薄壁不銹鋼管密封連接施工技術(shù)研究

文／張興平、石磊、趙國(guó)畯 云南建投第七建設(shè)有限公司 云南昆明 650000

引言：

近隨著科學(xué)技術(shù)和人們的生活水平不斷提高，人們對(duì)建筑給水管道材料選擇、連接方式等要求也越來(lái)越高。過(guò)去在建筑工程給水系統(tǒng)中經(jīng)常使用的鍍鋅鋼管、銅管正逐步被塑料管、薄壁不銹鋼管所替代。

我單位承建的項(xiàng)目為某醫(yī)療中心建設(shè)項(xiàng)目一期工程。本項(xiàng)目總建筑面積：339962.74m，建筑總高度75.00m，屬于一類高層公共建筑。該項(xiàng)目給水和熱水系統(tǒng)采用薄壁不銹鋼管，管徑≥DN100 以下采用雙卡壓連接，管徑＜100 采用法蘭連接。薄壁不銹鋼管材是一種非常環(huán)保的材料，薄壁不銹鋼管材與其他給水管材在各方面的性能比較如下表1所示：

表1 薄壁不銹鋼管與其他材料的比較

1、施工工藝特點(diǎn)

卡壓連接是一種不同于一般的焊接或絲接的金屬管道連接方法，它是用專用的電動(dòng)液壓工具在管件端部卡壓，使薄壁不銹鋼管和管件的端部同時(shí)收縮，從而達(dá)到連接強(qiáng)度和密封要求，用管件端部 U 型槽內(nèi)裝有的“O”型密封圈再次完成密封，從而滿足密封要求。施工工藝流程為：

2、操作要點(diǎn)

2.1 安裝準(zhǔn)備

安裝作業(yè)前應(yīng)該對(duì)操作人員已經(jīng)進(jìn)行了圖紙和專項(xiàng)施工方案技術(shù)交底，薄壁不銹鋼管連接所需要的施工機(jī)具、材料、施工人員、現(xiàn)場(chǎng)施工用水、臨時(shí)用電都已準(zhǔn)備到位，在安裝施工前應(yīng)對(duì)管材、管件的外觀進(jìn)行檢查，管材、管件內(nèi)外壁應(yīng)光滑無(wú)明顯損傷，有產(chǎn)品合格證及檢測(cè)報(bào)告。運(yùn)輸與放置應(yīng)避免磕碰，防止管材表面被劃傷或凹陷，橡膠密封圈應(yīng)光滑無(wú)裂痕。安裝部位的墻面、樓板面應(yīng)施工完畢且經(jīng)驗(yàn)收合格，預(yù)留孔洞應(yīng)經(jīng)驗(yàn)收位置大小尺寸準(zhǔn)確，誤差在允許范圍內(nèi)，利用BIM 技術(shù)檢查管道走向布置是否與土建結(jié)構(gòu)、其它專業(yè)管道有交叉、重疊的情況，并與各專業(yè)進(jìn)行溝通提前優(yōu)化。

2.2 支吊架制作安裝

結(jié)合管線排布圖進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)放線處理，明確管道支架安裝的形式與數(shù)量，后按照安裝草圖要求和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸?shù)穆窂降确治觯瑢?duì)管線實(shí)現(xiàn)若干段的分割，完成分段預(yù)制并逐一編號(hào)，為后續(xù)預(yù)制及安裝奠定基礎(chǔ)。

薄壁不銹鋼管道支吊架采用膨脹螺栓法安裝，支吊架由角鋼制作而成，形狀主要為門型支吊架。支吊架安裝前應(yīng)在建筑結(jié)構(gòu)面上彈線定位，確定支吊架的安裝位置，根據(jù)管徑大小畫好須鉆孔打眼位置。薄壁不銹鋼管垂直或水平安裝的支吊架間距應(yīng)符合表2規(guī)定。

表2 薄壁不銹鋼管垂直或水平安裝的支架間距

2.3 薄壁不銹鋼管主要連接方法

(見(jiàn)表3）

表3

2.4 管子插入長(zhǎng)度基準(zhǔn)值控制

薄壁不銹鋼給水管道插入長(zhǎng)度基準(zhǔn)值如下表4所示（mm）：

表4 薄壁不銹鋼管插入長(zhǎng)度基準(zhǔn)值

2.5 主管道安裝

把前期預(yù)制的管道根據(jù)標(biāo)注的編號(hào)順序在支架上有序放置，完成后對(duì)管道和閥門等部件全面檢查，確保它們具有正確的位置和朝向，檢查且沒(méi)有問(wèn)題后以引入口位置逐一實(shí)施卡壓連接處理，將管道在支架上有效固定。當(dāng)管道需要對(duì)樓板、墻面等穿越處理時(shí)，在穿越位置要進(jìn)行套管的設(shè)置，套管盡可能選擇鋼管或者鍍鋅的鐵皮卷等材料制作，且要求套管的規(guī)格要超過(guò)兩個(gè)規(guī)格的管道管徑。當(dāng)管道穿過(guò)的區(qū)域有著較高的防火要求及標(biāo)準(zhǔn)，還需要在套管、管道間以不燃材料做好填充、封堵處理。對(duì)水平管段進(jìn)行安裝時(shí)，要求安裝的坡度在2%o-5%o范圍，坡度的朝向還要是泄水閥的立管方向，為后期檢修工作中的泄水提供方便。

2.6 豎管安裝

安裝豎管時(shí)，要先對(duì)安裝位置做好吊線、定位工作，保證預(yù)留孔洞的中心線具有良好的垂直狀態(tài)，如果出現(xiàn)偏差，可以通過(guò)對(duì)支架距離調(diào)整，使管道的中心線滿足要求。把完成前期預(yù)制的管道根據(jù)標(biāo)注的編號(hào)順序從下到上有序設(shè)置，后對(duì)預(yù)留口的高度及位置檢查、確認(rèn)，確保其滿足要求后方可實(shí)施卡壓連接，且將管道在支架上有效固定。需要注意的是，在安裝立管時(shí)要做好管皮和建筑的裝飾面間距合理控制，為后續(xù)檢修工作的開(kāi)展奠定基礎(chǔ)。

2.7 支管安裝

安裝支管時(shí)，主要涉及到明敷支管、暗敷支管的安裝。安裝明敷支管前，要結(jié)合不同的用水器具高度情況，統(tǒng)一分析、規(guī)劃和確認(rèn)支管的安裝高度。按照土建移交的標(biāo)高線要求，在相應(yīng)的施工墻面做好放線處理，且按照支架布置的方案要求，對(duì)固定關(guān)卡做好安裝。最后，把完成前期預(yù)制的管道根據(jù)標(biāo)注的編號(hào)順序從主管道閥門位置逐一進(jìn)行連接和固定。若施工過(guò)程管道需要穿越墻、板，需要做好套管的設(shè)置。

安裝暗敷支管前，也要結(jié)合不同的用水器具高度情況，統(tǒng)一分析、規(guī)劃和確認(rèn)支管的安裝高度，且要做好方案的驗(yàn)證工作，避免后續(xù)墻面開(kāi)槽期間對(duì)其他部分產(chǎn)生不利影響。按照土建移交的標(biāo)高線要求，在相應(yīng)的施工墻面做好放線處理，結(jié)合方案對(duì)墻面開(kāi)槽施工，但要注意做好開(kāi)槽深度和寬度的控制，兩者要求分別控制在“管道的外徑+20 mm”、“管道的外徑+50 mm”的范圍。保證管槽的內(nèi)部具有良好的平整度，且沒(méi)有存在凸出物，后把完成前期預(yù)制的管道根據(jù)標(biāo)注的編號(hào)順序從主管道閥門位置逐一進(jìn)行連接，還要采取覆膜方式對(duì)薄壁不銹鋼的表面做好保護(hù)，避免管道受到腐蝕影響，后通過(guò)勾釘方式實(shí)現(xiàn)有效固定。管道的隱蔽處理要在管道試壓合格后進(jìn)行，且隱蔽處理時(shí)一定要保證用水器具的預(yù)留口沒(méi)有發(fā)生偏移，必要時(shí)需要安排專人做好監(jiān)管，防止后期施工和用水器具進(jìn)行連接時(shí)發(fā)生歪斜情況。

2.8 管道水壓試驗(yàn)

水壓試驗(yàn)是確保給水管道良好使用的必要措施。在開(kāi)展管道試壓時(shí)，要先全面檢查和分析試驗(yàn)的系統(tǒng)，做好封堵管口的編號(hào)和封堵處理，且系統(tǒng)的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)還要分別安裝排氣閥和泄水閥，并確定泄水方案和措施。同時(shí)要做好壓力表的校驗(yàn)工作，確保其性能滿足要求，包括精度≥1.5 級(jí)、最大的壓力值=（1.5-2.0）試驗(yàn)壓力。水壓試驗(yàn)的壓力要求設(shè)置為1.5倍管道工作壓力，且超過(guò)0.6MPa。試壓開(kāi)始前，還要檢查管道的固定、保護(hù)措施，明確試驗(yàn)所用接頭。

實(shí)驗(yàn)要先對(duì)試壓管段的末端位置封堵處理，后逐漸注水并借助高點(diǎn)位置的排氣閥將管段內(nèi)的氣體有效排出；試壓管段結(jié)束注水后，要全面檢查管段的水密性，確保其不存在滲漏情況后，方可進(jìn)行升壓處理，升壓時(shí)一般以手動(dòng)泵實(shí)現(xiàn)緩慢升壓，且保證升壓時(shí)間超過(guò)10 min；等到壓力達(dá)到正常工作的壓力停止繼續(xù)升壓，后二次檢查管段水密性，確保沒(méi)有出現(xiàn)滲漏情況才能繼續(xù)升壓；達(dá)到試驗(yàn)壓力后開(kāi)展10min 的觀察，期間要求壓力降在0.02MPa范圍內(nèi)，再降壓到正常工作的壓力開(kāi)展第三次的檢查，確保沒(méi)有出現(xiàn)滲漏情況后，表面試壓滿足合格要求。如果對(duì)試驗(yàn)管段加壓后，出現(xiàn)了壓力下降過(guò)大或者滲漏水等情況，要對(duì)試驗(yàn)管段全面檢查和分析，在排出管道滲漏水的情況后，才能夠按照規(guī)定要求重新開(kāi)展試壓。如果水壓試驗(yàn)是在低于5℃溫度環(huán)境條件下開(kāi)展，此時(shí)需要做好有效的防凍處理，且完成試驗(yàn)后還要將存水全部放掉。

3、施工質(zhì)量保證措施

3.1 使用專用工具和專用密封圈

卡壓連接使用的O 型密封圈是一個(gè)的橡膠環(huán)，環(huán)的直徑隨管徑的不同而不同（配套出廠），其寬度（隨管徑的大小而不同）15mm ～30mm，厚2 ～3mm，密封環(huán)與管段的接觸面是面而不是線。卡壓連接對(duì)被連接鋼管有合理均勻的收縮變形量，因此環(huán)壓連接的管道強(qiáng)度較高。

3.2 切管后處理

切管作業(yè)完成時(shí)，要即時(shí)除去管端部的毛刺，以免劃破O 型密封圈，校正管口的圓度和直徑，以免影響管道連接完成后的密封質(zhì)量。毛刺去除應(yīng)用專用的銼刀。預(yù)插管作業(yè)，在正式插管環(huán)壓前，應(yīng)先將切割好的管段與管件預(yù)插一次，一般管件本身有環(huán)型突起，在管段上劃線做好標(biāo)記。管道安裝的允許偏差和檢驗(yàn)方法如下表5所示。

表5 管道安裝的允許偏差和檢驗(yàn)方法

4、效益分析

采用薄壁不銹鋼管電動(dòng)液壓卡壓工藝，除質(zhì)量可靠，安全性高，卡壓連接采用液壓工具，在施工過(guò)程中無(wú)聲光污染，施工完成后基本無(wú)邊角余料和焊渣等施工垃圾產(chǎn)生，對(duì)環(huán)境影響和節(jié)約能源方面與其他管材連接方式有明顯不同。雖然不銹鋼管的第一次投資約為鍍鋅鋼管的2-3 倍，但其使用壽命至少是鍍鋅鋼管的4-5 倍，另外可回收再繼續(xù)生產(chǎn)使用，非常環(huán)保。薄壁不銹鋼管材的生產(chǎn)廠家均有不同管徑規(guī)格的三通、彎頭等配套成品管配件生產(chǎn)。只需有專用壓接工具和專用密封圈就可滿足密封要求。不需焊接和套絲。相比套絲和焊接工藝，每施工一個(gè)接口的耗工時(shí)較少，可以節(jié)約很多人工成本。