手提式干粉滅火器筒體結(jié)構(gòu)淺析

一、前言

GB4351新標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)手提式干粉滅火器的定義是這樣的：能在其內(nèi)部壓力作用下，將所裝的干粉滅火劑噴出以撲救火災(zāi)、并可手提移動(dòng)的滅火器具。按驅(qū)動(dòng)滅火器的壓力類(lèi)型分類(lèi)有貯氣瓶式干粉滅火器和貯壓式干粉滅火器兩類(lèi)。當(dāng)前我國(guó)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(lèi)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(mén)(有的也稱(chēng)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(guó)家對(duì)這方面的管理也比較嚴(yán)格，滅火器出廠前必須通過(guò)國(guó)家質(zhì)檢中心檢驗(yàn)合格，并取得公安部消防產(chǎn)品合格評(píng)定中心頒發(fā)的型式認(rèn)可證書(shū)后方可在市場(chǎng)上銷(xiāo)售，同時(shí)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門(mén)不定期對(duì)市場(chǎng)上銷(xiāo)售的手提式滅火器進(jìn)行抽查和對(duì)企業(yè)進(jìn)行年檢，一旦產(chǎn)品監(jiān)督不合格，再次監(jiān)督仍不合格，評(píng)定中心撤銷(xiāo)其型式認(rèn)可證書(shū)。這樣會(huì)擾亂企業(yè)的正常生產(chǎn)秩序，給企業(yè)帶來(lái)不必要的損失。手提式干粉滅火器筒體結(jié)構(gòu)淺析 文/馬從波 余高峰

二、筒體的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(kāi)出一定面積的圓片(拉伸板，08 Al較多)，再經(jīng)液壓機(jī)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(yàn)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(gè)過(guò)程中，板料由于經(jīng)過(guò)數(shù)次拉伸處理，局部一次比一次簿(見(jiàn)右圖)。

據(jù)有關(guān)資料^②計(jì)算可得，每拉伸一次，變簿的部位厚度只有開(kāi)料時(shí)板料的0.90～0.93，通常情況下筒體經(jīng)過(guò)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(kāi)料板厚的0.73～0.80，四次后則只有開(kāi)料時(shí)的0. 656～0. 748。GB 4351新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定筒體的測(cè)量壁厚應(yīng)大于公式(一)計(jì)算的最小壁厚，并且不應(yīng)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(duì)于非圓柱體形筒體，為滅火器筒體的**外緣對(duì)角線，mm;

K一系數(shù)，當(dāng)D_o≤80時(shí)，取0. 45 mm ;

當(dāng)80<D_o100時(shí)，取0. 5mm;

當(dāng)D_o,>100時(shí)，取0. 7mm;

上式適用于普通碳鋼板料，對(duì)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(guó)標(biāo)中的公式(一)可算得S = 1.13mm，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，檢測(cè)時(shí)筒體的測(cè)量壁厚應(yīng)大于1.13mm。實(shí)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(chǎng)上被抽查便會(huì)不及格，吊銷(xiāo)該型產(chǎn)品的證書(shū)，給公司帶來(lái)很大的損失。

三、解決途徑及驗(yàn)證試驗(yàn)

針對(duì)這種情況，我們分析了筒體結(jié)構(gòu)，其由三“部分”構(gòu)成:中間圓柱體、上下封頭為球體或標(biāo)準(zhǔn)橢圓體。對(duì)于上下封頭可以用08 Al板料沖壓成形，對(duì)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(lái);三是用普通鋼板卷圓再焊直縫成形。三種結(jié)構(gòu)(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(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)要求，勢(shì)必選用較厚的板料，拉伸板成本本來(lái)就高，選用更厚的板會(huì)給企業(yè)增加不小的負(fù)擔(dān)。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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，企業(yè)的成本控制是競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵所在?？紤]到這點(diǎn)，筆者認(rèn)為此種途徑(方案)不可取，當(dāng)然客戶要求供應(yīng)這種結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品則另當(dāng)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(yīng)為φ130mm，壁厚1. 2mm(1. 13mm為計(jì)算值)現(xiàn)有的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或市場(chǎng)上根本沒(méi)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(kāi)發(fā)此類(lèi)結(jié)構(gòu)參數(shù)的直縫焊管，再配合切管機(jī)制得圓柱體部分。當(dāng)然聯(lián)合制焊管的公司開(kāi)發(fā)此類(lèi)焊管有幾個(gè)不足:其一投人的開(kāi)發(fā)資金過(guò)高;其二開(kāi)發(fā)周期過(guò)長(zhǎng);其三有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)風(fēng)險(xiǎn)。這些問(wèn)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(duì)這種結(jié)構(gòu)，我們稱(chēng)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(shè)備方面需要剪板機(jī)、卷圓機(jī)、直縫焊機(jī)和環(huán)焊機(jī)。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(jié)構(gòu)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(guó)標(biāo)，現(xiàn)在我們用做好的“H焊縫”樣品來(lái)驗(yàn)證筒體的其他特性是否新國(guó)標(biāo)的有關(guān)規(guī)定:

1. 水壓試驗(yàn):標(biāo)準(zhǔn)要求是在1. 5 Pms，且不小于2.0MPa水壓試驗(yàn)壓力下保壓時(shí)間不少于0. 5 min，試驗(yàn)中不應(yīng)有泄露、破裂和可見(jiàn)的變形。樣品的水壓試驗(yàn)壓力為2.0MPa，保壓0. 5 min后筒體無(wú)泄露、破裂和可見(jiàn)的變形。.

2. 爆破試驗(yàn):標(biāo)準(zhǔn)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(shí)，筒體不應(yīng)產(chǎn)生碎片或有部件彈出。爆破應(yīng)呈塑性破壞，即破口應(yīng)不出現(xiàn)輻射狀等脆性跡象，爆破也不應(yīng)是由筒體材料中的如何缺陷造成的，當(dāng)爆破壓力小于5.4Pms或8.0MPa中的較大值，破壞不應(yīng)發(fā)生在焊縫上。試驗(yàn)中樣品的爆破壓力為5.6MPa，其他特征均符合標(biāo)準(zhǔn)。

限于試驗(yàn)條件，其他的強(qiáng)度試驗(yàn)我們并未進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō)，強(qiáng)度試驗(yàn)中通過(guò)了前兩項(xiàng)，壓扁試驗(yàn)和壓力交變?cè)囼?yàn)也能通過(guò)。

四、結(jié)論

綜上所述，北京消防檢測(cè)維保公司所探討的幾種筒體結(jié)構(gòu)中，普通鋼板卷圓再焊直縫成形(“H焊縫”)這種結(jié)構(gòu)從成本和技術(shù)角度來(lái)講是可行的。但具體實(shí)施起來(lái)，不同的生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)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(jié)構(gòu)的比例，以期在實(shí)際中以最小的成本取得**的效果。北京消防檢測(cè)維保公司轉(zhuǎn)載《手提式干粉滅火器筒體結(jié)構(gòu)淺析》文/馬從波/余高峰