煙道煙道吹掃機(jī)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

1）設(shè)計(jì)背景

塔河油田井口及場(chǎng)站的加熱爐，因其內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成煙道吹掃清理困難，長(zhǎng)期使用造成加熱爐系統(tǒng)下降，煙筒滴水、火嘴回火等問(wèn)題；依靠人工清理難以對(duì)煙道U型管清理干凈。

塔河油田加熱爐均為火筒式水套間接加熱，其燃燒煙道采用U型的結(jié)構(gòu)方式，因此加熱爐長(zhǎng)期運(yùn)行后在煙道、爐道形成積碳，廠規(guī)的清理方式一是將加熱爐的煙道末端和煙筒連接處的防爆門或擋板打開(kāi)，操作人員手持略大于加熱爐煙道的長(zhǎng)桿，前端用鐵絲固定上大布或棉紗，操作人員將長(zhǎng)桿深入到每個(gè)煙道內(nèi)部，來(lái)回進(jìn)行推拉，來(lái)達(dá)到清理積碳的目的。二是當(dāng)人工清理達(dá)不到效果后，采取引用由柴油機(jī)帶動(dòng)大型空壓機(jī)，連接氣管線；先由人工采取相同方式進(jìn)行清理，然后再將火嘴及燃燒器部分進(jìn)行拆除，將空壓機(jī)氣出口管線由爐膛進(jìn)行反吹掃，將前期在 U 型管部位堆積的積碳進(jìn)行吹掃。

因煙道難以清理，現(xiàn)場(chǎng)操作也采用燃爆的形式對(duì)煙道、爐道、煙筒進(jìn)行一次性處理，就是將天然氣排放一定數(shù)量后對(duì)其突然點(diǎn)燃，產(chǎn)生小范圍的爆燃，利用爆炸震動(dòng)使得管壁積碳脫落，達(dá)到清理的目的。

2）改造工藝流程圖

該吹掃機(jī)是利用電動(dòng)空壓機(jī)的動(dòng)力，在其出口位置安裝一個(gè)長(zhǎng)度在 6 米，直徑 25mm 的高壓 4 層鋼絲纏繞的橡膠管，在其最前端安裝一個(gè)直徑可隨時(shí)調(diào)節(jié)的鐵質(zhì)刮刀，電機(jī)安裝符合油田安全規(guī)范的空氣開(kāi)關(guān)，由長(zhǎng)度 100 米，3*6 1 的橡套電纜作為電力傳輸裝置，底座由四個(gè)實(shí)心橡膠輪滾動(dòng)移動(dòng)支座，外面由 2mm 的鋼板作為防護(hù)。其主要由電機(jī)及空氣壓縮機(jī)、電纜及開(kāi)關(guān)裝置、吹掃管組合線、煙道刮刀、支座及保護(hù)罩。

3）工藝原理

（1）設(shè)計(jì)一臺(tái)可以由皮卡車隨時(shí)移動(dòng)的空氣壓縮機(jī)。

（2）加工一套與各型號(hào)加熱爐煙道相匹配的圓筒型刮刀。

（3）加工一套與空壓機(jī)及刮刀相匹配管線連接裝置。

（4）給空壓機(jī)加裝一套保護(hù)裝置及電力系統(tǒng)所需的電纜線及開(kāi)關(guān)裝置。

（5）工作時(shí)，將煙道吹掃機(jī)電機(jī)電纜接入現(xiàn)場(chǎng)的二次柜或抽油機(jī)啟動(dòng)柜。

（6）連接煙道機(jī)的吹掃管線，先連接高壓膠管，依據(jù)加熱爐型號(hào)在連接帶一定長(zhǎng)度絲扣的鐵管，最后連接與該加熱爐煙道口徑相同帶刮刀頭 50cm 的高壓膠管。

（7）先將加熱爐燃燒器拆除，打開(kāi)加熱爐的防爆門，再將吹掃管深入到煙道內(nèi)的煙管里，啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，依據(jù)煙道出灰的多少，再進(jìn)行來(lái)回的刮削，可深入至煙管的另一側(cè)進(jìn)行清理，直至無(wú)積碳排出，再進(jìn)行下一個(gè)煙管繼續(xù)清理。該吹掃機(jī)只需兩人配合操作，可在短時(shí)間清理完畢，且干凈徹底，完全不需重復(fù)清理，可根據(jù)加熱爐的運(yùn)行狀況，制定合理的清灰周期。

煙道工藝流程

（1）在主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)，按照設(shè)計(jì)圖紙的位置，預(yù)留出通風(fēng)煙道的孔洞，孔洞的尺寸較構(gòu)件外圍尺寸要多留50～80mm。預(yù)留孔洞內(nèi)的鋼筋應(yīng)同時(shí)也預(yù)留下來(lái)。

（2） 安裝前，根據(jù)通風(fēng)煙道尺寸，從頂層孔洞處吊垂線，以保證煙道安裝時(shí)的垂直度。

（3） 首層安裝時(shí)，先用1:2水泥砂漿找平地面。首節(jié)管座好漿后，在管內(nèi)澆灌約40cm高的C20混凝土；待砼終凝后，才接著安裝上部的通風(fēng)煙道。

（4） 先將連接件下口座漿于下層煙道隔板上口處，其四邊也應(yīng)座漿密封。通風(fēng)煙道要作分層承托處理。施工做法：上下管道對(duì)正座漿后，上下層通風(fēng)煙道的接口一般位于樓板處，故在管道根部預(yù)埋鋼板處加焊Ф12鋼筋與孔洞預(yù)留鋼筋焊接，支撐在樓板基層上。

（5） 通風(fēng)煙道上下節(jié)結(jié)合面涂滿聚合物水泥漿（108膠：水泥=6:1）；通風(fēng)煙道與樓板間的接縫，應(yīng)預(yù)先鑿毛處理，清洗干凈后支模，用C20細(xì)石微膨脹砼填實(shí)。

（6） 接縫處的混凝土面應(yīng)比樓面低3cm左右。在填塞完混凝土后，在砼表面蓄水養(yǎng)護(hù)。

（7） 清理干凈通風(fēng)煙道腳部位置后，作兩遍2mm厚851聚氨酯防水涂料20cm高；或在通風(fēng)煙道腳四周搗制一道鋼筋砼攔水基面1：2.5水泥砂漿批蕩、壓光，攔水基面批蕩要在樓地面水泥砂飾面層前完成。而鋼筋則需要在搗細(xì)石砼封口時(shí)預(yù)留。

（8） 在進(jìn)行批蕩或飾面前，應(yīng)在通風(fēng)煙道外圍滿掛網(wǎng)。

（9） 通風(fēng)煙道在兩層樓板間的接縫，應(yīng)將上下兩節(jié)通風(fēng)煙道結(jié)合面涂滿聚合物水泥漿，然后在接口處外露部分包鍍鋅鋼絲網(wǎng)，并用Φ6鋼筋將上下管道的預(yù)埋鋼板焊接。

（10） 通風(fēng)煙道安裝至屋頂后應(yīng)按設(shè)計(jì)要求安裝不同系列產(chǎn)品所要求的防倒灌風(fēng)帽。

煙道注意事項(xiàng)

（1） 在安裝前必須對(duì)通風(fēng)煙道進(jìn)行檢查，并核對(duì)型號(hào)是否一致，層號(hào)是否滿足；檢查各層樓板的預(yù)留孔洞是否上下垂直對(duì)正，否則要處理到符合要求再進(jìn)行安裝。

（2） 通風(fēng)煙道的安裝應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)和樓地面鋪裝、墻面天花粉刷之前進(jìn)行。安裝時(shí)應(yīng)由下往上逐層安裝，并注意不要將雜物掉進(jìn)通風(fēng)煙道內(nèi)。

1、《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50096-2011）第6．8．2條要求排氣道產(chǎn)品本身是能夠防止各層回流的定型排氣道產(chǎn)品?！蹲≌O(shè)計(jì)規(guī)范GB50096-2011》第6．8．2條條文說(shuō)明也明確排氣道產(chǎn)品本身須有防回流構(gòu)造。

2、國(guó)家建設(shè)部頒布的建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《住宅廚房、衛(wèi)生間排氣道》（JG/T194-2006） ，適用于各種原材料制成的排煙氣道（除硫鋁酸鹽水泥和硅酸鹽水泥之外的原料必須取得相關(guān)新材料應(yīng)用證書）。

3、國(guó)家發(fā)改委頒布的建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《玻璃纖維增強(qiáng)水泥排氣管道》（JC/T854—2008），適用于以硫鋁酸鹽水泥和硅酸鹽水泥內(nèi)夾耐堿玻璃纖維網(wǎng)布制成的住宅排煙氣道。硫鋁酸鹽水泥和硅酸鹽水泥是可以確定性能穩(wěn)定的排氣道原料

4、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016—2014）（2018年版）第8.5.1條規(guī)定：建筑的下列場(chǎng)所或部位應(yīng)設(shè)置防煙設(shè)施：（1）防煙樓梯間及其前室；（2）消防電梯間前室或合用前室；（3）避難走道的前室、避難層（間）。建筑高度不大于50m的公共建筑、廠房、倉(cāng)庫(kù)和建筑高度不大于100m的住宅建筑，當(dāng)其防煙樓梯間的前室或合用前室符合下列條件之一時(shí)，樓梯間可不設(shè)置防煙系統(tǒng)：（1）前室或合用前室采用敞開(kāi)的陽(yáng)臺(tái)、凹廊；（2）前室或合用前室具有不同朝向的可開(kāi)啟外窗，且可開(kāi)啟外窗的面積滿足自然排煙口的面積要求。第8.5.2條規(guī)定：廠房或倉(cāng)庫(kù)的下列場(chǎng)所或部位應(yīng)設(shè)置排煙設(shè)施：（1）人員或可燃物較多的丙類生產(chǎn)場(chǎng)所，丙類廠房?jī)?nèi)建筑面積大于300m2且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的地上房間；（2）建筑面積大于5000m2的丁類生產(chǎn)車間；（3）占地面積大于1000m2的丙類倉(cāng)庫(kù)；（4）高度大于32m的高層廠房（倉(cāng)庫(kù)）內(nèi)長(zhǎng)度大于20m的疏散走道，其他廠房（倉(cāng)庫(kù)）內(nèi)長(zhǎng)度大于40m的疏散走道。第8.5.3條規(guī)定：民用建筑的下列場(chǎng)所或部位應(yīng)設(shè)置排煙設(shè)施：（1）設(shè)置在一、二、三層且房間建筑面積大于100m2的歌舞娛樂(lè)放映游藝場(chǎng)所，設(shè)置在四層及以上樓層、地下或半地下的歌舞娛樂(lè)放映游藝場(chǎng)所；（2）中庭；（3）公共建筑內(nèi)建筑面積大于100m2且經(jīng)常有人停留的地上房間；（4）公共建筑內(nèi)建筑面積大于300m2且可燃物較多的地上房間；（5）建筑內(nèi)長(zhǎng)度大于20m的疏散走道。第8.5.4條規(guī)定：地下或半地下建筑（室）、地上建筑內(nèi)的無(wú)窗房間，當(dāng)總建筑面積大于200m2或一個(gè)房間建筑面積大于50m2，且經(jīng)常有人停留或可燃物較多時(shí)，應(yīng)設(shè)置排煙設(shè)施。第12.3.3條規(guī)定：機(jī)械排煙系統(tǒng)與隧道的通風(fēng)系統(tǒng)宜分開(kāi)設(shè)置。合用時(shí)，合用的通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)具備在火災(zāi)時(shí)快速轉(zhuǎn)換的功能，并應(yīng)符合機(jī)械排煙系統(tǒng)的要求。第12.3.4規(guī)定：隧道內(nèi)設(shè)置的機(jī)械排煙系統(tǒng)應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）采用全橫向和半橫向通風(fēng)方式時(shí)，可通過(guò)排風(fēng)管道排煙；（2）采用縱向排煙方式時(shí)，應(yīng)能迅速組織氣流、有效排煙，其排煙風(fēng)速應(yīng)根據(jù)隧道內(nèi)的最不利火災(zāi)規(guī)模確定，且縱向氣流的速度不應(yīng)小于2m/s，并應(yīng)大于臨界風(fēng)速；（3）排煙風(fēng)機(jī)和煙氣流經(jīng)的風(fēng)閥、消聲器、軟接等輔助設(shè)備，應(yīng)能承受設(shè)計(jì)的隧道火災(zāi)煙氣排放溫度，并應(yīng)能在250℃下連續(xù)正常運(yùn)行不小于1.0h。排煙管道的耐火極限不應(yīng)低于1.00h。

5、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《住宅建筑規(guī)范》（GB 50368—2005）第9.4.3 條強(qiáng)制性條文規(guī)定住宅建筑中豎井的設(shè)置應(yīng)符合下列要求：電纜井、管道井、排煙道、排氣道等豎井應(yīng)分別獨(dú)立設(shè)置，其井壁應(yīng)采用耐火極限不低于1.00h的不燃性構(gòu)件。

6、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《住宅排氣管道系統(tǒng)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JGJ/T455-2018）對(duì)住宅廚房、衛(wèi)生間等排氣管道系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收均作了明確的規(guī)定。

當(dāng)進(jìn)氣口煙氣排入煙道內(nèi)時(shí)，會(huì)和下層往上排的煙氣相遇，二股氣流相遇會(huì)形成渦流和空氣幕，該渦流和空氣阻滯幕會(huì)對(duì)下層煙氣上行產(chǎn)生阻礙，一旦防火止回閥被油污粘住開(kāi)啟失靈時(shí)，煙氣因上行有阻礙，便會(huì)向室內(nèi)串煙

為了克服以上串煙串味的技術(shù)難題，采取的解決方案是運(yùn)用空氣動(dòng)力學(xué)的動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)換原理（伯努利定理），由江蘇省紫葳建筑技術(shù)研究所研發(fā)的組合變壓式耐火排煙道，在煙道內(nèi)設(shè)置拔氣和加速氣流的專利變壓止回構(gòu)件使得煙氣在特定位置完成動(dòng)靜壓的轉(zhuǎn)換，使不開(kāi)排煙機(jī)的廚房或衛(wèi)生間排氣口處呈負(fù)壓狀態(tài)，并利用伯努利定理的原理，形成抽力，從而消除渦流和空氣阻滯幕，解決排煙道串氣串味現(xiàn)象。該產(chǎn)品有效地解決氣體渦流、氣幕的阻滯和煙氣倒灌與串煙串味問(wèn)題，可滿足住宅工程建設(shè)需求，具有防串煙、防倒灌、耐火防火等功能，達(dá)到國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)先水平。該成果被列為2012年全國(guó)建設(shè)行業(yè)科技成果推廣項(xiàng)目。

以前煙道大多是以硫鋁酸鹽水泥內(nèi)夾耐堿玻璃纖維網(wǎng)布或普通硅酸鹽水泥內(nèi)夾鋼絲網(wǎng)及其它增強(qiáng)材料預(yù)制成而成。

自從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《住宅建筑規(guī)范》、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等強(qiáng)制性條文規(guī)定住宅建筑中排煙道耐火極限應(yīng)不低于1.00h后，由于水泥預(yù)制煙道很難達(dá)到耐火極限不低于1.0h的要求，為了防止住宅排煙道內(nèi)油垢積累日久成為火災(zāi)隱患，排煙道大多是采用高強(qiáng)玻鎂耐火煙道板材以機(jī)械化組合拼裝生產(chǎn)而成的高強(qiáng)耐火排煙道并在煙道內(nèi)部設(shè)置變壓拔氣構(gòu)件，而且必須按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《通風(fēng)管道耐火實(shí)驗(yàn)方法GB/T17428-2009》進(jìn)行型式檢驗(yàn)，耐火極限需要達(dá)1.0h以上；高強(qiáng)耐火排煙道具有自重輕、強(qiáng)度高、不變形、耐火性能好、抗柔性沖擊性能強(qiáng)、便于安裝、隔聲性能好、不易破壞等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于住宅建筑和公用建筑廚房排煙和衛(wèi)生間排氣。

flue pipe，煙囪內(nèi)將火焰和煙送到外部空間去的孔道。煙道，用于排除廚房炊事活動(dòng)產(chǎn)生的煙氣或衛(wèi)生間濁氣的管道制品。也稱排風(fēng)道、通風(fēng)道、住宅排氣道。住宅煙道是住宅廚房、衛(wèi)生間共用排氣管道系統(tǒng)的主要組成部分。

煙道爐一種煙道鍋爐。

由燃燒室、煙道、鍋殼等組成，煙道成層狀排列，燃燒室和煙道都置于鍋爐的工質(zhì)之中，在煙道與煙道之間以及在煙道與燃燒室之間都有工質(zhì)夾層，從而避免了干燒現(xiàn)象的發(fā)生，擴(kuò)大了鍋爐的傳熱面積，降低了鍋爐的排煙溫度，提高了鍋爐的熱效率。2100433B