暖通空調系統中管道連接技術和實施方案分析

鮑呂呂

摘 要：隨著建筑物高度的不斷增加，暖通空調管道的安裝施工也要求與時俱進，許多住在高層的住戶對設置于本樓地下室的供水、供暖、空調等設備的噪音污染，可謂深受困擾。如何防止管道因形變發生爆裂和降低機房噪音震動，成為行業必須解決的重大難題。溝槽式管道連接具有安裝方便，施工效率高，能有效減少震動和防止管道形變的優點，在我國的金茂大廈、國家奧體中心-鳥巢、央視新辦公大樓等建筑物的暖通空調系統中，都使用了溝槽式管道連接技術，順利的解決了管道爆裂與噪音震動問題。本文就溝槽式管道連接技術的實施進行了探討，分析了溝槽式管道連接技術的優點，希望能對業內人士提供借鑒。

關鍵詞：暖通空調系統 溝槽式連接技術 實施方案

中圖分類號：TU831.4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（a）-0079-02

暖通空調系統是指室內、車間內負責通風、采暖和空氣調節的系統或設備。上世紀八十年代以來，隨著建筑行業的發展和科技的不斷進步，暖通空調的施工安裝技術也取得了巨大的進展；但如何防止管道因熱膨脹、環狀管網應力、風力搖擺、焊縫腐蝕、建筑物沉降等原因而發生破裂和降低換熱機房的震動與噪音是業內人士長期思考的問題。

1 暖通空調水系統存在的問題

水系統的施工安裝一直是暖通空調的薄弱環節，該系統施工復雜，勞動強度大，且輸送效率和能耗不成比例，存在一定的安全隱患，如管道的連接、隔噪、減震、位移和補償等。

1.1 焊接的問題

傳統的鋼管連接，通常采用焊接的形式，但在實際使用中，卻存在以下問題：

（1）技術要求高，合格率、優質率難以掌握，焊接質量與電焊工的工作能力、現場施工環境等有很大關系。（2）勞動強度大，工作人員需要在惡劣的工作環境中工作，與現代機械化的要求越來越難以適應。（3）需要專業的焊接設備，如焊機、焊槍、電纜等，安全隱患較大。（4）容易在管道內殘留大量焊渣，從而堵塞、損壞冷水機組和控制閥門。（5）在施工中使用明火時容易引起火災。據相關統計，建筑施工中發生的火災，80%以上是由焊接施工引起的。

1.2 法蘭連接的問題

（1）法蘭重量比較大，且需要附裝螺栓螺母，安裝比較復雜。（2）法蘭需要較高的扭矩和密封要求，否則容易泄漏。（3）法蘭定位要求高，一旦發生錯位或因熱脹冷縮而受到擠壓，就難以安裝。（4）安裝法蘭需要消耗較多的人工費用。（5）法蘭橡膠材質的密封墊時間久了，容易老化、出現裂縫，產生滲漏。

1.3 橡膠減震的問題

（1）橡膠材質的閥體需要在承受管道壓力的同時起到減震功能，使用時間較長后容易老化、出現裂縫，從而產生工程質量風險。當前，很多大型項目已經不再選擇橡膠閥體材質的避震喉。（2）橡膠閥體容易受管道應力的影響發生變形，從而難以起到避震效果。

2 溝槽管道連接系統

2.1 溝槽接頭的組成與分類

溝槽接頭主要由四個部分組成。即：溝槽、結構外殼、彈性密封墊圈、螺栓與螺母。（見圖1）

溝槽接頭可分為剛性接頭與撓性接頭。

剛性接頭主要用于管道連接，和焊接效果相同，管道無法收縮和移動；撓性接頭主要用于管道的連接和收縮，可應用與解決熱膨脹、熱位移、收縮、震動等場合。

2.2 溝槽式管道連接系統的特點

（1）安裝速度快，能保證工期。即使是普通工人，在經過簡單的培訓后即可獨立操作，這是因為大量的精細技術已經被生產融入到了成品中，簡化了安裝步驟和操作難度。（2）各個管段獨立，維護方便。溝槽管件的連接僅會在被連接管道外擠壓出一個溝槽，不會破壞管道內壁。同時，溝槽管件連接所需的操作空間較小，當需要維修或更換時，只要松開兩片卡箍即可進行任意的轉動和修改任意一段線路，更不會破壞墻體，節約了維護時間和費用。（3）不使用明火，施工安全。溝槽管件連接技術僅需要滾槽機、切割機等，施工組織方便，不需要電源、電纜和乙炔氣瓶等。（4）不產生焊接殘差，系統清潔。溝槽管道連接技術不使用焊接、氣割，自然不會有殘渣落入管道內部，導致設備堵塞，更不會污染水質。（5）占空間小，增加建筑使用面積。

須注意的是，溝槽式管道系統要配置溝槽式閥門，如溝槽止回閥、溝槽高性能偏心蝶閥等，以方便安裝，充分發揮溝槽連接系統的優勢。

3 溝槽管道連接系統在暖通空調中的應用

3.1 應用位置及作用

（1）溝槽式接頭代替傳統焊接，能夠有效節約安裝時間，如直接采用鍍鋅鋼管可避免二次鍍鋅，從而減少明火使用，降低安全隱患。（2）以撓性接頭代替補償器，可有效防止水泵和其他機房震動對管道造成的損壞。（3）撓性接頭還可解決因熱膨脹產生的管道移動和斷裂問題。（4）撓性接頭自身還可以有膨脹空隙，實現管道收縮的功能，也可彎曲成一定角度，利用角度實現大位移膨脹量。（5）膨脹接頭能有效解決高層建筑沉降縫管道的三維伸縮問題。

3.2 機房避震方案及實施

（1）方案內容包括以下幾點。

進水泵避震方案：臥式單吸泵避震方案、臥式雙吸泵避震方案、立式泵避震方案、冷卻塔避震方案、冷水機組避震方案、鍋爐避震方案、換熱器避震方案、水平管避震膨脹方案、高層立管避震膨脹方案。

（2）方案實施如下。

①所有機組出口管道都保證有三組AS77膨脹V接，其他位置可使用剛性接頭。②盡可能使用溝槽性閥門，采用膨脹V接連接，以節約成本，提高性能。③水泵入口處使用溝槽型擴散過濾器，以保證水泵入口處的水流為層流，最大限度的減少水泵震動，增加水泵使用壽命。④高層立管和水平管的避震采用膨脹V接，也可采用撓性接頭進行管道連接，以實現膨脹性能，還可使用組合式膨脹V接。

3.3 水泵避震方案（如圖2～4）

方案優點。

（1）占地空間小。（2）無需增加使用壽命短的避震喉。（3）極大地提高了震動衰減率，避震效果良好。（4）采用鍍鋅鋼管，防腐性好，且可保持機房美觀。（5）安裝成本較低，施工工期短。

3.4 抗震解決方案

（1）根據工程區域、建筑防震等級和地質條件，在管道穿過高層結構沉降縫、伸縮縫和抗震縫敷設時，要在縫兩側墻體上安置帶連接口的支架固定管道，并采用鉸鏈式膨脹環等柔性膨脹設備跨越結構縫與兩側管道相連接。（2）可使用鉸接式膨脹環（通常由多個撓性接頭組成），利用其可收縮及旋轉功能實現三向膨脹的目的。

4 結語

總之，隨著暖通空調系統的發展和建筑行業的不斷進步，溝槽式管道連接技術也必將不斷完善，雖然溝槽管道連接技術操作簡單，但我們在操作時更不能掉以輕心，要樹立高度的工作責任心，將每一步工作，每一個環節都落實到位，保證施工質量。

參考文獻

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