環(huán)套式薄壁不銹鋼管材管件在給水系統(tǒng)中的應(yīng)用

許琪娟

摘 要：與傳統(tǒng)管道對(duì)比，薄壁不銹鋼管節(jié)能環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)。而環(huán)套式不銹鋼管材管件的連接在密封、耐壓性能和材料節(jié)約方面優(yōu)于卡凸式連接，在安裝維修方面優(yōu)于擠壓式連接和焊接連接，安裝效率高，管材管件可重復(fù)使用，在給水系統(tǒng)中值得推廣使用。

關(guān)鍵詞：薄壁不銹鋼水管;環(huán)套式連接;特點(diǎn);性能比較

中圖分類號(hào)：TG142.71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）02-0118-02

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)住宅、公共建筑和旅游設(shè)施等大量興建，與此同時(shí)人們對(duì)給水管材料耐用、健康衛(wèi)生、防腐蝕污染等性能提出更高的要求。而薄壁不銹鋼管以安全、環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，大量應(yīng)用于冷熱水、供暖、燃?xì)獾阮I(lǐng)域，許多廠家把薄壁不銹鋼管的連接技術(shù)作為研究方向，本文就環(huán)套式薄壁不銹鋼管材管件的連接進(jìn)行探討。

1 薄壁不銹鋼管與傳統(tǒng)水管的對(duì)比

鍍鋅管作為水管使用幾年后，管內(nèi)產(chǎn)生大量銹垢，流出的黃水不僅污染潔具，而且夾雜著不光滑內(nèi)壁滋生的細(xì)菌，銹蝕造成水中重金屬含量過高，嚴(yán)重危害人體的健康。

UPVC管的抗凍和耐熱能力不好，所以很難用做熱水管，大部分情況下，PVC管適用于電線管道和排污管道，近年內(nèi)科技界發(fā)現(xiàn)，能使PVC變得更為柔軟的化學(xué)添加濟(jì)酞，對(duì)人體內(nèi)腎、肝影響甚大，會(huì)導(dǎo)致癌癥、腎損壞，影響人體健康。

鋁塑管管件內(nèi)徑小于管材，流量小，長(zhǎng)期熱脹冷縮，金屬與塑料的不同膨脹系數(shù)，導(dǎo)致卡套接口處容易錯(cuò)位漏水，金屬層與塑料層剝離，使用壽命不長(zhǎng)，采用橡膠圈密封材質(zhì)容易老化導(dǎo)致漏水。

PPR管冷熱膨脹系數(shù)大，抗氧性差，不宜用于室外安裝，容易受外力導(dǎo)致破裂，由于采用熱熔焊接技術(shù)，熱熔口等于塑料的二次使用，容易導(dǎo)致材質(zhì)變化釋放出有害物質(zhì)。生產(chǎn)過程中添加的各種助劑，改性劑等對(duì)于水質(zhì)的危害性是長(zhǎng)期而隱秘的。

薄壁不銹鋼管表面經(jīng)酸洗鈍化處理，不易腐蝕，長(zhǎng)期使用不易結(jié)垢，有效避免水質(zhì)二次污染。管道內(nèi)壁光滑，阻力非常小，減少了壓力損失，降低了輸送成本，是可再生材料，節(jié)能環(huán)保。其綜合強(qiáng)度是鍍鋅管的2倍，是銅管的3倍，熱傳導(dǎo)率低，是銅管的1/25，鋼管的1/4，且熱脹冷縮緩慢，安裝方便。使用壽命可達(dá)70年以上。

2 不銹鋼管道不同連接方式的特點(diǎn)

根據(jù)《建筑給水排水不銹鋼管連接技術(shù)規(guī)程》中不銹鋼管的連接方式有擠壓式連接方式、擴(kuò)環(huán)式連接方式、傳統(tǒng)式連接方式、焊接連接方式和機(jī)械-焊接連接方式[1]。

擠壓式連接方式可采用卡壓式、環(huán)壓式、雙卡壓式或內(nèi)插卡壓式連接[2]，見圖1和圖2。（1）優(yōu)點(diǎn)：安裝方便。（2）缺點(diǎn)：橡膠圈不能與不銹鋼管同壽命，一旦滲漏維修麻煩，管件接頭部位需要截?cái)?，?dǎo)致管材尺寸不夠，需增加管材管件，一處接頭變成兩處;且管徑愈大，卡壓愈難。

擴(kuò)環(huán)式連接方式可采用凸環(huán)式、卡凸式或鎖擴(kuò)式連接，卡凸式的連接方式獨(dú)特，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分為螺紋和法蘭連接，管件可重復(fù)使用，見圖3，但其密封性能和耐壓性能有待研究[3]。

傳統(tǒng)式連接方式可采用溝槽式、卡箍式、法蘭、滾壓螺紋O型圈連接或插合自鎖卡簧式連接，與普通的鍍鋅管連接方式有雷同之處。

焊接連接方式可采用承插式氬弧焊或?qū)託寤『高B接，承插口與管件本體用TIG焊接，且承插口設(shè)計(jì)有特殊的延伸邊，安裝施焊時(shí)以替代焊絲用，整個(gè)管件壁厚一般不低于同口徑配管的壁厚[4]。此工藝對(duì)工人焊接技術(shù)要求較高，且氬氣不純時(shí)，焊口容易碳化，引起晶間腐蝕，導(dǎo)致漏水，焊接時(shí)需要一定的操作空間，不方便維修。

機(jī)械-焊接連接方式可采用卡壓點(diǎn)焊式連接，就是機(jī)械連接和焊接連接相結(jié)合的方式。

環(huán)套式薄壁不銹鋼管的連接則可歸屬為擴(kuò)環(huán)式連接方式，見圖4，與卡凸式相比存在著細(xì)微的差別，卡凸式外螺紋設(shè)計(jì)在管件上，密封裝置嵌入于鎖緊螺母中，而環(huán)套式外螺紋則設(shè)計(jì)在頂筒上，密封裝置嵌入于管件中，法蘭連接的區(qū)別在于卡凸式密封裝置嵌入于兩個(gè)法蘭之間，環(huán)套式密封裝置嵌入管件中，密封效果和耐壓性能優(yōu)于卡凸式，其“管路接頭”已獲得了國(guó)家發(fā)明專利，專利號(hào)為ZL 2014 2 0697540.5，目前市場(chǎng)使用較少。

3 環(huán)套式薄壁不銹鋼管材管件連接施工工藝

某工程為3#、4#辦公樓及其地下車庫，3#樓地上10層，4#樓地上5層，兩棟辦公樓室內(nèi)給水、熱水和直飲水系統(tǒng)設(shè)計(jì)為薄壁不銹鋼鋼管，DN15—DN50為雙卡壓式連接，DN65—DN200為承插氬弧焊連接。工程于2017年7月9日開工，計(jì)劃2018年11月28日竣工，考慮到工期較短，為了加快進(jìn)度，確保管道后期維修方便，我監(jiān)理部與施工單位經(jīng)過市場(chǎng)考察，與業(yè)主和設(shè)計(jì)溝通后，建議使用環(huán)套式連接，其施工工藝具體如下。

3.1 切管

按施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安裝位置計(jì)算切割所需管材的長(zhǎng)度，切割長(zhǎng)度需加上管材插入管件里面的長(zhǎng)度。切口應(yīng)垂直，切口內(nèi)外毛次要修理干凈。

3.2 起凸環(huán)

在管材的一端起凸環(huán)，必須注意起凸環(huán)是否已達(dá)到所需尺寸，及時(shí)檢查凸環(huán)高度，由圖5、表1可以看出，環(huán)套式連接比卡凸式連接更加節(jié)約管材。起凸過程中輥壓過度會(huì)使管端張開呈喇叭形，則不銹鋼管不能插入管件，凸環(huán)高度過低將影響管件的密封性能和連接強(qiáng)度。

3.3 管材與關(guān)件連接

DN40以下采用專用螺紋管件連接，DN50及以上為法蘭連接。密封墊圈材質(zhì)為硅膠，耐高低溫，可在-60℃-150℃溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用，無性能變化。施工現(xiàn)場(chǎng)粉塵較多，密封圈安裝時(shí)需注意保持清潔，以免影響密封性能。

3.4 管道試壓

其他連接方式可承受壓力約為1.6MPa，環(huán)套式連接可承受的最高壓力為5.0MPa。設(shè)計(jì)圖紙中試驗(yàn)壓力為1.0MPa，管道試壓前，應(yīng)采取安全保護(hù)措施，接頭部位明露，以便觀察漏水情況，水壓試驗(yàn)為管道工作壓力的1.5倍，且最小不低于0.6MPa，經(jīng)過管道強(qiáng)度和嚴(yán)密性試壓實(shí)驗(yàn)，接頭無漏水情況，均合格，最后進(jìn)行管道沖洗消毒，達(dá)標(biāo)后投入使用。

不銹鋼管施工時(shí)間為一個(gè)半月，在9月中旬，熱水和給水系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行，直飲水系統(tǒng)設(shè)備暫未安裝，預(yù)計(jì)在計(jì)劃竣工日期可按期完成。

4 結(jié)語

環(huán)套式不銹鋼管材管件的連接在密封、耐壓性能和材料節(jié)約方面優(yōu)于卡凸式連接，在安裝維修方面優(yōu)于擠壓式連接和焊接連接，突破了金屬管道存在“過剩壁厚”的難題，安裝效率是其他管道的3倍，管材和管件可以重復(fù)使用。本文著重描述了環(huán)套式不銹鋼管道管材的連接，經(jīng)過對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)在給水系統(tǒng)中值得推廣使用，同時(shí)也可用于醫(yī)療、供暖、燃?xì)饧跋赖阮I(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)

[1] CECS 277-2010，建筑給水排水不銹鋼管連接技術(shù)規(guī)程[S].

[2] 溫源.薄壁不銹鋼管機(jī)械連接方式新發(fā)展—環(huán)壓式連接[J].給水排水，2009，35（12）：104-106.

[3] 王建聰，王明潔.不銹鋼水管連接技術(shù)的一大創(chuàng)新—卡凸式不銹鋼水管及管用接頭[J].給水排水，2009，35（12）：109-111.

[4] 繆德偉，陳彤宇，明珠.建筑給水用薄壁不銹鋼管承插焊連接技術(shù)[J].給水排水，2009，35（12）：107-109.