建筑给水薄壁不锈钢管道施工技术探讨

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摘要：本文结合工程实例，介绍了薄壁不锈钢给水管道承插式氩弧焊和双卡压式连接的施工工艺原理及优点，总结了薄壁不锈钢管道连接的施工准备、预制加工、管道连接、管道压力试验等施工工艺流程，对薄壁不锈钢管道的应用具有一定的参考价值和实际意义。

关键词：给水管道；薄壁不锈钢管；双卡压；承插式氩弧焊；施工技术

1工程概况

本项目位于广东省珠海市横琴新区十字门商务核心区，3#塔楼建筑面积113,606.29m2，1#商业裙房4223.78m2，避难层10,227.4m2。本项目市政供水压力0.15MPa，生活给水管采用薄壁不锈钢管，管径DN15-DN50规格的管材采用了双卡压式连接，DN65-DN150规格的管材采用了承插氩弧焊连接。薄壁不锈钢管具有力学性能好、重量轻、有效水流量大、管内壁光滑无锈蚀、不易产生二次污染、使用寿命长等优点，在建筑给水管道工程中运用广泛[1]。因本工程水平支管工作量大，采用传统施工方式难度大，而双卡压连接方式施工简便、施工成本低，受周围环境影响较小，适合本工程给水管道的连接。但管井内的管道多为DN65以上，随着管壁增厚和管径增大，卡压难度随之增高，并且卡压后易出现漏水现象，因此选用焊接方式连接。

2施工工艺原理及优点

2.1工艺原理

双卡压连接方式的原理：管材、管件及橡胶圈借助外力作用在塑性变形的情况下进行密封。该连接方式很好地发挥了不锈钢材质的刚性特点，采用分离式卡压机对O型密封圈的管件和薄壁不锈钢管的连接处进行卡钳压接，利用O型密封圈压缩比特性，使O型密封圈在U型槽内被压缩后产生永久的弹性，从而实现面性固定。薄壁不锈钢管被卡压后形成两个六边形，把薄壁不锈钢管和带有O型密封圈的管件紧密连接，从而实现管件与管道承接口处永久性密封的目标，有效地杜绝管材插入深度不足而引起的渗漏质量缺陷[2]（见图1）。薄壁不锈钢管承插式氩弧焊连接是通过焊炬提供的惰性气体保护焊接区域，使钨极和熔融金属不被空气污染氧化，利用电弧热作用使填充焊丝和相邻焊件被熔化，伴随被熔金属的凝固而达成连接的方法。该焊接接头韧性好、强度高，属角接焊缝、套管接头形式。钨极氩弧焊焊接电弧的稳定性好，在较小电流时也能很好燃烧（见图2）。

2.2工艺优点

2.2.1双卡压连接形式的优点（1）抗拉抗拔能力强。由于管道与管件的连接处受到卡压作用形成口小里大的六角形，能够有效地增强管道的抗拉拔能力。（2）抗震能力强。当薄壁不锈钢管受到震动时，引起的破坏力大多集中在管件密封圈接口位置，而O型密封圈能够起到减震作用，使得承接口位置的管件不发生变形，从而提高抗震能力。（3）安装简便。管道的安装与连接均采用专用工具，安装速度快，安装质量由施工设备进行控制，有效地避免了人为主观因素，对工作人员的素质要求较低，安装简单。（4）防渗漏能力强。管件O型密封圈经压接连接后，处于密闭稳定的环境中，不受外界物质和环境等侵害，长久耐用。（5）节能环保。薄壁不锈钢管道的内壁光滑，水的阻力极小，减少管道内压力损失，极大地降低自来水的输送成本。薄壁不锈钢管道本身材料的热膨胀系数较低，可以有效降低热能损耗，而且不锈钢废料可以回收使用，节能环保。2.2.2承插式氩弧焊连接形式的优点（1）连接稳定可靠。焊接方式采用TIG焊，无缝密封，避免管道渗漏；因为TIG焊较适用于薄壁材料的焊接特点，故承插焊接头的拉拔力、耐压力都满足要求。（2）施焊相对简单。承插式焊接管件依靠承插口延伸边的优势，施焊时无需使用焊丝，既保证焊接速度、节省了焊接辅料，同时又提高了焊接质量，使焊条电弧焊简单化。（3）明装暗敷应用范围广。承插焊接技术适用于各种复杂施工环境，既能应用于明装，也可以应用于暗敷，且管径增至DN100扩大了应用范围。（4）减少对环境的污染。薄壁不锈钢管管件、管材呈亮白色，抗腐蚀性能强，焊缝表面只需酸洗，无需刷漆除锈，避免了稀释剂、油漆等对周围环境的污染。

3施工工艺流程

3.1施工准备

在结构楼板施工过程中，根据施工图纸中管道穿楼板和墙壁的位置做好预埋孔的留设，对薄壁不锈钢管道和管件的出厂合格证以及产品检测报告进行检查，其尺寸偏差应符合相关标准的要求。

3.2预制加工

薄壁不锈钢管道切割时应控制力度，避免因切割力度过大导致变形失圆。切割完成后将切口内外的毛刺清理干净，避免将O型密封圈刺破，影响密封圈的完整性。用抹布将切口处的污染物擦拭干净，避免污染物将不锈钢表面的钝化膜破坏，导致腐蚀性渗水现象发生。用记号笔在薄壁不锈钢管上进行划线标记，划线的长度为管子插入管件的深度，避免因接头性能不足出现渗漏现象。管子应直线缓慢地插入管件本体，如果插入较紧时可以沾水湿润，严禁采用油脂，管子插入管件的调节量应控制在3mm以内，确保管子插入深度满足规范要求。

3.3管道敷设

薄壁不锈钢管道采用明敷方式时，固定支架应采用角钢，支架与管道之间用橡胶皮隔开，支架设置位置为接口、变径和分支等处，安装应牢靠平整、位置准确，管道与固定支架应紧密接触。立管穿越楼板，在吊顶封闭之前应进行隐蔽工程验收和试压，检测合格后方可进行封闭[3]。管道安装时不能出现轴向弯曲与扭曲，与其他管道平行敷设时应预留保护距离，相应净距≥100mm。

3.4管道连接

（1）双卡压连接卡压之前应检查薄壁不锈钢管道的外径与钳口的一致性，钳口与插销的吻合性，钳座与耳架挂板的复位情况。使用专门的液压分离式卡压机对连接处进行卡压，将钳口卡在管件与管道接头的凸出弧形部位，钳口垂直于管道方向，按住卡钳，当达到一定压力值时，将薄壁不锈钢管道和管件压挤成2个六边形，达到紧固和密封的效果[4]。卡压连接完成后，采用六角量规对尺寸进行核查，检验管件是否卡压到位，若卡压不到位，需在卡压位置重新卡压。（2）承插式焊接薄壁不锈钢管的承插式焊接应符合相关规定：为便于施焊操作、保证氩气充分地保护施焊熔池，焊接工件与钨极中心之间需保持70°～80°角。TIG焊法的工艺参数主要有焊接电压、焊接电流、电极的伸出长度、保护气体的流量、焊接的速度等。在保证熔合良好和焊透的前提下，可采用短电弧、小电流、多层多道焊和快焊速工艺。

3.5管道试压

管道进行压力试验之前需检查管道接口完成情况，管道与管件的连接处应外露，支架牢固可靠。首先封堵管道末端，缓慢地向管道里注水，同时排出空气，满水后检查管道系统的水密性，保证管道无渗漏后方可进行加压试验，试验压力为1.5倍的设计工作压力且≥0.6MPa。本项目管道试压按楼层进行，例如4-9层设计工作压力0.8MPa，加压时间≥10min，压力到1.2MPa后停止加压，稳压并观测10min，稳压的压力降需≤0.02MPa，然后进行泄压，当压力下降至设计工作压力0.8MPa后进行观测，管道应无渗漏。当压力测试过程中出现渗漏或者压力降超过0.02MPa时，应检查管道，对渗漏原因进行分析并采用一定措施进行修补，修补完成再按照规定进行压力试验，直到压力试验合格为止。焊口表面酸洗钝化处理应在水压试验合格后进行。

4结语

本项目采用的薄壁不锈钢管承插式氩弧焊连接和双卡压式连接技术，对于现阶段医院、酒店宾馆、公共建筑、超高层办公楼、高层住宅楼等都有较大的应用价值。以焊接式连接和卡压式连接各自的施工要点和产品质量为重点，确保给水管道的安全和质量达标，以达到项目实施的实用性和经济性。

参考文献：

[1]赵国林，高保新.薄壁不锈钢管卡压式连接在工程中的应用[J].建筑施工，2008（8）：713-715.

[2]王洪涛，刘斌.薄壁不锈钢管卡压连接施工技术[J].山西建筑，2011（15）：93-94.

[3]徐玉宝，孔德旭，王聪，等.薄壁不锈钢水管卡压式连接施工技术研究[J].价值工程，2017（7）：107-108.

[4]李勇强.薄壁不锈钢板的氩弧焊焊接[J].黑龙江科技信息，2016（17）：110.

作者：李松 龚柏儒 单位：中交一航局安装工程有限公司