胡 北， 陆 松

(中国核电工程有限公司，北京 100840)

0 引言

通风系统是建筑物重要的辅助系统，为设备运行和人员工作提供适宜的环境条件，并对气态污染物进行控制和净化。风管是通风系统中数量最多的部件，维持着室内外的气压平衡。当建筑物外发生龙卷风和爆炸时，为避免风管将室外冲击波传导至重要房间，冲击波阀前后风管应能抵御高压差，以维持压力边界的完整性和气密性。本文针对超高压风管的结构设计，进行了ANSYS有限元分析，以找出超高压对风管结构的影响规律，并给出相应的设计方法。

1 标准风管结构设计

通风系统标准风管结构主要根据设计压力确定。这是因为，风管结构的薄弱部件在于面板，而面板作为薄膜，受气压载荷的影响远大于惯性载荷。本节将介绍根据气压等级设计风管结构的一般方法。

1.1 气压等级

不同功能建筑物所应用的气压分级标准不同。本文涉及风管的气压分级参考某工业建筑：1)中低压风管：＜750Pa；2)高压风管：750～2000Pa；3)超高压风管：＞2 000 Pa。

1.2 标准风管结构

碳钢是高压金属风管最常用的材料，参考某工业标准，风管在不同气压等级下的结构设计见表1。

1.3 荷载组合

参考ASMEAG-1标准[1]，风管各工况下的荷载组合见表2。

表1 标准碳钢风管构造设计

表2 荷载组合

1.4 判定标准

1.4.1 风管应力

参考ASMEAG-1标准[1]，特殊工况下风管应力适用于表3中的判定准则。

1.4.2 风管变形

参考ASMEAG-1标准[1]，风管变形应限制在表4规定的范围内，以防止风管屈曲、气密性破坏、流道面积改变、安装仪表损坏等。……