从灭火剂贮瓶内取试验气体。

（2）在压力表指针所显示的位置做个记号。

（3）观察探火管是否有泄露，一般观察时间为10min/m探火管。

（4）在观察探火管的同时检查一遍装置是否有不正常之处。

（5）如遇到在安装探火装置时所保护的空间/区域尚未竣工，最好至项目竣工时，再把探火装置的高压小球阀打开，以避免意外启动。

（6）如装置的灭火剂容器阀带有信号反馈装置，在高压小球阀处于关闭状态时，信号反馈装置只测容器内的压力，故在此时可以安装电路，在高压小球阀开启后，信号反馈装置将同时监测探火管内的压力。

（7）在调试间接式探火装置时，必须注意应把灭火剂容器阀出口用安全帽稍微闷住，以避免灭火剂意外释放，但容器阀出口不能闷的太紧以防压力积增，如果压力积增，会导致完成调试打开闷头时，灭火剂被释放，调试完成后，拆卸容器阀出口安全帽盖，最后再将释放管与间接式灭火剂容器阀出口相连接。

（8）操作之前应特别注意，在检查确定探火装置的安装是否完全正常及探火管内的压力是否无泄漏并符合规定压力值时，可以慢慢打开高压小球阀（逆时针方向为开启）。需慢慢打开以保证探火管和容器内的压力逐渐平衡。这时灭火装置已处于正常灭火工作状态。

5使用维护管理与注意事项

5.1维护管理

应对探火装置进行定期维护管理。维护管理人员应熟悉装置的工作原理、技术性能、零部件作用，维护管理应有记录，以备查询。探火装置灭火剂贮存容器、探火管压力表的压力指示，每月应检查一次，压力指针应在绿区范围内。

（1）每季度应对装置组件进行检查并符合下列要求：①灭火剂贮存容器无机械损伤，表面无腐蚀，涂层保护完好，铭牌标识清晰；②探火管和释放管应固定牢靠，无松动，探火管应无龟裂现象；③喷嘴无变形和损伤，孔口应无杂物，不堵塞。

（2）每年应对探火装置全面检查和维护，除满足每季度的要求外，还应符合下列要求：①灭火剂贮存容器应固定牢靠，无松动；②二氧化碳探火装置采用称重法，二氧化碳灭火剂测量值不应小于原存入量的10%。七氟丙烷、ABC超细干粉灭火剂探火装置采用查压力表法，测量压力表示值应在绿区范围内；③探火管无变形、腐蚀、损伤及老化。

（3）系统出现故障时，在未通知专业安装人员之前，严禁私自拆卸，更改系统中任一部件。

（4）定期观察，确认装置终端压力表的指针若不在绿区范围内时，应及时通知专业安装人员。

（5）系统在释放灭火剂时，容器或其他金属部件有白霜现象，是因释放灭火剂的速度快，容器内温度与室内温差太大而形成的，属正常现象。释放完毕后会自然恢复正常。

5.2注意事项

（1）探火装置对小型防护区喷射灭火剂前，所有人员必须撤离火灾现场，灭火完毕后，应先通风，将废气排出后，工作人员方可进入现场。

（2）探火装置对柜机喷射灭火剂时，所有人员应立即撤离火灾现场，灭火完毕后应先通风排出废气后，方能进入现场。

（3）间接式探火装置瓶组容器阀（瓶头阀）出口处装有安全帽盖，是为了防止运输和安装及试过程中碰撞或误操作而打开容器阀（瓶头阀）而设置，在设备运输、安装和开通前未与释放管连接时禁止取下。

（4）灭火剂储存容器组件在运输过程中，应轻装轻卸，防止碰撞、倒置，整个装置应避免接近热源，避免太阳光直接照射。

在日常维护，保养和进行周期检查时应严格按照操作程序，防止灭火剂误喷。拆装过程中应避免碰伤表面而影响外观。无关人员切勿乱摸乱动本装置的零部件，以免发生意外。

6结论：

总之，该灭火装置与传统灭火系统相比，具有反应速度快、施工方便、运维简便、安全性好、灭火有效性高等特点，不仅能有效地探测火源，并且灭火响应时间短，能在火灾初期灭火，最大程度减少由于火灾蔓延而造成的损失。为了保证该灭火装置稳定运行，加强对装置的施工技术的研究，具体重要的现实意义，相关的施工人员应仔细阅读图纸、认真研究选用产品的技术资料、熟悉消防规范、做好安装调试工作、规范操作，只有这样才能确保装置在防火、灭火工作中发挥应有的作用，把火灾的发生降及损失低到最低限度。笔者相信随着社会的飞速发展，该装置应用会越来越普遍，本研究将会提供有价值的参考借鉴意义。

参考文献：

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[2]张君娜；盛彦锋；窦鸿涛；董海斌；马建琴.探火管灭火装置最小喷射压力试验[J].消防科学与技术.2015（07）

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