淺談薄壁銅管安裝

王剛 常瑞

摘要: 目前薄壁鋼管是排水設計當中采用的主流材料，薄壁銅管安裝的好壞是給排水工程的的重要前提直接影響其安裝質量。本文主要敘述了薄壁銅管安裝質量的的影響因素,并對薄壁銅管的安裝工藝及重點控制工序作了介紹。

關鍵詞: 薄壁銅管; 安裝; 工序;

前言

隨著國民經濟獲得快速增長, 人民的生活水平在不斷提高, 生活水質的質量也越來越受到人民的關注，人民對生活水質的要求不斷提高,。這就要求供水水質不僅要達標，而且要考慮在輸水過程中管道對水的二次污染問題，這就需要提高輸水管道材料的質量，避免二次污染，讓人民用上放心水。

一 影響薄壁銅管安裝質量的原因

影響薄壁安裝質量的因素有很多， 材料質地, 釬焊水平,彎管質量, 安裝技術人員的整體技術水平。另外銅管的支吊架和溫度變化引起伸縮造成的損害也是影響的重要因素。

二 薄壁銅管安裝工藝的重點控制工序

2.1 用材質量

市場上得薄壁銅管種類繁多。合格的銅管對母材、厚度有很高的要求，合理成分合理壁厚均勻是首先考慮的因素。 當然無孔，不滲漏是最基本的要求。 并要求是檢驗合格的符合國家標準的產品。

2.2 管材材質、接口方式的選擇

我們在生活當中常見的建筑給水銅管通常為紫銅管。市面上紫銅管材牌號有很多種類, 如TP2n、T4、T3、T4、n , 但是考慮工程的質量, TP2的材料構成合理，是管材是首選。因為TP2 含磷量合理為0.015%～0.04%, 相對于不含磷的T2，TP2含氧量低，僅僅為其1/6.含磷量高大大的有利于焊接工作，它可以加強釬料的流動, 從而使焊縫牢固, 而且磷還可以使得焊縫含氧量大大降低, 這樣就增強了釬焊連接處的抗腐蝕能力。而含氧量低, 有利于增強釬焊連接處抗腐蝕能力。并且TP2本身的含氧量就低，所以TP2 磷脫氧銅就成為了最佳選擇。關于接口方式的選擇也是眾說紛紜，但是承插式釬焊連接是比較科學合理的方式。而釬焊連接又分為分硬釬焊和軟釬焊連接。硬釬焊連接又是安全性最高的方式, 硬釬焊具有高強度的鏈接，良好的嚴密性， 而且規則適合性好， 屬于不可拆卸連接。埋設銅管應采用硬釬焊連接。當然軟焊接也可以作為非埋設銅管的重要材料，當非埋設銅管管徑≤DN25 的時候就可以采用軟釬焊連接。

2.3 彎管、釬焊與操作技巧

焊接造成的彎管容易產生管線膨脹的應力，所以應當盡量減少焊接次數, 同時在焊接后也要減少彎管的厚度, 而應當加厚一倍彎頭用管的壁厚，數值視具體情況而定。對接熔焊對薄壁銅管的損壞較大且實施起來相對困難,對技術的要求非常的高，通常采用比較簡易搭接釬焊, 建議采用常規的承插式銅管件, 這樣就有利于工作人員從管外添加釬料進入縫隙形成釬接焊頭釬焊。釬料高熔點的特性要求熱源必須能夠滿足焊接溫度和熱功率的要求，必須采用氧一乙炔火焰或氧一丙烷火焰作為熱源,尤其是大口徑銅管釬焊時要求配備兩把焊槍同時加熱進行輔助以達到更好的效果, 這樣才能使得接頭處的加熱溫度及接頭處環向與長度方向的溫度均勻,從而就能讓釬料熔化后更好的填滿縫隙, 保證釬焊質量。與其他焊接方式相相比, 它具有是最好的焊接性, 釬焊質量好壞直接影響安裝質量好壞。所以對釬料的要求比較高，釬料成份與母材相配, 熔點比母材熔點低, 這樣才能使得銅管的整體質量。建議采用含5%銀的低銀銅磷釬料，它的熔點在640℃以上。銅表面氧化物把釬料原子與銅管分隔開來, 使得釬焊對液態釬料對銅表面形成不潤濕, 因此要清除表面的氧化物, 包括釬焊過程中所產生的氧化物,一般的常用方法是機械方法。將銅管與管件相套, 插到底并適當旋轉, 這樣就可以確保間隙均勻。用火熔或電加熱會對接頭處實施均勻加熱。為了判斷溫度是否合理可以用釬料接觸被加熱到高溫的接頭處, 若釬料不熔化, 表示接頭處溫度尚未達到釬焊溫度, 需繼續對接頭進行加熱, 若釬料能迅速熔化, 表示接頭處溫度已達到釬焊溫度, 即可邊繼續對接頭加熱, 以保持接頭處的溫度在釬焊溫度以上, 邊向接頭的縫隙處添加釬料, 利用接頭處的熱量將釬料熔入縫隙, 直至將釬縫填滿, 切忌用火焰直接熔化釬料涂于縫隙表面。當釬料完全溶化填滿縫隙之后移去熱源停止加熱, 使接頭在靜止狀態下冷卻結晶, 清理干凈接頭處夫人殘渣，還可以做刷涂清漆等保護工作。在施工中, 由于銅管具有較好的柔韌性, 所以不能承受重壓，在搬運過程中要求輕拿輕放。嚴禁在銅管上堆放重物！

三 銅管的活動支吊架間距

一般我們使用的的銅管和碳鋼管兩種材料，兩者的密度不一樣，前者是8.9 ，后者為為7.8, 也就是說同體積的銅管要重于碳鋼管,銅材相比如碳鋼有較好的柔軟性且材質偏軟, C 類銅管剛度低,這就造成銅管與碳鋼管的密度相差很大， 所以碳鋼管的支吊架間距比銅管小的多。同時影響活動支吊架見距的因素還有很多，需要綜合考慮銅管管徑、保溫與否、敷管方位(水平垂直)等因素。最后加以計算才能確定出最合理的間距。

四 銅管道的溫度變形計算及補償

管道伸縮長度按下式計算

式中: △L- 自固定點起管道伸縮長度(mm);

α- 線脹系數, 取0.0176[mm/ (m·℃)]:

△L=α·L·△T;

△T=O.65△ts+0.01△tg;

L- 計算管段的管道長度(m);

△T- 計算溫差(℃);

△ts - 管道內水溫變化的最大溫差(℃);

△tg- 管道外環境溫度變化的最大溫差(℃);

熱水管計算時可忽略不計△tg 值。

溫差是個值得考慮的重要的數值，經計算, 60℃溫差, 會造成1m 長銅管伸長1.056mm。在焊接的過程中， 由于焊接的高溫會造成管道彎曲、偏移、產生熱應力,這樣就會對管道接口或者支架產生嚴重的損壞，當然比較短的管段可以忽略不計，一般l0m 長以上管段要考慮高溫帶來的長度變化。

五 薄壁銅管試壓

為了測試釬焊接頭的強度往往進行釬焊接頭強度實驗,這是一項破壞性很強的實驗，雖然同實際的釬焊接頭工作有著很大的差異性，， 然而是反映應用性能的最佳方法,這就可以看出能否承受一不定式的工作壓力和試驗壓力,為此對釬焊接頭在不同的氣壓條件下分別是進行了耐壓試驗。實驗方法是用異徑管等管件各連成一組管路系統進行耐壓試驗, 結果如下:在壓力在1.0MPa 時使得銅管充滿水, 保持6分鐘的不間斷通水,檢查的結果是無變形和無泄漏情況出現，接著增加0.5MPa, 保持15分鐘的不間斷通水, 檢查結果依然是無變形無泄漏情況發生, 繼續升壓至2.0MPa ，并且增加至25分鐘的通水時間，銅管的性能依然良好，但是當升壓至3.0MPa的時候, 雖然經過檢查依然未發現泄漏, 但在銅管釬焊口附近的管子發生明顯的物理形變, 釬焊接頭處依然保持良好的性能。這就要求我們再安裝過程中要清理干凈銅管，以保證水流的通暢無阻。同時在安裝的時候由于銅管的物理特性也要注意不要損壞或者折彎管道。這樣才能使得管道能承受更大的壓力。

六 結束語

世間萬物都有規律可循，工程質量同樣是不例外的。首先必須十分遵循工程安裝的程序和相關規定，這是做好工程的前提基本條件。在給排水的設計和安裝工作中, 除應遵守基本條件意外, 還要考慮眾多的因素，比如銅管管材的物理特性、化學成分等等。同時要做到實事求是，針對不同的情況要具體分析，并采取相應的有利措施,揚長避短,最大限度的利用一切條件保證工程的高質量完成。這樣才能滿足人民日益增長的供水需求，為人民提供安全放心的生活用水。

參考文獻

［1］張紅巖. 淺談薄壁銅管安裝［J］.民營科技，2009

［2］徐吟華. 薄壁銅管制造工藝及施工.廣東科技，2009 第24 期

［3］程海燕. 薄壁銅管試壓理論的多元化探討.廣東建材，2008 第6期