无机玻璃钢风管建造与安装施工方法.docx
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无机玻璃钢风管建造与安装施工方法
无机玻璃钢风管制作与安装施工方法
1前言
通常称为无机玻璃钢风管。
它是以改性氯氧镁水泥为胶结材料，以中碱或无碱玻璃纤维布为增强材料整体一次成型的非保温型风管。
随着市场竞争的加剧，产品质量参差不齐，甚至个别工程还出现风管老化而破损。
2特点
2.0.1该风管制作为整体一次性成型成，具有整体结构性能好、严密性高等优点。
同时具有耐酸碱性能，可作为输送具有酸碱性气体的管道。
2.0.2机械设备投入少，成本投资少，效益好。
2.0.3制作工艺简单，可制成各种规格形状的风管，可以批量生产。
2.0.4制作过程主要是以手糊工艺为主，基本不产生噪声和振动。
2.0.5安装简易，法兰连接方便牢靠，安装成形后整体观感好。
3适用范围
整体普通型玻镁风管可应用于各类工业与民用建筑的地下室、车库、厂房以及人防工程等的中、低压通风及防排烟系统工程。
本工法适用于该风管的制作与安装。
4工艺原理
整体普通型玻镁风管是以氯氧镁水泥（菱苦土和轻烧镁粉配比而成）为胶结材料，中碱玻璃纤维为增强材料，加入填充材料和改性剂等通过模具手工涂敷制作整体一次成型的非保温型风管，管段与管段之间采用可拆卸法兰连接（如图4）。
图4整体普通型玻镁风管法兰连接图
5工艺流程及操作要点
5.1工艺流程
5.1.1风管制作工艺流程
施工准备→模具制作→涂敷成型→脱模养护→成品保护→产品检验
5.1.2风管系统安装工艺流程
施工准备→支吊架制作→支吊架安装→风管排列法兰连接→风管安装
→部件安装→漏光及漏风检测→复核检验
5.2风管制作工艺操作要点
5.2.1施工准备
1熟悉设计施工图，制作加工前必须到现场实测有关尺寸，并核对图纸中的相关内容后放样出各管段、管件的规格尺寸，对各规格型号风管及配件进行汇总记录，以便加工需要。
2加工作业场地应通风良好、光线充足，并应避免阳光直射。
操作平台、堆放成品及半成品的场地要求平整、干净，能够防雨雪、防阳光直射。
3备足符合质量要求的轻烧镁粉、卤片、中碱玻璃纤维布和增加剂等材料，配备好施工机具。
5.2.2模具制作
1矩形风管模具一般采用木板、胶合板、方木等材料制作而成；圆形风管模具一般采用薄木板、薄钢板、钢管等材料制作而成。
模具成型均使用内模，并且是可以拆卸的，以便于脱模。
2矩形风管的内模外边尺寸等于矩形风管的内边尺寸，并且内模要考虑脱模。
法兰模具上用直径5mm左右的突出物（如塑料毛钉或自攻螺栓）设置好法兰螺栓孔的位置标记，同种规格的螺栓孔位置纵横方向都应保持一致，具有可互换性，并保证法兰四个角处必须有一个螺栓孔。
整体普通型玻镁风管模具制作示意如图5.2.2-1所示：
图5.2.2-1整体普通型玻镁风管模具制作示意图
1）风管配件制作：
矩形风管的弯管、三通管件、异径管及乙字弯等配件制作要求应符合管件制作的相应规定。
其内模制作方法如下：
2）矩形风管弯管的制作，一般采用曲率半径为一个平面边长的内外同心弧形弯管。
导流片在弯管内的配置应符合设计规定。
当采用其他形式的弯管，平面边长大于500mm时，必须设置导流片。
导流片的材质尽量采用风管本体材料,用模具制作成型。
导流片也可以选用镀锌铁皮制作，但应做好材料防腐处理，其两端折成L型后与风管内壁连接，采用不锈钢或镀锌自攻螺丝进行固定。
同时要求导流片的迎风侧边缘应圆滑，同一弯管内导流片的弧长应一致。
当内外弧形矩形弯管R/a<0.5时，无设计规定时，可按表5.2.2及图5.2.2-2的规定执行。
表5.2.2内外弧形矩形弯管导流叶片间距表
R/a
叶片数
X
X1
X2
X3
0.35～0.5
1
0.35a
0.65a
0.14～0.35
2
0.2a
0.3a
0.5a
0.067～0.14
3
0.1a
0.5a
0.25a
0.5a
图5.2.2-2内外弧形矩形弯管导流片配置
3）三通管件制作一般采用展开图法：
圆形三通按球面辅助线法求结合实线形，再用放射线法展开主管，用平行线法展开支管；裤衩三通，两支管展开时按立面图的投影线，用三角形法作展开图。
4）变径管制作：
正心变径管由立面图两侧素线延长得到顶点，展开后用放射线法做出，正心变径管得到顶点用梯形法近似展开；偏心异径管可用放射线法或三角形法展开；矩形变径管和天圆地方用三角形法求实长而展开。
5）乙字弯制作：
矩形来回弯和圆形乙字弯，它是由两个小于90°的弯头转向组成，其角度由偏心距h和乙字弯L的长度确定。
如图5.2.2-3所示。
图5.2.2-3乙字弯制作
4圆形风管的内模制作，按设计要求的风管管径选用适当偏小直径的钢管，或用木方、胶合板和铁板制作成圆管。
其外径应等于风管的内径，并且要求内表面光滑、便于脱模。
5.2.3涂敷成型
1搅料：
制作浆料宜采用搅拌机拌合，人工拌合时必须保证拌合均匀，不得夹杂生料，浆料必须边拌边用，有结浆的浆料不得使用。
2整体普通型玻镁风管的强度是由无机胶结材料和质量和玻璃纤维布的性能、层数两者结合而成来决定。
因此，玻镁风管的壁厚应控制在合理的区间范围。
玻镁风管壁厚和法兰规格、玻璃纤维布的层数应符合表5.2.3-1、表5.2.3-2的规定。
表5.2.3-1玻镁风管壁厚及法兰规格（mm）
圆形风管直径D或风管长边尺寸b（mm）
风管厚度（mm）
法兰规格（mm）宽×厚
法兰平面度（mm）
D（b）≤300
2.5～3.5
40×10
≤2
300＜D（b）≤500
3.5～4.5
45×12
≤2
500＜D（b）≤1000
4.5～5.5
45×14
≤2
1000＜D（b）≤1500
5.5～6.5
50×16
≤3
1500＜D（b）≤2000
6.5～7.5
50×18
≤3
D（b）＞2000
7.5～8.5
55×20
≤3
表5.2.3-2玻镁风管玻璃纤维布厚度（mm）与层数
圆形风管直径D或风管长边尺寸b（mm）
管体玻璃纤维布层数
法兰玻璃纤维布层数
C1
C2
C1
C2
D（b）≤300
5
4
9
7
300＜D（b）≤500
7
5
11
8
500＜D（b）≤1000
8
6
12
9
1000＜D（b）≤1500
9
7
14
10
1500＜D（b）≤2000
12
8
18
14
D（b）＞2000
14
9
21
16
注:
C1、C2分别为玻璃纤维布的厚度0.3mm和0.4mm。
2手糊工艺
1）首先在模具成型面上涂抹脱模剂（或在模具外表面包上一层透明的玻璃纸），待充分干燥后，将加有引发剂（或固化剂）、促进剂等添加剂的氯氧镁水泥均匀涂刷在模具成型面上，随之在其上铺放裁剪好的玻璃布。
然后在铺好的玻璃布上再涂刷氯氧镁水泥，并注意驱除气泡。
涂刷好氯氧镁水泥浆后再铺上剪好的玻璃布，如此重复上述操作，直到达到设计和规范厚度。
2）风管表层浆料厚度以压平玻璃纤维网格布纹理为宜（可见布纹）。
管壁表面不允许有密集气孔和漏浆，以避免承受弯曲拉应力（正风压）、弯曲压应力（负风压）时的应力集中。
3）管体与法兰转角处应有过渡圆弧，过渡圆弧半径应为壁厚的0.8～1.2倍，才能提高悬臂状态法兰承载能力和避免应力集中。
要求风管法兰处的玻璃纤维网格布应延伸至风管管体上。
4）玻璃纤维网格布长度、宽度不够时一定要采取搭接的方法，才能提高搭接处的切向承载能力，从而有效地克服径向拉应力、弯曲接应力和弯曲切应力。
玻璃纤维布在接缝处的搭接长度一般为50～100mm；而且每层玻璃纤维布接缝处与相邻层接缝应有一定距离。
相邻层之间的纵、横搭接缝距离应大于300mm，同层搭接缝距离不得小于500mm。
5）糊制圆形风管时，玻璃布可沿径向45度角的方向剪成布带；糊制圆锥形制品时，可按扇形裁布。
6）风管加固，矩形风管的边长大于900mm，且管段长度大于1250mm时，应进行加固。
加固尽量采用本体材料（纤维增强胶材料）在最大应力处设置加强盘，提高截面模量，从而提高管体整体强度。
风管的加固也可在风管制作完毕后，采用经过防腐处理过的金属或其他耐腐材料进行加固，加固件应与风管成为整体，并采用与风管本体相同的胶凝材料封堵缝隙。
5.2.4脱模养护
1固化脱模
风管制作完毕，静置让它进行自然固化后脱模，固化时间要求夏季大于24小时，冬季大于36小时。
脱模时要保护好风管外表面的完好，管体的缺棱不得多于两处，且应小于或等于10mm×10mm；风管法兰缺棱不得多于一处，且应小于或等于10mm×10mm，缺棱的深度不得大于法兰厚度的1/3，且不得影响法兰连接的强度。
2养护
1）脱模后的风管要进行养护。
养护的温度一般在18～350C为宜，养护场地为通风良好，且阳光不能直射的地方。
温度过高，会引起水分蒸发加快，干燥速度提高，部分氧化镁来不及参加化学反应而游离出来，导致产品翘曲和变形，表面会形成一层粉状物，简称泛霜现象。
优质产品不允许有泛霜现象，合格产品允许有轻微的泛霜。
表面形成一层明显的白色粉状颗粒，为过度泛霜，是不允许的，会影响风管的强度和抗老化能力。
而温度过低，产品化学反应速度过慢，硬化过程加长，强度亦会降低，同样影响制品的产量。
2）养护期大于10天方能投入安装使用，温度较低时，要适当增加养护时间。
若养护期不到时间就投入安装，会因强度不够而引起风管的直接破坏或发生隐性裂纹，存在后患。
5.2.5成品保护
1成型风管应存放在宽敞、避雨雪的仓库、棚中，并置于干燥防潮的垫架上，按系统、规格和编号堆放整齐，以避免相互碰撞造成表面划伤，要保持所有产品表面的光滑、洁净。
风管长时间未安装，应用塑料薄膜包口。
2吊运、安装风管及配件时要先按编号找准、排好，然后再进行吊运。
吊装作业时严禁使用钢丝绳，一般采用软质麻绳捆绑。
安装时若有破损，应在现场用原材料进行修复。
5.2.6产品检验
每节管段、管件均需进行检验，合格后贴上合格证方可出厂。
材料进场进时要求现场取样，送到有资质的检验部门进行强度试验检测。
若是在施工现场制作，须对风管现场取样送检做型式检验。
风管强度试验的取样方法、样品数量以及强度试验的合格标准按国家发改委发布《玻镁风管》JC/T646-2006行业新标准执行。
5.3风管系统安装操作要点
5.3.1施工准备
风管安装前必须对材料进行送检，取得合格检验报告后方可安装，安装前还应对其外观进行质量检查，按规格核对风管尺寸，清除其内、外表面粉尘及管内杂物。
5.3.2支吊架制作
1确定标高：
按照设计图纸并参照土建给出的基准线找出风管底标高，结合管线综合布线图作合理布置，最终确定风管系统标高及走向。
2设置支吊点：
标高确定后，按风管所在空间位置及周围环境，确定风管支吊、托架型式及支吊点设置位置。
设置在钢筋混凝土上的支吊点型式主要采用有膨胀螺栓法固定（单胀管式胀锚螺栓），风管边长≤1250mm采用不小于M10膨胀螺栓；风管边长>1250mm采用不小于M12膨胀螺栓,同时膨胀螺栓质量应符合国家标准要求。
3支吊架制作：
支吊架焊接应外观整洁，焊缝要求饱满，支架牢靠。
吊杆圆钢应根据风管安装标高适当截取，套丝不宜过长。
风管吊架制作完毕后，应进行除锈刷漆。
风管吊架横担、吊杆应平直，螺纹完整、光洁，安装后各副支架的受力应均匀，无明显变形，吊架横担、吊杆规格如表5.3.2所示：
表5.3.2玻镁风管吊架横担、吊杆的规格（mm）
风管直径（或长边）
（mm）
≤630
≤1000
≤1250
≤1500
<2000
角钢或槽形钢横担
（mm）
∟25×3或
[40×20×1.5
∟40×4或
[40×20×1.5
∟50×5或
[60×40×2
∟63×5或
[80×60×2
吊杆直径（mm）
Φ10
Φ12
5.3.3支吊架安装：
1水平安装风管支、吊架最大间距如表5.3.3所示。
边长大于2000mm的超宽、超高等特殊风管的支、吊架，其规格及间距应进行载荷计算。
垂直风管的支架，其间距应小于或等于3m，每根垂直风管应不少于2个支架。
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。
表5.3.3水平安装风管支、吊架最大间距（mm）
风管直径（或长边）
（mm）
≤400
≤450
≤800
≤1000
≤1500
≤1600
≤2000
吊架间距
3500
3000
2500
2000
1500
2当风管较长要安装成排支架时，先把两端安装好，然后以两端支架为基准，用拉线法找出中间各支架的标高进行安装。
风管支、吊架的着力点尽量设置在建筑结构牢靠的部位；建筑结构不牢靠时，应采取加固措施。
3消声弯管或边长与直径大于1250mm的弯管、三通等应单独设置支吊架。
边长或直径大于2000mm的超宽、超高等风管的支架，其规格及间距应进行荷载计算。
5.3.4风管排列法兰连接：
1风管法兰连接螺栓应为热镀锌材料，不得采用冷镀锌材料。
风管直径或长边≤1000mm，螺栓规格为M8；大于1000mm，则为M10。
法兰螺栓的两侧应加热镀锌垫圈并均匀拧紧，螺母应在同一侧。
法兰端面应平整、高度整齐。
安装中途停顿时，应将风管端口封闭。
2为保证法兰接口的严密性，法兰之间应有垫料。
防排烟风管法兰垫料应选用不燃材料。
法兰连接时，把两个法兰先对正，穿上几条镀锌螺栓并戴上螺母，暂时不要上紧。
然后用尖状物塞进穿不上螺栓的螺孔中，把两个螺孔撬正，直到所有螺栓都穿上后，再把螺栓拧紧。
为了避免螺栓滑扣，紧固螺栓时应按十字交叉逐步均匀地拧紧。
连接好的风管，应以两端法兰为准，拉线检查风管连接是否平直。
风管法兰及系统安装如图5.3.4-1、图5.3.4-2所示。
图5.3.4-1风管法兰连接及吊架设置图5.3.4-2风管系统安装
5.3.4风管安装:
1风管接长吊装：
根据施工现场的情况，可以把风管一节一节地放在支架上逐节连接，也可以在地面连成一定长度，然后采用整体吊装法就位。
边长或直径大于1250mm的风管吊装时不得超过2节，边长或直径小于1250mm的风管组合吊装时不得超过3节。
风管放在支吊架上后，将所在托盘和吊杆连接好，确认风管已稳定牢固，才可以解开绳扣。
2风管分节安装：
对于不便悬挂滑轮或因受场地限制，不能进行吊装时，可将风管分节用绳索拉到脚手架上，然后抬到支架上对正法兰逐步安装。
3风管系统的主风管安装完毕后，尚未连接风口和支管前，应以主干管为主进行风管系统的严密性检验
5.3.5部件安装：
1风管各类部件及操作机构应能保证其正常的使用功能，安装在便于操作的部位。
部件与整体普通型玻镁风管连接主要采用法兰连接，由于用该风管的法兰宽度比国标部件的法兰宽，所以部件要根据与其连接的风管规格进行法兰放大，与风管法兰相对应。
同时，部件法兰螺栓孔规格和间距也应和风管保持一致。
2部件和风管的内径尺寸存在一定的偏差，防火阀、调节阀等部件的活动配件的活动范围不能超过其法兰边沿，以免与风管相碰。
3各部件安装应设独立支吊架，其重量不能由风管承担，与风管连接前应做动作试验。
4风口直接安装在风管上时，小于300mm×300mm的风口孔可以直接在风管上取孔；大于300mm×300mm的风口孔洞要与风管同时制作成型，形成一个整体，不得在风管上直接取孔；同时要求风口孔洞四周设置大于50mm宽的加固边沿，其厚度根据风口孔洞的规格参照同规格的风管法兰选取。
5风口与主风管间通过短管连接时，不允许在风管上直接取孔。
应在制作主管时预留带法兰的插接三通口，风口短管的一端与该三通口连接，另一端与风口连接。
6固定风口用的自攻螺丝应为镀锌制品，且风口安装前，应将风口擦拭干净，其风口边框用胶带粘贴，并注意成品保护。
5.3.6严密性检测
风管的严密性采用漏光检测方法，主要是检查法兰连接处，风管本体是不允许有漏光点。
中压系统风管在漏光检测合格后，对系统抽检20%进行漏风量检测。
试验方法应严格按照国家规范GB50243-2002进行。
5.3.6复核检验：
风管系统安装完毕后应对其复核，并经监理或建设单位有关人员核验合格后，方可进入下道工序。
5.4劳动力组织
劳动力组织见表5.4
表5.4劳动力组织
工序
模具制作
管道制作
管道安装
管道试验
人数
2～3
10～20
6～10
2～4
6材料与设备
6.1材料要求
6.1.1轻烧镁粉应采用一等品及以上材料，应符合《镁质胶凝材料用原料》（JC/T449-2000）的规定，氧化镁含量应不小于80%，其中活性氧化镁含量应不小于60%；卤片中氯化镁含量应不小于45%。
材料配比主要根据MgO/MgCl2、H2O/MgCl2比值来进行，MgO/MgCl2越大，强度越高，但易产生泛霜；H2O/MgCl2比值越小，强度越高，但易产生吸潮返卤。
MgO/MgCl2中的MgO不是指MgO的总量指标，而是指活性的MgO含量指标。
材料配比要根据原材料本身成分特性来确定，材料配比值通常为：
MgO/MgCl2为7～9，H2O/MgCl2为15～18。
6.1.2原材料如菱苦土（氯化镁）、卤片、中碱玻璃纤维、填充材料、改性剂等，必须符合国家有关规范标准，主要标准有：
《镁质胶凝材料用原料》（JC/T449-2000）、《菱镁制品用轻烧氧化镁》（WB/T1019-2002）、《无碱玻璃纤维无捻粗纱布》GB/T18370-2001、《中碱玻璃纤维无捻粗纱布》JC/T576、《增强用玻璃纤维网格布》JC561.1-2006中的规定。
所有的材料必须符合国家有关规范标准，进场材料应有质量合格证明文件和成分检测报告等资料。
6.2机具配备
台锯、手锯、切割机、刨光机、容料器、搅拌器、刮板、氯化镁浓度检测仪、电焊机、手电钻、冲击钻、台钻。
7质量控制
7.0.1制作与安装施工质量必须符合《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002、《通风管道技术规程》JCJ141-2004和《玻镁风管》JC/T646-2006的相关规定。
7.0.2材料材质应符合相关要求和规定。
玻璃纤维布应采用中碱或无碱的，不得使用高碱玻璃纤维布。
7.0.3风管的规格、尺寸必须符合设计要求，管道及配件不得扭曲,内表面应平整光滑、外表面应整齐美观，厚度均匀,且边缘无毛刺,不得有返卤、严重泛霜和气泡分层现象。
7.0.4法兰与风管或配件应形成一个整体，并与风管轴线成直角。
7.0.5风管制作外形尺寸允许偏差见表7.0.5
表7.0.5风管制作外形尺寸允许偏差（mm）
风管直径D或长边尺寸b（mm）
矩形风管外表平面度（mm）
矩形风管管口对角线之差（mm）
圆形风管管口对角线之差（mm）
D（b）≤300
≤3
≤3
≤3
300＜D（b）≤500
≤3
≤4
≤3
500＜D（b）≤1000
≤4
≤5
≤4
1000＜D（b）≤1500
≤4
≤6
≤5
1500＜D（b）≤2000
≤5
≤7
≤5
D（b）＞2000
≤6
≤8
≤5
8安全措施
8.0.1制作加工场地要平整，应有足够的采光或照明设备,并配有消防设备及用具。
8.0.2操作人员均应戴手套、口罩、防尘帽等保护用品，不得吸烟或存明火设备及易燃、易爆物品。
电焊工必须持证上岗。
8.0.3进入施工现场不得穿拖鞋、硬底鞋、高跟鞋，高空作业必须系好安全带。
8.0.4使用电气设备，电动工具有可靠的保护接地措施，各电气设备电源箱必须配备漏电保护器。
8.0.5使用人字梯必须紧固，距梯脚400～600mm处要设立拉绳，防止劈开。
使用单梯上端要绑牢，下端应有人扶持。
8.0.6吊装风管时，严禁人员站在被吊装风管下方，风管上严禁站人。
8.0.7风管及部件安装前，首先检查吊、支架是否牢固，有无脱落的危险，吊装就位后应用正式吊、支架定位，不准用铁丝等临时绳索固定。
9环保措施
9.0.1在施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工材料、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守废弃物处理的规章制度。
9.0.2施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，施工场地要整洁文明。
9.0.3设立专用排水沟、集水坑，对废水、污水进行集中无害化处理。
9.0.4优先选用先进的环保机械，采取有效的消声措施来降低施工噪音，同时尽可能避免夜间施工。
9.0.5搅拌材料时应采取有效的隔离措施，防止氧化镁飞扬产生灰尘，污染周围环境。
10效益分析
10.0.1整体普通型玻镁风管耐火性能好，在高温下不燃烧，可作为地下室、车库等的防火排烟及送风管道，还可用于输送具有酸碱性的气体的管道。
10.0.2相对普通镀锌铁皮风管而言，玻镁风管制作工艺以手糊方式为主，没有大型大功率机具投入，初期投资少，耗电少，节省能源。
同时，没有产生大分贝的噪声，减少环境噪声污染。
10.0.3该风管的主要原材料为菱苦土、卤片、中碱玻璃纤维，在我国具有丰富的原材料资源，对节省铁资源、优化综合资源配置等方面起到积极作用，具备推广优势。
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