手提式干粉灭火器筒体结构浅析

2024-09-19

一、前言

GB4351新标准中对手提式干粉灭火器的定义是这样的:能在其内部压力作用下,将所装的干粉灭火剂喷出以扑救火灾、并可手提移动的灭火器具。按驱动灭火器的压力类型分类有贮气瓶式干粉灭火器和贮压式干粉灭火器两类。当前我国众多的消防器材厂家生产的是贮压式干粉灭火器这种类型,其基本由以下几大部件组成:喷嘴(规格较大的配喷射软管)、阀门(有的也称器头)、压力表、吸管、筒体、招纸、脚圈等,较高档的还配有塑料挂具。在这几大部件中,筒体直接承受灭火器的工作压力1. 2MPa,因此筒体的制作在灭火器生产中尤为重要。国家对这方面的管理也比较严格,灭火器出厂前必须通过国家质检中心检验合格,并取得公安部消防产品合格评定中心颁发的型式认可证书后方可在市场上销售,同时国家质量技术监督部门不定期对市场上销售的手提式灭火器进行抽查和对企业进行年检,一旦产品监督不合格,再次监督仍不合格,评定中心撤销其型式认可证书。这样会扰乱企业的正常生产秩序,给企业带来不必要的损失。手提式干粉灭火器筒体结构浅析 /马从波 余高峰

二、筒体的传统结构及工艺

传统的灭火器筒体是是用拉伸工艺成形的。一般根据产品规格用落料模开出一定面积的圆片(拉伸板,08 Al较多),再经液压机配合拉伸模拉伸成半成品,经其他工序后制出筒体。水压试验合格后经表面处理后即可投人装配线装配其他配件制成灭火器。在这个过程中,板料由于经过数次拉伸处理,局部一次比一次簿(见右图)

干粉灭火器筒体结构.png

据有关资料计算可得,每拉伸一次,变簿的部位厚度只有开料时板料的0.900.93,通常情况下筒体经过三次或四次拉伸方可成形,三次拉伸后筒体最簿的部位只有开料板厚的0.730.80,四次后则只有开料时的0. 6560. 748GB 4351新标准规定筒体的测量壁厚应大于公式()计算的最小壁厚,并且不应小于0. 7mm

S=Do/300+K

式中,S-最小壁厚,mm;

Do一筒体外径,对于非圆柱体形筒体,为灭火器筒体的**外缘对角线,mm;

K一系数,当Do80时,取0. 45 mm ;

80<Do100时,取0. 5mm;

Do,>100时,取0. 7mm;

上式适用于普通碳钢板料,对不锈钢和铝材另有公式。下面以常规生产的4kg手提式干粉灭火器为例。其外径为φ130mm,由新国标中的公式()可算得S = 1.13mm,按标准规定,检测时筒体的测量壁厚应大于1.13mm。实际情况是:生产采用的是1.3mm08 Al拉伸板材,三次拉伸成形,拉伸后的壁厚在0. 8750. 965间。一旦在市场上被抽查便会不及格,吊销该型产品的证书,给公司带来很大的损失。


手提式干粉灭火器 淮海牌.jpg


三、解决途径及验证试验

针对这种情况,我们分析了筒体结构,其由三“部分”构成:中间圆柱体、上下封头为球体或标准椭圆体。对于上下封头可以用08 Al板料冲压成形,对于中间的圆柱体部分,则有以下几种途径:一是用传统的拉伸工艺成形;二是直接用焊管切割而来;三是用普通钢板卷圆再焊直缝成形。三种结构(工艺)优劣分析如下:

一、传统拉伸成形。前面分析可知,拉伸后筒体局部变簿,要使拉伸后的筒体壁达到新标准要求,势必选用较厚的板料,拉伸板成本本来就高,选用更厚的板会给企业增加不小的负担。出货量小的公司尚好解决,量大的公司则增加不少生产成本。现在市场竞争中,企业的成本控制是竞争的关键所在。考虑到这点,笔者认为此种途径(方案)不可取,当然客户要求供应这种结构的产品则另当别论。

消防维保资质.jpg

二、焊管切割成形。上例中的数据表明,焊管的外径应为φ130mm,壁厚1. 2mm(1. 13mm为计算值)现有的国家标准或市场上根本没有这种规格的焊管。GB/T 3091-1996 , GB/T 3092-1996低压流体输送焊接管中最接近φ130φ125,其最小壁厚4mm;GB/T 13793-1992直缝电焊钢管中接近φ130φ121,其最小壁厚为8. 73 mm,这两种规格显然不符合我们的要求。解决之道是同焊管公司合作联合开发此类结构参数的直缝焊管,再配合切管机制得圆柱体部分。当然联合制焊管的公司开发此类焊管有几个不足:其一投人的开发资金过高;其二开发周期过长;其三有相当的技术风险。这些问题需要我们继续研究解决。

三、普通钢板卷圆再焊直缝成形。对这种结构,我们称之为H焊缝”。顾名思义,中间的“一”横是一道直焊缝,两边的“1”是两道环焊缝。设备方面需要剪板机、卷圆机、直缝焊机和环焊机。板料则直接使用普通的Q235钢板,相比08 Al板料,成本下降不少(囿于不便,未给出具体数值)

在第二、三两种结构中圆柱体部分的壁厚明显是一致的,上下封头则可以用稍厚的08 Al板冲压而成,选择合适壁厚的管料或板料制出的筒体显然满足新国标,现在我们用做好的“H焊缝”样品来验证筒体的其他特性是否新国标的有关规定:

1. 水压试验:标准要求是在1. 5 Pms,且不小于2.0MPa水压试验压力下保压时间不少于0. 5 min,试验中不应有泄露、破裂和可见的变形。样品的水压试验压力为2.0MPa,保压0. 5 min后筒体无泄露、破裂和可见的变形。.

2. 爆破试验:标准规定,贮压式干粉灭火器的最小爆破压力为Pb=3.6XPms,且不小于5. 5MPa,爆破时,筒体不应产生碎片或有部件弹出。爆破应呈塑性破坏,即破口应不出现辐射状等脆性迹象,爆破也不应是由筒体材料中的如何缺陷造成的,当爆破压力小于5.4Pms8.0MPa中的较大值,破坏不应发生在焊缝上。试验中样品的爆破压力为5.6MPa,其他特征均符合标准。

限于试验条件,其他的强度试验我们并未进行。一般来说,强度试验中通过了前两项,压扁试验和压力交变试验也能通过。

四、结论

综上所述,北京消防检测维保公司所探讨的几种筒体结构中,普通钢板卷圆再焊直缝成形(H焊缝”)这种结构从成本和技术角度来讲是可行的。但具体实施起来,不同的生产企业应根据自己的现有条件因地制宜,在产品生产中合理的分配三种结构的比例,以期在实际中以最小的成本取得**的效果。北京消防检测维保公司转载《手提式干粉灭火器筒体结构浅析》/马从波/余高峰