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(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