环套式薄壁不锈钢管材管件在给水系统中的应用

许琪娟

摘 要：与传统管道对比，薄壁不锈钢管节能环保、使用寿命长。而环套式不锈钢管材管件的连接在密封、耐压性能和材料节约方面优于卡凸式连接，在安装维修方面优于挤压式连接和焊接连接，安装效率高，管材管件可重复使用，在给水系统中值得推广使用。

关键词：薄壁不锈钢水管;环套式连接;特点;性能比较

中图分类号：TG142.71 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）02-0118-02

随着我国经济的迅速发展，城镇住宅、公共建筑和旅游设施等大量兴建，与此同时人们对给水管材料耐用、健康卫生、防腐蚀污染等性能提出更高的要求。而薄壁不锈钢管以安全、环保、使用寿命长等特点，大量应用于冷热水、供暖、燃气等领域，许多厂家把薄壁不锈钢管的连接技术作为研究方向，本文就环套式薄壁不锈钢管材管件的连接进行探讨。

1 薄壁不锈钢管与传统水管的对比

镀锌管作为水管使用几年后，管内产生大量锈垢，流出的黄水不仅污染洁具，而且夹杂着不光滑内壁滋生的细菌，锈蚀造成水中重金属含量过高，严重危害人体的健康。

UPVC管的抗冻和耐热能力不好，所以很难用做热水管，大部分情况下，PVC管适用于电线管道和排污管道，近年内科技界发现，能使PVC变得更为柔软的化学添加济酞，对人体内肾、肝影响甚大，会导致癌症、肾损坏，影响人体健康。

铝塑管管件内径小于管材，流量小，长期热胀冷缩，金属与塑料的不同膨胀系数，导致卡套接口处容易错位漏水，金属层与塑料层剥离，使用寿命不长，采用橡胶圈密封材质容易老化导致漏水。

PPR管冷热膨胀系数大，抗氧性差，不宜用于室外安装，容易受外力导致破裂，由于采用热熔焊接技术，热熔口等于塑料的二次使用，容易导致材质变化释放出有害物质。生产过程中添加的各种助剂，改性剂等对于水质的危害性是长期而隐秘的。

薄壁不锈钢管表面经酸洗钝化处理，不易腐蚀，长期使用不易结垢，有效避免水质二次污染。管道内壁光滑，阻力非常小，减少了压力损失，降低了输送成本，是可再生材料，节能环保。其综合强度是镀锌管的2倍，是铜管的3倍，热传导率低，是铜管的1/25，钢管的1/4，且热胀冷缩缓慢，安装方便。使用寿命可达70年以上。

2 不锈钢管道不同连接方式的特点

根据《建筑给水排水不锈钢管连接技术规程》中不锈钢管的连接方式有挤压式连接方式、扩环式连接方式、传统式连接方式、焊接连接方式和机械-焊接连接方式[1]。

挤压式连接方式可采用卡压式、环压式、双卡压式或内插卡压式连接[2]，见图1和图2。（1）优点：安装方便。（2）缺点：橡胶圈不能与不锈钢管同寿命，一旦渗漏维修麻烦，管件接头部位需要截断，导致管材尺寸不够，需增加管材管件，一处接头变成两处;且管径愈大，卡压愈难。

扩环式连接方式可采用凸环式、卡凸式或锁扩式连接，卡凸式的连接方式独特，结构简单，分为螺纹和法兰连接，管件可重复使用，见图3，但其密封性能和耐压性能有待研究[3]。

传统式连接方式可采用沟槽式、卡箍式、法兰、滚压螺纹O型圈连接或插合自锁卡簧式连接，与普通的镀锌管连接方式有雷同之处。

焊接连接方式可采用承插式氩弧焊或对接氩弧焊连接，承插口与管件本体用TIG焊接，且承插口设计有特殊的延伸边，安装施焊时以替代焊丝用，整个管件壁厚一般不低于同口径配管的壁厚[4]。此工艺对工人焊接技术要求较高，且氩气不纯时，焊口容易碳化，引起晶间腐蚀，导致漏水，焊接时需要一定的操作空间，不方便维修。

机械-焊接连接方式可采用卡压点焊式连接，就是机械连接和焊接连接相结合的方式。

环套式薄壁不锈钢管的连接则可归属为扩环式连接方式，见图4，与卡凸式相比存在着细微的差别，卡凸式外螺纹设计在管件上，密封装置嵌入于锁紧螺母中，而环套式外螺纹则设计在顶筒上，密封装置嵌入于管件中，法兰连接的區别在于卡凸式密封装置嵌入于两个法兰之间，环套式密封装置嵌入管件中，密封效果和耐压性能优于卡凸式，其“管路接头”已获得了国家发明专利，专利号为ZL 2014 2 0697540.5，目前市场使用较少。

3 环套式薄壁不锈钢管材管件连接施工工艺

某工程为3#、4#办公楼及其地下车库，3#楼地上10层，4#楼地上5层，两栋办公楼室内给水、热水和直饮水系统设计为薄壁不锈钢钢管，DN15—DN50为双卡压式连接，DN65—DN200为承插氩弧焊连接。工程于2017年7月9日开工，计划2018年11月28日竣工，考虑到工期较短，为了加快进度，确保管道后期维修方便，我监理部与施工单位经过市场考察，与业主和设计沟通后，建议使用环套式连接，其施工工艺具体如下。

3.1 切管

按施工现场实际安装位置计算切割所需管材的长度，切割长度需加上管材插入管件里面的长度。切口应垂直，切口内外毛次要修理干净。

3.2 起凸环

在管材的一端起凸环，必须注意起凸环是否已达到所需尺寸，及时检查凸环高度，由图5、表1可以看出，环套式连接比卡凸式连接更加节约管材。起凸过程中辊压过度会使管端张开呈喇叭形，则不锈钢管不能插入管件，凸环高度过低将影响管件的密封性能和连接强度。

3.3 管材与关件连接

DN40以下采用专用螺纹管件连接，DN50及以上为法兰连接。密封垫圈材质为硅胶，耐高低温，可在-60℃-150℃温度范围内长期使用，无性能变化。施工现场粉尘较多，密封圈安装时需注意保持清洁，以免影响密封性能。

3.4 管道试压

其他连接方式可承受压力约为1.6MPa，环套式连接可承受的最高压力为5.0MPa。设计图纸中试验压力为1.0MPa，管道试压前，应采取安全保护措施，接头部位明露，以便观察漏水情况，水压试验为管道工作压力的1.5倍，且最小不低于0.6MPa，经过管道强度和严密性试压实验，接头无漏水情况，均合格，最后进行管道冲洗消毒，达标后投入使用。

不锈钢管施工时间为一个半月，在9月中旬，热水和给水系统已经运行，直饮水系统设备暂未安装，预计在计划竣工日期可按期完成。

4 结语

环套式不锈钢管材管件的连接在密封、耐压性能和材料节约方面优于卡凸式连接，在安装维修方面优于挤压式连接和焊接连接，突破了金属管道存在“过剩壁厚”的难题，安装效率是其他管道的3倍，管材和管件可以重复使用。本文着重描述了环套式不锈钢管道管材的连接，经过对比分析发现在给水系统中值得推广使用，同时也可用于医疗、供暖、燃气及消防等领域。

参考文献

[1] CECS 277-2010，建筑给水排水不锈钢管连接技术规程[S].

[2] 温源.薄壁不锈钢管机械连接方式新发展—环压式连接[J].给水排水，2009，35（12）：104-106.

[3] 王建聪，王明洁.不锈钢水管连接技术的一大创新—卡凸式不锈钢水管及管用接头[J].给水排水，2009，35（12）：109-111.

[4] 缪德伟，陈彤宇，明珠.建筑给水用薄壁不锈钢管承插焊连接技术[J].给水排水，2009，35（12）：107-109.