[文章]：防撞型自闭式地上消火栓

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防撞型自闭式地上消火栓

            

                    --一种新颖的地上消防栓
    随着我国经济建设快速发展和国家对消防安全规范的全规范的不断完善，全民消防意识日益增强，地上消火栓已成为城市和工矿企业必备的基本消防设施之一。在我国使用地上消火栓已有近百年的历史，但形成生产规模的时间并不长，二十世纪八十年代，公安部起草了我国的第一版该产品的国家标准GB4452-84，并引进国外样机完成了我国地上消火栓产品的定型设计，为确保产品的质量，从1989年开始，公安部对该产品实行了生产许可证制度。从而使地上消火栓产品的管理日趋规范，促进了该产品生产的发展和质量的提高。
    几十年来，我国的地上消火栓生产均按公安部的定型设计图进行，长期以来，产品的结构和功能千篇一律，没有变化和发展。由于地上消火栓安装在道路两侧的特殊性，极易受车辆等的误碰撞，其被撞而毁坏的事故时有发生，不仅造成大量宝贵的水资源的浪费，而且给人们生活带来不便，维修更换时的费时和供水管线的停水，给消防安全带来隐患。地上消火栓使用中存在的缺憾，产品性能的不足，国内外一直没有得到有效解决。对此，社会各界强烈期盼能有功能更全的产品进行替代。近几年来为此做出努力的企业和个人，仅从改变产品的局部结构或采取了某些措施解决了局部问题方面进行了尝试，但远未达到社会各方对新产品的期望。福建省天广消防器材有限公司自行研制具有自主知识产权的防撞型自闭式地上消火栓，科学合理地解决了原产品的不足，具有结构合理、功能可靠、设计科学、效果甚佳的特点，是原产品的一种理想换代产品，在结构设计上届国内首创，具有极强的使用价值和社会效益，必定会被广大用户所公认。现对该产品的主要特点作以下介绍。
结构和功能
    防撞型自闭式地上消火栓的结构如图所示，主要山进水弯管、栓阀、栓身三个独立结构的部件组成，三者间利用连接螺栓联接成地上消火栓整体。
    进水弯管是与供水管网连接取水并支撑地上消火栓站立的支座。为满足不同管网的连接要求，连接口有`二种形式：法兰连接(公称工作压力为1.6MPa)、承插口连接(公称工作压力为1.0MPa)，用户可按需选择。
    栓阀部件为一阀门装置，内有阀瓣和阀座组成的反向密封结构组件。阀瓣可在阀腔内壁的三条导向筋间上下自由移动，平时山不锈钢复位弹簧托住阀瓣(通过先导阀阀芯)，以辅助阀瓣与阀座的闭合，利用水阀瓣下端面的作用力，实现阀门的可靠密封。在接近阀座上端面的阀体上，安装有专门设计的排除余水的自控排水阀，排水阀的开启和关闭由栓腔内的水压与自控排水阀内的不锈钢弹簧联合作用而控制。在阀瓣中部设置有先导阀，其阀芯可在阀瓣中轴向移动，平时由复位弹簧使其处于关闭状态，只有当顶杆往下移动时，才会使先导阀打开，此阀用以降低开启阀门时的阻力，起到地上消火栓开启操作的助力作用，在反向密封的阀门结构中有着重大的意义。
    栓身是集操作传动功能和外设取水功能为一体的部件，腔内设置有启闭阀门的螺纹传动机构，用消火栓扳手旋转阀杆(螺杆)，即能进行地上消火的启闭操作，使阀门达到全开或全闭状态。栓身体上布置有三个出水口，可在消防灭火时直接连接水带及消防车或泵的吸水软管。
    地上消火栓在工程安装后，栓身裸露地面之上，栓阀及以下部分埋于地面之下，栓身是遭受外力撞击的部位。为解决撞击被毁的问题，该产品巧妙地选择在栓身和栓阀的联接处设置了经专门设计的零件，该零件在撞击能量作用下即刻发生断裂损坏，称之为撞裂板。它是地上消火栓整机的弧度薄弱件，也是受撞击时整机中唯一的易损件，撞击时由于它的破裂，有效保护了栓身、栓阀等部件的完好，只要更换撞裂板，就可快捷完成修复工作。
技术特点
    防撞型自闭式地上消火栓是该公司的专利产品，获四项国家专利：ZL03235431.2、2L03235474.6、ZL03235475.4、ZL03235529.7。该产品的外观保持了地上消火栓的传统形貌，符合人们的习惯认识，有利识别：使用操作方式与原地上消火栓一致，无需特殊工具或借助手段，符合灭火战斗需要。其产品结构的主要技术特点简述如下：
    1、可避免地上消火栓撞毁的技术
    栓身和栓阀的外表均设计有数条纵向的通体加强筋，大大地提高了栓身和栓阀承受撞击的能力。在栓身和栓阀的联接处，设置有环形板状易损件撞裂板，在整机结构中作为栓身和栓阀的过渡连接件，在与下方的栓阀紧固联接后，成为栓身的固定联接座。在消火栓受撞击时，起到类似壁虎断尾自救的作用，由它的断裂损坏保护栓身、栓阀免遭破坏。
    当外力撞击栓身时，横向的撞击力使撞裂板产生弯曲应力而破裂，栓身部件整体脱落跌至地面，栓阀内的自闭密封的阀门可靠地封堵住压力水。从而避免了地上消火栓的撞击损坏，消除了"水漫金山"的水资源浪费现象。该独特的撞裂板设计结构，成本低廉，简单实用，维修方便，方法科学合理，成功解决了地上消火栓使用中受撞被毁的难题。
    撞裂板为独特配方的铸铁件，它既能承受按1.6MPa公称工作压力下进行强度和密封性能考核时的作用力，又能确保准确破裂的效果，在经过多次的结构设计和精确的计算，并反复试验后定型，出厂时表面经电泳镀涨防腐蚀处理，以保证机械性能的长期一致性。用户可订购备件利于维修。
    2、能自动关闭并密封可靠的阀门技术
    该产品的阀门设计从图中可知与原产品的截止式正向密封阀门不同，采用了反向锥面密封结构，即阀瓣处于阀座下方，呈浮动状态，其密封面为圆锥面。阀瓣在管网内水压的作用下，在复位弹簧的辅助下，由于圆锥面结合的受力特性，可自行找正定心，实现阀门的自动关闭。在水压的作用下，圆锥面间的贴台将更趋向紧密，同时，锥形密封表面可避免水中泥沙等杂物的沉积。因此，该阀门结构具有可靠的密封效果。
    3、具有先导阀复式结构的阀瓣设计，解决了反向自密方式的阀门开启困难的难题
    在反向自闭密封结构中，阀门的开启需将阀瓣下压，使其脱离阀座产生一定的位移而实观。在最大工作压力的密封状态下，下压阀瓣需克服20千牛以上的阻力(水压对阀瓣的轴向作用力)，当使用消防扳手开启阀门时会十分费力，甚至出现不能开启的局面，延误消防灭火的战机。因此，简单的反向密封的阀门结构难以在地上消火栓产品中应用和推广。
    在防撞型自闭式地上消火栓产品中，将阀瓣设计成复式结构，即在阀瓣中部设计有可与顶杆衔接的先导阀，解决阀门开启艰难的难题，开启阀门时顶杆下移，顶杆推动先导阀阀芯，将先导阀打开，压力水经先导阀进入阀瓣上腔，这样既减少了水压对阀瓣的作用面积，又使阀瓣上端面产生平衡力，从而大大减少了下压阀瓣的所需之力。随着顶杆的继续下移，先导阀阀芯使阀瓣联动下降，完成阀门全开的过程，阀门的开启变得十分轻松省力。关闭时，操纵消防扳手使阀杆转动，顶杆上升，先导阀阀芯在复位弹簧作用下逐渐闭合，直至关闭，并与阀瓣主体复合，此时的复位弹簧弹力作用在先导阀和阀瓣主体的联合体上，把阀瓣送入阀座使其闭合，阀瓣在水压作用下，阀门自行割封闭。
    4、排除栓身腔内余水的自控排水装置
    地上消火栓使用后要排除腔内残留的余水，防止内部结构零件的水浸，更为了避免在寒冷环境条件时因余水冻冰将栓体冻裂毁坏，在国内外的产品中均有排水阀装置。该装置均有下述共同的结构形式，利用阀瓣的升降动作，将固定在阀瓣上且紧贴于放水口进口端的橡胶密封垫跟随阀瓣上下移动，使放水口出现被封堵或开口情景，达到腔内余水排放的目的。这种排水阀结构的橡胶密封垫极易磨损甚至撕裂，会很快丧失密封作用，倘若装备配不当或相关尺寸的误差较大，会使阀瓣的升降造成卡阻，影响阀门的启闭，或根本不能密封。
    在防撞型自闭式地上消火栓产品中，彻底废除了上述结构的排水阀，在靠近阀座上方位开启及使用后阀门关闭的二种情况下，腔内水压为不同的压力值，由设置在该装置内部的控制弹自动调节放水阀门的启闭状态。当地上消火栓使用后阀门关闭，此时在阀门以上的栓腔内所余留之水，形成一定值的静水压，其压力的大小仅与余水高度有关，装置内的控制弹簧克服静水压的作用力将放水阀门推开，使余水与外界相通而排放。当地上消火栓开启时，来自管网的压力水源源不断进入栓腔内，该压力迫使装置内控制弹簧将放水阀门关闭，地上消火栓处于正常的工作状态。
    自控排水装置结构简单，体积小巧，启闭可靠且耐用易维护，彻底解决了原产品中排水阀存在的弊端。
    5、优化的栓体结构
    地上消火栓头部结构的原设计由栓帽、阀杆支承座和阀杆压盖等主要零件构成，因组成零件较多，增加了头部的重量级加工的工作量，并在撞击时会产生较大的惯性破坏力，各零件的单一功能使结构繁琐，也加大了装配的繁杂程度。防撞型自闭式地上消火栓中，对栓身头部的结构用了很大改变，将栓帽设计成兼具上述三都零件的综合功能的零件，省却了阀杆支承座和压盖等，使结构紧凑简单。改变了栓帽和栓身体的法兰连接形式，采用了螺纹联接，同时使用O形密圈密封，提高了该部位的密封效果，也使装配变得简单方便，该部位的工艺性能得到了极大的改进。
    栓体上所设置的三个接口是地上消火栓的出水连接处、左右两个KWS65型固定接口可直接连接水带，正中的螺纹接口(M126×6螺纹)是供消防车或消防泵取水的专用口。现行的地上消火栓上左右两个出水口呈水平布置，正中的螺纹接口与左右出水口几乎在同一水平位置上，成为栓体受力断裂的危险截面。在防撞型自闭式地上消火栓产品的设计中，对出水口的分布位置和形态作了较大改动，将分布栓体左右两侧的出水口设计为呈下垂状，分栓体中轴线里70度夹角，可避免水带连接使用时呈死折现象。而水带在使用时出现死折，不仪严影响输水送压，而且极易造成水带爆裂。将正中的螺纹接口从栓体的上端位置下降至栓体中部处，消除了栓体中的应力集中截面，提高了栓休承受外力的能力。同时可使吸水软管顺着地面与该接口联接，既有利减轻笨重的吸水软管联接操作的劳动强度，又可改善吸水软管出现弯折的状况，为发挥消防车或消防泵的取水效能提供了条件。
    以上简介的防撞型自闭式地上消火栓，是当前结构设计较完美，性能较全面的一种新颖产品，它不仅具有普通地上消火栓的所有功能，又具有自身的独特的性能；不仅符合GB4452-1996《室外消火栓通用技术条件》国家标准中规定的要求，也满足Q／TG05-2003《防撞型地上消火栓》标准的规定内容。该产品的开发成功，有利促进我国地上消火栓产品的换代，并为消防同行提供了借鉴，为我国消防事业的发展作出了努力和贡献。

fuyingjie

在哪找到的资料？有图片吗？那样看着更好理解

johncsq

第一次看到，又长见识了。
最好有图片传上来看看。
另外造价如何啊。