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作為一種新型復(fù)合管材,鋼塑復(fù)合管在最近十幾年
中,廣泛應(yīng)用于給水、壓力排水、消防管道及部分暖通
管道系統(tǒng)中。鋼塑復(fù)合管一般采用絲扣、溝槽及法蘭等
連接方式。但依照筆者所經(jīng)歷的諸多工程項(xiàng)目中,此類
管材出現(xiàn)的問題也較多,很多問題有諸多的代表性,首
先,管材生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)中的鋼管內(nèi)壁和襯(涂)塑的結(jié)合力
是否符合工藝標(biāo)準(zhǔn)要求,尤其是在管口位置是否有受損
害部位,哪怕是最細(xì)微的。一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)中哪怕只有萬
分之一質(zhì)量達(dá)不到要求,內(nèi)涂層脫落造成的系統(tǒng)堵塞和
癱瘓,往往損失巨大。工程施工過程中,接口連接形式
和工藝是否完全得當(dāng),再有管道施工中分支開孔、彎頭
的管口位置處理工藝是否規(guī)范。管材內(nèi)部流體溫度及流
體本身是否與內(nèi)襯(涂)塑材料是否沖突。諸多問題的
集合,造成管道系統(tǒng)的堵塞及銹蝕問題經(jīng)常出現(xiàn),這需
要生產(chǎn)廠家、設(shè)計(jì)及施工單位技術(shù)人員應(yīng)引起深刻思考
的問題。
2.鋼塑復(fù)合管的分類
本文所指鋼塑復(fù)合管,為依據(jù)CJ/T 136-2007 , CJ/T
120-2008標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的給水襯塑復(fù)合鋼管和給水涂塑復(fù)合
鋼管,F(xiàn)廣泛應(yīng)用于消防管道、給排水管道和空調(diào)系統(tǒng)
管道。具體類型見下表
┌──┬──────┬──────────┬───────┬──┐
│序號(hào)│復(fù)合管類型 │內(nèi)襯(涂)塑材料 │依據(jù)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) │備i}│
├──┼──────┼──────────┼───────┼──┤
│1 │涂塑復(fù)合鋼管│聚乙烯(PE) │CJ/T 120-2008 │ │
├──┼──────┼──────────┼───────┼──┤
│2 │涂塑復(fù)合鋼管│環(huán)氧樹脂CEP) │CJ/T 120-2008 │ │
├──┼──────┼──────────┼───────┼──┤
│3 │襯塑復(fù)合鋼管│聚乙烯(PE) │CJ/T 136-2007 │ │
├──┼──────┼──────────┼───────┼──┤
│4 │襯塑復(fù)合鋼管│耐熱聚乙烯(PE-RT) │CJ/T 136-2007 │熱水│
├──┼──────┼──────────┼───────┼──┤
│5 │襯塑復(fù)合鋼管│交聯(lián)聚乙烯(PE-X) │CJ/T 136-2007 │ │
├──┼──────┼──────────┼───────┼──┤
│6 │襯塑復(fù)合鋼管│聚內(nèi)烯(PP-R) │CJ/T 136-2007 │ │
├──┼──────┼──────────┼───────┼──┤
│7 │襯塑復(fù)合鋼管│硬聚氯乙烯(PVC-U) │CJ/T 136-2007 │ │
├──┼──────┼──────────┼───────┼──┤
│8 │襯塑復(fù)合鋼管│氯化聚氯乙烯(PVC-C) │CJ/T 136-2007 │ │
└──┴──────┴──────────┴───────┴──┘
3.鋼塑復(fù)合管的接口處理
復(fù)合鋼管的連接有三種方式:螺紋、法蘭和溝槽
連接。工程應(yīng)用中,一般小于DN100管道采用螺紋連
接,DN100-DN200采用溝槽連接,DN250以上采用法蘭連
接,其實(shí)無論何種連接方式,對(duì)接口內(nèi)襯(涂)塑的處理是
非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),真正的內(nèi)襯(涂)層破壞甚至脫落均
由此發(fā)生和開始,在才一一論述接口的處理。
3.1螺紋連接:
應(yīng)選用帶有螺紋凸緣封圈的襯(涂)塑管件來配套
連接,連接時(shí)在管件內(nèi)涂上厭氧密封膠或耐熱橡膠圈,
再用扳手或管鉗擰緊,此連接方式較為成熟,對(duì)管口內(nèi)
涂層的損商也最小,但涂層在管道和管件接口處也無法
完全嚴(yán)絲合縫,此處也成為整個(gè)管道系統(tǒng)中最為薄弱的
環(huán)節(jié),如果內(nèi)涂層的脫落或者損傷,往往也是從此處開
始的。工程應(yīng)用中,螺紋連接的鋼塑復(fù)合管出現(xiàn)問題的
較少,尤其是襯塑鋼管,由于內(nèi)部為一整根的塑料管,
整體脫落的幾率也較低。而對(duì)于涂塑管道,環(huán)氧樹脂涂
層在管口損壞較小,對(duì)于內(nèi)外均涂環(huán)氧樹脂,管鉗對(duì)外
涂層的損壞很難避免,應(yīng)用中也沒有太多的問題。內(nèi)涂
聚乙烯管道工程實(shí)際應(yīng)用中較少,一般為內(nèi)襯塑所代
替,在此不做過多陳述。
3.2溝槽連接:
溝槽連接分為內(nèi)涂塑和內(nèi)襯塑,內(nèi)涂塑應(yīng)在溝槽預(yù)
制完成后,進(jìn)工廠預(yù)涂塑加工,然后現(xiàn)場(chǎng)安裝。內(nèi)襯塑
在管道現(xiàn)場(chǎng)壓制溝槽過程中,內(nèi)襯塑壓槽處內(nèi)襯塑料管
或多或少受到一定的損害。
連接,而且都是現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)進(jìn)行壓槽作業(yè),該連接方式
簡(jiǎn)單、可靠,試壓時(shí)較絲扣連接返修率低許多。將消防
及給排水壓力系統(tǒng)的滲漏降到一個(gè)非常低的水平。但是
對(duì)于涂覆鋼管,DCS 125: 2001《建筑給水鋼塑符合管
管道工程技術(shù)規(guī)程》,6.4.7明確規(guī)定,涂塑復(fù)合管的
溝槽連接方式,宜用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,工廠預(yù)涂塑加工、現(xiàn)
場(chǎng)安裝的方式?稍邶嬰s的施工現(xiàn)場(chǎng),直線管段按規(guī)程
要求做到上述施工工藝沒有什么問題,但在大量彎頭、
三通及水泵和設(shè)備進(jìn)出口處組合管件等處,經(jīng)常在施工
和維修中發(fā)現(xiàn)涂塑管道然后切割壓槽的現(xiàn)象。從工程實(shí)
際現(xiàn)場(chǎng)來看,施工管理和技術(shù)人員的思想意識(shí)重視程度
不夠,導(dǎo)致組合管件處較多先涂塑后壓制溝槽的現(xiàn)場(chǎng)發(fā)
生,從而破壞溝槽處內(nèi)涂層的粘合情況。涂塑管道中的
環(huán)氧樹脂內(nèi)涂層(大于0.35mm ),壓槽后破壞較少,而
對(duì)于厚度較厚(大于0.6mm)的聚乙烯等內(nèi)涂層,涂塑后
的壓槽對(duì)內(nèi)涂層破壞較嚴(yán)重,局部內(nèi)涂層和管道結(jié)合不
夠甚至脫落,一旦接口內(nèi)涂層有損壞,管道內(nèi)流體就會(huì)
進(jìn)人涂層和管道金屬內(nèi)壁之間,銹蝕一點(diǎn)點(diǎn)發(fā)生,最后
導(dǎo)致內(nèi)涂層整體或局部的脫落,輕者造成內(nèi)涂層失去防
護(hù)作用,重者涂層脫落,在彎頭、閥門等處堵塞管道系
統(tǒng),對(duì)于循環(huán)水系統(tǒng),這種堵塞很難找到準(zhǔn)確的位置,
為管道系統(tǒng)維護(hù)留下較大隱患。為此,應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行溝槽
壓制在先,工廠預(yù)涂塑加工在后,然后現(xiàn)場(chǎng)安裝的施工
程序,并應(yīng)按主控項(xiàng)目執(zhí)行。
3.2.2內(nèi)涂層采用聚乙烯的探討
在工程應(yīng)用中,因?yàn)槭┕げ灰?guī)范和內(nèi)涂層與管道內(nèi)
壁結(jié)合力局部不符合要求等問題,出現(xiàn)內(nèi)涂塑聚乙烯管
道內(nèi)涂層較大塊甚至整根脫落現(xiàn)象,造成流量嚴(yán)重不
足。施工明確內(nèi)涂塑管道嚴(yán)格禁止在管道上用電氣焊進(jìn)
行開孔作業(yè),許多技術(shù)管理人員都很清楚和明白,可對(duì)
現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)工人而言,一些人的思想意識(shí)還是將其當(dāng)成普
通鋼管對(duì)待,對(duì)其進(jìn)行切割、焊接等作業(yè),由此造成內(nèi)
涂層的損壞。而聚乙烯內(nèi)涂層,脫落時(shí),體積較大,極
易堵塞管道。咨詢部分生產(chǎn)廠家,聚乙烯內(nèi)涂層管道因
出現(xiàn)較多的質(zhì)量問題,生產(chǎn)已經(jīng)較少。是否考慮在標(biāo)準(zhǔn)
修訂時(shí),將內(nèi)涂塑聚乙烯材料進(jìn)行剔除。
聚乙烯涂層冷卻水運(yùn)行兩年后脫落、堵塞情況
3.2.1內(nèi)涂塑鋼管的溝槽連接
在鍍鋅鋼管和無縫鋼管的管道系統(tǒng)中大量采用溝槽
涂塑(環(huán)氧樹脂)后壓槽內(nèi)凸起部分涂層受到損傷
襯塑管道溝槽施工問題
對(duì)于襯塑管道,如果壓槽后再進(jìn)行襯塑加工,壓槽后
管內(nèi)壁凸出環(huán)形部分,內(nèi)襯塑料管道也無法與鋼管內(nèi)壁嚴(yán)
密結(jié)合,因此無論內(nèi)襯層為何種材料,唯有襯塑后再進(jìn)行
壓槽作業(yè),而內(nèi)襯層在壓槽過程中,局部損壞或者脫落無
法避免,當(dāng)壓槽處局部損壞時(shí),管道內(nèi)部液體會(huì)通過損壞
的襯塑管道與鋼管內(nèi)壁進(jìn)行接觸,從而造成銹蝕的發(fā)生。
廠方及施工規(guī)程要求,此處需進(jìn)行修補(bǔ)處理,可工程實(shí)際
情況是,修補(bǔ)應(yīng)是絕大部分完好的情況下做的補(bǔ)救措施,
此處絕大部分需要修補(bǔ)說明工藝出了問題,需要改變工藝
安裝方式。再有現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)襯塑效果并不理想。
理論上,銹蝕會(huì)隨著時(shí)間的延長而逐步擴(kuò)大,從而
造成內(nèi)襯管道的局部脫離,因?yàn)閮?nèi)部為整根的塑料管
道,完全脫落可能性較低,但局部脫落必然造成鋼管內(nèi)
壁的銹蝕,從而失去襯塑管道的防腐蝕的意義。所以筆
者認(rèn)為,對(duì)嚴(yán)格防止水質(zhì)污染的飲用水管道而言,襯塑
溝槽連接管道并不能必然杜絕內(nèi)部銹蝕的產(chǎn)生,應(yīng)慎重
選用此類管道用于凈水管道工程中。內(nèi)襯塑溝槽連接管
道,接口無損壞處理現(xiàn)場(chǎng)壓槽時(shí)很難做到,筆者認(rèn)為,
襯塑管道應(yīng)生產(chǎn)到D N 100口徑即可,采用絲扣連接工藝
成熟,再大口徑管道采用溝槽連接,壓槽過程中內(nèi)襯塑
與管道的粘結(jié)力遠(yuǎn)小于壓槽形成的對(duì)內(nèi)襯塑的破壞力,
由此,建議修改《給水襯塑復(fù)合鋼管》CJ/T 136-2007中
關(guān)于管道口徑的內(nèi)容,將襯塑管道生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)控制在小于
DN100。并限定用于絲扣連接。
3.3法蘭連接
法蘭連接復(fù)合鋼管,襯塑材料無法做到,因?yàn)橐r塑
是鋼管內(nèi)部襯整個(gè)一根塑料管,采用法蘭連接時(shí),管口
法蘭必須焊接,焊接完成后再襯塑,管口處理成為一個(gè)
較為困難的問題,為此,施工現(xiàn)場(chǎng),采用法蘭連接的襯
塑管道應(yīng)用很少。只有涂塑管道可以做到采用法蘭連
接,工藝一般為法蘭焊接完成后,再返廠進(jìn)行涂塑作
業(yè),并將內(nèi)涂層外翻到法蘭密封面。此種安裝方法工
藝上沒有問題,但在施工現(xiàn)場(chǎng),在某個(gè)工地檢修,我
們發(fā)現(xiàn),更換密封法蘭墊片時(shí),出現(xiàn)管口法蘭處內(nèi)涂
層有松動(dòng)跡象,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)分析,初步確定為法蘭螺栓擰緊
過程中,非對(duì)角擰緊螺栓,造成翻出的聚乙烯錯(cuò)位扭力
過大,局部內(nèi)涂層受力不均勻。造成局部內(nèi)涂層松動(dòng)或
者脫落。為此,內(nèi)涂塑管道法蘭連接時(shí),螺栓擰緊應(yīng)勻
速、對(duì)角,并嚴(yán)禁采用外力糾正管道錯(cuò)位現(xiàn)象,保證內(nèi)
涂層管道接口處涂層的完好。
3.4給水襯(涂)塑復(fù)合管道標(biāo)準(zhǔn)修改建議
作為一種應(yīng)用較為廣泛的管道,無論襯塑還是涂
塑,生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)明確管道內(nèi)液體的溫度范圍,如聚乙
烯內(nèi)涂層管道,最低最高適用溫度是多少,從公開資
料看,聚乙烯適用溫度不得大于600,實(shí)際工程中,聚
乙烯內(nèi)涂層在溫度大于45。的某個(gè)工地空調(diào)水管中,內(nèi)
涂層大面積脫落。環(huán)氧樹脂內(nèi)涂層較薄,脫落也不是整
片,因此造成管道堵塞的幾率較低。筆者建議,是否在
標(biāo)準(zhǔn)修改時(shí),考慮如下問題:
3.4.1無論是襯塑還是涂塑,應(yīng)明確何種材料,適合
何種壓力范圍、何種溫度范圍,在生產(chǎn)制造標(biāo)準(zhǔn)里應(yīng)該
明確,不能含糊其實(shí)。以便施工時(shí)有所依據(jù)。
3.4.2將CJ/T 120-2008標(biāo)準(zhǔn)中聚乙烯內(nèi)涂層剔除,僅
采用環(huán)氧樹脂內(nèi)涂層。尤其是大口徑管道,如果有一點(diǎn)
損傷,內(nèi)涂層的脫落隨著銹蝕的發(fā)生,是遲早的事情。
而這種材料的脫落,最終將堵塞管道系統(tǒng)。
3.4.3將C J/T 136-2007中襯塑鋼管的管徑限制在
DN100以下,采用成熟的絲扣連接,而大口徑襯塑管道
壓槽過程中,對(duì)內(nèi)襯塑造成損傷是必然發(fā)生的。這是否
是一種工藝上的不成熟標(biāo)準(zhǔn)中是否考慮襯塑管道不適宜
溝槽連接方式。
3.4.4將CDCS 125: 2001規(guī)程中6.4.6中涂塑管道的
連接方式宜采用溝槽壓制后,工廠涂塑加工,并現(xiàn)場(chǎng)安
裝的方式,應(yīng)修改為必須采用溝槽壓制后,工廠涂塑加
工,并現(xiàn)場(chǎng)安裝的方式,即應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行壓槽在前,涂塑
在后的工作程序。
3.5應(yīng)用思考
襯塑管道的廣泛應(yīng)用,為減少管道的腐蝕,起了積極
的作用。但襯塑管道在主十管上開孔、三通、彎頭等諸多
管口的處理上,無論是廠家還是施工單位,都還有很多的
工作需要做,很多的技術(shù)問題需要解決。非鍍鋅鋼管在襯
塑之前的除銹也是一個(gè)非常關(guān)鍵的問題和環(huán)節(jié),對(duì)整個(gè)管
道系統(tǒng)而言,幾萬米的管道哪怕只有一根出現(xiàn)內(nèi)涂層的脫
落,也極易造成整個(gè)管道系統(tǒng)的堵塞、癱瘓。曾經(jīng)到一個(gè)
規(guī)模較大的鋼塑復(fù)合管工廠參觀,還是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的起草
單位,除了生產(chǎn)工人就是生產(chǎn)管理人員,沒有一個(gè)技術(shù)人
員,標(biāo)牌技術(shù)部的房間內(nèi)堆滿生產(chǎn)物資,管道研制和改進(jìn)
從何談起。這值得我們深刻思考僅僅依據(jù)購買一條生產(chǎn)
線就開工的工廠模式,最終能走多遠(yuǎn)。為此,需要我們認(rèn)
真思考,并將加工、現(xiàn)場(chǎng)施工過程中的問題一一解決,該
種管道材料的應(yīng)用必將更為廣泛。
公司名稱:滄州昊和管道有限公司
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