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3c防火閥檢測指標是什么?為什么會不合格?

2018-12-28 10:50:04

防火閥各部件之間的縫隙



防火閥外框與葉片之間、葉片與葉片之間以及執行機構處都存在縫隙,而縫隙的大小直接影響到閥門環境溫度下的漏風量。

在防火閥的生產過程中,主要分為機械加工和人工配裝兩個部分,機械加工主要包括剪板、折彎、沖壓、開孔等,人工配裝主要包括焊接、打磨、噴漆、組裝等,這兩個部分均會影響閥門各零部件之間的縫隙大小。機械加工過程中,剪板誤差大,折彎尺寸有誤,會使葉片的一致性程度降低,而閥門外框和閥門中隔板的開孔位置精準度差,會使葉片軸孔洞不同心,這些都會導致防火閥外框與葉片之間以及葉片與葉片之間匹配度低,縫隙大。

相比于防火閥的機械加工過程,人工配裝過程更易對零部件之間的縫隙產生影響,焊接過程中,焊件對角線可能超差,使閥體不成直角;打磨過程中,可能出現焊渣打磨不干凈的情況;閥門組裝過程中,由于人員的技術水平參差不齊,可能導致葉片貼合不嚴、葉片安裝位置有偏差等問題,這些都會使得零部件之間的縫隙增大。


2防火閥葉片的關閉力


閥門的葉片關閉力同樣對其環境溫度下的漏風量有影響,葉片關閉力過小,會導致閥門關閉后葉片間貼合不夠密實;葉片關閉力過大,則可能導致閥門關閉過程中出現葉片回彈現象,二次關閉,使葉片間留有間隙。


                              彈簧



葉片關閉力主要與彈簧有關,彈簧的質量好壞、使用數量、安裝角度等都會影響葉片的關閉力。彈簧通常安裝于閥體側面,在進行型式試驗時,由于防火閥環境溫度下的漏風量項目是在依次經過關閉可靠性試驗和耐腐蝕性試驗之后進行測試,因此閥門使用的彈簧也應具有一定的抗疲勞性和耐蝕性,如果彈簧自身的質量較差,在經過可靠性試驗和耐腐蝕性試驗后,彈簧的彈性力則會降低,使得葉片關閉力減小,從而導致閥門的漏風量過大,甚至超標。


耐火性能


防火閥的耐火性能能夠反映閥門在實際火災中的隔煙阻火能力,如果耐火性能不合格,防火閥就不能在一定時間內保證耐火完整性,發生火災時就會很快失去其隔煙阻火的作用,防火閥就如同虛設。


耐火試驗后的防火閥



防火閥進行耐火性能試驗時,通過考核單位面積上的漏煙量是否超標來評價其耐火性能的好壞。對于大部分防火閥而言,其單位面積上的漏煙量與耐火時間的曲線圖大致可以分為三個階段,如下圖所示。



01

第一階段


第一階段為閥門關閉后的初期,防火閥的漏煙量呈上升的趨勢。在耐火試驗前期,閥門處于開啟狀態,當閥門溫感器處的氣流達到一定溫度后,溫感器熔斷,閥門自動關閉。在保持葉片兩側(300±15)Pa的靜壓差條件下,隨著燃燒爐內的溫度升高,閥門葉片受熱膨脹,產生較小的線性形變,由于試驗初期燃燒爐內溫度場存在溫度梯度,導致每個葉片的形變不同步。對于大多數防火閥而言,閥體兩側的軸擋板上會設置0.2 mm厚度的不銹鋼拱形軸框彈性簧片,用于減小因葉片受兩側擠壓而產生的葉片間隙,拱形軸框彈性簧片如下圖所示。


4 月軸框彈性簧片
2017


當葉片的形變不同步時,由于形變程度大的葉片對彈性簧片的擠壓,導致形變程度相對較小的葉片與簧片之間的縫隙增大,從而使得閥門漏煙量上升。


02

第二階段


第二階段防火閥的漏煙量呈下降的趨勢。隨著耐火試驗的進行,燃燒爐內的溫度進一步升高,葉片持續變形,并且葉片的線性形變程度趨于一致,使葉片與彈性簧片間的縫隙減小,此外,由于葉片的機械強度下降,塑性增大,葉片沿其垂直面方向產生較小程度的彎曲變形,葉片間貼合變得密實,減小了葉片之間的縫隙程度,使得閥門漏煙量下降。


03

第三階段


第三階段的閥門漏煙量的情況大致可以分為三類,如前圖中的曲線a、曲線b以及曲線c所示。

曲線a:閥門漏煙量呈上升的趨勢,可能由于當爐內溫度升高至一定值時,葉片的機械強度達到極限。隨著試驗的進行,葉片的形變程度不斷增大,葉片與外框之間、葉片與葉片之間的縫隙也隨之增加,使得閥門漏煙量升高,此外,高溫下彈簧的彈性力下降也有可能導致閥門漏煙量的上升。

曲線b:閥門漏煙量基本保持不變,可能因為第二階段的葉片形變到一定程度后,其強度和延伸率變化較小,使得防火閥的狀態基本維持穩定。

曲線c:閥門漏煙量呈下降趨勢,可能由于第二階段的葉片形變過程還未結束,葉片的機械強度未達到極限,使得閥門漏煙量仍然下降。


a型曲線

b型曲線

c型曲線


防火閥的耐火性能不合格,通常發生在第一階段或者第三階段。

對于發生在第一階段的漏煙量超標,可能是由于閥門關閉時,葉片受到側框的擠壓,使得閥門關閉不嚴或者卡死。出現這種情況的原因主要有三個方面:

第一、溫感器熔斷時間過晚,在閥門自動關閉前,葉片已受熱產生了較大的橫向膨脹。

第二、閥體側框與葉片之間未預留間隙或者預留的間隙過小,在葉片發生輕微線性形變后,葉片便與閥體側框接觸,產生影響閥門自動關閉的阻力。

第三、葉片強度較低(比如葉片質量較差、葉片厚度較小等),導致試驗初期葉片就有較大程度的線性形變。

對于發生在第三階段的漏煙量超標,主要與葉片的耐高溫強度有關。燃燒爐內的溫度按照標準要求的溫升曲線進行,當試驗時間為30 min時,爐內溫度約為842℃,當試驗時間為60 min時,爐內溫度約為945℃,在這種高溫狀態下,閥門葉片的強度會降低,而如果葉片的強度下降嚴重,則會導致葉片與外框之間、葉片與葉片之間的縫隙過度增大,從而使得閥門漏煙量超標。

綜上所述,防火閥的耐火性能主要與以下兩方面相關:


1材質


防火閥使用的主要材質為鋼板,鋼板的質量優劣直接決定了防火閥耐火性能的好壞。鋼板按照生產方法可分為熱軋鋼板和冷軋鋼板,按照表面涂鍍層可分為鍍鋅鋼板、鍍錫鋼板等,按照厚度可分為薄板、中板、厚板和特厚板。防火閥使用的鋼板基本上為冷軋鍍鋅薄鋼板。冷軋鍍鋅鋼板相比于熱軋鍍鋅鋼板,其機械性能通常更為優良,也更容易滿足防火閥耐火性能的要求。




防火閥企業在采購鋼板時,應選擇資質全、信譽好、品質優的正規鋼材生產公司,如寶鋼、武鋼等,不應為追求價格更為低廉的鋼板,而選擇資質不全、信譽差、產品質量差的企業。此外,防火閥企業應避免使用“地條鋼”作為生產閥門的原材料。

“地條鋼”是指以廢鋼鐵為原料、經過感應爐熔化、不能有效地進行成分和質量控制生產的鋼及以其為原料軋制的鋼材。由于“地條鋼”的生產工藝落后,化學成分不易控制,因此“地條鋼”的質量難以保證,使用“地條鋼”生產的防火閥,其耐火性能也難以達標。目前,國家發改委已明確表示,2017年我國將徹底出清“地條鋼”等落后產能,并在6月30日前全部取締。


2結構


通常來說,大多數防火閥生產廠家的葉片結構都有差異,但是結構上差異的最終目的都是為了降低閥門漏煙量,以保證防火閥的耐火性能。目前市場上流通的矩形防火閥的葉片結構大致可以分為三類,如下圖所示。其中葉片加固件能夠提高葉片的整體強度,不銹鋼薄簧片能夠增加閥門的密閉性能,而其它結構的葉片基本都是在這三類葉片的基礎上進行的組合或衍生。



防火閥葉片的三種基本結構


防火閥葉片的尺寸也會影響其強度,一般來說,閥門葉片尺寸越小,對于相同厚度的葉片,其強度也越高。在耐火性能試驗過程中,小尺寸葉片的變形量相對來說也會更小,因此對于相同規格、相同葉片結構的防火閥,“日”字型閥門的耐火性能比“口”字型閥門的耐火性能也更容易合格。除此之外,防火閥葉片的厚度同樣影響其強度,通常厚度越大的葉片,其強度也越高,其耐火性能也就更為優良。


“日”字型閥門

“口”字型閥門



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