浅析消防设备中减压孔板

浅析消防设备中减压孔板

李国鹏

    山东省天河消防车辆装备有限公司山东临沂276000

摘要：消防设备在消防救援工作中占据重要地位，因为当前城市发展速度较快，火灾事故的发生率随之上升，所以必须针对火灾防控工作予以充分重视，并在其中充分发挥消防设备作用。但是，从实际上来看，当前消防设备尚未受到充分关注，所以在消防设备的安装、使用以及检修等各项工作中，均存在诸多不足之处，进而导致消防设备的实际应用效果受到影响。而火灾的高效探测与控制，对消防设备完备性的依赖较强，所以若消防设备的应用效果不佳，将能够导致消防救援工作的效率受到影响。由此，必须针对消防设备开展科学合理的监督工作。本文主要分析加强消防设备监督的思考。

关键词：消防设备；监督；问题；措施

引言

在消防执法标准化建设中应用信息化管理，即消防信息，利用计算机技术、通信和现代网络收集、整理、存储和分析消防执法中的相关信息，将信息化管理应用于消防执法标准，为消防工作提供信息支持。在消防设备设施检查中发现，有关检查人员不会检查，检查流于形式，发现问题不能及时上报，缺乏证据，不利于消防安全。同时，消防设施维护保养周期较长，容易出现维修和检验不及时的问题。如果干粉灭火器在出厂后5年内进行第一次维护，之后每2年进行一次维护，当发生火灾装置的设备更新、人员更替时，容易发生信息更替、数据替换不及时的情况。

1.减压孔板的减压原理

减压孔板利用孔板孔径小于设置安装管段的管径，增大管道内水流通过孔板的流速，增加局部阻力，从而消除一部分压力。消防管道内水流速度不宜大于2m/s，而经过减压孔板时水流速度可达10m/s以上甚至更大；减压孔板因其易于安装，检修方便，制造工艺简单等诸多优点，从而在实际工程中得到越来越广泛地使用。减压孔板、节流管一般设置在水流指示器后，而减压阀设置在报警阀之前，减压孔板只能减动压，不能减静压。但减压阀既能减动压，也能减静压。

减压孔板目的是控制孔板后压力，以满足特定的使用场景需求。润滑油分配孔板为的是通过控制孔板后的压力合理分配泵各处轴承的润滑油量。最小流量孔板为的是控制孔板后压力，避免造成回流处出现射流引起回路压力不稳定。暖泵孔板控制暖泵水量，使备用泵控制在合适的温度下，避免快速启动过程中工作介质的热态冲击。减压孔板相比节流阀，结构简单，经久耐用，降压能力比较稳定，特别适合电厂长期运行情况下使用。但是，由于节流降压过程中压力突降等复杂流动状态，属于流体力学中较难精确计算的问题，通常使用国标或经验公式进行计算，往往会造成实际使用和理想计算之间的偏差。

2.减压孔板的规格

减压孔板应为无毛刺光面中心孔的黄铜板，其规格为：Φ50～Φ80毫米，δ=3毫米，Φ100～Φ150毫米，δ=6毫米，Φ200毫米及以上，δ=9毫米。管径Φ50的孔板可以丝扣方式在管段内安装，其余规格的减压孔板一般都用法兰盘与管道连接。

《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084要求减压孔板采用不锈钢制作。

从强度来讲，采用同一种材质，厚度为δ=3毫米减压孔板的强度比δ=2毫米减压孔板的强度要好；如采用丝扣方式在管段内安装，从加工工艺来讲，采用同一种材质，厚度为δ=3毫米减压孔板的边缘螺纹比δ=2毫米减压孔板的边缘螺纹更容易加工。

规格为Φ50～Φ80毫米减压孔板采用丝扣连接时，减压孔板的出口方向面宜加工有几个4×Φ6的圆坑，用于旋紧时工具的作力点。大样图如图5.2-1：

3.减压孔板的安装要求

减压孔板的安装应符合：一、应设置在直径不小于50毫米的水平管段上；二、孔口直径不应小于设置安装管段直径的50%；三、孔板应安装在水流转弯处下游一侧的直管段上，与弯管的距离不应小于设置管段直径的两倍。

4.减压孔板计算

4.1减压孔板局部水头损失计算公式：

4.2计算实例

现以某电厂消火栓系统为例计算，消火栓系统减压设施采用减压孔板来减压。

4.2.1电厂水泵的扬程为100米水柱，消火栓管网水头损失一般约为8米水柱，估计到EL.0.0消火栓口的静压力接近90米水柱。动压力以90米水柱计。

4.2.2EL.0.0消火栓口处需要减去的水压

根据“……消火栓处的静水压力应超过80m水柱时，应采用分区给水系统。……消火栓处的水压力超过50mH2O时，应有减压设施，但为了确保水枪有必要的有效射程，减压后消火栓处的水压力超过25mH2O”

故EL.0.0消火栓口处需要减去的水压H=90米水柱-25米水柱=65米水柱。消火栓管道选用水煤气镀锌焊接钢管Φ75.5×3.75，钢管内径为D=68mm，Q=5.2L/s，V===。

ξ=2.9084×10-5d4（式1）

计算采用逐步代入法，将d代入某一数值，由（公式3）计算出一个ξ，由（式1）计算出一个ξ，当两者相差很小时（误差＜0.2%），可认为该d值符合要求。

代入d=30mm。由（公式3）计算ξ=53.34，由（式1）计算ξ=23.56，可以看出此时由（公式3）计算出的ξ比由（式1）计算出的ξ大；

代入d=34mm。由（公式3）计算ξ=29.51，由（式1）计算ξ=38.87，可以看出此时由（公式3）计算出的ξ比由（式1）计算出的ξ小；

可以确定出d值介于30mm至34mm之间。

代入d=32mm。由（公式3）计算ξ=39.45，由（式1）计算ξ=30.50；

代入d=33mm。由（公式3）计算ξ=34.08，由（式1）计算ξ=34.50，比较接近。

经逐步代入，反复计算，最后由（公式3）、（式1）计算可得：当d=32.96mm时，由（公式3）计算得出ξ=34.27，由（式1）计算得出ξ=34.32，误差为0.15%符合要求。

d取值应按减压孔板孔板直径减1mm确定，故减压孔板实际直径为d=32mm。

在实际应用中，由于高低层消火栓所承受的水压相差很大，低层部分消火栓的出水量会大大超过规范规定的流量，以致于储存于水箱中的10分钟的消防蓄水量在4～5分钟甚至更短的时间内用完。一般采用的方法是在低层部分的消火栓前设置减压孔板，以降低消火栓出口压力，从而可以有效地限制出水量。减压孔板设计计算主要因素有孔板级数、孔径、孔板厚度，其他诸如多孔板的孔数等均可参考标准进行计算和检查。针对不同国家厂商供货的设备，因为国标具有更大的安全余量，可以使用国标对孔板关键因素（级数、孔径、孔板厚度）进行一定的核算。孔板进出口参数对设计计算影响极大，孔板设备制造周期一般较短，建议在设计院给出相对精准的结果后，再行设计和制造。

结论

总而言之，在目前的消防设备管理中，消防设备监督信息化建设是一个重要的发展方向，有关部门和工作人员要重视对信息化技术的整合应用，对功能模块的设计，对系统进行迭代优化，并针对基层的实际情况，加强对消防设备的安全教育培训等，来确保信息化监督工作的顺利进行。

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