防火閥的工作原理及其性能

摘要：在很多設(shè)計工程中，防火閥選型錯誤，設(shè)置位置不合理的現(xiàn)象屢見不鮮。本文就此問題介紹防火閥的工作原理及其性能，分析防火閥在通風(fēng)、空調(diào)及防排煙系統(tǒng)中的應(yīng)因地制宜合理設(shè)置和選用防火閥。
關(guān)鍵詞：防火閥工作原理 種類 功能 合理選用 設(shè)置位置
1 概述
     顧名思義，防火閥就是用來阻斷來自火災(zāi)區(qū)的煙氣及火焰通過，并在一定時間內(nèi)能滿足耐火穩(wěn)定性和耐火完整性要求的閥門。建筑物發(fā)生火災(zāi)時，大火沿通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的管道迅速蔓延，造成重大損失的案例是很多的。為了將火災(zāi)引起的損失減少到小程度，就必須采取有效的防火、防排煙措施，以控制火勢蔓延，而防火閥在通風(fēng)、空調(diào)及防排煙系統(tǒng)中的合理設(shè)置，則起到了重要的作用。然而，在很多設(shè)計工程中，防火閥選型錯誤，設(shè)置位置不合理的現(xiàn)象屢見不鮮。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。同時，公司可按照客戶的要求進(jìn)行非標(biāo)產(chǎn)品的設(shè)計、制造、加工。始終以質(zhì)量為本，一切為滿足用戶的經(jīng)營理念，不斷引進(jìn)*的新技術(shù)，新工藝、新材料，竭誠為用戶提供的閥門產(chǎn)品和更加完善的售后服務(wù)。公司配有車、刨、磨、銑、鉆、焊、自動噴涂等機(jī)械設(shè)備二百六十余臺套，并配有材料分析、理化X線及超聲波探傷儀等專業(yè)檢測設(shè)備八十余臺套，同時設(shè)有閥門研發(fā)中心、控制閥測控中心、閥門質(zhì)量檢測中心。上海申弘閥門有限公司是集閥門的研發(fā)生產(chǎn)、銷售及技術(shù)服務(wù)于一體的流體控制企業(yè)，其產(chǎn)品和服務(wù)在化工、石化、石油、液化氣、造紙、采礦、電力、食品、制藥、冶金、輕工、樓宇、市政工程、污水處理、環(huán)保、給排水等領(lǐng)域市場處于地位。公司憑著“生命在于運(yùn)動、企業(yè)在與創(chuàng)新”的發(fā)展宗旨，緊跟市場需求，提升產(chǎn)品質(zhì)量，竭誠為新老用戶提供具的產(chǎn)品及服務(wù)，確保用戶滿意。
2 防火閥的結(jié)構(gòu)和工作原理
  防火閥的結(jié)構(gòu)如圖1 所示，主要由閥體和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。閥體由殼體、法蘭、葉片及葉片聯(lián)動機(jī)構(gòu)等組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)由外殼、葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、離合器、溫度熔斷器等組成。防火閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是通過金屬易熔片和離合器機(jī)構(gòu)來控制葉片的轉(zhuǎn)動。
   當(dāng)管道內(nèi)所輸送的氣體溫度達(dá)到易熔金屬片的熔化溫度時，易熔片熔斷，其芯軸上的壓縮彈簧和彈簧銷釘迅速打下離合器墊板，這時，離合器和葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)脫開，由于閥體上裝有兩個扭轉(zhuǎn)彈簧，使葉片受到扭力而發(fā)生轉(zhuǎn)動。由此可見，防火閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用機(jī)械傳動原理，不需電、氣及其它能源，因而可保證在任何情況下均能起到防火作用。防火閥的通斷根據(jù)系統(tǒng)的要求，系統(tǒng)停用與正常運(yùn)行時是位于開啟狀態(tài)的，如管內(nèi)輸送氣體溫度低于所選定的金屬易熔片的熔點(diǎn)時，屬正常運(yùn)行狀態(tài)，閥門是敞開的。只有當(dāng)運(yùn)行工況超過正常使用的狀態(tài)，閥門才自動關(guān)閉，達(dá)到保安的作用。所謂遠(yuǎn)距離控制是將操作裝置安裝在距閥體6m 以內(nèi)的任何部位并通過控制纜繩來控制閥體，其余操作裝置均安裝在閥體上，實行就地操作。
4 防火閥在設(shè)計工程中的合理使用
  建筑物一旦發(fā)生火災(zāi)，往往會造成嚴(yán)重的傷亡事故和經(jīng)濟(jì)損失，尤其是空調(diào)建筑和高層建筑，做好防火及防排煙顯得特別重要。設(shè)計中，應(yīng)熟悉相關(guān)的規(guī)范要求，在通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)上設(shè)防火閥，在排煙管道上設(shè)排煙防火閥，以防止火災(zāi)時有毒高溫?zé)煔鈧鬏敚鸹馂?zāi)蔓延擴(kuò)大和毒性損失加重。
4.1 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中防火閥的設(shè)置與選用
4.1.1 《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045-95(2001 年版)及《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GBJ16-87(2001 年版)對防火閥的設(shè)置均有要求，總結(jié)起來，有以下幾條：
(1) 風(fēng)管穿越防火分區(qū)處；
(2) 穿越通風(fēng)、空調(diào)機(jī)房及重要的或火災(zāi)危險性大的房間隔墻和樓板處；
(3) 垂直風(fēng)管與每層水平風(fēng)管交接處的水平管段上應(yīng)設(shè)防火閥，但多層建筑的每個防火分區(qū)其通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)均獨(dú)立設(shè)置時，則該防火分區(qū)內(nèi)的水平風(fēng)管與垂直總管的交接處可不設(shè)防火閥；
(4) 穿越變形縫處的兩側(cè)風(fēng)管上各設(shè)一個。
上述部位的防火閥,平時常開，當(dāng)火災(zāi)中其溫度達(dá)到70℃時，則自動關(guān)閉。防火閥應(yīng)靠近防火分隔處設(shè)置，且應(yīng)單獨(dú)設(shè)支、吊架。當(dāng)防火閥暗裝時，應(yīng)在安裝部位設(shè)置檢修口。
4.1.2 廚房、浴室、廁所等的垂直排風(fēng)管道，當(dāng)沒有采取防止回流的措施時，則必須在支管上設(shè)置防火閥。公共建筑廚房，由于油煙溫度較高，為防止防火閥產(chǎn)生誤動作，在排油煙管道與垂直風(fēng)道交接處，應(yīng)設(shè)置150℃熔斷的防火閥。
4.1.3 空調(diào)集中新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計中防火閥的設(shè)置
新風(fēng)系統(tǒng)形式通常有分層設(shè)置水平式新風(fēng)系統(tǒng)和垂直式新風(fēng)系統(tǒng)。
(1) 分層設(shè)置水平式新風(fēng)系統(tǒng)
    新風(fēng)系統(tǒng)按樓層分別設(shè)置。新風(fēng)吸入方式有兩種，一種是新風(fēng)通過從外墻上開洞從室外吸取；另一種是設(shè)一總新風(fēng)豎風(fēng)道，各層新風(fēng)機(jī)組從豎風(fēng)道取風(fēng)。前一種取新風(fēng)方式，不需在新風(fēng)機(jī)組入口處設(shè)防火閥，后者集中取新風(fēng)，對于高層建筑，總新風(fēng)豎風(fēng)道要跨越防火分區(qū)，每層新風(fēng)機(jī)組的吸入口風(fēng)管上應(yīng)設(shè)70℃熔斷的防火閥。
(2) 垂直式新風(fēng)系統(tǒng)
垂直式新風(fēng)系統(tǒng)是室外空氣經(jīng)過新風(fēng)機(jī)組處理后，通過豎風(fēng)道送至空調(diào)房間，一般新風(fēng)機(jī)組設(shè)在屋頂。對于建筑層高較低，水平敷設(shè)新風(fēng)管有困難的情況下比較適用。對于高層建筑，豎風(fēng)道要跨越防火分區(qū)，送風(fēng)口要求設(shè)置70℃熔斷的防火閥。
      總之，高層民用建筑在其層高條件允許的情況下，宜分層按每個防火分區(qū)設(shè)置空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。當(dāng)需要在垂直方向分設(shè)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)（包括新風(fēng)系統(tǒng)），每個系統(tǒng)所轄層數(shù)宜按4.1.4 條規(guī)定執(zhí)行。4.1.4 通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)橫向應(yīng)按每個防火分區(qū)設(shè)置，豎向布不宜超過 5層；當(dāng)管道設(shè)有防止回流設(shè)施或設(shè)有防火閥，且各層設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)時，其豎向連接的層數(shù)可不受此限制。
4.1.5 通風(fēng)管道不宜穿過防火墻和非燃燒體樓板等防火分隔物，如必須穿過時，應(yīng)在穿過處設(shè)70℃熔斷防煙防火閥。當(dāng)火災(zāi)煙霧通過防火分隔物處，該防火閥就能立即關(guān)閉。該防火閥一般采用煙感器控制，而不是采用易熔金屬或易熔元件控制，這樣可以及時有效地防止火災(zāi)蔓延和擴(kuò)大。
4.1.6 當(dāng)建筑物內(nèi)不設(shè)消防控制室時，風(fēng)管上可選用不帶電信號的防火閥；當(dāng)建筑物內(nèi)設(shè)有消防控制室時，可將帶電信號輸出裝置的防火閥的信號引至消防控制室，考慮到通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)道上防火閥數(shù)量很多，可僅在影響面較大的部位或穿越防火分區(qū)處的風(fēng)管上設(shè)帶電信號的防火閥，而只影響個別房間的部位設(shè)置不帶電信號的防火閥。
4.1.7 當(dāng)設(shè)置防火閥的部位有風(fēng)量調(diào)節(jié)要求，可設(shè)防火調(diào)節(jié)閥。
4.2 防排煙系統(tǒng)中防火閥的設(shè)置與選用
4.2.1 在排煙風(fēng)機(jī)的入口總管上應(yīng)設(shè)置當(dāng)煙氣溫度超過280℃時能自動關(guān)閉的排煙防火閥，且應(yīng)與排煙風(fēng)機(jī)連鎖，當(dāng)排煙防火閥關(guān)閉時，風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)保證在280℃時能連續(xù)工作30min。需要說明的是，排煙防火閥設(shè)置在排煙風(fēng)機(jī)前、后，要依具體情況靈活確定。以地下室排煙系統(tǒng)為例：
(1) 當(dāng)?shù)叵率覂H為一層，且排煙經(jīng)豎風(fēng)道排至室外時，排煙防火閥宜設(shè)置在
排煙風(fēng)機(jī)入口總管上，如圖2 所示；
(2) 當(dāng)?shù)叵率覍訑?shù)在二層及二層以上，各層共用一排煙豎井時，則每4.2.2 不論是豎向布置的走道排煙系統(tǒng)(如圖4 所示)還是水平式布置的房間排煙系統(tǒng)(如圖5 所示)，均應(yīng)在排煙支管與豎風(fēng)道連接處設(shè)置280℃時能自動關(guān)閉的排煙防火閥。排煙防火閥設(shè)置常開或常閉，對于房間排煙系統(tǒng)，當(dāng)負(fù)擔(dān)一個防火分區(qū)的排煙管道帶多個防煙分區(qū)的排煙口時，應(yīng)在該防火分區(qū)干管上設(shè)常開的排煙防火閥，同時各防煙分區(qū)支管上設(shè)常閉的排煙口或排煙閥；對于走道排煙系統(tǒng)，可參照下一條中相關(guān)規(guī)定。
4.2.3 機(jī)械排煙系統(tǒng)橫向宜按防火分區(qū)設(shè)置，每層水平風(fēng)管不宜穿越防火分區(qū)，但一些工程的某些樓層面積較大，按防火分區(qū)設(shè)排煙系統(tǒng)有困難，必須穿越時，應(yīng)在穿越處設(shè)280℃時能自動關(guān)閉的排煙防火閥(如圖5 所示)。排煙防火閥設(shè)置常開或常閉，視排煙口的形式而定。
(1) 當(dāng)設(shè)常閉的排煙口時，排煙支管上設(shè)常開的排煙防火閥；
(2) 當(dāng)設(shè)普通常開型風(fēng)口時，排煙支管上設(shè)常閉的排煙防火閥；
(3) 當(dāng)設(shè)常閉型防火排煙口時，則排煙支管上不設(shè)排煙防火閥

4.2.4 設(shè)置機(jī)械排煙的地下室應(yīng)考慮進(jìn)風(fēng)設(shè)施，當(dāng)采用機(jī)械進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)時，應(yīng)在風(fēng)機(jī)入口管道上設(shè)置70℃熔斷的防火閥。
4.2.5 對于機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，可在加壓送風(fēng)機(jī)入口管道上設(shè)置70℃熔斷的防火閥，以防止新風(fēng)入口受火、煙威脅，將煙氣輸送至樓層內(nèi)。
5 結(jié)論
通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)及防排煙系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)因地制宜合理設(shè)置和選用防火閥。