▲德國的相關(guān)規(guī)定:詳見DVGw534和DVGW541規(guī)程的使用范圍。
閱德國給水專業(yè)聯(lián)合會DGW541管材標(biāo)準(zhǔn),其使用范圍的定義中首先就否定了焊接的連接形式:“本規(guī)程相對應(yīng)的鋼管不允許以硬焊和軟焊的方式連接,通過焊接制造的管連接件由于工藝問題,會造成腐蝕的危險”。
▲日本的相關(guān)規(guī)定:詳見標(biāo)準(zhǔn)編制說明“2.標(biāo)準(zhǔn)修訂的要點(diǎn)”。
查閱了日本水道協(xié)會標(biāo)準(zhǔn),JWWAG115(給水管材)和WWWAG116(管件)。根據(jù)其最新版修訂時候的編制說明,有以下描述其1982版本里對連接型式規(guī)定了卡壓式、伸縮可撓式(2種)、焊接式、和壓縮式共五種連接,但在2001版修訂的時候,根據(jù)日本實(shí)際使用情況(腐蝕、泄漏問題),只規(guī)定了卡壓式和伸縮可撓式(類似螺紋式管件)兩種,刪除了原來的焊接式和壓縮式。
對于2001版規(guī)定的熱處理問題,其實(shí)也是針對焊接提岀來的。在接頭的制造過程中,焊接后不能快速冷卻,圓周焊接時速度慢、時間長,易造成鉻碳化物的析出,因此焊后必須進(jìn)行固溶處理。”詳見標(biāo)準(zhǔn)編制說明“3.審議中特別硏討的事項”。
▲歐盟不銹鋼管標(biāo)準(zhǔn)
歐盟不銹鋼管標(biāo)準(zhǔn)DINEN10312《流體(包括飲用水)輸送用薄壁不銹鋼管》,其范圍里明確規(guī)定適用的連接型式是卡壓式、壓縮式、粘結(jié)或銀釬焊,限制氬弧焊連接。詳見DINEN10312的1范圍
▲從技術(shù)角度對承插氬弧焊式管件分析如下:
首先QJ1165《不銹鋼薄板熔焊技術(shù)條件》,對焊接接頭的質(zhì)量要求非常具體:
1)Ⅱ級接頭的抗拉強(qiáng)度,應(yīng)不低于母材抗拉強(qiáng)度極限下限值的80%,
2)搭接焊接頭的焊角尺寸,至少應(yīng)達(dá)到焊件中母材的厚度。詳見QJ165《不銹鋼薄板熔焊技術(shù)條件》
市場上的承插氬弧焊示意圖
缺陷一:位置1處小電流熔焊,一般焊角高度只有管材壁厚的1/3,成為管道的薄弱點(diǎn)容易泄漏。
缺陷二∶由于位置2處留有焊接間隙,焊接完后無法進(jìn)行固溶處理,所以在焊接熱影響區(qū)存在縫隙腐蝕的情況。
缺陷三:位置3處內(nèi)壁無氣體保護(hù),焊接完后,內(nèi)壁的回火色無法去除,且無法進(jìn)行酸洗鈍化處理,易出現(xiàn)腐蝕情況。
綜上所述,首先德國規(guī)程已規(guī)定不允許使用焊接式管件,同時我們可以從日本水道協(xié)會薄壁不銹鋼管的標(biāo)準(zhǔn)中可以發(fā)現(xiàn),國外不是沒有焊接式產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),而是根據(jù)長期實(shí)際使用情況刪除了。因?yàn)楝F(xiàn)場氬弧焊很難保證焊接后不析岀碳化鉻,同時對焊后現(xiàn)場做1050℃的固溶處理更是無法實(shí)施的,從而引起腐蝕現(xiàn)象,降低使用壽命。因此,為了保證工程質(zhì)量,建議不要采用國外經(jīng)過實(shí)踐論證后的淘汰型式及產(chǎn)品
▲薄壁不銹鋼管的卡壓連接與現(xiàn)場焊接連接的對比
小康社會建筑物裝潢發(fā)生了深刻的變化,管材安裝從“考慮維修”轉(zhuǎn)向“不留活口”。傳統(tǒng)的連接方式如套絲連接、銅管焊接、不銹鋼焊接可能對一些新的要求不能充分滿足。正是在這種形勢下,就要求一種既能滿足小康社會要求、又能避免傳統(tǒng)連接方式的不足的連接方式岀現(xiàn),從而引發(fā)連接方式領(lǐng)域的一次變革。正是在這種傳統(tǒng)連接方式存在這種那種不足的情況下,卡壓式連接方法應(yīng)運(yùn)而生,從而彌補(bǔ)了傳統(tǒng)連接方式的不足,可以視為國內(nèi)管材連接方式的一次重大變革,影響非常深遠(yuǎn)
下面對應(yīng)用在薄壁不銹鋼管的卡壓連接和現(xiàn)場焊接連接兩種連接方式進(jìn)行比較,供大家參考
在全球建筑領(lǐng)域,不銹鋼薄壁管使用中都沒有規(guī)模使用焊接式的連接方法,這是因?yàn)?/span>
1、薄壁不銹鋼管必須是對焊接〔端口對端口的焊接〕,這樣才能保證焊接強(qiáng)度。而現(xiàn)場薄壁不銹鋼管焊接面平整處理沒有條件,對焊接質(zhì)量保證十分困難。嵌入式不銹鋼管的焊接不是種普遍適用的焊接方法,它對于強(qiáng)度要求髙的中等規(guī)格的管道和大規(guī)格的管道是不適用的。
2、薄壁不銹鋼管焊接過程中需要?dú)怏w保護(hù),減少焊縫的敏化區(qū),防止管材焊縫的昰間腐蝕,提髙焊接漒度,而現(xiàn)場幾乎做不到管材內(nèi)外壁的氣體保護(hù),這當(dāng)然也很難保證管道使用中的耐腐蝕性能。
3、薄壁不銹鋼管件焊接以后需要迸行固溶處理,消除焊接敏化影響,防止管材焊縫今后的應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕以及管材改性等問題。而現(xiàn)場棖本不可能有固溶處理條件(1050~1100℃C,全氫氣氣體保護(hù))。
4、現(xiàn)場很難做不銹鋼管焊縫的鈍化處理,特別是管道內(nèi)壁的鈍化處理。而不銹鋼管的鈍化工藝是防止不銹鋼管腐蝕的重要措施之
5、現(xiàn)場不銹鋼管材的焊接會產(chǎn)生六價鉻。六價鉻是有毒致癌物質(zhì),在攴管道中大量現(xiàn)場焊接產(chǎn)生的六價鉻必然影響用戶的身體健康。
6、現(xiàn)場焊接施工困難,對工人的技術(shù)能力依賴程度太高,工程受施工人員情緒影響大,施工質(zhì)量難以保證,有明火作業(yè)的風(fēng)險等等,這些都是現(xiàn)場焊接特有的缺陷
與現(xiàn)場焊接連接的上述不足相比,卡壓式連接的主要特點(diǎn)正好彌補(bǔ)了現(xiàn)場焊接連接的不足,卡壓式連接的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在:
1、適合不銹鋼材料?？▔菏竭B接滿足了不銹鋼管材的要求,從根本上解決了管材的健康、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、可靠性等相互統(tǒng)·的問題。
2、連接安全可靠性高。卡壓式連接強(qiáng)度高,抗振動,避免了現(xiàn)場焊接或套絲作業(yè)漏水率高的風(fēng)險。將連接部位一次性做“死″,避免了“活接頭”松動的可能性,如房屋振動、水錘振動、管道共振、地震造成的松動。接頭部位有一定的柔性,減少了膨脹變化應(yīng)力集中現(xiàn)象,避免了熱水彎頭部位斷裂的風(fēng)險,卡壓式連接還可以避免現(xiàn)場焊接帶來的“明火”隱患
3、施工便利快捷。卡壓式連接施工安裝極為便利,安裝時間僅為套絲連接的1/4,焊接連接的1/8,縮短了施工周期,降低了施工費(fèi)用,避免了漏水,減少了風(fēng)險
4、適合嵌入式安裝。卡壓式連接滿足了嵌入式安裝的要求,極大的降低了隱蔽環(huán)境中水管漏水的可能性,降低了維護(hù)和更新的風(fēng)險,滿足了國家CECS153∶2003《建筑給水薄壁不銹鋼管道工程技術(shù)規(guī)程》(螺紋式管件不能做嵌λ式安裝)的要求。接頭緊湊,不會對建筑物墻體造成梖本性的損壞
5、維護(hù)更新少,經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越。在建筑物的使用期內(nèi),幾乎不需要對管件進(jìn)行更新和維護(hù),大量的節(jié)約了環(huán)境更新成本,客戶財產(chǎn)損失和服務(wù)損失趨向于零。
6、使用壽命長,投資成本低。不銹鋼卡壓式管件的使用壽命長,在建筑物的安裝和使用過程中將各種損失降低到了極限,減少了社會資源的浪費(fèi)。在建筑物的使用期內(nèi),不銹鋼卡壓式管件及管材的投資成本不足鍍鋅管的1/4,如果加上多次維護(hù)和更新的損失費(fèi)用,不銹鋼卡壓式管件及管材的費(fèi)用不足鍍鋅管費(fèi)用的1/10。
另外,卡壓式管件生產(chǎn)中幾個必備工藝也彌補(bǔ)了現(xiàn)場焊接的不足(而且這些工藝在工廠就完成了,不需要在施工現(xiàn)場進(jìn)行),主要體現(xiàn)在以下幾個方面
1、氣體保護(hù)。氣體保護(hù)焊接工藝可以減少管材焊接中敏化區(qū),降低材料焊縫的貧鉻化,提髙產(chǎn)品焊縫耐腐蝕條件。
2、固溶處理。不銹鋼管件經(jīng)過成型焊接等工藝后,必須經(jīng)過1050°℃的固溶處理(最好是全氫氛圍保護(hù)下的處理),因?yàn)?A固溶處理可以消除管件生產(chǎn)過程中的應(yīng)力,降低使用過程中應(yīng)力腐蝕的可能;B.固溶處理可以恢復(fù)管件生產(chǎn)過程中的晶間變化,防止使用過程中的晶間腐蝕;C固溶處理可以消除管件焊接中的敏化現(xiàn)象,提高焊縫的耐腐蝕性能;D.固溶處理可以消除管件加工過程中的改性現(xiàn)象,恢復(fù)材料的耐腐蝕性能;ε固溶處理可以還原不銹鋼材料表面的光亮。(這樣光亮和拋光的亮不一樣)
3、表面鈍化不銹鋼唯一能阻止腐蝕的是其表面那—薄層不發(fā)生反應(yīng)的鈍化膜。該膜可以理解成氧化膜薄膜。鈍化處理可以把嵌入材料表面的鐵鱗或其它缺陷去除,形成致密的氧化層。
4、密封圈。密封材料是不銹鋼管材的生命線。不銹鋼可以使用上百年這個誰也不會伓疑,這時,密封材料壽命就成為管材使用壽命的關(guān)鍵因素。也可以這樣說,密封材料使用的壽命決定了不銹鋼管材系統(tǒng)的使用壽命。通過物理性能的比較可以發(fā)現(xiàn),氯化丁基橡膠在強(qiáng)度、氣密、壓縮永久變形及拉、剪和擠壓等作用下的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性等性能指標(biāo)方面能夠滿足管道系統(tǒng)使用中的可靠、長壽命的要求,而其他一些材料則無法達(dá)到,比如硅橡膠。總的來說,卡壓式連接的運(yùn)用,提高了水管連接經(jīng)濟(jì)性,降低了漏水率,結(jié)束了水管不能使用不銹鋼材料的時代,更重要的是,卡壓式連接保證了整個管路系統(tǒng)的可靠性,避免和彌補(bǔ)了現(xiàn)場焊接的缺陷和不足,是目前薄壁不銹鋼管的理想連接方式。
卡壓式管件和焊接式管件對比簡表
|
序號 |
比較項目 |
焊接式 |
卡壓式 |
|
1 |
安裝時間 |
10分鐘/只 |
2分鐘/只 |
|
2 |
安裝空間要求 |
距墻〉10厘米周邊空間不影響視野，不影響焊槍移動 |
距墻〉3厘米，周邊空間僅僅容納一個夾具 |
|
3 |
質(zhì)量隱患 |
周邊滿焊，有質(zhì)量隱患 |
夾具連接，100%可靠 |
|
4 |
操作要求 |
必須有資質(zhì)的熟練工種 |
無須熟練工種 |
|
5 |
安全隱患 |
現(xiàn)場明火,有風(fēng)險 |
冷加工，無風(fēng)險 |
|
6 |
連接費(fèi)用 |
費(fèi)用高,需要管內(nèi)重惰性氣體保護(hù) |
費(fèi)用低，無須輔料 |
|
7 |
連接柔性 |
剛性連接，無柔性 |
保持適當(dāng)柔性 |
|
8 |
固溶處理 |
不銹鋼材料現(xiàn)場焊接口無法固溶處理 |
現(xiàn)場不需要固溶 |
|
9 |
酸洗鈍化 |
內(nèi)壁無法進(jìn)行酸洗鈍化，外壁酸洗鈍化費(fèi)用高，操作麻煩 |
現(xiàn)場不需要酸洗鈍化 |
|
10 |
經(jīng)濟(jì)分析 |
五年內(nèi)需要更換及維護(hù) |
在建筑物期間內(nèi)免更新及維護(hù) |
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