馬玉鵬 李明勇 譚國奇
1 中國石油工程建設(shè)有限公司北京設(shè)計(jì)分公司
2 中國石油管道局工程有限公司國際事業(yè)部
3 中石油昆侖燃?xì)庥邢薰景不辗止?/p>
為滿足日常生活及生產(chǎn)對室內(nèi)環(huán)境的要求,通風(fēng)及空調(diào)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于民用、公用及工業(yè)建筑工程中。風(fēng)管系統(tǒng)是通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分,它的結(jié)構(gòu)、形狀、布置形式及制作、施工質(zhì)量,將直接影響空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能和運(yùn)行效果。
本文結(jié)合某國外工程項(xiàng)目,油泵站場的2 層控制樓及3 座變電站,建筑面積約為4000 m2,采用AHU+ACCU 分體式空調(diào)機(jī)組和屋頂整體式空調(diào)機(jī)組(PACU),機(jī)組外接鍍鋅鋼板風(fēng)管,所用風(fēng)管面積約2700 m2,重量約為21 噸。風(fēng)管的制作及施工執(zhí)行國際規(guī)范SMACNA-1995[1]。
通常中央空調(diào)的風(fēng)管制作材料是鍍鋅鐵皮、復(fù)合材料或玻璃鋼。而玻璃鋼風(fēng)管材料極易老化,只能在工廠中進(jìn)行預(yù)制,現(xiàn)場施工安裝復(fù)雜,材料損耗率大。由于復(fù)合材質(zhì)的風(fēng)管通常都采用成品配件,只需施工人員進(jìn)行組裝就能夠完成,多用于小型的家用中央空調(diào)當(dāng)中。鍍鋅鐵皮較適合大型機(jī)械的加工,成本較低,且能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化批量生產(chǎn),應(yīng)用范圍較廣。
綜合考慮項(xiàng)目成本、工期及現(xiàn)場實(shí)際情況,本工程采用鍍鋅鐵皮板材,由當(dāng)?shù)仫L(fēng)管加工廠家根據(jù)圖紙批量制作風(fēng)管。
繪制風(fēng)管加工草圖→選用優(yōu)質(zhì)鍍鋅鋼板(有合格證)→展開下料→剪切→咬口制作→折方→鉚法蘭→翻邊→檢驗(yàn)
對于本工程,國外風(fēng)管廠家采用機(jī)械化流水線的生產(chǎn)形式,質(zhì)量穩(wěn)定可靠,標(biāo)準(zhǔn)直管(長度為1160 mm)由流水線上直接壓制成連體法蘭。非標(biāo)直管、彎頭、三通、四通、配件等下料后,在單機(jī)設(shè)備上完成TDF 法蘭成型。法蘭角由模具直接沖壓成型,安裝時卡在四個角即可。法蘭間的連接用法蘭卡,由鍍鋅鋼板制作,經(jīng)法蘭卡成型機(jī)成型后切割成統(tǒng)一尺寸供安裝連接使用。優(yōu)點(diǎn)較為明顯:在施工現(xiàn)場組裝時相同規(guī)格的互換性好,組裝方便快捷。
根據(jù)SMACNA 規(guī)范要求,鍍鋅鋼板厚度規(guī)格具體見表1:
表1 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)用鍍鋅鋼板厚度/mm
根據(jù)規(guī)范SMACNA-1995,風(fēng)管管段間的組裝主要采用無法蘭和有法蘭兩種連接方式,見示意圖1。鍍鋅鋼板風(fēng)管主要采用咬口連接或鉚接,不得采用焊接。咬口連接根據(jù)適用范圍選擇咬口形式,見表2。風(fēng)管的制作要求見表3。
圖1 風(fēng)管連接示意圖
表2 咬口形式及適用范圍
表3 風(fēng)管制作要求(國際標(biāo)準(zhǔn))
無法蘭連接主要用于邊長較小的風(fēng)管,如“S”“C”型插條的使用范圍是矩形風(fēng)管長邊不大于630 mm,立咬口不大于100 mm。連接后用空心拉鉚釘端部與風(fēng)管鉚固,再在縫隙處涂以密封膠,以保證風(fēng)管的嚴(yán)密性。目前國內(nèi)外風(fēng)管無法蘭連接形式有很多種,按其結(jié)構(gòu)原理可分為承插,插條,咬合,鐵皮法蘭和混合式連接五種[2]。除鐵皮法蘭彈簧夾(包括鐵皮法蘭插條)在安裝對接面加密封墊外,其它多在連接完后在接縫外涂抹風(fēng)管專用密封膠(本工程考慮耐高溫要求)。
兩段風(fēng)管間的連接,國內(nèi)習(xí)慣于采用角鋼法蘭。而國外采用TDF 和TDC 的連接方法[3]。
1)TDF 共板法蘭連接是風(fēng)管本身兩頭扳邊自成法蘭,不必像角鋼法蘭般打孔鉚接,在兩節(jié)管道的連接上用專用法蘭卡(由鍍鋅鋼板制作),四角加90°法蘭角(由模具直接沖壓成型)后用螺栓連接。操作簡單,效率高,外觀平整、光滑,尺寸準(zhǔn)確,互換性強(qiáng)。
2)TDC 連接是插接式風(fēng)管法蘭連接。這種連接方法適用于風(fēng)管大邊長度在1500~2500 mm 之間的連接,根據(jù)風(fēng)管四邊的長度配制法蘭條,與風(fēng)管用空心拉鉚釘鉚合。
3)當(dāng)風(fēng)管大邊長度超過2500 mm,仍采用角鋼法蘭連接。金屬矩形風(fēng)管與角鋼法蘭連接時,當(dāng)管壁厚度不大于1.5 mm 時可采用翻邊鉚接,鉚接應(yīng)牢固[4]。
考慮到風(fēng)管系統(tǒng)清潔要求,本工程在風(fēng)管安裝前先進(jìn)行雜物及污垢清潔。具體安裝工藝流程見圖2。安裝風(fēng)管時,為安裝方便,在條件允許的情況下,盡量在地面上進(jìn)行連接,一般接至10~12 m 長左右[5]。
圖2 風(fēng)管安裝流程圖
風(fēng)管支、吊架的安裝方法主要有兩種,一種是膨脹螺栓法。適用于風(fēng)管尺寸較小的支、吊架固定。另一種是焊接法。適用于風(fēng)管規(guī)格較大,采用預(yù)埋件焊接進(jìn)行支、吊架的固定。安裝過程中主要遵循以下原則。
1)支、吊架安裝前,按風(fēng)管中心線找出吊桿敷設(shè)位置,單吊桿在風(fēng)管的中心線上。雙吊桿按托架的螺孔間距或風(fēng)管的中心線對稱安裝。
2)支、吊架不得安裝在風(fēng)口、閥門、檢查孔處,以免影響操作。吊架不得直接吊在風(fēng)管法蘭上。支、吊架的間距按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行[6],每隔3 m(最大值)設(shè)支、吊架一對,風(fēng)管垂直安裝時,間距不大于4 m,但每根立管的固定件不少于2 個。保溫風(fēng)管為防冷橋產(chǎn)生,風(fēng)管與橫擔(dān)間設(shè)一經(jīng)防腐處理的木塊。
表4 矩形風(fēng)管吊架最小尺寸
表5 風(fēng)管橫擔(dān)允許荷載/kg
3)矩形風(fēng)管吊架尺寸應(yīng)符合表4 要求,風(fēng)管橫擔(dān)允許荷載應(yīng)符合表5 要求[7]。風(fēng)管支、吊架做法見示意圖3[7]。
圖3 風(fēng)管支、吊架做法示意圖
1)風(fēng)管法蘭墊料按系統(tǒng)進(jìn)行選用。風(fēng)管法蘭連接用鍍鋅螺栓和螺母,風(fēng)管法蘭墊片厚度為3~5 mm,墊片要與法蘭齊平,不得凸入風(fēng)管內(nèi)。
2)穿越沉降縫風(fēng)管之間連接及風(fēng)管與設(shè)備連接的柔性短管采用外刷防火漆的帆布制作。風(fēng)管穿過墻體和樓板處與墻壁或樓板間時,使用防火柔性材料密實(shí)填充。
3)在安裝防火閥前,拆除易熔片。防火閥、消聲器按正確的方向安裝且單獨(dú)設(shè)置支、吊架。
4)在安裝風(fēng)口時,注意風(fēng)口與所在房間內(nèi)線條一致。吸頂安裝的散流器與吊頂平齊。
5)為增強(qiáng)整體裝飾效果,風(fēng)口及散流器的安裝采用內(nèi)固定法,用水平尺、卷尺等保證其水平度及位置。從風(fēng)口側(cè)面用自攻螺釘將其固定在龍骨架或木框上,見示意圖4。
圖4 散流器與風(fēng)管固定示意圖
通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管設(shè)計(jì)、制作及安裝質(zhì)量存在問題會造成送風(fēng)量不足、漏風(fēng)量超過規(guī)范要求,造成空調(diào)負(fù)荷損失,產(chǎn)生噪聲,并影響空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在制作風(fēng)管前,需要對材料進(jìn)行質(zhì)量檢查。板材放樣制作準(zhǔn)確,風(fēng)管連接要嚴(yán)密,并根據(jù)規(guī)范采取相應(yīng)的加固措施。風(fēng)管附件安裝滿足規(guī)范要求,最終完成整體性安裝工藝。