[摘　要]本文根據多年的實踐經驗，透析氯化鎂水泥通風管道的弊端，還從改性硫氧鎂水泥的性能分析出發，闡述組合型改性硫氧鎂水泥通風管道的優勢。作為技術交流，希望得到菱鎂界同仁的響應。
[關鍵詞]改性硫氧鎂水泥；整體型風管；組合型風管；強度；加固間距；剛度；加固方式

1　前　言

　　成都宏域通風工程有限公司是生產鎂水泥通風管道的龍頭產品的企業，通風管道的銷售帶動風閥、風口等的銷售。風閥、風口等金屬結構件產品是顯性技術產品，質量的好處一目了然；而鎂水泥通風管道產品是隱形技術產品，質量的優劣需要時間的檢驗。質量是企業的生命，不斷提高鎂水泥通風管道的內在質量，是我公司的重點。企業創建時以生產整體型氯氧鎂水泥通風管道為主，氯氧鎂水泥隨濕度的升高和時間的推移出現的吸潮返鹵以及由此而引起的銹蝕金屬、翹曲變形等弊端，制約了使用范圍。后來，我公司研制成功了改性硫化鎂水泥通風管道，質量穩定，再不會為吸潮返鹵、銹蝕金屬、翹曲變形等弊端而患憂。尤其是采用機器制版，生產組合型的改性硫氧鎂水泥通風管道，擴大了經濟活動半徑，使用價值和使用范圍得到了大幅度提高。
　　本文根據多年的實踐經驗，透析氯化鎂水泥通風管道的弊端，還從改性硫氧鎂水泥的性能分析出發，闡述組合型改性硫氧鎂水泥通風管道的優勢。作為技術交流，希望得到菱鎂界同仁的響應。

2　氯氧鎂水泥通風管道的弊端

2.1　吸潮返鹵
　　氯氧鎂水泥的弊端吸潮返鹵，雖然采取了改性和堵塞結構毛細通道、填充結構空穴等方法，提高氯氧鎂水泥對濕度的承受能力，但真正要從根基上解決，還存在一些難處。
　　我公司在氯氧鎂水泥的配制上有一定的經驗。制作氯氧鎂水泥通風管道，先根據輕燒氧化鎂活性含量設計配合比；增加磷酸或磷酸鹽、硫酸鹽、表面活性劑、硫水劑等外加劑；還增加活性混合材，如硅灰；風管制好后表面噴涂有機硅防水劑，如甲基硅醇鈉。這些工作都是嚴格操作的。例如配合比設計，主要是按照祝志雄提出的按氯化鎂溶液濃度決定需液量的配比方法進行。
　　祝工指出：如果輕燒氧化鎂的質量為m，活性氧化鎂含量為α；氯化鎂溶液重量為Q，百分比濃度為β，則配合比的數學關系式為：

　　生產通風管道，氯化鎂溶液濃度配25。Be’(百分比的濃度24％)，但使用時按祝工公式計算后增加5％左右的氯化鎂溶液重量，因為手工制作風管時，水分要蒸發，濃度要提高。例如輕燒氯化鎂活性含量63％，按祝工公式計算每100kg輕燒氯化鎂需25。Be’的氯化鎂溶液70.81kg，生產時配比為每100kg增加25。Be’的氯化鎂溶液為73kg～75kg。按這樣計算配比生產，吸潮返鹵的可能性很小。
　　風管在使用中，表面不存在吸潮返鹵。但是，風管在地下室安裝。地下室沒有裝修前，基建造成的相對濕度很高，風管表面結露，由結露掛滿水珠，時間長了，產生吸潮返鹵。干燥后風管表面出現白斑，證明吸潮返鹵存在。風管內壁就不同了，就是在使用中也容易出現吸潮返鹵，尤其在夏天。夏天空氣的絕對濕度高，雖然相對濕度低，但只要通入冷空氣，相對濕度很快上升，時間長了，吸潮返鹵也就產生。風管內壁的吸潮返鹵很容易被人們忽視，但卻是客觀存在的。
2.2　銹蝕金屬
　　風管安裝時需采用金屬支架，整體型風管的法蘭連接，還得采用螺桿、螺母、墊圈。氯氧鎂水泥通風管道和金屬接觸時間長，即使是涂刷了油漆，也會銹蝕。而鍍鋅螺絲連接的法蘭，一旦出現銹斑，銹蝕的速度將會加快，因為在金屬活動順序表中，鋅比鐵更活潑，產生電化學銹蝕加劇。因此，銹蝕金屬是氯氧鎂水泥的弊端。
2.3　組合型氯氧鎂水泥通風管道的缺陷
　　有些企業，采用機器制作氯氧鎂水泥保溫風管板，然后采用無機膠黏劑粘接風管，而為了避免和金屬支架直接接觸，風管的外表面用鋁泊布包裹。但這種風管存在三個問題：1．風管內壁避免不了夏天輸送冷空氣相對濕度提高時產生的吸潮返鹵；2．按照JGJ 141《通風管道技術規程》3.7.13―2的加固要求，采用金屬內支撐加固就要銹蝕金屬；3．整條風管采用無法蘭膠粘，風管長度較大時由熱脹冷縮容易產生裂縫。再則，組合型氯氧鎂水泥風管采用無機膠粘劑膠粘需要一定的接觸面積，這樣風管就要采用輕質材料加大壁厚，一般輕質材料如聚苯乙烯泡沫塑料是不耐溫的，這樣氯氧鎂水泥組合型風管就無法用于防、排煙風管，就是JC646《玻鎂風管))中也沒有組合型風管制作防、排煙風管要求。因此，組合型氯氧鎂水泥風管在使用范圍上有很大的局限性。

3　改性硫氧鎂水泥通風管道的優點

　　正是由于氯氧鎂通風管道的吸潮返鹵、銹蝕金屬等弊端，我公司經過數年的努力，開發出了改性硫氧鎂水泥通風管道。這種通風管道不存在氯氧鎂水泥通風管道的弊端，具有較大的使用價值和使用范圍。
3.1　改性硫氧鎂水泥的性能
　　改性硫氧鎂水泥采用的是硫酸鎂作為調和劑。硫酸根不是鹵素，因而不存在吸潮返鹵；我公司配制的改性硫氧鎂水泥采用的是高濃度硫酸鎂溶液，不但強度高，而且水化反應完全，即使存在少量游離態硫酸鎂，但是以干燥的七水硫酸鎂存在，不會與金屬發生電化學銹蝕。
3.2　整體型風管和組合型風管
　　由于改性硫氧鎂水泥不存在吸潮返鹵和銹蝕金屬等弊端，采用改性硫氧鎂水泥不僅可以制作整體型風管，還可以通過機器制板，制作組合型風管。制作整體型風管，可以采用金屬件按JGJ 141《通風管道技術規程》表3.7.12進行加固；制作組合型風管，可采用金屬件組裝成型，還可以按JGJ 141((通風管道技術規程》表3.7.13―1和表3.7.13―2進行加固。
3.3　組合型風管的優勢
　　改性硫氧鎂水泥組合型風管是我公司的重點產品。組合型風管機器制板，可以工業化規模批量生產；又采用金屬連接件組裝，極大地提高了勞動生產率。組合型風管擴大了經濟活動半徑，業務范圍可擴大到數千千米，訂到業務后，只要運輸風管板到工地，現場下料組裝，加快了工程進度。
　　改性硫氧鎂水泥組合型風管，關鍵是組裝和加固。
　　組裝采用的是鋁型材和鐵件，并用改性硫氧鎂水泥進行封堵縫隙，避免了通風時的泄漏。
　　加固主要是根據不同的風管規格和不同的風壓，采用金屬件加固，以滿足不同的風壓使用要求。
　　風管承受的風壓，并不是風機輸出的全壓，按照一元流體動力理論，氣流能量方程式為：

　　可以看出，風機輸出的全壓在風管中分為靜壓、動壓和位壓。由于一般通風系統中，位壓為零或接近于零，這樣氣流的能量方程又可簡化為：

　　其中p為靜壓，風管承受的風壓只是靜壓。如果風速較大，靜壓也就降低。
　　若不考慮由于沿程壓力損失產生的風壓梯度，那么風壓對管壁的壓應力是均布的，風管支梁寬度b的均布載荷q=pb
　　風管壁厚為δ，承受的許用彎曲應力為：

　　又根據GB50243的要求，風管管板的抗彎極限強度為1.5倍的許用彎曲應力，這樣：

　　并由上式推導出：

　　由上式可以得出：風壓p與支梁間距l2成反比例，與厚度δ2成正比例。也就是說，如果把支梁間距縮小1／2，承受風壓的能力可擴大4倍；如果把壁厚增加為2倍，承受風壓的能力也可擴大4倍。壁厚增加為2倍，管體重量就要增加為2倍，而支梁間距縮小1／2，其結果和管體重量增加為2倍是等價的。由于改性硫氧鎂水泥風管不腐蝕金屬，采用金屬(主要是鐵件)進行加固，從結構優化設計(Structural optimum design)理論考慮，對風管進行加固，比單純增加壁厚增加重量更為經濟。
　　改性硫氧鎂水泥風管的加固既要滿足強度的要求，又要滿足剛度的要求，這就取決于風管的加固間距和加固方式。
　　按抗彎強度計算的加固間距推導為：

　　改性硫氧鎂水泥風管是利用板材組合成型的風管，按抗彎強度進行設計計算決定加固間距后，就得按剛度進行校核計算決定加固方式，這樣有利于風管的搬運、安裝和使用。
　　按剛度決定加固方式，主要是滿足大撓度小于或等于風管邊長的1％和矩形風管的角位移小于或等于0.032rad，計算公式為：
　　簡支梁狀態：

　　一邊簡支粱狀態：

　　棱角角位移：

　　例如：板厚6mm的改性硫氧鎂水泥風管，規格為2000×500×1600，角鋼法蘭采用∠40×4制作。承受500Pa風壓時，采用支撐桿加固(點加固)；承受1000Pa風壓時，采用型材加固(線加固)；承受1500Pa風壓時，采用支撐桿連接型材加固(點線加固)。因此，組合型改性硫氧鎂水泥通風管道，不僅板材制作簡單，而且可以通過加固滿足各種不同的風壓需要。

4　結　語

　　改性硫氧鎂水泥通風管道，完全可以取代鍍鋅鐵皮、有機樹脂制作的風管，因為鍍鋅鐵皮、有機樹脂制作的風管有很多缺點。例如鍍鋅鐵皮風管制作普通風管時，由于離心風機使輸送空氣的密度和速度造成周期性交變，產生噪音，影響人們生活的舒適度；制作保溫風管，保溫材料要單獨包裝，不但加工麻煩，稍有不慎，包裝密封不嚴產生冷橋，而且在夏天輸送冷空氣時，相對濕度較大，容易引起鍍鋅鐵皮銹蝕，縮短使用壽命。因此，改性硫氧鎂水泥通風管道十分實用，應大力推廣和普及。