▲德國的相關規定:詳見DVGw534和DVGW541規程的使用范圍。
閱德國給水專業聯合會DGW541管材標準,其使用范圍的定義中首先就否定了焊接的連接形式:“本規程相對應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”。
▲日本的相關規定:詳見標準編制說明“2.標準修訂的要點”。
查閱了日本水道協會標準,JWWAG115(給水管材)和WWWAG116(管件)。根據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,根據日本實際使用情況(腐蝕、泄漏問題),只規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版規定的熱處理問題,其實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,因此焊后必須進行固溶處理。”詳見標準編制說明“3.審議中特別硏討的事項”。
▲歐盟不銹鋼管標準
歐盟不銹鋼管標準DINEN10312《流體(包括飲用水)輸送用薄壁不銹鋼管》,其范圍里明確規定適用的連接型式是卡壓式、壓縮式、粘結或銀釬焊,限制氬弧焊連接。詳見DINEN10312的1范圍
▲從技術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條件》,對焊接接頭的質量要求非常具體:
1)Ⅱ級接頭的抗拉強度,應不低于母材抗拉強度極限下限值的80%,
2)搭接焊接頭的焊角尺寸,至少應達到焊件中母材的厚度。詳見QJ165《不銹鋼薄板熔焊技術條件》
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,焊接完后無法進行固溶處理,所以在焊接熱影響區存在縫隙腐蝕的情況。
缺陷三:位置3處內壁無氣體保護,焊接完后,內壁的回火色無法去除,且無法進行酸洗鈍化處理,易出現腐蝕情況。
綜上所述,首先德國規程已規定不允許使用焊接式管件,同時我們可以從日本水道協會薄壁不銹鋼管的標準中可以發現,國外不是沒有焊接式產品標準,而是根據長期實際使用情況刪除了。因為現場氬弧焊很難保證焊接后不析岀碳化鉻,同時對焊后現場做1050℃的固溶處理更是無法實施的,從而引起腐蝕現象,降低使用壽命。因此,為了保證工程質量,建議不要采用國外經過實踐論證后的淘汰型式及產品
▲薄壁不銹鋼管的卡壓連接與現場焊接連接的對比
小康社會建筑物裝潢發生了深刻的變化,管材安裝從“考慮維修”轉向“不留活口”。傳統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、又能避免傳統連接方式的不足的連接方式岀現,從而引發連接方式領域的一次變革。正是在這種傳統連接方式存在這種那種不足的情況下,卡壓式連接方法應運而生,從而彌補了傳統連接方式的不足,可以視為國內管材連接方式的一次重大變革,影響非常深遠
下面對應用在薄壁不銹鋼管的卡壓連接和現場焊接連接兩種連接方式進行比較,供大家參考
在全球建筑領域,不銹鋼薄壁管使用中都沒有規模使用焊接式的連接方法,這是因為
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度。而現場薄壁不銹鋼管焊接面平整處理沒有條件,對焊接質量保證十分困難。嵌入式不銹鋼管的焊接不是種普遍適用的焊接方法,它對于強度要求髙的中等規格的管道和大規格的管道是不適用的。
2、薄壁不銹鋼管焊接過程中需要氣體保護,減少焊縫的敏化區,防止管材焊縫的昰間腐蝕,提髙焊接漒度,而現場幾乎做不到管材內外壁的氣體保護,這當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力腐蝕、晶間腐蝕以及管材改性等問題。而現場棖本不可能有固溶處理條件(1050~1100℃C,全氫氣氣體保護)。
4、現場很難做不銹鋼管焊縫的鈍化處理,特別是管道內壁的鈍化處理。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、現場不銹鋼管材的焊接會產生六價鉻。六價鉻是有毒致癌物質,在攴管道中大量現場焊接產生的六價鉻必然影響用戶的身體健康。
6、現場焊接施工困難,對工人的技術能力依賴程度太高,工程受施工人員情緒影響大,施工質量難以保證,有明火作業的風險等等,這些都是現場焊接特有的缺陷
與現場焊接連接的上述不足相比,卡壓式連接的主要特點正好彌補了現場焊接連接的不足,卡壓式連接的特點主要體現在:
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、環保、經濟、可靠性等相互統·的問題。
2、連接安全可靠性高?？▔菏竭B接強度高,抗振動,避免了現場焊接或套絲作業漏水率高的風險。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,減少了膨脹變化應力集中現象,避免了熱水彎頭部位斷裂的風險,卡壓式連接還可以避免現場焊接帶來的“明火”隱患
3、施工便利快捷?？▔菏竭B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,降低了施工費用,避免了漏水,減少了風險
4、適合嵌入式安裝?？▔菏竭B接滿足了嵌入式安裝的要求,極大的降低了隱蔽環境中水管漏水的可能性,降低了維護和更新的風險,滿足了國家CECS153∶2003《建筑給水薄壁不銹鋼管道工程技術規程》(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、維護更新少,經濟性能優越。在建筑物的使用期內,幾乎不需要對管件進行更新和維護,大量的節約了環境更新成本,客戶財產損失和服務損失趨向于零。
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。在建筑物的使用期內,不銹鋼卡壓式管件及管材的投資成本不足鍍鋅管的1/4,如果加上多次維護和更新的損失費用,不銹鋼卡壓式管件及管材的費用不足鍍鋅管費用的1/10。
另外,卡壓式管件生產中幾個必備工藝也彌補了現場焊接的不足(而且這些工藝在工廠就完成了,不需要在施工現場進行),主要體現在以下幾個方面
1、氣體保護。氣體保護焊接工藝可以減少管材焊接中敏化區,降低材料焊縫的貧鉻化,提髙產品焊縫耐腐蝕條件。
2、固溶處理。不銹鋼管件經過成型焊接等工藝后,必須經過1050°℃的固溶處理(最好是全氫氛圍保護下的處理),因為:A固溶處理可以消除管件生產過程中的應力,降低使用過程中應力腐蝕的可能;B.固溶處理可以恢復管件生產過程中的晶間變化,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象,恢復材料的耐腐蝕性能;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—薄層不發生反應的鈍化膜。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的使用壽命。通過物理性能的比較可以發現,氯化丁基橡膠在強度、氣密、壓縮永久變形及拉、剪和擠壓等作用下的機械強度和耐磨性等性能指標方面能夠滿足管道系統使用中的可靠、長壽命的要求,而其他一些材料則無法達到,比如硅橡膠?？偟膩碚f,卡壓式連接的運用,提高了水管連接經濟性,降低了漏水率,結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的可靠性,避免和彌補了現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 |
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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 |
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3 |
質量隱患 |
周邊滿焊，有質量隱患 |
夾具連接，100%可靠 |
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4 |
操作要求 |
必須有資質的熟練工種 |
無須熟練工種 |
|
5 |
安全隱患 |
現場明火,有風險 |
冷加工，無風險 |
|
6 |
連接費用 |
費用高,需要管內重惰性氣體保護 |
費用低，無須輔料 |
|
7 |
連接柔性 |
剛性連接，無柔性 |
保持適當柔性 |
|
8 |
固溶處理 |
不銹鋼材料現場焊接口無法固溶處理 |
現場不需要固溶 |
|
9 |
酸洗鈍化 |
內壁無法進行酸洗鈍化，外壁酸洗鈍化費用高，操作麻煩 |
現場不需要酸洗鈍化 |
|
10 |
經濟分析 |
五年內需要更換及維護 |
在建筑物期間內免更新及維護 |
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