道路消防栓防撞安全性能的研究

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1、道路消防栓防撞安全性能的研究俞智婕上海市上海中学摘要：在城市中，消防栓在道路设置的特殊性和密集度，被车辆误撞而损坏的事故时有发生，造成大量宝贵的水资源的浪费，维修困难和给人们生活带来不便，给消防安全带来隐患。由于车辆碰撞的撞击力大小和方向的不同，以及道路消防栓所需具有的功能，对现有消防栓内部加固、外部防护和位置变更带来了困难。设想从现有消防栓结构和误撞后受损状况入手,在栓身和栓阀的连接处，设置经专门设计并反复试验而定型的易损件，作为保持操作功能强度的栓身延伸部分。它是消防栓整机中最簿弱的部件，也是受撞击时整机中唯一的易损件,在撞击能量作用下即刻发生断裂损坏

2、，由于它的破裂有效地保护了栓身栓阀等部件的完好,防止高压水流外泄而避免一系列后果，起到类似壁虎断尾自救的作用。而维修时，只要更换这一部件就可快捷方便地完成修复工作，成功地解决了道路消防栓使用中受撞被毁的难题,而且对现有消防栓能便捷地进行安装改造，使其达到防撞功能，避免整机更换而带来的物质资源浪费。关键词：道路消防栓；防撞功能；易损件；球墨铸铁件1、课题提出道路消防栓是城市和口常生活屮必备的基木消防设施之一。由于消防栓安装在道路两侧的特殊性和密集度，在路口路沿设置（如图1）,间距不人于200米，极易受车辆等的谋碰撞，其被撞而毁坏的事故时冇发生，造成人量宝贵水

3、资源的浪费（如图2）。据统计，一次撞击损坏至少200吨水哗哗流公，维修更换费丄费时，道路拥堵，供水管线的停水，给消防安全带來隐患。给人们生活带來不便。因此，我想从保护消防栓安全出发，怎样防撞及被撞后防止水流外泄并得到及时修复进行课题研究。图1图22、消防栓误撞和防撞的研究通过查阅相关资料，车辆碰撞基木上冇100%止面碰撞、侧面碰撞、后碰撞以及40%偏置碰撞四种情况。撞击力大小也不相同，同时撞击力还和车辆载重、车速冇关。由于消防栓安装在路沿路口，本身比较低矮，司机在驾驶车辆时不易观察到，能见度较差。因此车辆误碰撞均存在以上四利館况，撞击力的大小不可预测。只从

4、消防栓内部加I古I及外部牢固加以防护比较困难。而传统的消防栓由于处在地面上，观察醒日、消防取水方便快捷等优点，单从地面上改变消防栓位置安装设置对行性不成立（如升降型、地卜-型、外加保护型等）（参见附录）。设想从改变消防栓局部结构和课撞状况入手，采取某些措施解决主要问题，丢卒保车,达到某种意义上防撞安全性能的目的。3、现有消防栓结构和误撞受损状况的调查图3消防栓结构和受损症状通过上网查阅，消防栓主要有进水弯管、栓阀、栓身三个独立结构的部件组成，三者间利川连接螺栓联接成消防栓整体。进水弯管是与供水管网连接取水并支撐地上消防栓站立的支座。栓阀部件为一阀门装置，通

5、过螺杆使阀门达到水管开启或关闭的状态。栓身是集操作传动功能和外设取水功能为一体的部件，腔内设置有启闭阀门的螺纹传动机构，用消防栓扳手旋转阀杆（螺杆），即能进行地上消火的启闭操作，而在栓阀耒开启前,拴身内是无水的。栓身布置有三个出水口，可在消防灭火时直接连接水带和消防车或泵的吸水软管。道路消防栓在工程安装后，栓身裸露地面之上，栓阀及以下部分埋于地而之下，所以栓身是遭受外力撞击的主要部位（如图3）。经调杳，在谋碰撞中，收损的主要是相对簿弱地下部分结构，栓阀和进水弯管的损坏，造成高压水流人量外泄，使得周围坏境“水满金山”，给维修造成极大困难，费工费时，供水管线的

6、停水，地而道路的开挖，交通环境的拥堵，水资源的浪费和给人们牛活带來极人的不便。4、消防栓防撞安全性能的设计思想怜勺部分怜阀沉分进水令n阴抹功能消火栓透觇图通过误碰撞受损症状的调查，主要山于地下簿弱部分受损引起人量水流的外泄，因此只要防止这一部分的受损，就能在某种意义上达到防撞安全功能的口的。由于地面上栓身是遭受外力撞击的主要部位，为解决撞击被毀的问题，如何巧妙地在栓身和栓阀的连接处，设置一个经专门设计的零件，它是消防栓整机中最薄弱的部件，也是受撞击时整机中唯一的易损件，在撞击能虽作用下率先发生断裂损坏，山于它的破裂有效地保护了栓身栓阀等部件的完好，起到壁虎

7、断尾自救的作用（如图4）。而维修时，只要更换这一部件就可快捷方便地完成修复工作，而口対现有消防栓能便捷地进行安装改造，使咲达到防撞功能，避免整机更换而带來的物质资源浪费。5、易损件的设计和实施5・1功能和目的5.1.1能够保持现有消防栓结构强度，完成栓身操作传动和外设取水的功能。5.1.2能承受1.6Mpa公称消防水压的工作强度和密封性考核。5.1.3当消防栓受到大冲撞力的作用即刻发生断裂损坏，有效保护栓身栓阀等部件完好。5.2实施方法现有消防栓是铸铁件经表面防腐处理制成的。5.2.1易损件可以用改变材料化学成分的铸铁件制成。5.2.2易损件可以用改变同种

8、材料的厚度及外形结构的铸铁件制成。5.2.3易损件也可以用上述两种