金属矩形风管薄壁钢板法兰连接施工工法.doc

金属矩形风管薄壁钢板法兰连接技术前言 金属矩形风管薄钢板法兰连接技术是近年来风管加工制作的新技术，与传统角钢法兰连接技术相比，具有制作、安装生产效率高，操作劳动强度降低，产品质量易于控制等特点。不仅在国外广泛应用，在我国也已具有一定市场应用量。薄钢板法兰风管的风管与法兰同为一体（或镀锌板制作的法兰条），风管间的连接采用弹簧夹式、插接式或顶丝卡紧固方式。薄钢板法兰风管的制作，根据施工实际情况进行。可采用单机设备分工序完成风管制作；也可采用在计算机控制下，将下料、风管管板及法兰成形一次完成的直风管制作流水线。流水线使用镀锌板卷材，从根据风管需要连续进行管材下料到半成品加工完成，全部工序只需30秒钟，实现了直风管加工和风管配件下料的自动化。异形风管可采用数控等离子切割设备下料，有效节省传统展开下料繁琐操作所耗费的时间。由于本工程具有工程量大、现场位置狭小的特点，风管的提前预制是保证工期一个重要环节，否则将造成风管预制、安装的脱节，直接影响到整个工程进度的顺利进行。通风及空调管道的预制应有足够的场地来存放材料、半成品，并且保证运输通畅。在土建单位进行施工时，要与之积极配合进行洞口预留工作。墙和楼板的预留孔洞应符合要求，避免遗漏。（一）工程概况1.工程设计概况朔黄发展大厦位于海淀区海淀镇北四环西路南侧,定位为出租型商务写字楼。总建筑面积为60164，其中地上建筑面积45495.60。地上18层，地下4层，建筑总高度为75m。主要功能分为公共区域、普通办公区域、高级办公区域、休闲健身区域四个部分。2.暖通专业设计概况本工程暖通专业施工图设计内容包括：首层公共区域的中央空调系统；办公区域的中央空调系统；会所的中央空调系统；办公区域机械通风及防排烟系统；地下车库的机械通风及防排烟系统；机电设备用房的机械通风及空调系统。3.通风系统设计概况本工程通风设计包括标准层南侧集中排风系统，地下车库、各机电站房、卫生间、变配电室、厨房、餐厅等处的机械通风系统。（1）办公区域每层的南侧新风机房内设独立的排风机，排风至热回收机组，统一进行热回收，排风机与新风机组联锁控制。（2）地下24层汽车库设置机械送、排烟（风）系统，排烟（风）换气次数为6次/时，排风设置为有组织智能型诱导排风。送风换气次数为5次/时。送、排风系统所用风机均为双速风机，平时可以根据车库使用情况高、低速运行，消防排烟时高速运行。地下三层及地下四层的人防物资库通风系统兼车库的平时通风及消防排烟系统。按照人防规范，换气次数满足1次/小时（送风机高速运行、排风机低速运行）。（3）地下变配电室、水泵房等设备用房设置机械通风系统。水泵房换气次数为4次/时；变电室换气次数为15次/时；配电室换气次数为4次/时；换热机房设机械通风机，通风量10次/小时。电梯机房排风量大于10次/时，并预留分体空调电量。变电室及制冷换热机房设置补风系统，且排烟排风管路引至室外。（4）公共卫生间换气次数为大于10次/时。卫生间内公用排风道设置防逆流装置。排风支管应做弯管沿气流方向插入主排风道。（5）本设计中地下一层的员工餐厅按照一般场所厨房的通风次数（25次h）预留风道并预选屋顶的排风机，补风由餐厅排风及窗井机械进风两部分组成。厨房的排油烟及净化系统由甲方指定的专业公司负责设计及实施，厨房排出的油烟在接入本设计排油烟管道预留口之前应经过油烟净化设施，使油烟排放浓度达到2.0mg/m|,去除效率75的要求。4.防排烟系统设计概况本工程防排烟系统按高层民用建筑设计防火规范的要求设置，在防烟楼梯间和消防楼梯间及其与消防电梯合用前室分别设置了加压送风系统，内走道、地下餐厅设置了排烟系统，地下2层至地下4层车库设置了排风（兼排烟）系统及补风系统，具体为：（1）防烟楼梯间3个防烟楼梯间按地上、地下防火分区分别设置了机械加压送风系统（JY-R19-1-6）。地上、地下部分机械加压风量分别为27000 m/h，22000 m/h。地上每隔1层设一常开自垂百叶风口，地下每层设一常开自垂百叶风口，火灾时，由消防中心远距离开启加压送风机，进行加压送风。（2）合用前室消防楼梯间与消防电梯合用前室分别设置了加压送风系统（JY-R19-7-9），楼梯间系统设置方式同防烟楼梯间，合用前室每层设置电动（手动）加压送风口。消防楼梯地上、地下部分机械加压风量分别为18000m/h，18000 m/h；其合用前室机械加压风量为：16000 m/h。当某层着火，烟感报警后联锁开启防烟楼梯间、合用前室的加压送风机，同时打开着火层合用前室及着火层上下层的送风口。（3）内走道地下一层13层长度超过20m的无外窗内走道按防烟分区设置了机械排烟系统（PY-18-12），14层18层预留排烟口位置，排烟量不小于每平m60 m/h的风量。排烟风机按照系统排烟量分别为27000m/h 、12000m/h。补风采用自然补风。逐层设电动（手动）排烟口，火灾时由消防中心远距离打开着火层排烟口，同时联动排烟风机启动排烟。（4）中庭1418层中庭排烟量按其体积的6次h换气计算，排烟量为30000m/h,排烟风机设置于屋面。（5）地下一层餐厅、厨房地下一层餐厅利用天窗自然排烟，天窗开窗面积不小于餐厅建筑面积的2。地下一层厨房设机械排烟，排烟量不小于每平m60m/mh。排烟风机排烟量为30000m/h。消防补风量不小于排烟风量的50%。地下一层燃气计量间利用窗井泄爆，并设防爆通风，事故通风量大于12次/h。（6）地下汽车库地下24层汽车库按照建筑布局，每个防火分区设置独立机械排烟、补风系统，机械排烟系统与平时排风系统合用，补风系统与平时机械送风系统共用，排烟换气次数为6次/时，补风量满足不小于50排烟量的要求。所有排烟（风）口均为带调节阀的单层百叶排风口。当火灾发生时，烟感报警后联锁开启排烟风机及补风机。B2层地下车库，机械排烟量为：风量51000 m/h，采用双速离心风机。机械补风量：43200m/h，采用双速轴流风机。B3层地下车库，根据建筑布局于人防区域和非人防区域分设2套机械排烟系统，机械排烟量分别为：27000m/h、20000m/h，均采用双速离心风机。机械补风量为：22000m/h、18000 m/h，均采用双速轴流风机。B4层地下车库，机械排烟量为：61000m/h，采用双速离心风机。机械补风量为：52000m/h，采用双速轴流风机。（7）防火阀所有空调风管穿空调机房处；穿防火墙处；垂直风道与每层水平风管交接处的水平风管上均设置70防火阀排烟风机入口总管上设280时自动关闭的排烟防火阀，当排烟防火阀因烟气温度达到280自动关闭时，联锁关闭排烟风机；以上排烟及补风系统风管横向穿越防火分区时，均在穿越处设置280（补风为70防烟防火阀）时自动关闭的排烟防火阀。厨房排风兼排烟风管上防火阀为150熔断，并与相应的排风机联锁。厨房排风机与燃气报警探头联锁，燃气泄漏时启动排风进行紧急排风。防火阀的安装位置必须与设计相符,气流方向务必与阀体上标志的箭头相一致严禁反向。防火阀应有单独支架。5.风管道材料、施工要求（1）地下餐厅及地上所有空调区域的空调风管均采用镀锌钢板法兰连接。保温材料采用难燃B1级橡塑保温材料厚度21mm。难燃B1级橡塑性能要求如下：燃烧等级达到难燃B1级；平均温度0时，导热系数0.035w/(mk)；湿阻因子7500；氧指数37%；烟气毒性达到准安全ZA3级。保温粘接胶应满足防火要求。 外覆W38白色特强防结露贴面。（2）屋面送排风（烟）管道、地下车库进（排）风机房内、15层电梯机房内管道均用钢板制作，厚度按91SB-6-1选用。其它送排风（烟）管道均采用12mm厚A级不燃、不含石棉纤维增强硅酸盐防火板制作风管，管道防火等级应符合通风管道耐火等级检测（GB174281998）2h耐火极限。 （3）保冷风管、托架处应做好木垫,严防冷桥，管道穿墙、楼板处、管道阀门及管件处应保证保温的连续性，不能间断和留有缝隙，杜绝冷凝水出现。阀门处的保温层应能单独拆卸。（4）后砌墙侧的钢板预制在结构中的钢板之间采用咬口或铆接缝隙用防火密封胶封闭，外包2小时防火材料（以建筑图为准）。（5）新风机房内的空调新风、排风的的主风道因井道截面尺寸较大，内衬钢板后期制作，风管制作完成后，外包2小时防火材料（以建筑图为准）。设置热回收装置的新风井道在内衬钢板内再衬橡塑保温，橡塑材料厚度为6mm,性能要求同上。 （6）风管镀锌钢板厚度参考通风与空调工程91SB6-2005的有关规定执行。（7）厨房排出的油烟在接入排油烟管道之前应经过油烟净化设施，使油烟排放浓度达到小于2.0mg/ml,去除效率大于75的要求。排油烟管道采用预制双层不锈钢烟囱制做。管道膨胀、安装固定及油烟净化设施由烟道厂家进行二次设计时统一考虑。排油烟水平烟道以0.01坡度坡向厨房。（8）通风管道标高：圆形风管以管中心计，矩形风管以管顶计。所注标高均为距管道所在楼层建筑层相对标高，以B+X.XX表示。风管标注均以宽高标注。风管的标注均为内腔净尺寸。（9）送风道穿越防火墙时加（70）防火阀，风道穿过防火墙时，其缝隙应采用不燃材料紧密填塞，作法参照通风与空调工程91SB6-2005，9页。采暖空调管道 ，当必须穿过防火墙时，应采取不燃材料，将其周围的空隙填塞密实。6.设计共用结构竖井内衬风道安装要求设计要求共用结构竖井内衬风道安装示意图(一)根据功能设计，本工程在结构竖井内共设置了加压送风系统（JY-R19-1-9）、机械排烟系统（PY-18-14）、集中新、排风热回收系统（XF-R18-1）、集中新风系统（SF-R19-1）、集中排风系统（PF-R19-1）等十七条竖井送、排风系统风道。同时有多条不同系统的风道需要在同一个预留竖井内安装。见部分示意图如下：设计要求共用结构竖井内衬风道安装示意图(二)设计要求共用结构竖井内衬风道安装示意图(三设计要求共用结构竖井内衬风道安装示意图(四)7.施工工期、各风道系统密闭性及环境按照工程总体施工进度要求， 十七条各系统竖井风道的安装施工工期仅有80天。结构竖井从B4层至楼顶总高度95m，竖井截面、施工场地极其狭小。按常规通风管道安装规范工艺方法安装根本无法施工。也无法保证各系统风道的严密性，系统功能无法完善。风道自体重量荷载无法均衡分布等，受限较多。（二）共用结构竖井内多条、多功能竖向风道加工制做及安装施工工艺1.钢板风管加工制做工艺（1）基本要求 对风管制作质量的验收，应按其材料、系统类别和使用场所的不同分别进行，主要包括风管的材质、规格、强度、严密性与成品外观质量等项内容。 风管制作质量的验收，按设计图纸与本标准的规定执行。工程中所选用的外购风管，还必须提供相应的产品合格证明文件或进行强度和严密性的验证，符合要求的方可使用。 通风管道规格的验收，风管以外径或外边长为准，风道以内径或内边长为准。通风管道的规格宜按照表2.1-1、表2.1-2的规定。圆形风管应优先采用基本系列。非规则椭圆形风管参照矩形风管，并以长径平面边长极短径尺寸为准。圆形风管规格 （mm） 表 2.1-1风管直径D基本系列辅助系列基本系列辅助系列基本系列辅助系列10080180170320300902001903603401201102202104003801401302502404504201601502802605004805605309008501400132063060010009501600150070067011201060180017008007501250118020001900矩形风管规格 （mm） 表 2.1-2风管边长1203208002000160400100025002005001250300025063016003500 风管系统按其系统的工作压力划分为三个类别，其类别划分应符合表2.1-3规定。 风管系统类别划分 表2.1-3系统类别系统工作压力P（Pa）密 封 要 求低压系统P500接缝和接管连接处严密中压系统5001500所有的拼接缝和接管连接处，均应采取密封措施 镀锌钢板及各类含有复合保护层的钢板，应采用咬口连接或铆接，不得采用影响其保护层防腐性能的焊接连接方法。 风管的密封，应以板材连接的密封为主，可采用密封胶嵌缝和其他方法密封。密封胶性能符合使用环境的要求，密封面宜设在风管的正压侧。 （2）风管加工制作 技术准备a.对建筑、结构和电气、暖卫及管路走向、坐标、标高与通风管道之间跨越交叉等出现的问题已有解决方案。 b.技术人员已向施工人员进行技术交底，对风管的制作尺寸，采用的技术标准、接口及法兰连接方法已经明确。并做好“施工技术交底记录”。 c.编制了几种加工或现场加工的施工方案，并且施工条件已经按方案准备就绪。d.绘制轴测系统图，应体现整个系统水平和垂直的风管走向和设备、部件连接顺序及相对位置、方向等。 e.应具备设计中使用规范、院标和其他技术资料文件。对设备及配件生产厂家的“产品说明书”中的型号、尺寸进行核对。 f.绘制详细的加工草图，对形状较复杂的弯头、三通、四通等配件应有具体的下料尺寸和制作步骤。 g.制成品的主要技术参数必须符合国家及相关行业标准。 材料要求a.所使用的板材、型材等主要材料应符合现行国家有关产品标准的规定，并具有合格证明书或质量鉴定文件。 b.钢板或镀锌钢板的厚度按设计执行，当设计无规定时，钢板厚度不得小于表2.1-4的规定。 c.普通薄钢板要求表面平整光滑，厚度均匀，允许有紧密的氧化铁薄膜，不得有裂纹、结疤等缺陷；镀锌薄钢板要求表面洁净，由镀锌层结晶花纹。d.镀锌板表面应无明显锈斑、氧化层、针孔麻点、起皮、起泡、锌层脱落等弊病。有缺陷的均不得使用。当设计无规定时，钢板厚度可按表2.2-1选取。 钢板风管板材的厚度（mm） 表2.2-1 类 别风管直径D或边长尺寸b圆形风管矩 形 风 管除尘系统风管中低压系统高压系统D（b）3200.50.50.751.5320 D（b） 4500.60.60.751.5450 D（b） 6300.750.60.752.0630 D（b） 10000.750.751.02.01000 D（b） 12501.01.01.02.01250 D（b） 20001.21.01.2按设计2000 D（b） 4000 按设计1.2按设计 注： 1.螺旋风管的钢板厚度可适当减小1015 。 2排烟风管钢板厚度可按高压系统。 3特殊除尘系统风管钢板厚度应符合设计要求。 4不是用于底下人防与防火隔墙的预埋管。 主要机具a.机械设备：剪板机、振动剪板机、电剪、手动折方机、三锟卷圆机、联合冲剪机、法兰圈圆机、厢式联合单凭咬口机、手剪、圆弯头咬口机、压筋合缝两用机、插条成型机、电动拉铆枪、电焊机、电动角向磨光机、台钻、砂轮切割机、手电钻、冲孔机、空压机及油漆喷枪等。上面铝箔绝热板风管还需下列工具：雌雄刀、圆孔钻孔刀、月亮刀、电熨斗、手工开凿工具、装钉枪等。b.测量检测工具：游标卡尺、钢直尺、钢卷尺、游标万能角度尺、内卡钳、漏风量测试装置等。 注：随着科学技术的发展，施工机具的种类、型号越来越多，施工机具的配备应以工程性质、施工条件及设计图纸要求合理配置。 c.进入施工现场的设备必须进行检查验收，定期维护保养。 材料关键要求a.镀锌钢板的厚度应符合设计要求，表面应平整光滑、有镀锌层的结晶花纹；普通薄钢板厚度均匀，无严重锈蚀、裂纹、结疤等缺陷。 b.其他辅助材料应符合相关产品技术标准及有关消防要求。 技术关键要求a.风管加工草图应根据施工现场实际测量、数据整理后绘制，应特别注意风口、风阀及其它可拆卸的接口不得设置在预留孔洞及套管内。加工草图应详细标明各管段的长度、尺寸，部件、设备的位置和所占的具体尺度等。b.根据工程实际情况，选择合适的加工场地，合理安排人员及机具的进退场，有效的组织施工，以节约人力、物力和财力。c.根据设计和使用功能的不同制定合理的制作工艺，小口径的风管尽量采用无法兰连接工艺，以节约成本，提高工效。 质量关键要求a.风管法兰制作应表面平整，制作尺寸允许偏差为13mm，平面度允许偏差为2mm，矩形法兰两角线的允许偏差为3mm。以保证风管的制作质量。b.制作的成品风管，应咬口缝宽度均匀，纵向接缝应相互错开。法兰翻边宽度应一致，翻边宽度不得小于6mm。 操作工艺要点a.风管尺寸的核定。根据设计要求、图纸会审纪要，结合现场实测数据绘制风管加工草图，并标明系统风量、风压测定孔的位置。b.风管展开。依照风管施工图（或放样图）把风管的表面形状按实际的大小铺在板梁上；展开方法有三种即平行线展开法、放射线展开法和三角线展开法。c.板材剪切之前必须进行下料复核，复核无误后按划线形状进行剪切。d.板材下料后在压口之前，必须用倒角机或剪刀进行倒角。倒角形状如图2.1.2-1。e.板材的拼接和圆形风管的闭合咬口可采用单咬口；矩形风管或配件的四角组合可采用转角咬口、联合角咬口、按扣式咬角；圆形弯管的组合可采用立咬口（图2.1.2-2）。咬口宽度和留量根据板材厚度而定，应符合表2.1.2-1的要求。咬口留量的大小、咬口的宽度和重叠层数同使用机械有关。对单平咬口、单立咬口、转角咬口在第一块板上等于咬口宽，而在第二块板上是两倍宽，即咬口留量就等于三倍咬口宽；联合角咬口在第一块板上为咬口宽，在第二块板上是三倍咬口宽，咬口留量就是等于四倍咬口宽度。 咬口宽度 （mm） 表2.1.2-1 咬口形式板 厚0.50.70.70.91.01.2单 咬 口688101012立 咬 口566778转角咬口677889 联合角咬口399101011 按扣式咬口121212f.画好折方线，在拆方机上拆方。g.制作圆风管时，将咬口两端拍成圆弧状放在卷圆机上圈圆，操作时，手不得直接推送钢板。 h.拆方或圈圆后的钢板用合缝机或手工进行合缝。操作时，用力均匀，不宜过重。咬口缝结合应紧密，不得有胀裂或半咬口现象。i.风管的加固：风管加固应符合2.1.2-3之规定。 金属风管加固方法。风管一般可采用楞筋、立筋、角钢、扁钢、加固筋和管内支撑等形式（图2.1.2-3） j.矩形风管弯管制作，一般采用曲率半径为一个平面边长的内外同心弧形弯管。当采用其他形式的弯管，平面边长大于500mm时，必须设置弯管导流片。k.法兰加工 法兰用料选择，应满足表2.1.2-2要求。 法兰用料规格 （mm） 表 2.1.2-2钢制法兰不锈钢和铝制圆形、矩形法兰圆法兰D）规格方法兰（长边b）规格法兰规格不锈钢铝140-20x4b630 25x3D或Lmax280-25x4-30x6 30x4140.D 280-25x4630b1500 30x3D或Lmax320560-30x4-35x8 35x4280D 630 25x31500b2500 40x4D或Lmax6301000-35x6-40x10630D1250 30x42500b4000 50x5D或Lmax11202000-40x8-40x121250400mm时，不大于3m.螺旋风管的制、吊架可分延长至5m和3.75m；对于薄钢板法兰的风管，其志、吊架间距不大于3m。当水平悬吊的主、干风管长度超过20m时，应设置防止摆动的固定点，每个系统不应少于1个。风管垂直安装时，支、吊架间距不大于4m；单根直管至少应有2个固定点。支、吊架不得设置在风口、阀门、检查门及自控机构处，离风口或插接管的距离不宜小于200mm。抱箍支架，折角应平直，抱箍应紧贴并抱紧风管。安装在支架上的圆形风管应设托座和抱箍，其圆弧应均匀，且与风管处外径相一致。保温风管的支、吊架装置依放在保温层外部，保温风管不得与支、吊托架直接接触，应点上坚固的隔热防腐材料，其保温度与保温层相同，防止产生“冷桥”。c.风管法兰连接：法兰密封垫料。选用不透气、不产尘、弹性好的材料，法兰垫料应尽量减少接头，接头形式采用阶梯形或企口形，接头处应涂密封胶。法兰之间的垫料应符合设计要求，设计无要求时按表2.2.2-1选用。法兰垫料选用表 表2.2.2-1应用系统输送介质垫料材料及厚度（mm） 一般空调系统及送、排风系统 温度低于70的洁净空气或含尘含湿气体密封胶条软胶胶板 闭孔海绵橡胶板3253高温系统温度高于70的空气或烟尘石棉绳耐热橡胶板83化工系统含有腐蚀性介质的气体耐热橡胶板253洁净系统有洁净等级要求的洁净空气橡胶板闭孔海绵橡胶板55塑料风管含腐蚀性气体软聚氯乙烯板36法兰连接时，首先按要求垫好材料，然后把两个法兰先对正，穿上几颗螺栓并戴上螺母，不要上紧。再用尖冲塞进圩上螺栓的螺孔中，把两个螺孔撬正，直到所有螺栓都穿上后，拧紧螺栓。紧螺栓时应按十字交叉逐步均匀的拧紧。风管连接好后，以两端法兰为准，拉线检查风管连接是否平直。连接法兰的螺栓应均匀拧紧，其螺母宜在同一侧。（3）风管安装施工深化设计 在做好前期各项加工准备的基础上，针对本工程现场实际情况，对各土建结构竖井进行实地测量。绘制出风管安装施工系统深化设计图，严格按照安装施工系统深化设计图要求进行各条竖井风道的安装施工。见部分竖井风道安装示意图：加压竖井( JY-R19-3;JY-R19-4)内衬风管安装施工系统深化设计图示意图(一)加压竖井( JY-R19-3;JY-R19-4)内衬风管安装施工节点深化设计图示意图(二)加压竖井( JY-R19-1;JY-R19-2)内衬风管安装施工节点深化设计图示意图(一)加压竖井( JY-R19-1;JY-R19-2)内衬风管安装施工系统深化设计图示意图(二)3.施工过程竖井风道安装施工的总体施工工艺为：由竖井底部开始：搭设安装脚手架、安全防护网定位放线方通管固定支架安装、调平、调直、加设竖向接合缝密封条本层风管组合、吊装上、下风管固定节与方通管固定支架密封连接安装固定节后封盖板密封安装漏光试验上层风管组合安装安装至楼顶出屋 隐检验收风机、阀部件、风口安装分项验收面成品保护。（三）施工控制要点1.安全防护结构竖井从B4层至楼顶总高度95m，竖井截面、施工场地极其狭小。要作好：施工人员安全教育，脚手架、安全防护网搭设及施工人员、机具、吊具等安全防护工作。2.固定支架安装竖井风管底端设立托架，每层设方通管固定支架一组。上、下两层的方通管固定支架，做为本层固定风道的承重支架，同时做为上、下两组风管的接缝安装接合点。要求必须定位尺寸正确、安装横平竖直及粘贴严密密封胶条。（如下图所示）3.风管安装按照安装深化设计图纸分段要求，对风管按各分段在各楼层分别进行现场组合。各节风管接口要求密封严密，连接牢固。吊装底层风管段在底端托架上就位牢固，本段上端开式固定节，在风管内用自攻丝与上一层的方通钢管固定支架固定连接，逐层进行各层、各分段安装，要求连接点密封严密，连接牢固。各层分段风管安装完成，测试、检验合格后。再对各层开式固定节外面的封板进行封闭安装，要求密封严密，连接牢固。（如下图所示）竖井风管安装施工(一) 竖井风管安装施工(二)竖井风管安装施工(三)