薄壁不锈钢水管卡压式连接与承插氩弧焊式的优缺点比较分析
建筑给水薄壁不锈钢水管,之所以能适应不同档次建筑的需要,就是因为它拥有多种型式的管件和连接方式。本文着重介绍国内外不锈管卡压式连接与承插氩弧焊接连接方式、特点及其性能比较。
众所周知,任何一种管材的开发和应用,都应以连接技术(管件型式和连接方式)为基础。包括薄壁不锈钢水管在内的所有水管的连接部位,是整个供水管路系统中*为脆弱、*易引发事故的环节,由此造成管路系统失效、停用和维修的直接损失和间接损失是十分惊人的。因此,对薄壁不锈钢水管连接技术在饮用水介质中进行机械性能、抗腐蚀性能和使用寿命的研究与评判,正是确保供水工程管路安全性的必要途径。
(1)薄壁不锈钢水管卡压式连接方式(简称机械连接)在国际上开始于德国后发展到日本,大概于1997年左右我国国内才正式引进,日本、德国还在正常应用,但在采用卡压式连接方式时有很严格的具体要求:口径为(DN15-DN65),为明装及冷水系统,暗埋必须采用氩弧焊接式连接,(DN65)口径以上也全部采用氩弧焊接式连接。同时工具全部为电动工具。
水管的薄弱点一般均是在连接处,因此他们对卡压工具非常重视,他们的卡压工具全部为电动自动卡压,卡压钳口模具在使用一定次数后必须更换,为什么薄壁不锈钢管在采用卡压式连接有以上这些强制性的要求?主要就是考虑到连接后安全性的问题。
卡压式连接形式工艺原理:
将薄壁不锈钢水管道插入带有O型密封圈的管件中,用能够保证双卡压统一性的带有限位锁压、自动卸压的专用电动卡压机(器)对管道、管件连接口进行卡压连接,同时卡压密封圈左、右两侧,双压紧管道、管件连接口,利用薄壁不锈钢管的局部变形,使O型槽凸部缩径,使管件和O型密封圈紧贴管道表面,达到管道和管件连接口的密封和紧固。
一、卡压工具:
卡压式(单卡、双卡、环压)连接顾名思义就是采用外力把管材与管件卡压变形,然后靠内部的橡胶圈来起到密封作用,从而使连接部位不漏水。不过出的问题却是比较多,因为还有许多需要技术完善改进的地方,国内现在采用卡压式连接规格DN15-DN50全部为人工液压手动工具,工人的力气有大小差异,无法保证钳口在卡压时候一定卡到位,只能靠工人的责任心来保证,并且卡压钳口的模具也无法做到在卡压使用一定次数后更换,一般工地都是从开始安装到结束都只用一套模具,厂家也极少去主动提醒需要更换。
二、连接后的质量稳定性:
国内现在生产薄壁不锈钢水管卡压连接的厂家规格都为DN15-DN100,而常识告诉我们管材口径越大它的壁厚一般也相应越厚,因此也同时带来一个问题,管材和管件连接后的变形能力是否够?如单卡压连接在北京奥运会游泳中心就是因为没有卡压到位的原因(DN65规格)在打压试验时候完全爆开,原因就是大口径单卡压连接后变形量不够,抗拉拔性不够。造成连接部位橡胶密封圈与不锈钢管的结合不够紧密而漏水。
奥运会游泳中心(水立方)项目*后采用的是承插氩弧焊接式连接。
三、安装工人:
众所周知,国内现在的安装工人大部分是民工,以为卡压技术很简单,其实要注意的问题很多:比如切割后的不锈钢管必须去除干净毛刺,因为卡压式连接里面是有橡胶密封圈的,如没有去除毛刺很容易在管材插入管件时把橡胶圈插破,或者把橡胶圈带进去,而造成漏水。卡压是否到位?人的因数对卡压连接的安全性影响太大。
四、橡胶圈的寿命:
现在国内的所有生产厂家采用的橡胶圈一般为:氯化丁基橡胶、三元乙丙橡胶、硅橡胶三种。同时均为橡胶厂家采购,非自己生产。
橡胶圈的使用寿命决定于:介质温度变化、环境温度变化。
所谓介质温度变化就是管道内水的温度变化,环境温度变化就是外部环境的温度变化。
新的国家标准图集04S407-2010:对采用橡胶圈做为密封的连接形式的使用极限温度范围明确为-10℃100℃,*好是0℃~70℃温度之间.
中国地域条件差异极大,因此不能单纯的得出橡胶圈寿命是多少年是不科学的,也是极不负责任的。
五、管道的维护
其实管道系统采用材料不管是不锈钢材料还是其他材料也好(铜、塑料等),关健是在安装好后一定要便于维修,因为在工程项目上有好几万个接头,出现几个接头在打压试验时候出现漏水点是无法避免的,是发现后一定要便于维修补救。
卡压式连接如果采用在暗埋管道,在发现漏水点时候根本没有放卡压工具(卡压钳口模具)的空间,造成无法补救。而现在国内有些生产卡压连接的厂家不论在哪里,只要是需要不锈钢管材的项目他都说可以使用,不分冷、热水,也不分明装还是暗埋,这都是极不负责任的做法。出了问题后就和安装单位扯皮,就咬定是安装的问题,而自己不会承担任何问题(就是剖开也无法证明),*后吃亏的就是业主。
通过以上分析总结如下:
不锈钢管卡压的优、缺点如下:
优点为:小口径管(DN15~DN25)安装速度快,人工成本较低。(采用电动卡压工具)
缺点为:1、橡胶密封圈的老化寿命要比金属材料短很多;
2、大口径规格(DN50~DN100)安装后的抗拉拔力不够;
3、维修麻烦,有接口处出现漏水情况只能锯断后更换;
4、综合造价高。
建议应用场合:冷水、小口径、明装系统。应用区域:长江以南城市,环境温度不低于-10℃.
(2)不锈钢氩弧焊接式其实也是一种传统的连接形式,国内工业系统一直采用对接氩弧焊式。
如化工系统、船舶、火车给水用管、核电系统等。
不锈钢承插氩弧焊式连接形式国内正式起于1999年,借鉴了铜管与塑料管管件有承口插入的简便优点,同时吸取了传统的不锈钢氩弧焊接方式。
坡边承口熔接式(简称承插焊)工艺原理:
将薄壁不锈钢水管插入带有承口的管件中,用氩弧焊形式熔化管件上预留的延伸坡边,无须添加焊料,连接部位直接溶“死”,达到管道和管件连接口的密封和紧固。
一、安装工具:
采用传统的手提式逆变式直流(脉冲)氩弧焊机,市场价格约为1500元左右/台,价格较低。
二、安装工人:
专业焊工,安装质量得到保证。
三、质量稳定性:
避免了不锈钢和橡胶圈不同寿命的棘手问题,不锈钢材料与建筑同寿命是指不锈钢本身,而由于机械连接里面是依靠橡胶作为密封材料,橡胶材料与不锈钢材料的寿命肯定是不同的,橡胶材料的更换是无法避免的。而承插焊式是不锈钢管与件直接溶“死”,没有其他辅助材料在里面,因此才可以真正称为免维护,免更换,质量稳定性更高、寿命更长;
四、管道的维护:
由于氩弧焊的焊枪长度一般都很短,工程试压时候如发现有个别漏水点,只需要在漏水点做好记号,排空管内试压水,补焊就可。不需要切割材料,增加管件等。由于施焊过程无需焊丝(以延伸坡边代替),不仅能使管路材质浑然一体、成色100%,同时没有橡胶圈等,因此试压后基本可以做到免维护,免更换。
五、适用范围广:
明装、暗装都可以,在冷水系统,热水系统都比较适用,同时没有橡胶材料作为密封材料,因此不存在环境温度对他的寿命影响。
通过以上分析总结如下:
不锈钢管承插氩弧焊式连接形式优、缺点如下
优点为:
1、没有橡胶密封圈,寿命更长,真正称为免维护,免更换;
2、传统的不锈钢氩弧焊接方式,施焊过程无需添加焊料,保证了焊接后材质的一体性,焊接质量更稳定。
3、维护成本低,直接补焊即可,无需增加配件,切割管材等。
缺点为:
1、小口径规格(DN15~DN25)安装速度慢,人工成本较高。
建议:工程项目室内管道小口径(DN15~DN25)采用双卡压式形式连接,规格(DN32~DN200)口径采用坡边承口熔接式连接(承插氩弧焊式)。
结语
将产品的相关情况,如实告诉用户这是我们专业厂家的义务。“金无赤金,人无完人”,特别是产品的优缺点,应实事求是地介绍给用户,这是我们铭扬公司对待客户的诚信。
薄壁不锈钢水管采用卡压连接应该说是一种不错的连接方式,但是前提是一定要有像德国人那样的严谨态度,尽量减少人的因数对管道的安全性的影响,管道在一个工程系统里面所占用的资金比率应该说很小,但因为它而造成的破坏性是非常大的,因此希望任何一个项目在选择连接方式上要慎之又慎。以上观点只是代表我个人对不锈钢连接方式的了解程度所提看法。
建筑给水薄壁不锈钢管管道连接技术,富有多样性和特色性,为设计与应用单位提供了多种选择的平台。管道的各种连接方式,国内应用*长时间仅七、八年,尚不能评判**的*好,只能说更合适某种工况而言。
建筑给水薄壁不锈钢管管道连接,选用时应注重建筑物的档次(如按建筑类型和功能分高、中、低档),注重水质对安全性、卫生性的要求(如冷水、热水、直饮水),更应注重敷设场所(如明装、暗敷指嵌墙等直埋式和管道井等非直埋式)差异的种种因素,做出综合性能与效果的*佳选择。
宁波铭扬不锈钢管业有限公司