手提式干粉滅火器筒體結構淺析

一、前言

GB4351新標準中對手提式干粉滅火器的定義是這樣的：能在其內部壓力作用下，將所裝的干粉滅火劑噴出以撲救火災、并可手提移動的滅火器具。按驅動滅火器的壓力類型分類有貯氣瓶式干粉滅火器和貯壓式干粉滅火器兩類。當前我國眾多的消防器材廠家生產(chǎn)的是貯壓式干粉滅火器這種類型，其基本由以下幾大部件組成:噴嘴(規(guī)格較大的配噴射軟管)、閥門(有的也稱器頭)、壓力表、吸管、筒體、招紙、腳圈等，較高檔的還配有塑料掛具。在這幾大部件中，筒體直接承受滅火器的工作壓力1. 2MPa，因此筒體的制作在滅火器生產(chǎn)中尤為重要。國家對這方面的管理也比較嚴格，滅火器出廠前必須通過國家質檢中心檢驗合格，并取得公安部消防產(chǎn)品合格評定中心頒發(fā)的型式認可證書后方可在市場上銷售，同時國家質量技術監(jiān)督部門不定期對市場上銷售的手提式滅火器進行抽查和對企業(yè)進行年檢，一旦產(chǎn)品監(jiān)督不合格，再次監(jiān)督仍不合格，評定中心撤銷其型式認可證書。這樣會擾亂企業(yè)的正常生產(chǎn)秩序，給企業(yè)帶來不必要的損失。手提式干粉滅火器筒體結構淺析 文/馬從波 余高峰

二、筒體的傳統(tǒng)結構及工藝

傳統(tǒng)的滅火器筒體是是用拉伸工藝成形的。一般根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格用落料模開出一定面積的圓片(拉伸板，08 Al較多)，再經(jīng)液壓機配合拉伸模拉伸成半成品，經(jīng)其他工序后制出筒體。水壓試驗合格后經(jīng)表面處理后即可投人裝配線裝配其他配件制成滅火器。在這個過程中，板料由于經(jīng)過數(shù)次拉伸處理，局部一次比一次簿(見右圖)。

據(jù)有關資料^②計算可得，每拉伸一次，變簿的部位厚度只有開料時板料的0.90～0.93，通常情況下筒體經(jīng)過三次或四次拉伸方可成形，三次拉伸后筒體最簿的部位只有開料板厚的0.73～0.80，四次后則只有開料時的0. 656～0. 748。GB 4351新標準規(guī)定筒體的測量壁厚應大于公式(一)計算的最小壁厚，并且不應小于0. 7mm。

S=D_o/300+K

式中，S-最小壁厚，mm;

D_o一筒體外徑，對于非圓柱體形筒體，為滅火器筒體的**外緣對角線，mm;

K一系數(shù)，當D_o≤80時，取0. 45 mm ;

當80<D_o100時，取0. 5mm;

當D_o,>100時，取0. 7mm;

上式適用于普通碳鋼板料，對不銹鋼和鋁材另有公式^③。下面以常規(guī)生產(chǎn)的4kg手提式干粉滅火器為例。其外徑為φ130mm，由新國標中的公式(一)可算得S = 1.13mm，按標準規(guī)定，檢測時筒體的測量壁厚應大于1.13mm。實際情況是:生產(chǎn)采用的是1.3mm的08 Al拉伸板材，三次拉伸成形，拉伸后的壁厚在0. 875～0. 965間。一旦在市場上被抽查便會不及格，吊銷該型產(chǎn)品的證書，給公司帶來很大的損失。

三、解決途徑及驗證試驗

針對這種情況，我們分析了筒體結構，其由三“部分”構成:中間圓柱體、上下封頭為球體或標準橢圓體。對于上下封頭可以用08 Al板料沖壓成形，對于中間的圓柱體部分，則有以下幾種途徑:一是用傳統(tǒng)的拉伸工藝成形;二是直接用焊管切割而來;三是用普通鋼板卷圓再焊直縫成形。三種結構(工藝)優(yōu)劣分析如下:

一、傳統(tǒng)拉伸成形。前面分析可知，拉伸后筒體局部變簿，要使拉伸后的筒體壁達到新標準要求，勢必選用較厚的板料，拉伸板成本本來就高，選用更厚的板會給企業(yè)增加不小的負擔。出貨量小的公司尚好解決，量大的公司則增加不少生產(chǎn)成本。現(xiàn)在市場競爭中，企業(yè)的成本控制是競爭的關鍵所在?？紤]到這點，筆者認為此種途徑(方案)不可取，當然客戶要求供應這種結構的產(chǎn)品則另當別論。

二、焊管切割成形。上例中的數(shù)據(jù)表明，焊管的外徑應為φ130mm，壁厚1. 2mm(1. 13mm為計算值)現(xiàn)有的國家標準或市場上根本沒有這種規(guī)格的焊管。GB/T 3091-1996 , GB/T 3092-1996低壓流體輸送焊接管中最接近φ130是φ125，其最小壁厚4mm;GB/T 13793-1992直縫電焊鋼管中接近φ130是φ121，其最小壁厚為8. 73 mm，這兩種規(guī)格顯然不符合我們的要求。解決之道是同焊管公司合作聯(lián)合開發(fā)此類結構參數(shù)的直縫焊管，再配合切管機制得圓柱體部分。當然聯(lián)合制焊管的公司開發(fā)此類焊管有幾個不足:其一投人的開發(fā)資金過高;其二開發(fā)周期過長;其三有相當?shù)募夹g風險。這些問題需要我們繼續(xù)研究解決。

三、普通鋼板卷圓再焊直縫成形。對這種結構，我們稱之為“H焊縫”。顧名思義，中間的“一”橫是一道直焊縫，兩邊的“1”是兩道環(huán)焊縫。設備方面需要剪板機、卷圓機、直縫焊機和環(huán)焊機。板料則直接使用普通的Q235鋼板，相比08 Al板料，成本下降不少(囿于不便，未給出具體數(shù)值)。

在第二、三兩種結構中圓柱體部分的壁厚明顯是一致的，上下封頭則可以用稍厚的08 Al板沖壓而成，選擇合適壁厚的管料或板料制出的筒體顯然滿足新國標，現(xiàn)在我們用做好的“H焊縫”樣品來驗證筒體的其他特性是否新國標的有關規(guī)定:

1. 水壓試驗:標準要求是在1. 5 Pms，且不小于2.0MPa水壓試驗壓力下保壓時間不少于0. 5 min，試驗中不應有泄露、破裂和可見的變形。樣品的水壓試驗壓力為2.0MPa，保壓0. 5 min后筒體無泄露、破裂和可見的變形。.

2. 爆破試驗:標準規(guī)定，貯壓式干粉滅火器的最小爆破壓力為Pb=3.6XPms，且不小于5. 5MPa,爆破時，筒體不應產(chǎn)生碎片或有部件彈出。爆破應呈塑性破壞，即破口應不出現(xiàn)輻射狀等脆性跡象，爆破也不應是由筒體材料中的如何缺陷造成的，當爆破壓力小于5.4Pms或8.0MPa中的較大值，破壞不應發(fā)生在焊縫上。試驗中樣品的爆破壓力為5.6MPa，其他特征均符合標準。

限于試驗條件，其他的強度試驗我們并未進行。一般來說，強度試驗中通過了前兩項，壓扁試驗和壓力交變試驗也能通過。

四、結論

綜上所述，北京消防檢測維保公司所探討的幾種筒體結構中，普通鋼板卷圓再焊直縫成形(“H焊縫”)這種結構從成本和技術角度來講是可行的。但具體實施起來，不同的生產(chǎn)企業(yè)應根據(jù)自己的現(xiàn)有條件因地制宜，在產(chǎn)品生產(chǎn)中合理的分配三種結構的比例，以期在實際中以最小的成本取得**的效果。北京消防檢測維保公司轉載《手提式干粉滅火器筒體結構淺析》文/馬從波/余高峰