建筑消防水閥門選型分析

建筑消防水閥門選型分析

筑給水和消防給水中，閥門是系統(tǒng)中的重要組成部分。閥門的壓力選擇直接關(guān)系到系統(tǒng)施工安裝、運(yùn)行的安全可靠性。針對工程設(shè)計中常常出現(xiàn)閥門，滴、漏、跑、冒，水的問題，發(fā)現(xiàn)很大程度上與管道系統(tǒng)中閥門的選擇有關(guān)。因此，合理選擇閥門的工作壓力對工程有積極的意義。消防水系統(tǒng)，是我們在生活中容易接觸到的一種自動滅火系統(tǒng)，也是保護(hù)大多數(shù)普通場所的系統(tǒng)，因此無論是施工還是維保都應(yīng)該格外重視。下面為大家介紹的，就是在這幾種系統(tǒng)中重要的部件：報警閥、消防泵、消火栓、水泵接合器、隔膜式氣壓罐、噴淋頭等。自動噴水滅火系統(tǒng)分為閉式系統(tǒng)（濕式、干式、預(yù)作用、重復(fù)啟閉預(yù)作用、防護(hù)冷卻系統(tǒng)）和干式系統(tǒng)（雨淋、水幕系統(tǒng)）。而這些系統(tǒng)所用閥組共可以分為四種：濕式報警閥、干式報警閥、預(yù)作用報警閥、雨淋報警閥。接下來我們就分別對各種閥組的功能以及閥組上連接的管路做詳細(xì)講解。

1、建筑消防水閥門選型分析國家規(guī)范對給水系統(tǒng)的試壓要求
1.1 設(shè)計規(guī)范的規(guī)定
目前，我國相關(guān)設(shè)計規(guī)范中對建筑給水和消防給水的系統(tǒng)試驗規(guī)定安排在施工驗收規(guī)范中，對閥門的壓力要求一般提出性能化的原則要求。如《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》（GB50015-2003，2009年版）3.4.1條規(guī)定，給水系統(tǒng)采用的管材和管件，應(yīng)該符合國家現(xiàn)行有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求，管材和管件的工作壓力不得大于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)公稱壓力或標(biāo)稱的允許工作壓力。

1.2 施工驗收規(guī)范的規(guī)定
? 1.2.1室內(nèi)給水系統(tǒng)安裝
《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50242-2002）4.2.1條規(guī)定"室內(nèi)給水管道的水壓試驗必須符合設(shè)計要求。當(dāng)設(shè)計未注明時"各種材質(zhì)的給水管道系統(tǒng)試驗壓力均為工作壓力的1.5倍"但不得小于0.6MPa。
檢驗方法：金屬及復(fù)合管給水管道系統(tǒng)"在試驗壓力下觀測10min，壓力降不應(yīng)超過0.02MPa。然后降到工作壓力進(jìn)行檢查，應(yīng)不滲不漏；塑料管給水系統(tǒng)應(yīng)在試驗壓力下穩(wěn)壓1h，壓力降不得超過0.05MPa，然后在工作壓力的1.15倍狀態(tài)下穩(wěn)壓2h，壓力降不得超過0.03MPa，同時檢查各連接處不得滲漏。
? 1.2.2 室內(nèi)熱水供應(yīng)系統(tǒng)安裝
《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50242-2002）6.2.1條規(guī)定，熱水供應(yīng)系統(tǒng)安裝完畢，管道保溫之前進(jìn)行水壓試驗。試驗壓力應(yīng)符合設(shè)計要求。當(dāng)設(shè)計未注明時，熱水供應(yīng)系統(tǒng)水壓試驗壓力應(yīng)為系統(tǒng)頂點的工作壓力加0.1MPa，同時在系統(tǒng)頂點的試驗壓力不小于0.3MPa。
檢驗方法：鋼管或復(fù)合管道系統(tǒng)試驗壓力下10min內(nèi)壓力降不大于0.02MPa，然后降至工作壓力檢查，壓力應(yīng)不降，且不滲不漏；塑料管道系統(tǒng)在試驗壓力下穩(wěn)壓1h，壓力降不得超過0.05MPa，然后在工作壓力1.15倍狀態(tài)下穩(wěn)壓2h，壓力降不低0.03MPa，連接處不得滲漏。

? 1.2.3 室外給水管網(wǎng)安裝
《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50242-2002）9.2.5條規(guī)定，管網(wǎng)必須進(jìn)行水壓試驗，試驗壓力為工作壓力的1.5倍，但不得小于0.6MPa。 
檢驗方法：管材為鋼管、鑄鐵管時，試驗壓力下10min內(nèi)壓力降不應(yīng)大于0.05MPa，然后降至工作壓力進(jìn)行檢查，壓力應(yīng)保持不變，不滲不漏；管材為塑料管時，試驗壓力下，穩(wěn)壓1h壓力降不大于0.05MPa，然后降至工作壓力進(jìn)行檢查，壓力應(yīng)保持不變，不滲不漏。
? 1.2.4 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和室外消火栓安裝
《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB 50242-2002）9.3.1條規(guī)定，系統(tǒng)必須進(jìn)行水壓試驗，試驗壓力為工作壓力的1.5倍，但不得小于0.6MPa。
檢驗方法：試驗壓力下，10min內(nèi)壓力降不大于0.05MPa，然后降至工作壓力進(jìn)行檢查，壓力保持不變，不滲不漏 

? 1.2.5 自動噴水滅火系統(tǒng)安裝
《自動噴水滅火系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》（GB 50261-2005）規(guī)定，自動噴水滅火系統(tǒng)的管網(wǎng)安裝完畢后，應(yīng)對其進(jìn)行強(qiáng)度試驗、嚴(yán)密性試驗和沖洗。在其主控項目的6.2.1條中規(guī)定，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計工作壓力等于或小于1.0MPa時，水壓強(qiáng)度試驗壓力應(yīng)為設(shè)計工作壓力的1.5倍。并不應(yīng)低于1.4MPa；當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計工作壓力大于1.0MPa時，水壓強(qiáng)度試驗壓力應(yīng)為該工作壓力加0.4MPa。水壓強(qiáng)度試驗的測試點應(yīng)設(shè)在系統(tǒng)管網(wǎng)的點。對管網(wǎng)注水時，應(yīng)將管網(wǎng)內(nèi)的空氣排凈，并應(yīng)緩慢升壓；達(dá)到試驗壓力后，穩(wěn)壓30min后，管網(wǎng)應(yīng)無泄漏、無變形，且壓力降不應(yīng)大于0.05MPa。此外，系統(tǒng)還需做嚴(yán)密性試驗?！督ㄖo水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB 50242-2002）6.2.3條規(guī)定，水壓嚴(yán)密性試驗應(yīng)在水壓強(qiáng)度試驗和管網(wǎng)沖洗合格后進(jìn)行。試驗壓力應(yīng)為設(shè)計工作壓力，穩(wěn)壓24h應(yīng)無泄漏。水壓試驗時環(huán)境溫度不宜低于5℃，當(dāng)?shù)陀?℃時，水壓試驗應(yīng)采取防凍措施。
系統(tǒng)水壓試驗值和試驗時間的要求參照了美國標(biāo)準(zhǔn)NFPA13相關(guān)條文，并結(jié)合了現(xiàn)行國家規(guī)范的有關(guān)條文，其目的是保證系統(tǒng)在實際滅火過程中能承受國家標(biāo)準(zhǔn)《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB 50084-2001,2005年版）中規(guī)定的管道10m/s流速和1.20MPa的工作壓力。

2、建筑消防水閥門選型分析閥門的產(chǎn)品規(guī)定
建筑給水和消防給水中閥門壓力選擇閥門的用途廣泛，種類繁多，在建筑給水和消防給水系統(tǒng)中是*的管道附件。閥門可分兩大類：驅(qū)動閥門有閘閥、截止閥、節(jié)流閥、蝶閥、球閥、旋塞閥等；自動閥門有止回閥、安全閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、減壓閥等。從壓力分類來看，建筑給水和消防給水系統(tǒng)中常用的是低壓閥（公稱壓力PN≤1.6的閥門）和中壓閥（公稱壓力PN2.5~6.4的閥門）。從通過的介質(zhì)溫度看，均為普通閥門（適用于介質(zhì)溫度-40~425℃的閥門）。

2.1 國內(nèi)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定
我國的閥門標(biāo)準(zhǔn)體系由基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、零部件標(biāo)準(zhǔn)和材料標(biāo)準(zhǔn)組成。其方法標(biāo)準(zhǔn)有性能試驗、壽命試驗、探傷試驗。這類標(biāo)準(zhǔn)的代表有：《工業(yè)閥門 壓力試驗》（GB/T 13927-2008）、《減壓閥性能試驗方法》(GB/T 12245-2006)、《閘閥 靜壓壽命試驗規(guī)程》（JB/T 8858-2004）、《閥門耐火試驗》（JB/T 6899-19930）。
《工業(yè)閥門 壓力試驗》（GB/T 13927-2008）是代替《通用閥門 壓力試驗》（GB/T 13927-1992）的。該標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 定 每 臺 閥 門 出 廠 前 應(yīng) 進(jìn) 行 壓 力 試驗。殼體試驗是指對閥體和閥蓋等連接而成的整個閥門殼體進(jìn)行的冷態(tài)壓力試驗。目的是檢驗閥門殼體、包括固定連接處在內(nèi)的整個殼體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐壓能力和致密性。密封試驗是檢驗閥門啟閉件和閥座密封副、閥體和閥座間的密封性能的試驗。試驗是滿足在-20~38℃介質(zhì)溫度時閥門允許工作壓力，即 冷 態(tài) 工 作 壓 力（CWP）。對試驗壓力的規(guī)定如表1所示，壓力試驗項目如表2所示。
此外，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中 也 有類似的規(guī)定。如國標(biāo)《管 線閥門 技術(shù)條件》（GB/T 19672-2005）規(guī)定殼體試驗壓力按材料38℃時允許工作壓力值的1.5倍，高壓（液體）密封試驗壓力和上密封壓力按38℃時大允許工作壓力值的1.1倍，低壓（氣體）密封和低壓密封試驗壓力為0.4~0.7MPa?！豆┧到y(tǒng)用彈性密封閘閥》（GB/T 24924-2010）中規(guī)定，閘閥的殼體試驗方法按《工業(yè)閥門 壓力試驗》（GB/T 13927-2008）的規(guī)定，試驗介質(zhì)為水，試驗壓力為
2倍的公稱壓力。試驗過程中殼體、承壓接頭應(yīng)無可見的泄漏。對于閥桿處用填料密封的閘閥，殼體試驗期間閥桿密封應(yīng)能保持閥門的試驗壓力；對于閥桿處用O形密封圈的閘閥，殼體試驗期間不允許有可見的泄漏。閘閥的密封試驗方法按《工業(yè)閥門 壓力試驗》（GB/T 13927-2008）的規(guī)定，閥門應(yīng)在每個端口進(jìn)行密封試驗，試驗介質(zhì)為水，試驗壓力為1.1倍的公稱壓力。試驗過程中殼體、承壓接頭和閥桿密封位置應(yīng)沒有可見泄漏。

2.2 國外產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定
目前，國內(nèi)閥門的標(biāo)準(zhǔn)較多引用的是國外產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。如《工業(yè)閥門 壓力試驗》（GB/T 13927-2008）采用《工業(yè)用閥門——金屬閥門的壓力試驗》(ISO/DIS 5208:2007)。
如125磅級的閥門試驗壓力，對于DN300的殼體試驗壓力2.41MPa、密閉壓力1.38MPa；DN350的殼體試驗壓力1.83MPa、密閉壓力1.03MPa。還有英國標(biāo)準(zhǔn)《通用鑄鐵止回閥》（BS 5153-1974）也有類似的規(guī)定。

3、建筑消防水閥門選型分析閥門工作壓力的選擇
3.1  系統(tǒng)施工驗收規(guī)范與閥門標(biāo)準(zhǔn)的差異
綜合我國《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB 50242-2002）、《自動噴水滅火系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》（GB50261-2005）的規(guī)定，建筑給水和消防給水系統(tǒng)的水壓試驗為：當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計工作壓力等于或小于1.0MPa時，水壓強(qiáng)度試驗壓力應(yīng)為設(shè)計工作壓力的1.5倍，且生活和消火栓給水不得小于0.6MPa、自動噴水滅火系統(tǒng)的給水不應(yīng)低于1.4MPa；當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計工作壓力大于1.0MPa時，水壓強(qiáng)度試驗壓力應(yīng)為該工作壓力＋0.4MPa。
閥門壓力試驗標(biāo)準(zhǔn)中，有殼體試驗和密封試驗壓力。殼體試驗也是強(qiáng)度試驗，閥門可看成是受壓容器，需滿足承受介質(zhì)壓力而不滲漏的要求，故閥體、閥蓋等零件的毛坯不應(yīng)存在影響強(qiáng)度的裂紋、疏松氣孔、夾渣等缺陷。其試驗壓力要求不小于閥門允許工作壓力的1.5倍。密封試驗的壓力至少是閥門允許工作壓力的1.1倍。這也就是說閥門的密閉試驗壓力要小于殼體試驗（強(qiáng)度試驗）壓力。
比較給水的系統(tǒng)試驗壓力和閥門的試驗壓力，可見閥門的強(qiáng)度試驗壓力與系統(tǒng)試驗壓力一致，而閥門的密閉試驗壓力要小于系統(tǒng)的試驗壓力。

3.2建筑消防水閥門選型分析 閥門工作壓力的選擇
針對閥門密閉試驗壓力要小于系統(tǒng)試驗的壓力的情況，工程中多次出現(xiàn)在驗收試驗時閥門的密閉材料滲漏，但閥門整體并未強(qiáng)度破壞，這也符合閥門標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。從建筑給水和消防給水系統(tǒng)的角度看，閥門的密閉試驗也應(yīng)滿足系統(tǒng)試驗的壓力要求。這是設(shè)計、施工采購中值得注意的問題。因此，在設(shè)計給水管道中，閥門的工作壓力要高于系統(tǒng)的工作壓力，且應(yīng)滿足系統(tǒng)的試驗壓力要求。
現(xiàn)根據(jù)《管道元件PN（公稱壓力）的定義和選用》（GB/T 1048-2005），選擇建筑給水和消防 給水中采用 的系統(tǒng)壓力等 級（PN6、PN10、PN16、PN25）來 確 定 閥 門 的 選 用 工 作 壓 力，如 表3所示。從閥門壓力選擇的角度看，只有在閥門的密閉試驗壓力大于系統(tǒng)試驗壓力的情況下，才能*系統(tǒng)的施工驗收要求。此時，部分閥門的選擇等級可能要高于系統(tǒng)工作壓力。

3.3 需要注意的問題
在閥門壓力的選擇中，還需要防氣蝕和噪音的問題，也有必要提高選擇閥門的工作壓力。如采用減壓比大于3:1時，比例式減壓閥的選用應(yīng)避開氣蝕區(qū)。減壓閥后配水件處的壓力應(yīng)按減壓閥失效情況下進(jìn)行校核，其壓力不應(yīng)大于配水件產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的水壓試驗壓力。
除了閥門的強(qiáng)度試驗、密封試驗外，還可以進(jìn)行性能試驗（試驗動作性能）、真空密封試驗（也稱真空檢漏，是一種靈敏度很高的密封試驗方法，宇航及原子能工業(yè)用閥及密封性要求*的閥門一般均進(jìn)行真空密封試驗）、微泄漏試驗（主要針對介質(zhì)為強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)輻射性、劇毒的閥門，主要是檢查閥門中法蘭和填料函處的微量泄漏程度，屬于閥門殼體密封試驗的一種）。
此外，在《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB 50242-2002） 3.2.5條中也規(guī)定了閥門的強(qiáng)度試驗壓力為公稱壓力的1.5倍，嚴(yán)密性試驗壓力為公稱壓力的1.1倍；試驗壓力在試驗持續(xù)時間內(nèi)應(yīng)保持不變，且殼體填料及閥瓣密封面無滲漏。還規(guī)定了閥門試壓的試驗持續(xù)時間，如表4所示 閥門試驗持續(xù)時間建筑給水和消防給水中閥門壓力選擇_5

4、建筑消防水閥門選型分析 小結(jié)
通過比較建筑給水和消防給水的施工驗收規(guī)范與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中對閥門的試驗壓力規(guī)定，可以發(fā)現(xiàn)，閥門的密閉試驗壓力要小于系統(tǒng)試驗壓力和閥門強(qiáng)度試驗壓力的要求。因此，在閥門的選擇中，應(yīng)考慮所選閥門的工作壓力也能滿足在系統(tǒng)試壓情況下不超過閥門密閉壓力值。同時，也給出了常用建筑給水和消防給水中系統(tǒng)工作壓力對應(yīng)的閥門工作壓力的選擇。