薄壁不锈钢管连接技术

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薄壁不锈钢管连接技术(2007-4-5 15:59:12)

分类:未分类

薄壁不锈钢管连接技术

摘要: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的各种连接方式、特点及其性能比较。

关键词: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 常用管道连接

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对的各种连接方式。目前国内采用的常用管道连接,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BS 4368:Part3:1974 和DIN 2353:1991;压紧式和推进式管件都列入了W BS(Water Byelaws Scheme,由英国WRC管理);日本JWWA G 116 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;值得关注的是,自2001年开始,取消了其他的连接方式,保留了推进式伸缩可挠接及卡压式两种方式.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]

我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,通过螺母紧固,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 推进式伸缩可挠接头

①伸缩可挠式,配管插入管件承口,紧固内螺母,通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≤DN65,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,技术上万无一失,防地震、基础下沉能力强。

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,但目前仅≤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T IG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。

3.5 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。

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。

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