煙道

flue pipe，煙囱內將火焰和煙送到外部空間去的孔道。煙道，用於排除廚房炊事活動產生的煙氣或衞生間濁氣的管道製品。也稱排風道、通風道、住宅排氣道。住宅煙道是住宅廚房、衞生間共用排氣管道系統的主要組成部分。 ^[1] 

以前煙道大多是以硫鋁酸鹽水泥內夾耐鹼玻璃纖維網布或普通硅酸鹽水泥內夾鋼絲網及其它增強材料預製成而成。

自從國家標準《住宅建築規範》、《建築設計防火規範》等強制性條文規定住宅建築中排煙道耐火極限應不低於1.00h後，由於水泥預製煙道很難達到耐火極限不低於1.0h的要求，為了防止住宅排煙道內油垢積累日久成為火災隱患，排煙道大多是採用高強玻鎂耐火煙道板材以機械化組合拼裝生產而成的高強耐火排煙道並在煙道內部設置變壓拔氣構件，而且必須按照國家標準《通風管道耐火實驗方法GB/T17428-2009》進行型式檢驗，耐火極限需要達1.0h以上；高強耐火排煙道具有自重輕、強度高、不變形、耐火性能好、抗柔性衝擊性能強、便於安裝、隔聲性能好、不易破壞等特點。廣泛應用於住宅建築和公用建築廚房排煙和衞生間排氣。 ^[1] 

當進氣口煙氣排入煙道內時，會和下層往上排的煙氣相遇，二股氣流相遇會形成渦流和空氣幕，該渦流和空氣阻滯幕會對下層煙氣上行產生阻礙，一旦防火止回閥被油污粘住開啓失靈時，煙氣因上行有阻礙，便會向室內串煙

為了克服以上串煙串味的技術難題，採取的解決方案是運用空氣動力學的動靜壓轉換原理（伯努利定理），由江蘇省紫葳建築技術研究所研發的組合變壓式耐火排煙道，在煙道內設置拔氣和加速氣流的專利變壓止回構件使得煙氣在特定位置完成動靜壓的轉換，使不開排煙機的廚房或衞生間排氣口處呈負壓狀態，並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象。該產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題，可滿足住宅工程建設需求，具有防串煙、防倒灌、耐火防火等功能，達到國內同類產品技術領先水平。該成果被列為2012年全國建設行業科技成果推廣項目。 ^[1] 

1、《住宅設計規範》（GB50096-2011）第6.8.2條要求排氣道產品本身是能夠防止各層迴流的定型排氣道產品。《住宅設計規範GB50096-2011》第6.8.2條條文説明也明確排氣道產品本身須有防迴流構造。

2、國家建設部頒佈的建築工業行業標準《住宅廚房、衞生間排氣道》（JG/T194-2006），適用於各種原材料製成的排煙氣道（除硫鋁酸鹽水泥和硅酸鹽水泥之外的原料必須取得相關新材料應用證書）。

3、國家發改委頒佈的建材行業標準《玻璃纖維增強水泥排氣管道》（JC/T854—2008），適用於以硫鋁酸鹽水泥和硅酸鹽水泥內夾耐鹼玻璃纖維網布製成的住宅排煙氣道。硫鋁酸鹽水泥和硅酸鹽水泥是可以確定性能穩定的排氣道原料。

4、國家標準《建築設計防火規範》（GB50016—2014）（2018年版）第8.5.1條規定：建築的下列場所或部位應設置防煙設施：（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）。建築高度不大於50m的公共建築、廠房、倉庫和建築高度不大於100m的住宅建築，當其防煙樓梯間的前室或合用前室符合下列條件之一時，樓梯間可不設置防煙系統：（1）前室或合用前室採用敞開的陽台、凹廊；（2）前室或合用前室具有不同朝向的可開啓外窗，且可開啓外窗的面積滿足自然排煙口的面積要求。第8.5.2條規定：廠房或倉庫的下列場所或部位應設置排煙設施：（1）人員或可燃物較多的丙類生產場所，丙類廠房內建築面積大於300m²且經常有人停留或可燃物較多的地上房間；（2）建築面積大於5000m²的丁類生產車間；（3）佔地面積大於1000m²的丙類倉庫；（4）高度大於32m的高層廠房（倉庫）內長度大於20m的疏散走道，其他廠房（倉庫）內長度大於40m的疏散走道。第8.5.3條規定：民用建築的下列場所或部位應設置排煙設施：（1）設置在一、二、三層且房間建築面積大於100m²的歌舞娛樂放映遊藝場所，設置在四層及以上樓層、地下或半地下的歌舞娛樂放映遊藝場所；（2）中庭；（3）公共建築內建築面積大於100m²且經常有人停留的地上房間；（4）公共建築內建築面積大於300m²且可燃物較多的地上房間；（5）建築內長度大於20m的疏散走道。第8.5.4條規定：地下或半地下建築（室）、地上建築內的無窗房間，當總建築面積大於200m²或一個房間建築面積大於50m²，且經常有人停留或可燃物較多時，應設置排煙設施。第12.3.3條規定：機械排煙系統與隧道的通風系統宜分開設置。合用時，合用的通風系統應具備在火災時快速轉換的功能，並應符合機械排煙系統的要求。第12.3.4規定：隧道內設置的機械排煙系統應符合下列規定：（1）採用全橫向和半橫向通風方式時，可通過排風管道排煙；（2）採用縱向排煙方式時，應能迅速組織氣流、有效排煙，其排煙風速應根據隧道內的最不利火災規模確定，且縱向氣流的速度不應小於2m/s，並應大於臨界風速；（3）排煙風機和煙氣流經的風閥、消聲器、軟接等輔助設備，應能承受設計的隧道火災煙氣排放温度，並應能在250℃下連續正常運行不小於1.0h。排煙管道的耐火極限不應低於1.00h。

5、國家標準《住宅建築規範》（GB 50368—2005）第9.4.3 條強制性條文規定住宅建築中豎井的設置應符合下列要求：電纜井、管道井、排煙道、排氣道等豎井應分別獨立設置，其井壁應採用耐火極限不低於1.00h的不燃性構件。

6、國家標準《住宅排氣管道系統工程技術標準（JGJ/T455-2018）對住宅廚房、衞生間等排氣管道系統工程設計、施工及驗收均作了明確的規定。 ^[2] 

（1）在主體結構施工時，按照設計圖紙的位置，預留出通風煙道的孔洞，孔洞的尺寸較構件外圍尺寸要多留50～80mm。預留孔洞內的鋼筋應同時也預留下來。

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

（3）首層安裝時，先用1:2水泥砂漿找平地面。首節管座好漿後，在管內澆灌約40cm高的C20混凝土；待砼終凝後，才接着安裝上部的通風煙道。

（4）先將連接件下口座漿於下層煙道隔板上口處，其四邊也應座漿密封。通風煙道要作分層承託處理。施工做法：上下管道對正座漿後，上下層通風煙道的接口一般位於樓板處，故在管道根部預埋鋼板處加焊Ф12鋼筋與孔洞預留鋼筋焊接，支撐在樓板基層上。

（5）通風煙道上下節結合面塗滿聚合物水泥漿（108膠：水泥=6:1）；通風煙道與樓板間的接縫，應預先鑿毛處理，清洗乾淨後支模，用C20細石微膨脹砼填實。

（6）接縫處的混凝土面應比樓面低3cm左右。在填塞完混凝土後，在砼表面蓄水養護。

（7）清理乾淨通風煙道腳部位置後，作兩遍2mm厚851聚氨酯防水塗料20cm高；或在通風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石砼封口時預留。

（8）在進行批蕩或飾面前，應在通風煙道外圍滿掛網。

（9）通風煙道在兩層樓板間的接縫，應將上下兩節通風煙道結合面塗滿聚合物水泥漿，然後在接口處外露部分包鍍鋅鋼絲網，並用Φ6鋼筋將上下管道的預埋鋼板焊接。

（10）通風煙道安裝至屋頂後應按設計要求安裝不同系列產品所要求的防倒灌風帽。 ^[3] 

（1）在安裝前必須對通風煙道進行檢查，並核對型號是否一致，層號是否滿足；檢查各層樓板的預留孔洞是否上下垂直對正，否則要處理到符合要求再進行安裝。

（2）通風煙道的安裝應在樓地面鋪裝、牆面天花粉刷之前進行。安裝時應由下往上逐層安裝，並注意不要將雜物掉進通風煙道內。 ^[3] 

1）設計背景

塔河油田井口及場站的加熱爐，因其內部結構造成煙道吹掃清理困難，長期使用造成加熱爐系統下降，煙筒滴水、火嘴回火等問題；依靠人工清理難以對煙道U型管清理乾淨。

塔河油田加熱爐均為火筒式水套間接加熱，其燃燒煙道採用U型的結構方式，因此加熱爐長期運行後在煙道、爐道形成積碳，廠規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，操作人員手持略大於加熱爐煙道的長杆，前端用鐵絲固定上大布或棉紗，操作人員將長杆深入到每個煙道內部，來回進行推拉，來達到清理積碳的目的。二是當人工清理達不到效果後，採取引用由柴油機帶動大型空壓機，連接氣管線；先由人工採取相同方式進行清理，然後再將火嘴及燃燒器部分進行拆除，將空壓機氣出口管線由爐膛進行反吹掃，將前期在U型管部位堆積的積碳進行吹掃。

因煙道難以清理，現場操作也採用燃爆的形式對煙道、爐道、煙筒進行一次性處理，就是將天然氣排放一定數量後對其突然點燃，產生小範圍的爆燃，利用爆炸震動使得管壁積碳脱落，達到清理的目的。

2）改造工藝流程圖

該吹掃機是利用電動空壓機的動力，在其出口位置安裝一個長度在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直徑可隨時調節的鐵質刮刀，電機安裝符合油田安全規範的空氣開關，由長度100米，3*6+1的橡套電纜作為電力傳輸裝置，底座由四個實心橡膠輪滾動移動支座，外面由2mm的鋼板作為防護。其主要由電機及空氣壓縮機、電纜及開關裝置、吹掃管組合線、煙道刮刀、支座及保護罩。

3）工藝原理

（1）設計一台可以由皮卡車隨時移動的空氣壓縮機。

（2）加工一套與各型號加熱爐煙道相匹配的圓筒型刮刀。

（3）加工一套與空壓機及刮刀相匹配管線連接裝置。

（4）給空壓機加裝一套保護裝置及電力系統所需的電纜線及開關裝置。

（5）工作時，將煙道吹掃機電機電纜接入現場的二次櫃或抽油機啓動櫃。

（6）連接煙道機的吹掃管線，先連接高壓膠管，依據加熱爐型號在連接帶一定長度絲扣的鐵管，最後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，打開加熱爐的防爆門，再將吹掃管深入到煙道內的煙管裏，啓動開關，依據煙道出灰的多少，再進行來回的刮削，可深入至煙管的另一側進行清理，直至無積碳排出，再進行下一個煙管繼續清理。該吹掃機只需兩人配合操作，可在短時間清理完畢，且乾淨徹底，完全不需重複清理，可根據加熱爐的運行狀況，制定合理的清灰週期。 ^[4]