通风空调工程风管无法兰连接施工工法

'通风空调工程风管无法兰连接施工工法YJGF24—94作者：汪曼济（北京市城市建设工程安装公司）摘要：随着我国改革开放政策不断深人和国民经济的飞速发展，建筑工程中的通风空调工程不但在数量增加很快，而且在施工工艺上均有较大的改进。风管无法连接就是通风空调工程中风管横向连接的一个较大施工工艺的改进。传统的通凤空调工程风管横向连接，均采用角钢或扁钢（在小断面园凤管上应用）制成对法兰，分别铆在风管两端并翻边，利用两根风管的这对法兰，中间加上密封垫并用螺栓把它们连接起来。由于受材料、机具和施工的限制，风管不可能为减少这种接头做得很长。国内矩形直风管一般均作在2000mm以内，可以一个系统或一个工程内、风管法兰搂口多达成千上万，也就需成千上万对法兰、密封垫、连接螺栓，数量十分庞大。风管无法兰连接施工工艺就是把连接风管的这对法兰及附件取消掉，代之以直接咬合，加中间件咬合、辅助夹紧件等方式完成风管的横向连接。由于无法兰连接风管接头一般均比法兰连接简单，而且连同接头辅助件（有的无法兰连接没有辅助件）重量较轻，制作简单或可以采用标准件成批生产，可以不但是节省了大批钢材，而且还大大简化了施工工艺，提高了生产力，经试验测定，无法兰连接风管密封性也比法兰连接风管好，可以无法兰连接风管在国际上应用越来越广泛，而且形式发展也越来越多。在先进工业国的有关风管施工标准上，采用多种多样的无法兰连接风管接头形式。我单位从1987年在北京王府饭店空调工程中开始采用无法兰连接施工工艺后，又陆续在京信大厦、港澳中心、文学会堂、国际展览中心综合楼、希尔顿饭店等工程的通风空调施工中推广应用，并在此基础上对无法兰连接风管施工技术进行研究，取得了较大成果。1991年8月，由北京市科委、北京市建委联合组织主持成果鉴定，被认定为“接近国际先进水平”，并获1991年北京市科技进步三等奖。一、特点无法兰连接风管施工工艺和传统的法兰连接风管相比，具有明显的优越性：（1）无法兰连接风管接头形式种类已发展到十几种，有简单的（自连咬合、承插式、中间插条式），也有较复杂的（弹簧夹紧连接、或加强型的）。应用时可根据施工工第1页 机具条件、风管规格尺寸，安装位置和风管用途要求来选用其连接接头形式。（2）便于施工，不但施工工艺简单，加工、安装工作量也大大减轻，而且如常用的插条、立咬口、承插式连接接头元需特殊设备加工。再如风管在两面紧靠墙的地方，法兰连接已无法把螺栓连接，而元法兰插条连接仍然不影响施工。（3）接头外形小（尤其承插和C型插条连接），美观、便于保温。（4）风管密封性能好，漏风率比法兰连接一般小30％～40％，而且即使查出漏风处也易处理。（5）经济效益显著，无法兰连接风管每个连接接头省去了一对法兰及其附件、材料，以少量的接头材料（如插条、弹簧夹等）取代了它。至少每平方米风管约节省钢材2～3kg，也节省了制作法兰工时，使每平方米风管节省造价约8元以上①降低风管造价约10％左右（这个数字和日本有关提供材料相同）。二、适用范围本工法适用于所有通风空调工程中的矩形薄壁风管其长边小于等于1000mm的直管、弯头、大小头、三通的连接接头，也可和调节阀，消音器等阀件相连。三、工艺原理通风空调就是将室外新风和室内风经处理成温度、湿度、新鲜度符合要求的空气送入使用空间，再将使用空间使用过的不合温度、湿度、新鲜度要求的空气回送处理和排入大气层的整个过程。为了完成空气的出入运送，只有通过风道来实现。一般来讲这些风道绝大部份是由镀锌簿板制成的风管来完成的。由于受到镀锌板材料和加工机具，运输安装等限制，一个系统风管由许多节组成，而且每节风管一般不超逾2m.为了将其连起来；必须在两节风管连接处做连接接头。过去传统做法是在每节风管两头铆上两片角钢法兰；在连接风管时靠两节风管大小相同。螺栓孔对应的法兰并穿入螺栓，来达到风管连接目的。按目前规范和经验，每米周长接头需消耗2m多角钢、6.5套螺栓和也5个铡钉、1m密封胶垫。为了改变这个情况，利用两根风管连接处相互咬合、相互承插，楔入中间件、弹簧夹夹紧等办法，使风管连接起来。如图24-1所示，（a）、（b）为承插式连接；（c）、（f）、（i）为"s“型插条连接；（d）、（e）为”C"型插条连接；（g）为立咬口连接：（h）为铁皮法兰插条连接；（j）、（k）为铁皮法兰弹簧夹连接；（l）为角钢法兰连接、从图24-1中可以看出，（a）、（b）、（c）、（d）、（g）这几种无法兰连接有的没中间连接件，有的中间连接件制作比较容易，但其它几种比较难加工。承插式虽然施工方便，但漏风和接头第2页 刚度较差，所以本工法仅提倡“C”型插条和立咬口连接两种方法。四、机具设备在国外，无法兰连接风管较为普遍，加工风管的机械化程度较高，专用机具较多。如日本中川制作所的TDC管道制造设备，等离子自动切割机和切线折弯机，卷材自动切割机，脉冲自动切割机，这在我国一般施工企业所不具备的。我国现在专门用于无法兰连接的专用机械仅有西安安装机械厂出品的风管插条加工机，其它作业均在普通风管加工机上加工。所以目前制作、安装无法兰连接风管的机具设备仅需：剪板机：2000mm×δ1.5mm联合角咬口机：δ0.8mm手动折方机：2000mm×δ1.5mm插条制作机（如汲有此专用设备也无妨，“c”插条可以在折方机上加工，注意，这时折方机须用135°折方,而不能用“压方式”折方机）。（a）承插式；（b）加固承插式；（c）“S‘形插条；（d）”C“形插条；（e）加固”C“形插条；（f）加固”S’形插条；（g）立咬口；（h）铁皮法兰插皮；（i）角钢加固“S‘形插条；（j）：”i“的皮法兰弹簧夹；（k）”Ⅱ“铁皮法兰弹簧夹；（l）角钢法兰1-密封胶（垫）；2-铆钉；3-加固角钢；4-”S’形插条；5-“C‘形插条6-加固”C’形插条；7-加固“S‘形插条；；8-铁皮弹簧夹；9-螺栓；10-法兰角钢其它设备只是手头工具，如手电钻、手锤、木锤、板尺、画规、铁皮剪、扳手等等。五、无法兰连接风管的制作，安装工艺（一）一般规定1.镀锌板厚度第3页 矩形风管镀锌板厚度可以按表24-1规定加工。风管长边小于等于630mm可做成无法兰插条连接接口；风管长边大于630mm而又小于等于1000mm，可做成立咬口连接风管；风管长边尺寸>1000mm，不宜做插条和立咬口无法兰连接风管。2.直风管加固无法兰连接风管加固按表24-2规定加固。上表是以风管接头形式和横向用角钢箍加固时允许单级风管长度，加固也可以以其它形式及两种以上形式混合使用。（1）当采用风管板面压十字棱作加固时，其每节风省长度可提高1级。（2）当风管内加支承扁钢时，其每节风管最大限长可提高1级。（3）矩形弯头加固。当矩形弯头平面边长大于等于900mm时，在其中间加1片导流片作为加固，如图24-2所示。第4页 当三通长边大于1000mm时，三通采用分流板加固，分流板设置按图24-3比例，S1：S2=a：c。（二）无法兰连接风管制作1.插条连接风管制作插条连接风管制作方法和法兰连接风管没有太大不同，只是管端翻边尺寸，插条接头翻边f应做到10～12mm，而法兰翻边仅为7mm.另外插条连接风管端部制作时先翻180°，而法兰风管须在上法兰时才翻90°。先将镀锌板划出总用料宽×长，先在剪板机上剪出，再用已开好缺口S的划线模片（不同划线模片8分别等于咬口尺寸c、d和翻边尺寸f）分别沿已下好料的板上顺边划出，再划出折方线，并在折方线和翻过线交叉处剪去一个小三角口）；划完线的展开料及划线模片分别见图24-4、图24-5。不面的顺序是先加工咬口，翻管端插接口，依次折方，完成了直管加工。以上工序施工应注意划线准确，剪翻过端部三角形缺口要刚好到位，咬口平直，翻边、折方严格依线。端头翻边可先在折方机上折135°，然后再在其压紧板上加压回到180°。只有这样，风管尺寸规矩，端口平整，以后安装时不但省力，而且不会使接口第5页 扭斜。2.立咬口风管制作立咬口连接风管制作，和插条连接基本相同。如图24-6立咬日风管直管下料展开图所示；风管断面为a×b咬口留边为c、d、f1、f2为立咬口连接承口、f3为立咬口连接插口；注意人稍大于f2（约为24～25mm）f2，f3约为23mm。第6页 注，立咬口连接在折方前，先将联合角咬口压出来，再将立咬口连接两头承插口和插入口压出。先按风管周长展开即2a＋2b＋c＋d及长度B＋f1＋f2＋f3外形尺寸剪下，再用划线模片划出f1、f2、f3、c、d再划3条折方线，划线完后剪去四角，将风管两端折方线在翻边段剪6条缝，（注意刚好剪到交点处）。完成以上划线下料工序后，先压咬口，再在折方机上翻边，成为如图24-7所示形状后，继续折三道90°方，将原先在管端压好的承插口翻边在折方时压倒部分用手锤、垫铁敲平整后就可合口，完成了整个风管的全部制作（注意：由于在折方时，两端承涵口翻边已完，为尽量减少在折方时将其局部压平修复，可将压两道承口部分移到折方机边端空档，折方时只压倒一端单翻边的局部区域，整平工作量就大大减少了）。整个制作过程，按GBJ243-82规范要求加工风管，可使下道工序，风管对接安装时接口平整、美观。（三）无法兰连接风管安装工艺无法兰连接风管在安装工艺要求上，和法兰风管一样，只是连接接头形式不同，接头密封方式也不同。1.无法兰违搂风管的组装。无法兰连接风管制作完后经检查合格后，可运至安装区组装，按具体位置和吊装方法，可4～5节为一段，也可8～9节为一段组对在一起（一般来说只有两个吊点起吊，风管不宜组袋太长），然后一段段吊到预先设置的支吊架上，分段将接口连起来。（1）插条风管的组装插条风管组袋前先要制作插条、制作完的插条宽度为25mm，插条应在中间位置留3～4mm左右，加工完后的插条高（厚）应为3mm左右。太厚了组装时接口较松。影响连接质量。插条规格如图24-8所示。第7页 制作插条镀锌板厚为0.8mm，可用边角料、将其裁成50mm宽条，在插条机上一滚而过就加工成品，没有插条机时，先得划出折方线，在折方机上分三次压折而成（先折一边135°，再折另一边135°，最后在折方机上将两边不够180°压平）。风管对口时，将所需对口两条风管，头尾靠到一起对齐，四面风管壁和翻口形成“X”缝隙，用插条一根根楔人缝隙。插条长度，一对面插条刚好同风管边长（可稍短2～3mm），另一对面插条比此面风管边长大出40mm，风管对接时先插相等对面插条，再插长出40mm的一对面插条，当最后两根插条两头部长出凤管20mm时，检查没问题后，将其打倒，压在相邻插条上。（2）立咬口风管的组装立咬口风管组袋前需加工90°贴角，每个接头4个贴角，在两管承插头插入顶上后，放置在四个角内，将承口一边翻下，作加固之用。90°贴角宽22mm，直角边外缘约70～80mm，可用0.8mm以上边角料铁皮手剪加工。在安上贴角后将承口图边用小方锤、垫铁翻下砸平，然后在立咬口边上打孔铆上铆钉，铆钉间距不大于200mm，而且每边贴角边必须铆上。须注意的问题是：由于风管长边较长时，未组装前较软，所以对接过程中插入段长边塌陷，这需从管内将其顶起来，和承口边对齐后再翻边钻孔打铆钉，这才能使风管接头平整美观。2.无法兰风管的密封插条式和立咬口式无法兰连接凤管接口、实际上都是利用铁皮之间的咬合连接。法兰连接是靠螺栓力，把风管利用两个角钢平面压紧，中间加上有弹性的软材料，靠其受力变形，将法兰间不平间隙堵死，达到密封作用，而上述两种无法兰连接咬合间隙，没法在咬合内处理，所以将其移出来在外面咬合接口边缘用密封胶沿周圈涂抹，达到密封目的。涂抹时须注意接口清洁、无油污。插条连接口涂抹插条两边；立咬口接口涂抹承口翻边口。密封胶采用北京空调研究所研制的ks一5型风管用密封胶。3.无法兰连接风管吊装无法兰连接风管吊装时，注意吊点、别使悬臂太长，这是由于风管接口刚度不及法兰连接风管，一次吊装约在10米以内。吊架间距仍按GBJ243一82要求执行。由于无法兰连接风管较轻，所以小断面风管有时可用人工抬上去就位。4.无法兰连接风管的保温无法兰连接风管保温，同法兰连接风管保温在保温材料上，保温方法上都一样，只第8页 是无法兰接口较小，尤其是“C”型插要接口，比风管面只微微隆起3~4mm，更易保温，保温表面更平整美观。注意连接接口均须包入在内。5.无法兰连接风管的漏风试验当风管系统有漏风率规定要求时，系统风管连接完后，在风管保温前须做瞩风测试。其试验方法是将风管所有口临时封堵，利用专用漏风测试仪或按《洁净室施工及验收规范》JGJ71一90。漏风标准可按GBJ243一82规范规定：在500Pa试漏压力下低压风管：6m3／m2.h中压风管：2m3／m2.h高压风管：0.67m3／m2.h在漏风试验中，风管漏风量超过标准时，就须在漏风仪风机继续开动往风管内往风同时，检查咬合处，接口处是否有漏风现象，可用手摸、耳听、或在可疑处喷涂皂水检查，然后停机用密封胶涂抹漏风处，完成后再作一次试瞩，直到合格。注：风省长度按3、2、1.6、1.25、1.0、0.8、0.625（m）排级。六、质量要求及检查验收无法兰连接风管施工质量要求和法兰连接风管相同，均按《通风空调工程施工及验收规范》（GBJ243一82）中的有关要求进行施工，如凤管断面边长误差、咬口及翻边尺寸、风管支架间距等。但在本工法上采用风管壁厚、加固方法、接头规格、要求、以及试瞩装置上可参考北京市城市建设总公司企业标准Q／CJI501一92《无法兰连接风管施工及验收标准》。检查验收：同法兰连接风管。七、劳动组织根据风管量的大小，一般来说制作安装可以由3～5人一个小组，再由若干小组组成通风班、队，完成一个系统，一个工程的风管加工制作，安装任务。每个小组可以独立完成无法兰连接施工工艺全部过程，当然也可以按流水作业组织施工小组施工。一般来说：一个较大的通风空调工程，加工制作现场设置的大型机具是共用的；如剪板机、咬口机、套丝机、砂轮切割钻、台钻和冲剪机；施工小组仅需配备一些手头工具如：手电钻、铁手剪、画规、板尺、木锤、方铁、扳手、方锤等。第9页 八、安全措施无法兰连接风管和法兰连接风管一样，施工不安全因素较少，但要注意以下几点：（1）使用电动剪板机时，任何时候均不得把手指伸到剪刃内去；（2）使用砂轮切割锯切割角钢、吊杆时，操作人员应站在砂轮片的恻面。而且锯切过程中用力平稳，砂轮机锯切时旋转切线方向3m距离内不许站人，操作人员应载防护镜；（3）咬口机等滚轮机械，操作时严禁手指在送料时推向咬入口；（4）套丝机套吊杆螺纹扣时，操作人员不得戴手套操作；（5）安装风管打吊架胀管螺栓孔等高空操作时，必须要有稳妥的工作平台或脚手架；（6）机具及电源符合电气安全操作规程要求铺设、检查、合格后方得施工；（7）按施工现场实际憎况，做出其它相适应的安全防护措施。九、经济效益分析及施工实例通过在北京王府饭店、京信大厦、国际展览中心综合楼等通风空调工程中推广应用无法兰连接施工技术，获得了可观的经济效益，以下从几个方面来分析：1.无法兰连接风管的材料消耗我国现在使用的镀锌铁板规格一般为2000mm×1000mm，因此往往风管做成近1000mm长一节，现在按每米、个接头计算，不同接头消耗材料及费用如表24-3所示。由表中可以看出，无法兰连接风管每平方米接头消耗费用不足2元，而法兰连接风管费用为8.7元，其材料费节省均为79％。2.人工消耗按不同接头形式，根据劳动定额和我单位实际施工经验，每平方米接头消耗人工及费用见表24-4。第10页 由表中可以看出，在人工消耗方面，插条连接风管和立咬口连接风管分别为法兰连接风管的25％和50％。3.综合消耗费用将表24-3，表24-4材料、人工消耗合到一起，成为每平方米不同接口形式的综合费用消耗，见表24-5。以风管每平方米造价约60元计算，则插条连接风管和立咬口连接风管造价分别降低11．3％，9．68％，平均降低10．5％，这个数据和日本采用无法兰连接有关介绍资料降低10％相似。本工法在制作风管壁板厚度和加固方法上采用国外发达国家先进施工标准，减薄了镀锌板厚度，使风管更坚固，材料重量下降约20％左右，而制造劳动强度也大大降低，人工消耗也有节省，仅这一项，就能使镀锌板节省，比例如表24-6所示。4.无法兰连接风管施工技术应用实例1987年以来，我单位在王府饭店、京信大厦、港澳中心、文学会堂、东方艺术大厦（现希尔顿饭店），北京生物制品所空调工程中，均大力推广应用无法兰连接风管施工技术及按英国DW／142标准制作加固风管，经较长时期投入运行以来，没有因为采用以上施工技术而出现问题。第11页 表24-7是我单位1987年～1991年应用无法兰连接施工实例所取得各项效率的统计表，由表中可以看出，在这7个项目中，共有风管13.2万平方米，采用无法兰连接风管约7.555万平方米，采用率为57.2％，共节省钢材198.44t，节省人工11507工日。由于王府、港澳、文学、东方工程材料由香港供应，这部分材料减薄省的钱，均由香港公司受益，本表内未列入这部分效益。（执笔：汪曼济）第12页'