自动喷水灭火系统水雾喷头的性能要求和试验方法介绍

中华人民共和国公共安全行业标准          GA33－92
1  主题内容与适用范围
    本标准规定了水雾喷头的技术要求、试验方法、检验规则和标志要求。
    本标准适用于自动喷水灭火系统中的开式水雾喷头。
2  术语
        2．1  水雾喷头
    在一定的水压力作用下，将水流分解为小于1mm以下的水滴喷出的喷头。
        2．2  雾化
    水雾喷头喷出的水雾形成围绕喷头轴心线扩展的圆锥体，其锥顶角为水雾喷头的雾化角。
        2．3  离心雾化
    当水流进入喷头后，被分解成沿内壁运动而具有离心速度的旋转水流和具有轴向速度的直水流，两股水流在喷头内汇合，然后以其合成速度由喷口喷出而形成雾化。
        2．4  撞击雾化
    水流与溅水盘撞击而形成雾化。
3  水雾喷头的分类、规格、型号
        3．1  A型水雾喷头
    进水口与出水口成一定角度的离心雾化喷头。
        3．2  B型水雾喷头
    进水口与出水口在一条直线上的离心雾化喷头。
        3．3  C型水雾喷头
    由于撞击作用而产生雾化的喷头。
        3．4  水雾喷头的规格
3．4．1  水雾喷头以其公称工作压力（0．35MPa）时的流量作为主参数，A型和B型水雾喷头的规格和接管螺纹见表。
               表1  A型、B型水雾喷头的规格和接管螺纹

3．4．2  C型水雾喷头的规格包括：40、50、63、80 、 100 、 125 、 160 、200L/min八种规格，其接管螺纹为ZG1/2"，ZG3/4"。
3．4．3  水雾喷头的雾化角有七种规格。即：30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°。
        3．5  水雾喷头的型号
3．5．1  水雾喷头的型号由类、组、特征代号、设计顺序代号规格、 雾化角等部分组成，形成如下：
                       □ □　 □    □ 　□—□—□
                     ─┬─    ┬　┬　 ┬　┬　┬
                         │        │　│　 │　│　└──雾化角
　　　　  　   │　　│　│ 　│　└────规格
　　　　 　    │　　│　│　 └──────设计顺序代号
　　　　   　  │　　│　└────────特征代号
　　　　  　   │　　└──────────组代号
　　　　  　   └─────────────类代号
其中：类代号 用 ZS表示。指自动喷水灭火系统。
         组代号用 T表示，指喷头。
         特征代号，用W表示，指水雾喷头。
         设计顺序代号，用大写英文字母A，B、C…表示，指A型、B型、C 型及其他类型水雾喷头规格，即为表1的要求。
         雾化角，为3．4．3条的要求。
3．5．2  型号举例
    ZSTWA－50－120
    表示用于自动喷水灭火系统的规格为50L／min，雾化角120°的A型水雾喷头。
4  技术要求
        4．1  流量特性
4．1．1  水雾喷头的流量特性按5．2条进行试验。
4．1．2  流量特性系数K值按式1计算：
                   K=Q/(10P)^1/2                      ………………………………(1)
式中：Q---流量，L／min;
      P——压力，MPa。
4．1．3  喷头在其公称工作压力下（0．35MPa）的流量应符合表2的要求。
                                表2

        4．2  雾化角
    喷头按5．3条进行试验，其雾化角应满足下列要求。
    30±5°，45±5°，60±5°,90±5°，120±10°，150±10°，180±10°。
        4．3  水平喷洒性能
    水雾喷头按5．4条进行试验，将试验结果绘成射程－洒水密度曲线和水平喷洒图，试验所得结果应不超出标定曲线和数据的±10％。其中洒水密度按式2计算：
                 ρ＝V/（S·t）………………………(2)
式中：ρ--洒水密度，mm／min；
      V--接水盒中的水量，L；
      S--接水盒的面积，m^2；
      t--洒水时间，min。
        4．4  雾滴直径
    水雾喷头按5．5条进行试验，所测得的水雾雾滴的平均直径，应小于lmm。
        4．5  洒水分布性能
4．5．1  水雾喷头按5．6条进行试验，水雾喷头的间距如表3所示
                    表3

4．5．2  在一定流量下，水雾喷头平均洒水密度按式3计算：
                 ρ平均=Q/D^2…………………………(3)
式中：ρ平均---平均洒水密度，mm／min；
      Q--规格中所要求的流量，L／min；
      D--喷头间距，m。
4．5．3  按5．6条试验后，应满足在相应规格所要求的流量下,低于平均洒水密度50％的面积小于10％。
        4．6  耐低温性能
    水雾喷头按5．7条进行试验，水雾喷头的镀层和涂层不应出现任何破裂或卷层，且水雾喷头不应变形或损坏。
        4．7  耐高温性能
    水雾喷头按5．8条进行试验，试验后，水雾喷头不应发生影响性能的变形成损坏。
        4．8  耐腐蚀性能
4．8．1  二氯化硫腐蚀
    水雾喷头按5．9条进行试验，水雾喷头各部位应无影响性能的腐蚀与损坏。
4．8．2  盐雾腐蚀
    水雾喷头按5．10条进行试验后，水雾喷头应无影响性能的腐蚀。
5  试验方法
    下列各试验，均在室内进行，除特别注明外，试验的环境温度均应为20±5℃。
        5．1  外观检测
5．1．1  由全部试验水雾喷头中抽取5只水雾喷头，对照图纸和技术文件迸行检查，应符合图纸和技术文件要求。
5．1．2  目测有无加工缺陷和机械损伤等现象，检验水雾喷头的工艺一致性。
        5．2  流量特性试验
5．2．1  流量特性试验装置如图2所示，将一只水雾喷头（C 型喷头应从框架间距离最大处去掉框架后）安装在试验装置上，试验采用净水，喷口水压为0．15、0．25．0．35、0．45、0．55、0．65、0．75MPa。
5．2．2  以5．2．1条规定的压力作两组试验，先由低到高，再由高到低进行测试，采用专用水箱和称重器收集水量并称重，称重精度应达到1％， 每次洒水时间不得少于2min。
5．2．3  将所测得的数据按式1进行计算，流量系数K应为计算数据的平均值。
5．2．4  试验所得的水雾喷头公称工作压力（0．35MPa）B寸的流量应符合4．1．3条的规定。
        5．3  雾化角测量
5．3．1  试验装置如图3所示，将水雾喷头安装在试验装置的回转中心线上，并使雾化角顶点位于集水器所在的圆弧的中心。试验压力为水雾喷头的公称工作压力（0．35MPa），测试时间不少于1min。
5．3．2  喷水后，由装置的角度刻度读出已充水集水器所形成的夹角的角度值，这个值即为雾化角 测量结果应符合4．2条的规定
        5．4  水平喷洒试验
5．4．1  试验布置如图4所示。沿水雾喷头轴射方向布置一排接水盒面积，接水盒面积小于0．5X0．5(m^2)。由接水盒平面至水雾喷头轴线的距离为2m。 试验压力为水雾喷头的公称工作压力(0．35MPa），洒水时间应不少于3min。
5．4．2  测定洒水时间和每个接水盒中的水量，计算出每个接水盒的洒水密度，按4．3条作出曲线。
5．4．3  测定a．H及L值，作出喷洒图。
        5．5  雾滴直径的测量
5．5．1  在取样皿底部均匀涂一层凡士林，加温化匀，加入10号车用机油，厚度为2－3mm。
5．5．2  将5．5．1条中的取样皿分别置于水雾喷头正下方和径向及周向各两个不相邻位置，距水雾喷头垂直高度1．5m。在公称工作压力（0．35MPa）下，水雾喷头正常工作时取样，取样时间小于1s。
5．5．3  取样后立即用测量显微镜观察，每个取样皿内测定100个雾滴，测量误差小于±10μm。然后计算其平均直径，并应符合4．4条的规定。
        5．6  洒水分布试验
5．6．1  试验室面积大于7×7（m^2），布置如图5所示，四只相同的水雾喷头按表3规定，成正方形布置在试验管网上， 将接水盆密布在四只水雾喷头围成的正方形保护面积内，接水盒面积小于0．5×0．5（m^2），接水盒口平面距喷口2．5m，如图6所示，每个水雾喷头的流量为表2所规定的流量。
5．6．2  每次试验的洒水时间应不少于3min，测量洒水时间内集水量， 计算每个接水盒测得的洒水密度和整个保护面积的平均洒水密度，试验结果应符合4．5．3条的规定。
        5．7  低温试验
5．7．1  将水雾喷头置于低温试验箱中，箱内温度应保持在-10±2C，历时24h。
5．7．2  试验后．取出水雾喷头，在室温下放置24h，然后仔细检查涂层或镀层。试验结果应符合4．6条规定。
        5．8  高温试验
    将水雾喷头直立放入温度800±20℃的试验炉中（对铝材质的喷头，温度为600±20℃），受热15min后，夹住水雾喷头螺纹部分，取出水雾喷头，立即浸入温度为15±1℃的水浴中，待冷却后进行检查。试验结果应符合4．7条规定。
        5．9  二氧化硫腐蚀试验
5．9．1  试验在化工腐蚀试验箱内进行。工作室内每24h加入体积比1％的二氧化硫，在工作室的底部，用平底大口的器皿盛入足够的蒸馏水，让其自然挥发，以形成潮湿的环境，工作室内的温度保持在45±1℃。
5．9．2  将水雾喷头用支撑架悬吊于工作室的中间部位，在距水雾喷头5cm的上部加罩，以免工作室顶部凝聚的液滴滴在水雾喷头上。
5．9．3  本试验历时16d，试验结束后，将水雾喷头洗净，并在20±5℃，相对湿度不超过70％的环境中干燥7d，然后检查水雾喷头的腐蚀情况，试验结果应符合4．8．1条规定。
        5．10  盐雾腐蚀试验
5．10．1  试验在盐雾腐蚀试验箱中进行，用20％的食盐水溶液（重量比)喷射而形成盐雾。食盐溶液的比重为1．126－1．157g/cm^3，PH值为6．5－7．2。
5．10．2  将二只水雾喷头按正常的安装形式用支撑架悬挂在试验箱工作室的中间部位，工作室温度为35±2℃。应收集从喷头上滴下的溶液，使其不回流到储液器中循环使用。在工作室内，应至少在两处收集盐雾，以便调节试验时所用的雾化速率和盐溶液的浓度。对于每80cm^2的收集面积，连续收集16h，每小时应收集到1．0--2．0mL的朴溶液。其浓度(重量比)应为19％-21％。
5．10．3  试验历时10d，试验结束后，取出水雾喷头，在温度20±5℃，相对湿度不超过70％的环境中干燥7d，然后检查水雾喷头腐蚀情况，试验结果应符合4．8．2条规定。
6  检验规则
        6．1  出厂检验
    出厂产品必须检验并符合5．1条要求。
        6．2  型式检验
6．2．1  各种类型的水雾喷头在新产品投产前，必须按本标准规定进行全部项目的检验。
6．2．2  有下列情况者，应进行水雾喷头的型式检验。
    a．正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变、可能影响产品性能时；
    b．正常生产时，五年应进行一次型式检验；
    c．产品停产超过一年者， 恢复生产时；
    d．产品转厂生产的试制定型鉴定；
    e．质量监督机构提出进行型式检验要求时。
        6．3  判定规则
6．3．1  本标准规定的各项检验项目，达到第四章相应条款的技术要求为合格。
6．3．2  送检水雾喷头的样品，按本标准进行检验，其检验结果，技术要求的第4．1．4．12．4．4条有一条不合格，该批水雾喷头为不合格。其余各条检验不合格时，可按本标准要求，取加倍数量的水雾喷头重新检验，仍有一条不合格，该批送检喷头为不合格。
7  标志
    水雾喷头应在明显部位，作永久性标志，内容包括：型号（至少包括特征代号、规格、雾化角）制造厂标、生产年。
                            附录A
                            雾化角的测量
                            (补充件）
A1 将照像机镜头置于安装水雾喷头的同一水平面上，取深颜色为背景,试验压力为0．35MPa时取像。
A2 在像片上用量角器测量雾化角，测量结果应符合4．2条的规定。
                            附录B
                        雾滴直径的测量（方法二）
                            （补充件）
用激光雾滴测定仪测量雾滴直径，其测量结果应符合4．4条的规定。
附加说明：
本标准由中华人民共和国公安部提出。
本标准由公安部消防局归口。
本标准由公安部天津消防科研所负责起草。