鋼塑復(fù)合壓力管連接方式注意事項(xiàng)及改進(jìn)探討

陳利斌 劉曉文

(陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 陜西西安 710075)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，人們生活水平顯著提高，對(duì)生活飲用水的水質(zhì)指標(biāo)提出了更高的要求，作為飲用水輸送介質(zhì)的管材也在不斷地優(yōu)化和改進(jìn)。目前，市場(chǎng)上常見的給水管材有PPR管、PE管、鋁塑復(fù)合管、鋼塑復(fù)合管、薄壁不銹鋼管等。鋼塑復(fù)合壓力管是鋼塑復(fù)合管的一種類型，兼具鋼管和塑料管的優(yōu)點(diǎn)，是近年來快速發(fā)展的一種新型管材，該管材以焊接鋼管為中間層，內(nèi)外層為聚乙烯或聚丙烯塑料，采用專用熱熔膠，通過擠出成型方法復(fù)合成一體的一種管材[1-2]。該管材憑借其諸多優(yōu)點(diǎn)逐漸得到了市場(chǎng)的認(rèn)可及廣泛應(yīng)用，但在工程實(shí)例應(yīng)用中由于操作不當(dāng)，時(shí)常出現(xiàn)管道漏水等現(xiàn)象。基此，本文擬探討鋼塑復(fù)合壓力管連接方式，提出實(shí)際操作中應(yīng)注意的事項(xiàng)及其改進(jìn)建議。

1 鋼塑復(fù)合壓力管的特性及應(yīng)用

鋼塑復(fù)合壓力管與塑料管相比，具有更強(qiáng)的承壓性和抗沖擊力，低溫性能和強(qiáng)度性能更好，膨脹變形量更小，適用范圍更廣；與鋼管相比，具有更強(qiáng)的隔氧性和耐腐蝕性，提升了飲用水輸送的衛(wèi)生條件，低阻力的特性極大節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，更輕的重量也降低了施工的難度。

綜上，鋼塑復(fù)合壓力管具有以下特性：①機(jī)械強(qiáng)度高；②線膨脹系數(shù)小；③耐腐蝕性強(qiáng)；④阻力系數(shù)小；⑤衛(wèi)生條件好。

憑借這些特性，鋼塑復(fù)合壓力管可應(yīng)用于建筑室內(nèi)外冷、熱水管、供暖管、燃?xì)夤堋⑻胤N流體管(包括工業(yè)廢水、腐蝕性流體，煤礦井下供水、排水、壓風(fēng)等)、排水管(包括重力污、廢水排放和虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng))，以及電力電纜、通信光纜等套管。

2 鋼塑復(fù)合壓力管的連接方式

鋼塑復(fù)合壓力管對(duì)連接操作的要求較高，連接的接口需齊整，連接前需對(duì)管道進(jìn)行清潔、整圓，連接深度要滿足操作要求，如采用熔接方式，對(duì)熔接的時(shí)間和溫度都有嚴(yán)格要求[3]。

目前，鋼塑復(fù)合壓力管的連接方式，主要有機(jī)械式連接、雙熱熔承插連接、電磁感應(yīng)熱熔連接。

機(jī)械式連接，可根據(jù)管道應(yīng)用環(huán)境選用內(nèi)脹式接口、擴(kuò)口式接口、卡壓式接口等連接方式，接口處可重復(fù)拆裝施工[4]，方便后期檢修及維護(hù)，但安裝操作較繁瑣，對(duì)密封墊的質(zhì)量要求較高。

雙熱熔承插連接，需采用專用管件進(jìn)行過渡連接，穩(wěn)定性較好，但連接質(zhì)量受環(huán)境條件和施工人員技能的影響較大。

電磁感應(yīng)熱熔連接，是把管件提前承插到管材端口，利用專用電磁儀器做功使金屬發(fā)熱的特性，融化管材管件接口處塑料實(shí)現(xiàn)熱熔連接。安裝操作簡(jiǎn)單，連接質(zhì)量好，但需采用專用儀器操作，連接管件種類較少且造價(jià)較高。

3 鋼塑復(fù)合壓力管的工程實(shí)例一

南方某住宅項(xiàng)目選用鋼塑復(fù)合壓力管作為生活給水管道，管道連接方式為雙熱熔承插連接。在管道安裝完成試壓時(shí)，出現(xiàn)了漏水、無法保壓的現(xiàn)象。經(jīng)調(diào)查分析，造成問題的主要原因有：①熔接溫度過高、熔接時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致塑料層受到破壞變形，塑料層與鋼管層產(chǎn)生分離，管道結(jié)構(gòu)損壞；②管道在運(yùn)輸、堆放過程中未進(jìn)行保護(hù)，發(fā)生了變形，安裝操作時(shí)未對(duì)接口進(jìn)行整圓。

4 鋼塑復(fù)合壓力管的工程實(shí)例二

西部某項(xiàng)目選用鋼塑復(fù)合壓力管作為生活給水管道，管道連接方式為電磁感應(yīng)熱熔連接。在項(xiàng)目建成運(yùn)行近一年后，在管道連接處出現(xiàn)了漏水現(xiàn)象。

該項(xiàng)目總建筑面積2.88萬平方米，建筑高度28.8m，為二類高層公共建筑。生活給水部分的冷、熱水管均采用了鋼塑復(fù)合壓力管，選用的最小管徑為DN15，最大管徑為DN150。管道均采用電磁感應(yīng)熱熔連接方式，由專用熱熔儀器進(jìn)行操作。生活給水系統(tǒng)使用的一體化變頻供水設(shè)備位于地下室水泵房?jī)?nèi)，設(shè)定出口端壓力值為0.36MPa。工程竣工時(shí)，生活給水系統(tǒng)運(yùn)行正常，管道調(diào)試打壓均滿足驗(yàn)收規(guī)范相關(guān)要求。在運(yùn)行11個(gè)月后，一體化變頻供水設(shè)備出口處鋼塑復(fù)合壓力管與管件脫離，發(fā)生漏水現(xiàn)象，如圖1所示。

圖1 鋼塑復(fù)合壓力管與管件脫離

經(jīng)觀察，連接處管道外壁較光滑，接口熔接不完全，出現(xiàn)了“虛熔”現(xiàn)象，如圖2所示。

圖2 管道接口處未熔接完全

鋼塑復(fù)合壓力管在電磁感應(yīng)熱熔連接時(shí)，僅需將加熱設(shè)備固定在接口處，由專用熱熔儀器自動(dòng)控制熔接時(shí)間和溫度，熔接完成后進(jìn)行提示。在工程實(shí)例中出現(xiàn)的“虛熔”現(xiàn)象，只有管道邊緣處發(fā)生熱熔，其余大部分接口管道外壁未發(fā)生明顯變化，熔接時(shí)操作溫度未能達(dá)到熔接點(diǎn)要求，不完全的熔接管道經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，在某一時(shí)刻管道壓力突然升高時(shí)發(fā)生了脫離，出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。

5 鋼塑復(fù)合壓力管漏水問題分析

分析上述兩個(gè)工程實(shí)例中鋼塑復(fù)合壓力管的漏水問題，均與安裝操作有很大關(guān)系。鋼塑復(fù)合壓力管作為一種新型管材，雖然具備很多優(yōu)點(diǎn)，但因?yàn)槌杀驹蜻€未大面積普及使用，造成施工人員對(duì)它的連接方式還不熟悉。

在采用機(jī)械式連接方式時(shí)，因安裝操作較繁瑣，需要施工人員細(xì)心處理每個(gè)步驟，尤其需將密封墊安裝到位，每個(gè)螺絲緊固可靠，避免返工。在采用雙熱熔承插連接方式時(shí)，應(yīng)采用專用切管器進(jìn)行操作，并對(duì)接口進(jìn)行整圓，根據(jù)環(huán)境條件控制熔接的溫度和時(shí)間[5]。在采用電磁感應(yīng)熱熔連接方式時(shí)，大部分操作由專用熱熔儀器完成，操作較為簡(jiǎn)便，但需要施工人員對(duì)管道接口進(jìn)行必要的清潔及修整，將接口承插到位，保障機(jī)器的正常供電及平穩(wěn)運(yùn)行。

在鋼塑復(fù)合壓力管連接時(shí)，完成切管、整圓的操作，均需要注意保護(hù)塑料層的完整性，避免因塑料層受損導(dǎo)致水流入鋼管層，在長(zhǎng)時(shí)間使用后致使鋼管層發(fā)生腐蝕而漏水。管道熔接不完全，會(huì)產(chǎn)生“虛熔”現(xiàn)象；在管道壓力升高時(shí)，連接處會(huì)發(fā)生分離而漏水。管道熔接過度，會(huì)破壞塑料層，造成管道結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞，試壓時(shí)無法保壓；或者經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間使用，鋼管層發(fā)生了腐蝕而產(chǎn)生漏水。所以，在鋼塑復(fù)合壓力管連接時(shí)，需要規(guī)范操作流程，按要求完成每個(gè)步驟，漏水現(xiàn)象是可以避免的。

6 鋼塑復(fù)合壓力管的改進(jìn)建議

在實(shí)際工程中，施工季節(jié)、地域、場(chǎng)所等環(huán)境因素差異很大，不同的環(huán)境溫度、濕度下連接所需要的熱熔溫度和時(shí)間并不相同，過長(zhǎng)或過短的熱熔時(shí)間都有可能影響施工質(zhì)量。

在施工現(xiàn)場(chǎng)，加強(qiáng)對(duì)施工人員的技術(shù)培訓(xùn)是減少質(zhì)量問題的關(guān)鍵，對(duì)其操作作業(yè)進(jìn)行規(guī)范化指導(dǎo)，熟悉材料性質(zhì)及連接要點(diǎn)。采用自動(dòng)化熱熔儀器進(jìn)行管道連接是以后發(fā)展的趨勢(shì)，目前的熱熔儀器還不能自動(dòng)探測(cè)管道是否熔接完成，只是依靠預(yù)先設(shè)定的程序，針對(duì)于不同管徑進(jìn)行相應(yīng)的時(shí)間和溫度操作，相關(guān)設(shè)置不夠優(yōu)化和合理。這就需要管材廠家在熱熔儀器設(shè)計(jì)時(shí)，增加相關(guān)的環(huán)境條件探測(cè)設(shè)備或傳感模塊，根據(jù)不同的環(huán)境溫度、潮濕情況調(diào)整設(shè)備工作狀態(tài)，或者在儀器上增加相應(yīng)選項(xiàng)來進(jìn)行人工調(diào)整。為了反映管道熔接情況，也可以嘗試開發(fā)熱熔狀態(tài)顯示裝置，例如在管道上和管件上增加熱熔變色模塊，在達(dá)到熱熔溫度點(diǎn)時(shí)，變色模塊相互熔接且顏色發(fā)生變化，當(dāng)熔接過度時(shí)，變色模塊也有相應(yīng)的顯示，方便施工人員檢查和后續(xù)操作，減少“虛熔”現(xiàn)象和熔接過度現(xiàn)象的發(fā)生，可有效降低管道漏水的幾率，避免造成財(cái)產(chǎn)的損失。

7 結(jié)語

隨著人們生活水平的提高，對(duì)飲用水的水質(zhì)提出了更高的要求，建筑給水管道系統(tǒng)是保障給水工程“最后一公里”的水質(zhì)安全的重要設(shè)施。因此，建筑給水管道的選用及施工安裝，對(duì)水質(zhì)安全有著重要意義。

鋼塑復(fù)合壓力管兼有塑料管和鋼管的優(yōu)點(diǎn)，不僅耐腐蝕、水力條件好，而且具有強(qiáng)度大、承壓高的特點(diǎn)。通過不斷豐富管件類型，降低工藝成本，鋼塑復(fù)合壓力管將對(duì)給水管材的升級(jí)換代起到推動(dòng)作用。

合理的鋼塑復(fù)合壓力管的連接工藝和方法，是保證給水系統(tǒng)長(zhǎng)期安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。通過不斷對(duì)管道連接方式進(jìn)行分析和優(yōu)化，不斷開發(fā)和改進(jìn)新型、高效的專用連接設(shè)備，不斷地完善施工質(zhì)量，鋼塑復(fù)合管必將會(huì)得到更大的發(fā)展空間和更大規(guī)模的應(yīng)用。