建筑給水薄壁不銹鋼管道施工技術探討
時間:2022-06-01 11:04:05
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摘要:本文結合工程實例,介紹了薄壁不銹鋼給水管道承插式氬弧焊和雙卡壓式連接的施工工藝原理及優點,總結了薄壁不銹鋼管道連接的施工準備、預制加工、管道連接、管道壓力試驗等施工工藝流程,對薄壁不銹鋼管道的應用具有一定的參考價值和實際意義。
關鍵詞:給水管道;薄壁不銹鋼管;雙卡壓;承插式氬弧焊;施工技術
1工程概況
本項目位于廣東省珠海市橫琴新區十字門商務核心區,3#塔樓建筑面積113,606.29m2,1#商業裙房4223.78m2,避難層10,227.4m2。本項目市政供水壓力0.15MPa,生活給水管采用薄壁不銹鋼管,管徑DN15-DN50規格的管材采用了雙卡壓式連接,DN65-DN150規格的管材采用了承插氬弧焊連接。薄壁不銹鋼管具有力學性能好、重量輕、有效水流量大、管內壁光滑無銹蝕、不易產生二次污染、使用壽命長等優點,在建筑給水管道工程中運用廣泛[1]。因本工程水平支管工作量大,采用傳統施工方式難度大,而雙卡壓連接方式施工簡便、施工成本低,受周圍環境影響較小,適合本工程給水管道的連接。但管井內的管道多為DN65以上,隨著管壁增厚和管徑增大,卡壓難度隨之增高,并且卡壓后易出現漏水現象,因此選用焊接方式連接。
2施工工藝原理及優點
2.1工藝原理
雙卡壓連接方式的原理:管材、管件及橡膠圈借助外力作用在塑性變形的情況下進行密封。該連接方式很好地發揮了不銹鋼材質的剛性特點,采用分離式卡壓機對O型密封圈的管件和薄壁不銹鋼管的連接處進行卡鉗壓接,利用O型密封圈壓縮比特性,使O型密封圈在U型槽內被壓縮后產生永久的彈性,從而實現面性固定。薄壁不銹鋼管被卡壓后形成兩個六邊形,把薄壁不銹鋼管和帶有O型密封圈的管件緊密連接,從而實現管件與管道承接口處永久性密封的目標,有效地杜絕管材插入深度不足而引起的滲漏質量缺陷[2](見圖1)。薄壁不銹鋼管承插式氬弧焊連接是通過焊炬提供的惰性氣體保護焊接區域,使鎢極和熔融金屬不被空氣污染氧化,利用電弧熱作用使填充焊絲和相鄰焊件被熔化,伴隨被熔金屬的凝固而達成連接的方法。該焊接接頭韌性好、強度高,屬角接焊縫、套管接頭形式。鎢極氬弧焊焊接電弧的穩定性好,在較小電流時也能很好燃燒(見圖2)。
2.2工藝優點
2.2.1雙卡壓連接形式的優點(1)抗拉抗拔能力強。由于管道與管件的連接處受到卡壓作用形成口小里大的六角形,能夠有效地增強管道的抗拉拔能力。(2)抗震能力強。當薄壁不銹鋼管受到震動時,引起的破壞力大多集中在管件密封圈接口位置,而O型密封圈能夠起到減震作用,使得承接口位置的管件不發生變形,從而提高抗震能力。(3)安裝簡便。管道的安裝與連接均采用專用工具,安裝速度快,安裝質量由施工設備進行控制,有效地避免了人為主觀因素,對工作人員的素質要求較低,安裝簡單。(4)防滲漏能力強。管件O型密封圈經壓接連接后,處于密閉穩定的環境中,不受外界物質和環境等侵害,長久耐用。(5)節能環保。薄壁不銹鋼管道的內壁光滑,水的阻力極小,減少管道內壓力損失,極大地降低自來水的輸送成本。薄壁不銹鋼管道本身材料的熱膨脹系數較低,可以有效降低熱能損耗,而且不銹鋼廢料可以回收使用,節能環保。2.2.2承插式氬弧焊連接形式的優點(1)連接穩定可靠。焊接方式采用TIG焊,無縫密封,避免管道滲漏;因為TIG焊較適用于薄壁材料的焊接特點,故承插焊接頭的拉拔力、耐壓力都滿足要求。(2)施焊相對簡單。承插式焊接管件依靠承插口延伸邊的優勢,施焊時無需使用焊絲,既保證焊接速度、節省了焊接輔料,同時又提高了焊接質量,使焊條電弧焊簡單化。(3)明裝暗敷應用范圍廣。承插焊接技術適用于各種復雜施工環境,既能應用于明裝,也可以應用于暗敷,且管徑增至DN100擴大了應用范圍。(4)減少對環境的污染。薄壁不銹鋼管管件、管材呈亮白色,抗腐蝕性能強,焊縫表面只需酸洗,無需刷漆除銹,避免了稀釋劑、油漆等對周圍環境的污染。
3施工工藝流程
3.1施工準備
在結構樓板施工過程中,根據施工圖紙中管道穿樓板和墻壁的位置做好預埋孔的留設,對薄壁不銹鋼管道和管件的出廠合格證以及產品檢測報告進行檢查,其尺寸偏差應符合相關標準的要求。
3.2預制加工
薄壁不銹鋼管道切割時應控制力度,避免因切割力度過大導致變形失圓。切割完成后將切口內外的毛刺清理干凈,避免將O型密封圈刺破,影響密封圈的完整性。用抹布將切口處的污染物擦拭干凈,避免污染物將不銹鋼表面的鈍化膜破壞,導致腐蝕性滲水現象發生。用記號筆在薄壁不銹鋼管上進行劃線標記,劃線的長度為管子插入管件的深度,避免因接頭性能不足出現滲漏現象。管子應直線緩慢地插入管件本體,如果插入較緊時可以沾水濕潤,嚴禁采用油脂,管子插入管件的調節量應控制在3mm以內,確保管子插入深度滿足規范要求。
3.3管道敷設
薄壁不銹鋼管道采用明敷方式時,固定支架應采用角鋼,支架與管道之間用橡膠皮隔開,支架設置位置為接口、變徑和分支等處,安裝應牢靠平整、位置準確,管道與固定支架應緊密接觸。立管穿越樓板,在吊頂封閉之前應進行隱蔽工程驗收和試壓,檢測合格后方可進行封閉[3]。管道安裝時不能出現軸向彎曲與扭曲,與其他管道平行敷設時應預留保護距離,相應凈距≥100mm。
3.4管道連接
(1)雙卡壓連接卡壓之前應檢查薄壁不銹鋼管道的外徑與鉗口的一致性,鉗口與插銷的吻合性,鉗座與耳架掛板的復位情況。使用專門的液壓分離式卡壓機對連接處進行卡壓,將鉗口卡在管件與管道接頭的凸出弧形部位,鉗口垂直于管道方向,按住卡鉗,當達到一定壓力值時,將薄壁不銹鋼管道和管件壓擠成2個六邊形,達到緊固和密封的效果[4]。卡壓連接完成后,采用六角量規對尺寸進行核查,檢驗管件是否卡壓到位,若卡壓不到位,需在卡壓位置重新卡壓。(2)承插式焊接薄壁不銹鋼管的承插式焊接應符合相關規定:為便于施焊操作、保證氬氣充分地保護施焊熔池,焊接工件與鎢極中心之間需保持70°~80°角。TIG焊法的工藝參數主要有焊接電壓、焊接電流、電極的伸出長度、保護氣體的流量、焊接的速度等。在保證熔合良好和焊透的前提下,可采用短電弧、小電流、多層多道焊和快焊速工藝。
3.5管道試壓
管道進行壓力試驗之前需檢查管道接口完成情況,管道與管件的連接處應外露,支架牢固可靠。首先封堵管道末端,緩慢地向管道里注水,同時排出空氣,滿水后檢查管道系統的水密性,保證管道無滲漏后方可進行加壓試驗,試驗壓力為1.5倍的設計工作壓力且≥0.6MPa。本項目管道試壓按樓層進行,例如4-9層設計工作壓力0.8MPa,加壓時間≥10min,壓力到1.2MPa后停止加壓,穩壓并觀測10min,穩壓的壓力降需≤0.02MPa,然后進行泄壓,當壓力下降至設計工作壓力0.8MPa后進行觀測,管道應無滲漏。當壓力測試過程中出現滲漏或者壓力降超過0.02MPa時,應檢查管道,對滲漏原因進行分析并采用一定措施進行修補,修補完成再按照規定進行壓力試驗,直到壓力試驗合格為止。焊口表面酸洗鈍化處理應在水壓試驗合格后進行。
4結語
本項目采用的薄壁不銹鋼管承插式氬弧焊連接和雙卡壓式連接技術,對于現階段醫院、酒店賓館、公共建筑、超高層辦公樓、高層住宅樓等都有較大的應用價值。以焊接式連接和卡壓式連接各自的施工要點和產品質量為重點,確保給水管道的安全和質量達標,以達到項目實施的實用性和經濟性。
參考文獻:
[1]趙國林,高保新.薄壁不銹鋼管卡壓式連接在工程中的應用[J].建筑施工,2008(8):713-715.
[2]王洪濤,劉斌.薄壁不銹鋼管卡壓連接施工技術[J].山西建筑,2011(15):93-94.
[3]徐玉寶,孔德旭,王聰,等.薄壁不銹鋼水管卡壓式連接施工技術研究[J].價值工程,2017(7):107-108.
[4]李勇強.薄壁不銹鋼板的氬弧焊焊接[J].黑龍江科技信息,2016(17):110.
作者:李松 龔柏儒 單位:中交一航局安裝工程有限公司
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