城市综合管廊通风系统防火阀测试

城市综合管廊通风系统防火阀测试城市综合管廊作为地下基础设施的重要组成部分，其内部集成了电力、通信、给排水、燃气等多种管线，一旦发生火灾，火势和烟气的蔓延将对整个城市生命线系统造成严重威胁。通风系统中的防火阀作为阻断烟火传播的关键设备，其性能可靠性直接关系到管廊的消防安全。以下从测试标准依据、技术要求、测试项目及实施流程等方面，系统阐述防火阀测试的核心内容。一、测试标准与设计规范体系防火阀测试需严格遵循国家强制性标准和行业规范，形成多维度的技术约束体系。现行有效的核心标准包括GB15930-2024《建筑通风和排烟系统用防火阀门》，该标准于2024年发布，替代了旧版规范，新增了常闭式送风阀、自动排烟窗的技术要求，并细化了防火阀的分类与代号体系。根据该标准，管廊通风系统中常用的防火阀分为两类：70℃防烟防火阀（用于送风系统）和280℃排烟防火阀（用于排烟系统），二者在触发温度、适用场景上存在显著差异。在管廊专项设计规范中，GB50838-2015《城市综合管廊工程技术规范》明确规定了防火阀的设置原则：通风分区应与防火分区保持一致，每个分区长度不大于200米，防火阀需安装在防火分隔墙体两侧及风机进出口处。同时，GB50016-2014《建筑设计防火规范》要求，穿越防火分区的通风管道必须设置防火阀，且阀体耐火极限不应低于3小时，以匹配管廊防火隔墙的耐火性能。此外，GB50243《通风与空调工程施工质量验收规范》则从安装工艺角度，对防火阀的间距、固定方式、信号反馈线路连接等提出了验收要求，形成“设计-生产-施工-验收”的全流程标准闭环。二、防火阀技术性能要求（一）环境适应性要求管廊内部环境潮湿、多粉尘，且存在温差变化，防火阀需满足-10℃~45℃的工作温度范围，相对湿度耐受能力不低于98%。在仓储环节，同样需保持上述环境条件，防止阀体金属部件锈蚀或密封材料老化。对于安装在燃气舱、污水舱的防火阀，还需采用防爆型电机及执行机构，其外壳防护等级不应低于IP54，避免燃气泄漏引发的爆炸风险。（二）电气与控制性能防火阀的电动控制模块需适配24V±2.4V的直流电源，动作电流不大于0.5A，确保与管廊消防控制系统的兼容性。在信号反馈方面，阀门状态（开启/关闭）需通过无源触点实时上传至火灾报警控制器，反馈延迟时间应小于5秒。对于联动控制功能，当管廊内火灾探测器报警后，系统应能在30秒内关闭火灾分区及相邻分区的防火阀，形成烟火隔离带。（三）核心机械性能阀体结构采用镀锌钢板或不锈钢材质，厚度不小于1.5mm，叶片与框架间的密封件需选用耐高温硅橡胶，在280℃环境下仍能保持弹性。阀门关闭时的密封性能需满足双重要求：常温下漏风量不大于500m³/(m²·h)（按GB15930规定的方法测试）；火灾状态下，当阀内气流温度达到设定阈值时，熔断装置应在60秒内完全关闭叶片，关闭扭矩不小于15N·m，确保在高温变形情况下仍能实现可靠密封。三、关键测试项目与技术指标（一）耐火性能测试耐火完整性试验采用垂直炉试验装置，按照GB/T9978.1规定的标准火灾曲线（升温速率：0~30min为119℃/min，30~60min为3.3℃/min）对阀体进行1.5小时耐火测试。试验过程中，阀体不得出现结构性垮塌，背火面不应有火焰穿透，火焰持续时间不得超过10秒。对于安装在防火分区隔墙处的防火阀，耐火极限需达到3小时，以匹配管廊防火分隔的设计要求。隔热性测试在耐火试验期间，使用热电偶测量阀体背火面的温度变化，任意测点的温升不得超过初始温度180℃（环境温度以25℃为基准）。对于燃气舱专用防火阀，隔热性要求更为严格，背火面温升限值需控制在140℃以内，防止高温传导引发相邻管线爆炸。（二）功能可靠性测试温度响应测试将防火阀样品置于恒温箱中，以5℃/min的速率升温至设定温度（70℃或280℃），记录熔断装置的动作时间。70℃防火阀的动作温度偏差应在±3℃范围内，280℃排烟防火阀的偏差不大于±5℃。每个样品需重复测试3次，动作一致性误差不得超过10%。机械操作耐久性测试通过电动执行机构对防火阀进行500次开启/关闭循环操作，每次循环包括“通电关闭-断电复位”两个动作。测试后，阀门应仍能保持正常功能，叶片无卡滞现象，密封件压缩量衰减不超过初始值的20%，电气触点接触电阻不大于100mΩ。（三）密封性与结构强度测试常温漏烟量测试采用ZY6293A漏烟量试验装置，在250Pa静压下，测量防火阀关闭状态下的空气泄漏量。70℃防烟防火阀的漏风量应≤300m³/(m²·h)，280℃排烟防火阀应≤400m³/(m²·h)。对于多叶式防火阀，还需测试叶片间的间隙密封性，单个叶片边缘的漏风速率不得超过5m/s。结构强度测试对阀体施加1500Pa的静水压（模拟管廊内部爆炸冲击），保持30分钟后，框架变形量应≤1.5mm/m，叶片挠度不超过其长度的1/200，且无永久变形或裂纹。测试后，阀门需仍能正常开启和关闭，验证其在极端工况下的结构稳定性。四、测试实施流程与质量控制（一）测试前准备样品预处理测试样品需经过环境适应性预处理：在45℃、相对湿度98%的恒温恒湿箱中放置48小时，随后在-10℃低温箱中冷冻24小时，模拟管廊内的温湿度变化。预处理后，需对电气元件进行绝缘电阻测试，冷态绝缘电阻应≥20MΩ，热态（70℃）绝缘电阻≥5MΩ，防止潮湿环境导致的漏电风险。测试系统校准耐火试验炉需使用标准热电偶（精度等级Ⅰ级）进行温度校准，误差控制在±2℃以内；漏烟量测试装置的压力传感器需每年经计量部门检定，量程覆盖0~500Pa，精度不低于0.5级。测试前需对熔断装置进行预测试，确保其动作温度符合设计值，避免因批次差异导致测试结果失真。（二）现场测试流程安装与连接将防火阀垂直安装在试验风洞内，风管直径与阀门公称尺寸一致（误差≤2%），上下游直管段长度不小于5倍管径，以保证气流稳定。电气控制线路接入模拟火灾报警系统，设置温度触发信号和联动控制逻辑，验证阀门与消防系统的协同工作能力。分步测试实施常温功能测试：手动操作阀门开启/关闭3次，检查叶片动作是否顺畅，信号反馈是否准确；温度响应测试：分阶段升温（50℃→70℃→100℃→280℃），记录不同温度下的阀门状态变化；耐火极限测试：启动垂直炉，实时监测阀体温度场分布、结构变形及密封性能，每10分钟记录一次数据；破坏性测试：在耐火测试结束后，对阀体施加额定扭矩的1.5倍载荷，验证其极限承载能力。（三）测试结果判定与报告测试结果需满足以下判定条件：所有关键项目（耐火完整性、温度响应时间、漏烟量）均达到标准要求；一般项目（如外观质量、标识清晰度）允许存在轻微缺陷，但不影响使用功能。测试报告应包含样品信息（型号、批次、生产厂家）、测试设备参数、原始数据记录、曲线图表（温度-时间曲线、漏风量-压力曲线）及结论性意见，并由CNAS认证实验室出具加盖CMA章的检测报告，作为消防验收的核心依据。五、特殊场景测试与维护要求（一）燃气舱防火阀专项测试针对燃气舱内可能存在的可燃气体泄漏风险，防火阀需额外进行防爆性能测试：将样品置于爆炸试验箱内，通入体积分数为9.5%的甲烷与空气混合气体，点燃后观察阀体是否发生爆炸传播。测试后，执行机构应仍能正常工作，外壳无破裂，内部线路绝缘层无碳化现象。此外，燃气舱防火阀的关闭信号需与燃气紧急切断阀联动，确保火灾时同步切断气源，形成多重安全屏障。（二）长期运行可靠性测试为模拟管廊内的积尘、潮湿环境对防火阀的影响，需进行1000小时盐雾试验（按GB/T10125标准，5%氯化钠溶液，pH值6.5~7.2），测试后金属部件的腐蚀面积不得超过表面积的5%，电气触点接触电阻增加值≤50mΩ。对于安装在地下水位较高区域的管廊，防火阀还需进行IP67防水测试，在1米水深浸泡30分钟后，内部无进水现象，确保在管廊渗水情况下仍能可靠动作。（三）维护性测试要求日常维护中的简易测试包括：每月手动操作防火阀启闭一次，检查有无卡滞；每季度使用红外测温仪检测电机温升（正常工作时不应超过60K）；每年进行一次模拟火灾联动测试，通过消防控制室远程发送关闭指令，验证信号传输的及时性和准确性。对于熔断装置，建议每3年进行抽样送检，防止因老化导致的动作失效。防火阀测试是保障城