摘要：在了解灑水噴頭的工作原理及安裝規(guī)范的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)實案例，采用調(diào)查法和試驗法，分析噴頭內(nèi)部被堵塞的原因及影響后果，并提出在施工、調(diào)試、驗收和日常維護管理階段的對策建議，有助于啟發(fā)同行及早發(fā)現(xiàn)并解決潛在的噴頭堵塞問題，保障濕式消防系統(tǒng)的可用性，最大限度降低火災發(fā)生時因噴頭堵塞而造成的損失和風險，提升社會整體消防安全水平。

關(guān)鍵詞：消防管理；消防安全隱患；自動噴水滅火系統(tǒng)；灑水噴頭堵塞

中圖分類號：TU892 文獻標識碼：A 文章編號：2096-1227（2024）06-0025-04

自動噴水滅火系統(tǒng)在我國民用住宅和商業(yè)建筑中的應用非常廣泛。閉式灑水噴頭作為濕式自動噴水滅火系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，內(nèi)部一旦堵塞，將直接影響消防系統(tǒng)的可用性，使火災失去控制，嚴重情況下將導致重大人員傷亡和財產(chǎn)損失。

1 灑水噴頭概述

1.1 灑水噴頭與自動噴水滅火系統(tǒng)的關(guān)系

灑水噴頭與管道系統(tǒng)、報警閥組、水流指示器、壓力開關(guān)、供水設(shè)備等共同構(gòu)成自動噴水滅火系統(tǒng)[1]。根據(jù)滅火方式不同，自動噴水滅火系統(tǒng)分為濕式系統(tǒng)、干式系統(tǒng)、預作用系統(tǒng)、雨淋系統(tǒng)等。濕式系統(tǒng)以其滅火速度快、控火效率高、結(jié)構(gòu)簡單、施工便捷、維護方便、使用可靠等特點，廣泛應用于環(huán)境溫度在4℃～70℃之間的住宅、商場、地下停車場等場所。據(jù)統(tǒng)計，濕式自動噴水滅火系統(tǒng)撲滅初期火災的效率在97%以上[2]。

1.2 灑水噴頭的類型

灑水噴頭根據(jù)熱敏元件可分為易熔合金型和玻璃球型，其中玻璃球噴頭按照公稱溫度又可分為57℃、68℃、79℃、93℃、100℃、121℃等；根據(jù)安裝位置可分為邊墻型、下垂型、直立型；根據(jù)靈敏度可分為快速響應、特殊響應和標準響應型；根據(jù)噴頭結(jié)構(gòu)可分為閉式、開式和其他類型。其中，68℃玻璃球型閉式灑水噴頭應用最為廣泛，它主要由噴頭主體框架、濺水盤、感溫玻璃球及密封座等構(gòu)件組成[3]。

1.3 灑水噴頭的工作原理

以玻璃球型閉式灑水噴頭為例，在準工作狀態(tài)時管道內(nèi)充滿用于啟動系統(tǒng)的帶壓水，火災情況下火焰或高溫煙氣上升，通過熱交換使得玻璃球內(nèi)充裝的液體受熱膨脹，當溫度持續(xù)升高到玻璃球的臨界溫度時，密封液體因過度膨脹致使玻璃球破碎，灑水噴頭內(nèi)密封件受壓沖開，消防管道內(nèi)帶壓水自動噴出，通過濺水盤擴散后實現(xiàn)對火勢的有效抑制[4]，其工作原理見圖1。易熔元件型閉式灑水噴頭與玻璃球型閉式灑水噴頭工作原理上的區(qū)別主要在于釋壓方式不同，高溫煙氣使得易熔合金受熱熔化而啟動系統(tǒng)，易熔元件型噴頭主要用于環(huán)境溫度較低或易被碰撞的場所，是對玻璃球型灑水噴頭適用環(huán)境的補充。

1.4 灑水噴頭的安裝規(guī)范

根據(jù)GB50261—2017《自動噴水滅火系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》規(guī)定，為避免管道安裝期間產(chǎn)生的內(nèi)部雜物堵塞噴頭，影響灑水噴頭的啟動和噴水滅火效果，在系統(tǒng)試壓和管道沖洗合格后方可安裝噴頭。為避免影響噴頭的感溫動作性能，降低反應靈敏度，嚴禁給灑水噴頭附加任何裝飾性涂層。為防止灑水噴頭在安裝時遭受損傷，應使用廠家提供的專用扳手。為增強噴頭和管件螺紋連接處的密閉性，可使用聚四氟乙烯生料帶進行纏繞。安裝完成后，工作人員應進行外觀檢查，加強成品保護，嚴禁私自拆裝改動[5]。

2 噴頭堵塞問題分析

2.1 發(fā)現(xiàn)噴頭堵塞的問題

某小區(qū)安全管理人員在巡檢時發(fā)現(xiàn)，一個下垂型68℃玻璃球型閉式灑水噴頭被撞壞，其框架和濺水盤被明顯撞歪，紅色玻璃球已破損，但是管道內(nèi)沒有水噴出，消防監(jiān)控中心也未出現(xiàn)任何報警，若未開展本次現(xiàn)場巡檢，該噴頭的異常情況將無法被及時發(fā)現(xiàn)。

安全管理人員分析的原因主要為消防管道內(nèi)無水或噴頭內(nèi)部堵塞，于是采取措施逐一排除可能出現(xiàn)故障的原因。在打開所在區(qū)域的末端試水裝置后，管道內(nèi)帶壓水迅速噴出，排除消防管網(wǎng)內(nèi)無水的可能性。為判斷噴頭內(nèi)部是否堵塞，安全管理人員在采取臨時消防措施后，關(guān)閉上游管道閥門，排出局部管網(wǎng)內(nèi)的消防水，將損壞的噴頭拆下，發(fā)現(xiàn)噴頭內(nèi)部被不明物質(zhì)充實，證實帶壓消防水未噴出的原因為噴頭內(nèi)部堵塞。

為檢查是否存在共性問題，工作人員在同層管網(wǎng)隨機拆除10個噴頭，發(fā)現(xiàn)5個下垂型噴頭存在被堵塞的情形，另外5個直立型噴頭未被堵塞?？紤]到問題的嚴重性，于是擴大排查區(qū)域，發(fā)現(xiàn)其他區(qū)域存在多個下垂型噴頭被堵塞的現(xiàn)象，但是直立型噴頭全都正常。經(jīng)初步梳理，該小區(qū)直立型噴頭共10200個，下垂型噴頭6300個，下垂型噴頭主要位于發(fā)生火災風險較大的地下停車場及電梯廳，受影響的防火區(qū)域分布較廣。內(nèi)部被堵塞的下垂型灑水噴頭照片見圖2。

2.2 分析導致噴頭堵塞的原因

為找出噴頭堵塞的原因，需首先確定堵塞物的成分。安全管理人員使用工具取出堵塞物，見圖3。堵塞物呈棕色，質(zhì)輕、較硬、略透明，表面具有玻璃光澤，碎片具有一定韌性，最底部的形狀與密封座完全契合，初步判斷堵塞物為凝固結(jié)塊的液態(tài)膠水。

查閱資料得知，該小區(qū)消防系統(tǒng)自正式投運以來，管網(wǎng)內(nèi)持續(xù)充滿著帶壓水，未發(fā)現(xiàn)維修、更換噴頭的記錄，分析堵塞物來自噴頭安裝期間。經(jīng)調(diào)查，獲悉原安裝作業(yè)班組為了避免安裝后噴頭與管件連接處漏水，確保噴頭安裝的合格率，作業(yè)人員先在螺紋接管處涂刷膠水，再在其表面纏繞生料帶。部分工人為了提高工作效率，直接到膠水桶蘸取膠水，而不是將膠水刷在噴頭螺紋表面。

采用此種安裝工藝，噴頭螺紋處黏連較多膠水。在纏繞生料帶后，部分膠水被擠壓到螺紋端面，甚至直接進入噴頭內(nèi)部。膠水未凝固之前具有一定流動性，當噴頭的螺紋端口朝下方時，膠水受重力作用發(fā)生集聚，在表面張力影響下集中在螺紋接管處的端面附近。對于下垂型噴頭，因端口朝上、濺水盤朝下，在安裝過程中，膠水很可能進入噴頭內(nèi)部，并在管道進水之前凝固。而對于直立型噴頭，因端口朝下、濺水盤朝上，在噴頭與管件連接后，膠水受重力作用會沿著消防軟管內(nèi)壁流動攤開，不會在噴頭內(nèi)部凝固。

調(diào)查過程中未能準確了解到當時使用何種品牌及型號的膠水，安裝作業(yè)人員反饋可能使用環(huán)氧樹脂膠水。以常見的環(huán)氧樹脂膠水為例，在24℃左右的環(huán)境下，膠水完全固化時間需要24h，達到最高強度需要3～5天，隨著環(huán)境溫度升高其固化時間也隨之縮短。在一般情況下，灑水噴頭安裝完成距離管網(wǎng)充水時間大于3天。因此，在消防管網(wǎng)充水之前，液態(tài)膠水已經(jīng)完全固化，下垂型噴頭內(nèi)部已被堵塞。

為了進一步證實分析結(jié)果，安全管理人員準備6個新的同一品牌的灑水噴頭和一份環(huán)氧樹脂AB型膠水，并將噴頭分成2組開展模擬試驗。為了接近真實工作時膠水的黏稠度，在混合膠水并充分攪拌后，靜置2h后再使用。安全管理人員先在所有噴頭螺紋處充分蘸取膠水，再在其表面纏繞生料帶，一組保持螺紋端面朝上，另一組保持螺紋端面朝下，在室溫環(huán)境下靜置24h，觀察膠水凝固和噴頭堵塞情況。試驗結(jié)果顯示，3個螺紋端面朝上的同組噴頭內(nèi)部均被凝固的膠水堵塞，另外3個螺紋端面朝下的噴頭內(nèi)部未有膠水進入。經(jīng)過對比分析和試驗，確定堵塞物為凝固的液態(tài)膠水，直接原因為作業(yè)人員安裝噴頭時違規(guī)使用膠水。在試驗中還發(fā)現(xiàn)，一部分膠水可能通過外部進入主體框架與密封座的縫隙，導致密封座被固定住，尤其對于直立型噴頭，屆時帶壓水可能無法沖開密封座，導致滅火功能失效。

2.3 噴頭堵塞可能導致的后果

形成重大火災事故隱患。重大火災隱患是指違反消防法律法規(guī)、不符合消防技術(shù)標準，可能導致火災發(fā)生或火災危害增大，并由此造成重大、特別重大火災事故或嚴重社會影響的各類潛在不安全因素[6]。當灑水噴頭大量堵塞后，將導致該區(qū)域的自動噴水滅火系統(tǒng)在火災情況下不能正常啟動。根據(jù)GB35181—2017《重大火災隱患判定方法》第7.4.6條，“已設(shè)置的自動噴水滅火系統(tǒng)或其他固定滅火設(shè)施不能正常使用或運行”，結(jié)合其他判定要素后可能被判定為重大火災隱患。根據(jù)《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》第七十四條規(guī)定，“因安全生產(chǎn)違法行為造成重大事故隱患或者導致重大事故，致使國家利益或者社會公共利益受到侵害的，人民檢察院可以根據(jù)民事訴訟法、行政訴訟法的相關(guān)規(guī)定提起公益訴訟?！币虼?，噴頭堵塞可能會形成重大火災事故隱患，并涉嫌違反民法和行政法。

延誤火災報警和人員疏散。火災發(fā)生時，在高溫火焰或煙氣的作用下，閉式灑水噴頭的熱敏感元件感溫玻璃球溫度達到預定動作溫度后，噴頭玻璃球爆裂，管網(wǎng)內(nèi)帶壓水噴出。管網(wǎng)中的水由靜止變?yōu)榱鲃樱髦甘酒鲃幼骱笏统鲭娦盘?，將在報警控制器上顯示發(fā)生火災的防火分區(qū)信息，引導消防控制室值班人員立即前往現(xiàn)場核實火情。當濕式報警閥自動開啟后，一部分帶壓水流向報警管路，在延遲器充滿水后水力警鈴將持續(xù)發(fā)出警報，提醒其他安全管理人員緊急處置，督促無關(guān)人員迅速撤離。當噴頭堵塞后，管道內(nèi)帶壓水無法排出，自動噴水滅火系統(tǒng)的后續(xù)動作將不會產(chǎn)生，嚴重影響火災早期處置和疏散逃生。

造成財產(chǎn)損失和人員傷亡。當消防系統(tǒng)壓力開關(guān)動作后，將連鎖啟動噴淋泵，持續(xù)給噴淋系統(tǒng)供水。一旦噴頭被堵塞，因管網(wǎng)水壓未發(fā)生變化，濕式系統(tǒng)將無法自動啟動。若噴頭出現(xiàn)少量堵塞，即使噴頭未堵塞的區(qū)域消防系統(tǒng)正常動作，但噴淋范圍將無法覆蓋到堵塞噴頭對應的防火區(qū)域，導致火勢不能得到全面控制；若噴頭出現(xiàn)大量堵塞，則可能導致一定防火分區(qū)內(nèi)自動噴水滅火系統(tǒng)功能失效，延誤安全管理人員早期處置和無關(guān)人員緊急疏散，可能導致重大財產(chǎn)損失和人員傷亡。

3 建議對策

3.1 強化工藝控制，提升安裝質(zhì)量

據(jù)調(diào)查了解，在消防工程安裝施工過程中，作業(yè)人員存在操作不規(guī)范的行為，從而引發(fā)消防工程隱患[7]。在該企業(yè)舉一反三開展內(nèi)部隱患排查時，安全管理人員在一座已建成三十余年的某商業(yè)地下停車場發(fā)現(xiàn)個別下垂型噴頭內(nèi)部被膠水堵塞?？梢?，作業(yè)人員安裝噴頭時使用膠水并非個別現(xiàn)象，也不是近期才興起的新工藝。

為確保噴頭安裝質(zhì)量，應明令嚴禁使用液態(tài)膠水，并在各環(huán)節(jié)加強檢查核對，把好安裝關(guān)。在安裝準備階段，管理人員要核驗噴頭的質(zhì)量檢驗報告，確保取得國家強制性產(chǎn)品認證證書；抽查噴頭外觀是否完好，標志是否齊全，品牌、型號、規(guī)格是否與檢驗報告一致；審查作業(yè)人員消防安裝資質(zhì)證書，確保人證合一，防止無證作業(yè)。在正式安裝前，管理人員要加強作業(yè)前技術(shù)交底，嚴格執(zhí)行安裝工序，開展作業(yè)規(guī)范培訓，有條件時對作業(yè)人員簡要講解噴頭的結(jié)構(gòu)原理、工作性能和噴頭被膠水堵塞后的嚴重后果，使作業(yè)人員熟悉安裝工藝的技術(shù)要求、質(zhì)量標準及操作規(guī)范，提升安裝質(zhì)量意識。在安裝作業(yè)期間，管理人員要加強現(xiàn)場巡檢，及時發(fā)現(xiàn)和制止不規(guī)范的行為，如不規(guī)范纏繞生料帶、違規(guī)使用膠水、不使用專用扳手、在噴頭表面附加裝飾性涂層等，杜絕因無證施工、違規(guī)施工、野蠻施工等原因造成質(zhì)量隱患。還要完善合同條款，明確在消防系統(tǒng)安裝期間發(fā)現(xiàn)不規(guī)范行為的懲罰條款，提升作業(yè)班組的自我管理意識。

3.2 優(yōu)化調(diào)試環(huán)節(jié)，把控驗收質(zhì)量

一般情況下，安裝單位在開展?jié)袷较到y(tǒng)聯(lián)動試驗期間，通常采用從末端試水裝置處放水而不是采用啟動噴頭的方式啟動消防系統(tǒng)，通過檢驗水流指示器、報警閥、壓力開關(guān)、水力警鈴和消防水泵的動作及信號反饋情況，來判斷消防系統(tǒng)功能是否正常。灑水噴頭是濕式自動噴水滅火系統(tǒng)中使用數(shù)量較多的重要小部件，如在安裝期間因操作不規(guī)范導致噴頭內(nèi)部被膠水堵塞，一旦安裝完成后將很難被發(fā)現(xiàn)。為了彌補通過末端試水裝置調(diào)試的不足，建議在系統(tǒng)調(diào)試環(huán)節(jié)，強制在重點保護區(qū)域內(nèi)至少隨機啟動一只噴頭，檢驗噴頭動作后是否能啟動消防系統(tǒng)；在系統(tǒng)驗收時，監(jiān)理單位要重點查驗系統(tǒng)調(diào)試記錄中是否啟動過一定數(shù)量的消防噴頭；必要時，可以聘請第三方消防技術(shù)服務機構(gòu)參與系統(tǒng)驗收。通過以上措施，督促施工單位在安裝期間杜絕使用膠水、在調(diào)試期間真實啟動噴頭，并盡可能在系統(tǒng)正式投運前及時發(fā)現(xiàn)并排除噴頭內(nèi)部被堵塞的情形，確保消防系統(tǒng)功能完好可用。

3.3 細化排查測試，確保維保質(zhì)量

在消防噴淋系統(tǒng)正式投運后，定期維護管理是確保自動噴水滅火系統(tǒng)正常發(fā)揮作用的關(guān)鍵。維護管理單位每月應對噴頭進行一次外觀及備用數(shù)量檢查，發(fā)現(xiàn)不正常或損壞的噴頭應及時更換，噴頭上有異物或任何裝飾性涂層時應及時清除。據(jù)了解，國內(nèi)某核電站采用預防性維修的措施，對投用超過15年的灑水噴頭進行強制性更換。因噴頭是濕式系統(tǒng)中數(shù)量較多的部件，如此安排相對而言成本較高。對于絕大多數(shù)民用建筑，安裝時噴頭內(nèi)部一旦堵塞，在未發(fā)生火災的情況下將很難被發(fā)現(xiàn)，消防噴淋系統(tǒng)成了實質(zhì)上的擺設(shè)，建議維保單位結(jié)合消防系統(tǒng)每季度進行放水試驗或定期進行消防專項應急演練，在采取臨時消防措施后，在合適的區(qū)域至少選擇一只噴頭來啟動消防系統(tǒng)，驗證噴頭內(nèi)部是否堵塞。

4 結(jié)束語

本文結(jié)合現(xiàn)實案例，分析得出作業(yè)人員在噴頭安裝期間，存在因違規(guī)使用膠水導致噴頭內(nèi)部堵塞的情形，影響了濕式自動噴水滅火系統(tǒng)投運后的正常功能，并分析了問題原因及可能后果。對于老舊小區(qū)、大型商場等人員密集場所，可能同樣存在灑水噴頭被堵塞的情況而不自知，可適時引導物業(yè)管理單位開展自查自糾。根據(jù)本文的研究結(jié)果，可以優(yōu)化噴頭在安裝、調(diào)試、驗收和維護管理等環(huán)節(jié)的防范措施，為完善《自動噴水滅火系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》等相關(guān)規(guī)范和標準提供了參考依據(jù)。

參考文獻

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[3]GB 5135.1—2019 自動噴水滅火系統(tǒng)第1部分：灑水噴頭[S].

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