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采暖学堂
PPR管及一些金属管道的安装和质量分析
2014-08-15 14:28:52
1. PPR管的连接
PPR管由于价格低,采用熔焊连接,是一种性价比较高的管材。但是若采购或施工不规范,产生的问题也比较多:
⑴ 熔焊产生的环形毛刺大
在热熔时,PPR管加热的时间有严格的规定(表1.1)。由于安装工人在现场无法准确地掌握加热时间,无法看到加热的现状,因此工人的素质对安装质量产生极大的影响。
表11 PPR管热焊深度和加热时间
DN |
15 |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 |
65 |
80 |
100 |
热敷深度(mm) |
14 |
16 |
20 |
21 |
22.5 |
24 |
26 |
32 |
38.5 |
加热时间(s) |
5 |
7 |
8 |
12 |
18 |
24 |
30 |
40 |
50 |
加工时间(s) |
4 |
4 |
4 |
6 |
6 |
6 |
10 |
10 |
15 |
冷却时间(s) |
3 |
3 |
4 |
4 |
5 |
6 |
8 |
8 |
10 |
例如DN15的PPR管在熔焊前需要加热的时间约5秒(环境温度在5℃以下时,应增加20%的时间),但是若管道工加热管子时间短于5秒,则在管道系统使用一段时间后,该连接点由于焊接不牢可能产生渗漏;若管道工加热管子时间长于5秒,软化的管端在插入管件时受到管件的挤压而隆起,形成的环形毛刺较大。我们曾在培训中抽检了8个DN15熔焊试样,除了两个毛刺长度在2mm以内,其余的毛刺长度都大于或等于2mm,最长的在4mm以上(图1)。若按2mm的毛刺计算,DN15管子连接处减少的横截面面积几乎为原来的一半:
这个弊病将会使管道系统的局部阻力明显增大。在热水采暖系统中,会使热水流量大大减少而导致部分散热器始终无法满足供热要求。这种案例在实际工程中发现很多。特别是在一些位置上,有些工人使用了两个或两个以上的管件后,虽然管段比较短,但散热器明显不热。施工人员在客户那里无论怎样开大阀门,更换各种附件或设备,也无济于事,而且还找不到原因。因为在工地现场出现这种问题时,技术人员是不可能把所有的连接点进行破坏性检查的。因此,这就要求设计人员在考虑水力计算时,有意地放大管径或提高增压设备的功率,而导致成本或能耗增加。目前,我们已发现在一些设计和家庭装修中取消了DN15管子的使用,最小管径为DN20的。这就要求墙槽切得更深、更宽,对墙体的保温性能破坏更大。
⑵ 现在PPR管的熔焊器制作合格的不多,因为一是缺少部件(下面专门叙述);二是生产厂家为了节省材料,底座采用很薄的白铁皮,造成上重下轻而不稳。操作时,往往需要另一个工人帮助稳住。由于熔焊器放不正,熔焊时管端加热就不正,连接易发生歪斜,以后在长时间的运行时,由于热应力作用而出现泄漏。
⑶ PPR管在下料后也必须清除毛刺,而且管端外表面还应进行刮削处理,这样可以去除管端外表面的氧化层,同时使熔焊产生的环形毛刺也小一些;但是我国熔焊器上普遍没有这套刮削刀具,而且我国各PPR管生产厂家提供的管材外径误差较大,使操作人员不易掌握刮削量。PPR管正确的连接步骤见图2。
⑷ PPR管虽然熔焊简捷,但是在加热后,准确快速地把持管件的方向不容易掌握。因为管子和管件加热软化后,连接时间很短,独立采暖常采用小管径的管子,只留有约3 - 4秒的时间,要想在这样短的时间里将管件(例如三通、弯头)矫正不容易。所以当管件连接不正后,在安装整段管路系统时,采用管卡将三通、弯头等管件硬性扳正,则会使管道系统长时间承受较大的应力,导致一些熔焊不好的位置在一段时间后容易产生泄露。所以在熔焊前,应按照图2(d)先预安装,用笔画标记线;在正式连接时只要对齐该标记线就可以了。
⑸ 有些厂家为压低价格竞争而掺入很多无机物或废旧塑料,致使管材的熔焊粘接性能下降,寿命降低。因此建议设计、施工单位和用户在采购时,要对PPR塑料管的质量严把关。例如我们采购了不同价格的PPR管,制作相同的管段,都是加热5s熔焊而成,优质产品的所有连接处在受扭曲力后经受住了考验(图3),而产品质量差的被拧脱落下来或管子开裂(图4)。而且从图3还可以明显看出,质量差的PPR管熔焊位置处熔化的成分较少,导致焊接不牢。
2. PPR稳态管
由于PPR管的刚性不好,明装管道易变形,不美观,且不具有阻氧能力,一些厂家在PPR管的外面加了一层铝皮(称为稳态管)。在熔焊前,需要用专用的剥皮工具(图5)将管端插入到管件的那一段铝皮剥去,其余的连接操作步骤和注意事项与普通PPR管一样。
3. 卡压式镀锌钢管
在独立采暖系统的施工中,也有一种管子外壁镀锌的碳钢管,采用卡压式连接(图6)。操作中采用割刀下料,在清除内、外壁上的毛刺后,插入管件内,用手动或电动卡压钳压紧连接处。
这种钢管外形美观、刚性好,管材价格不高,连接快捷方便;缺点是管件较贵,电动工具较贵,在操作狭小的位置不易压紧。卡压式连接的外镀锌碳钢管在欧洲使用较普遍。我国现在使用也越来越多,但是有部分厂家生产中采用的钢材质量较差,管壁较薄,采购时应尽量注意比较,优先选择品牌产品。国外厂家一般只保证连接处5年不漏,所以暗装在墙里问题较多。
4. 金属螺纹连接件
在采暖系统中有许多螺纹连接件,例如管件与阀门等。在施工中,一些工人由于操作不当,也会产生许多问题。图7显示的产生裂纹的螺纹连接件,是因为工人在缠生料带时,工人只缠了5 – 6层,当用管钳上紧时力量又较大,金属管件被挤压逐渐开裂。有些裂纹甚至在运行几个月到大半年以上时间后,才开始显现,导致渗水和漏水。
在连接螺纹管件时,正确的操作步骤应该是:
⑴ 首先用锯条将管道或管件的外螺纹刮毛糙,使得麻丝或生料带在缠上后被钩住而不易随管件的旋转而转动。
⑵ 沿管件旋转方向缠紧麻丝或生料带(后者一般应缠20层左右,根据生料带的厚度与管径而定)。
⑶ 用钢丝刷将缠上的麻丝沿旋紧方向刷紧,或用手将麻丝或生料带旋紧;麻丝连接的需要涂一层铅油。
⑷ 用手将管件或附件旋上,直至旋不动为止;用管钳上紧螺纹连接件(同时注意连接件的接口方向要到位,既不能过、也不能欠),用力也要注意适当(特别是现在一些厂家生产的黄铜材料制的管件,含铜量较低,更易开裂)。
⑸ 用锯条清除露出管件的麻丝或生料带。
麻丝作为螺纹连接件的填料最好,既便宜又不易漏水;尤其是当管件接口方向旋过头了,即使往回倒半圈后也不易出现漏水;麻丝的缺点是施工过程中要使用铅油,手易弄脏、施工麻烦而不受工人欢迎。生料带的优点是操作快捷、干净;缺点是比较贵,且在上紧螺纹连接件时不允许往回倒(即使只倒回一点,也肯定会产生漏水)。这就造成管件或阀门不拧到位时则可能渗漏,拧过头时则连接不正、同时使管件与管段长期受力而可能损坏而渗漏。
4.1 金属管道的法兰连接
现在,一些小的宾馆或一些建筑物的部分商业、办公区域也需要用到采暖和生活热水,他们的热负荷或生活热水用量要比家庭大许多(即并联安装若干台燃气壁挂炉);因此热水管的管径比较大,在与集分水器、隔离罐、控制附件等连接时需要用到法兰连接。
目前,法兰连接中最大的问题主要是法兰本身不合格和法兰连接不合格。
⑴.现在市场上销售的一些法兰存在的质量问题有:
①法兰的钢材不合格,耐压强度较低,在使用若干个月或若干个年后,出现渗水。
②法兰的螺栓孔外缘距法兰的边缘太小,小于5mm(图8),在螺栓紧固时,易使法兰边缘破裂。
⑵.正确的法兰连接操作应按如下步骤进行:
①在小型采暖系统中,可以采用螺纹连接的法兰(图9)。
②法兰连接前,应先检查两个法兰是否平行(法兰平行度偏差≯法兰外径的1.5%)和法兰连接面是否清洁。在检查两个法兰螺栓孔同心度时,若螺栓无法穿过,应进行铰孔(而不是扩孔),或者重新调整法兰。
③法兰连接时,应采用同一规格的螺栓;螺栓的垫片只能使用一片;螺栓的插入方向应一致。
④拧紧螺栓应按对称的顺序或十字法顺序,分几次拧紧。紧固后伸出螺母的螺栓长度一般不宜超过螺距的2倍。
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