薄壁不锈钢管连接技术模板.docx

薄壁不锈钢管连接技术模板.docx

《薄壁不锈钢管连接技术模板.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《薄壁不锈钢管连接技术模板.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

薄壁不锈钢管连接技术模板

薄壁不锈钢管连接技术

简介:

任何一种管材的开发与推广,都应以连接技术（管件与连接方式）为基础。

建筑给水薄壁不锈钢管（以下简称薄壁不锈管或不锈管）,之因此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的各种连接方式、特点及其性能比较。

关键字:

不锈钢管连接方式分类特点性能比较

　　0引言

　　薄壁不锈钢管具有安全耐用、环保卫生、价格合理、美观豪华等优异的综合性能,已大量应用于建筑给水和直饮水管道。

众所皆知,管道的躯干是由管材组成的,而管材是依赖管件连接而成的,因管件型式的多样,才有不同特色的连接方式,因此,研究与探索不锈管的连接技术,具有显见的现实意义。

　　1常见管道连接

　　1.1管道连接种种

　　管道连接,由于生产工艺要求、管道材质、施工情况等多种因素的不同,出现了尽可能最佳应正确各种连接方式。

当前国内采用的常见管道连接,有螺纹连接、法兰连接、焊接连接、承插连接、粘合连接、机械连接等。

　　1.2管道连接浅析

　　上述螺纹、法兰、焊接、承插这四种连接,属传统的应用面较广泛的连接方式。

粘合连接具有一定的局限性。

机械连接一般指比较灵活、现场可组装的即安装较简捷的连接方式（此处机械连接属狭义范畴）。

　　2国外薄壁不锈管管道连接

　　2.1国外不锈管管道连接种种

　　厚壁不锈管,主要有螺纹连接、法兰连接、焊接连接三种方式,应用以工业管道为主,其管件相对比较简单。

在研制薄壁不锈管时,借鉴厚壁管螺纹等三种连接方式,开发了品种各异的管件,也就奠定了更加多样的连接方式。

国际上公认的薄壁不锈管管道连接技术,主要指压缩式、压紧式、推进式、焊接式、粘接式管件及其连接方式。

　　2.2管件采用的标准

　　压缩式管件采用的标准有BS4368:

Part3:

1974和DIN2353:

1991;压紧式和推进式管件都列入了WBS（WaterByelawsScheme,由英国WRC管理）;日本JWWAG116标准规定的管件主要有压缩式、压紧式、伸缩可挠式和焊接式;粘接式也由WRC批准,但对输送介质的温度、pH值都有限制范围[1].[2]。

　　3国内薄壁不锈管管道连接[3]

　　中国薄壁不锈管管件的开发,在借鉴国外标准同时,结合自身专利,其产品可谓缤纷多彩。

据笔者调研,可归结为压缩式、卡压式、伸缩可挠式、焊接式、法兰式、活接式、沟槽式、粘接式等八大类别（尚有派生系列）及其连接方式。

　　3.1压缩式

　　国产压缩式管件与国际上通称的压缩式管件一样,由配管插入管件承口,经过螺母紧固,使密封圈压缩起密封作用的一种连接方式（图1）。

首先,它似同管道传统的螺纹连接,所不同的是,在螺纹连接基础上,又加一道密封圈密封,另外其螺纹需事先加工并与管件本体焊接而成,配管需专用工具胀形,整个管件还包括预制的螺母。

　　②适用范围:

≤DN50的明装、暗敷管道。

　　③优点:

安装简单,能拆卸,便于维修,明装管道亮丽豪华,如同饰品。

　　④缺点:

成本高（管件体积大,重量重,生产工序多）。

　　3.2卡压式和卡环式

　　①卡压式,配管插入管件承口（承口内带有橡胶密封圈）后,用专用工具压紧管口而起密封和紧固作用的连接方式（图二）。

　　②卡环式（图三）,与卡压式大同小异。

　　③适用范围:

≤DN100的明装、暗敷管道。

　　④卡压式、卡环式与2.1节国外压紧式原理相同,都是用专用卡钳压紧使配管、管件受到径向力而达到密封和紧固的效果。

卡压式与卡环式两者主要区别是,前者压紧一次即可,后者要求配管、管件轴向旋转30°～90°后再压紧第二次。

　　⑤优点:

安装方便。

　　⑥缺点:

橡胶圈不可能与不锈管同寿命,一旦渗漏维修麻烦;且管径愈大,卡压愈难。

　　3.3伸缩可挠式

　　①伸缩可挠式,配管插入管件承口,紧固内螺母,经过挤压环使密封圈受压起密封作用的连接方式（图四）。

　　②伸缩可挠式适用管径为≤DN60,其原理与2.1节国外的推紧式类同。

　　③轴向有伸缩、径向有可挠作用,防地震、基础下沉能力强,但成本较高。

　　3.4焊接式

　　薄壁不锈管焊接式连接可分承插氩弧焊式和对接氩弧焊式两类型。

　　①承插氩弧焊式连接,由配管插入管件承口,用钨极氩弧焊（TIG）熔焊焊接成本体一色的通称”无接头连接”的连接方式（图五）。

所谓承插式、焊接式都是管道常见的连接方式,创新的承插氩弧焊式管件和连接方式,是吸取传统的承插式管道连接和焊接式管道连接两者之长,并进行有机的结合,以适应不锈钢良好的焊接性能。

　　该管件承插口与管件本体用TIG焊接,且承插口设计有特殊的延伸边,安装施焊时以替代焊丝用,整个管件壁厚一般不低于同口径配管的壁厚。

另一种承插焊式管件,其承口采用扩口方式加工,工艺简单,成本低,安装施焊时需用焊丝（也有不用个案）等辅料,但当前仅≤DN50为多。

　　②对接氩弧焊连接,由配管与管件对接或配管间对接,用TIG焊熔焊焊接成”无接头连接”的连接方式（图六）。

施焊过程均需焊丝或焊条,一般用于DN100以上管材,其壁厚相对较厚,配管端口应先坡口,以TIG焊为好,如需多道施焊时,也应TIG焊打底,其余各层允许采用焊条电弧焊。

　　③焊接式连接适用范围见表一。

　　表一 焊接式连接适用范围

　　型式

　　适用管径

　　特点

　　适用场合

承插氩弧焊

DN15～100

承插口用TIG焊,无接头连接,管件壁厚,有延伸边,施焊时不需焊丝,焊接速度快,质量好

明装、暗敷,在管道井、嵌墙等场合,”无接头连接”更具特殊优势

DN15～50

承插口用扩口方式,无接头连接,管件壁薄,成本低,施焊时一般需用焊丝,质量好

对接氩弧焊

DN15～100

无接头连接,施焊时需用焊丝

＞DN100

  无接头连接,施焊时需用焊丝,配管坡口,可多道施焊

　　3.5法兰式

　　薄壁不锈管法兰式连接可分平法兰、活接法兰和卡箍法兰等几种类型。

　　①不锈钢平法兰,是类同碳钢法兰的传统式法兰,两法兰盘之间的密封垫应视输送介质而定,紧固件大小与数量按工作压力与管径尺寸,可参阅国标选用之。

　　②活接法兰,在两片不锈钢平法兰之间,夹有不锈钢密封环,该环两侧各衬一个密封圈,同样用紧固件紧固。

区别在于活接法兰配合面开有沉孔,以镶嵌不锈钢密封环。

　　③卡箍法兰,不锈钢”二哈夫”卡箍与法兰片以锥形槽配合,两法兰片间衬有密封垫,用紧定螺钉紧固（图七）。

　　④上述平法兰、卡箍法兰与配管连接采用氩弧焊（TIG）焊接。

用活接法兰,配管端口需预先翻边。

各种法兰连接的适用范围见表二。

　　表二 法兰式连接适用范围

型式

适用管径

特点

适用场合

 平法兰

DN15～200

大小管径均可

最常见。

其中小口径平法兰一般与带有法兰的管路附件相匹配

活接法兰

DN65～150

可拆卸

对介质温度变化较大的管道密封最适用

 卡箍法兰

DN15～100

来自国际医药行业GMP技术,连接可靠,拆装灵活,一般与其它连接方式配合使用

用于安装过程中最后有困难的接口位置或需拆卸较多（如与阀门连接做活接头用）的部位

　　3.6活接头

　　两配管端口90°翻边后,在对接平面间依次安放O型密封圈、金属密封环和垫圈,用预先套入的内、外螺母两管件啮合力,使管件密封的连接方式。

　　适用范围:

以DN15～DN150的明装管道为主,属可拆卸连接。

　　3.7沟槽式

　　两配管端部加工沟槽后,对接时将卡箍（内衬密封圈）卡入沟槽内,用扳手拧紧卡箍上的螺栓,起密封和紧固作用的连接方式。

　　适用范围:

≥DN100管道,可拆卸,沟槽式管件的卡箍,材质为球墨铸铁,有刚性、柔性之分。

　　3.8粘接式

　　配管端部缩径成锥形,管件承口（内也为锥形）用胶粘剂粘接而成的连接方式。

　　胶粘剂有厌氧性密封胶粘剂等,适用范围DN15～DN100。

　　4若干连接方式综合性能比较

　　①薄壁不锈钢管,当前国内在建筑给水管道应用较多的有卡压式、焊接式等若干种连接方式,按收集的资料汇总见表三。

　　表三若干连接方式汇总

型式

国际上统称

连接原理

适用范围

性能简析

备注

压缩式（A）

压缩式

螺纹压缩连接

≤DN50明装、暗敷

可拆卸,使用管径范围窄

螺纹连接属传统的管道连接

卡压式（B）

压紧式

工具压紧连接

≤DN100明装、暗敷

安装便捷,DN50以上卡压效果下降

”卡压”属机械连接,管径愈大,配管、管件、密封圈产生变形愈困难

伸缩可挠式（C）

推紧式

螺纹推紧连接

≤DN60明装、暗敷

防震、抗基础下沉能力强,成本高,适用管径范围窄

管件锥形承口和锥形密封圈有伸缩与可挠功能

焊接式（D）

焊接式

氩弧焊焊接”无接头”连接

≤DN200明装、暗敷

适用范围广,对中、高档建筑的给水管,特别在管道井、嵌墙场合,”无接头连接”更具有特殊优势,安装相对麻烦些

奥氏体不锈钢具有良好的焊接性能

　　②薄壁不锈钢管焊接式等连接方式综合性能比较表四。

　　表四 若干连接方式性能比较

内容

综合性能比较

结论

适用管径范围

D＞B＞C＞A

D适用范围广

安装简易度

B＜A＜C＜D

B安装简捷

防震抗基础下沉

C＞D＞A、B

C抗灾能力强

管件连接性能

D＞C＞A、B

D耐压高,气密性好,拉拔力大 

使用寿命

D＞C＞A、B

D无接头连接寿命长

价格

D＜B＜A＜C

D成本、价格低

　　注.A压缩式,B卡压式,C伸缩可挠式,D焊接式。

　　5小结

　　①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。

　　②人无完人,金无赤金,管道的各种连接方式,当前尚存在良莠不齐的现象,确实没有绝正确最好,只能说更合适某种工况而言。

　　③面对建筑给水薄壁不锈钢管道连接,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）,注重水压要求（各种连接方式都受压力和管径大小的制约）,更应注重敷设场所（如明装、嵌墙等直埋式、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最佳选择。

　　参考文献

　　1．陈超译,张孝福校．不锈钢管道工程NiD1技术资料11019

　　2．张志仁译,李成校．日本自来水管道及室内配管使用不锈钢现状与未来NiD1NB99-003

　　3．同济大学建筑设计研究院．国家建筑标准设计,建筑给水金属管道安装薄壁不锈钢管04S407-2