薄壁不锈钢管密封连接施工技术研究

文／张兴平、石磊、赵国畯 云南建投第七建设有限公司 云南昆明 650000

引言：

近随着科学技术和人们的生活水平不断提高，人们对建筑给水管道材料选择、连接方式等要求也越来越高。过去在建筑工程给水系统中经常使用的镀锌钢管、铜管正逐步被塑料管、薄壁不锈钢管所替代。

我单位承建的项目为某医疗中心建设项目一期工程。本项目总建筑面积：339962.74m，建筑总高度75.00m，属于一类高层公共建筑。该项目给水和热水系统采用薄壁不锈钢管，管径≥DN100 以下采用双卡压连接，管径＜100 采用法兰连接。薄壁不锈钢管材是一种非常环保的材料，薄壁不锈钢管材与其他给水管材在各方面的性能比较如下表1所示：

表1 薄壁不锈钢管与其他材料的比较

1、施工工艺特点

卡压连接是一种不同于一般的焊接或丝接的金属管道连接方法，它是用专用的电动液压工具在管件端部卡压，使薄壁不锈钢管和管件的端部同时收缩，从而达到连接强度和密封要求，用管件端部 U 型槽内装有的“O”型密封圈再次完成密封，从而满足密封要求。施工工艺流程为：

2、操作要点

2.1 安装准备

安装作业前应该对操作人员已经进行了图纸和专项施工方案技术交底，薄壁不锈钢管连接所需要的施工机具、材料、施工人员、现场施工用水、临时用电都已准备到位，在安装施工前应对管材、管件的外观进行检查，管材、管件内外壁应光滑无明显损伤，有产品合格证及检测报告。运输与放置应避免磕碰，防止管材表面被划伤或凹陷，橡胶密封圈应光滑无裂痕。安装部位的墙面、楼板面应施工完毕且经验收合格，预留孔洞应经验收位置大小尺寸准确，误差在允许范围内，利用BIM 技术检查管道走向布置是否与土建结构、其它专业管道有交叉、重叠的情况，并与各专业进行沟通提前优化。

2.2 支吊架制作安装

结合管线排布图进行现场放线处理，明确管道支架安装的形式与数量，后按照安装草图要求和现场运输的路径等分析，对管线实现若干段的分割，完成分段预制并逐一编号，为后续预制及安装奠定基础。

薄壁不锈钢管道支吊架采用膨胀螺栓法安装，支吊架由角钢制作而成，形状主要为门型支吊架。支吊架安装前应在建筑结构面上弹线定位，确定支吊架的安装位置，根据管径大小画好须钻孔打眼位置。薄壁不锈钢管垂直或水平安装的支吊架间距应符合表2规定。

表2 薄壁不锈钢管垂直或水平安装的支架间距

2.3 薄壁不锈钢管主要连接方法

(见表3）

表3

2.4 管子插入长度基准值控制

薄壁不锈钢给水管道插入长度基准值如下表4所示（mm）：

表4 薄壁不锈钢管插入长度基准值

2.5 主管道安装

把前期预制的管道根据标注的编号顺序在支架上有序放置，完成后对管道和阀门等部件全面检查，确保它们具有正确的位置和朝向，检查且没有问题后以引入口位置逐一实施卡压连接处理，将管道在支架上有效固定。当管道需要对楼板、墙面等穿越处理时，在穿越位置要进行套管的设置，套管尽可能选择钢管或者镀锌的铁皮卷等材料制作，且要求套管的规格要超过两个规格的管道管径。当管道穿过的区域有着较高的防火要求及标准，还需要在套管、管道间以不燃材料做好填充、封堵处理。对水平管段进行安装时，要求安装的坡度在2%o-5%o范围，坡度的朝向还要是泄水阀的立管方向，为后期检修工作中的泄水提供方便。

2.6 竖管安装

安装竖管时，要先对安装位置做好吊线、定位工作，保证预留孔洞的中心线具有良好的垂直状态，如果出现偏差，可以通过对支架距离调整，使管道的中心线满足要求。把完成前期预制的管道根据标注的编号顺序从下到上有序设置，后对预留口的高度及位置检查、确认，确保其满足要求后方可实施卡压连接，且将管道在支架上有效固定。需要注意的是，在安装立管时要做好管皮和建筑的装饰面间距合理控制，为后续检修工作的开展奠定基础。

2.7 支管安装

安装支管时，主要涉及到明敷支管、暗敷支管的安装。安装明敷支管前，要结合不同的用水器具高度情况，统一分析、规划和确认支管的安装高度。按照土建移交的标高线要求，在相应的施工墙面做好放线处理，且按照支架布置的方案要求，对固定关卡做好安装。最后，把完成前期预制的管道根据标注的编号顺序从主管道阀门位置逐一进行连接和固定。若施工过程管道需要穿越墙、板，需要做好套管的设置。

安装暗敷支管前，也要结合不同的用水器具高度情况，统一分析、规划和确认支管的安装高度，且要做好方案的验证工作，避免后续墙面开槽期间对其他部分产生不利影响。按照土建移交的标高线要求，在相应的施工墙面做好放线处理，结合方案对墙面开槽施工，但要注意做好开槽深度和宽度的控制，两者要求分别控制在“管道的外径+20 mm”、“管道的外径+50 mm”的范围。保证管槽的内部具有良好的平整度，且没有存在凸出物，后把完成前期预制的管道根据标注的编号顺序从主管道阀门位置逐一进行连接，还要采取覆膜方式对薄壁不锈钢的表面做好保护，避免管道受到腐蚀影响，后通过勾钉方式实现有效固定。管道的隐蔽处理要在管道试压合格后进行，且隐蔽处理时一定要保证用水器具的预留口没有发生偏移，必要时需要安排专人做好监管，防止后期施工和用水器具进行连接时发生歪斜情况。

2.8 管道水压试验

水压试验是确保给水管道良好使用的必要措施。在开展管道试压时，要先全面检查和分析试验的系统，做好封堵管口的编号和封堵处理，且系统的最高点和最低点还要分别安装排气阀和泄水阀，并确定泄水方案和措施。同时要做好压力表的校验工作，确保其性能满足要求，包括精度≥1.5 级、最大的压力值=（1.5-2.0）试验压力。水压试验的压力要求设置为1.5倍管道工作压力，且超过0.6MPa。试压开始前，还要检查管道的固定、保护措施，明确试验所用接头。

实验要先对试压管段的末端位置封堵处理，后逐渐注水并借助高点位置的排气阀将管段内的气体有效排出；试压管段结束注水后，要全面检查管段的水密性，确保其不存在渗漏情况后，方可进行升压处理，升压时一般以手动泵实现缓慢升压，且保证升压时间超过10 min；等到压力达到正常工作的压力停止继续升压，后二次检查管段水密性，确保没有出现渗漏情况才能继续升压；达到试验压力后开展10min 的观察，期间要求压力降在0.02MPa范围内，再降压到正常工作的压力开展第三次的检查，确保没有出现渗漏情况后，表面试压满足合格要求。如果对试验管段加压后，出现了压力下降过大或者渗漏水等情况，要对试验管段全面检查和分析，在排出管道渗漏水的情况后，才能够按照规定要求重新开展试压。如果水压试验是在低于5℃温度环境条件下开展，此时需要做好有效的防冻处理，且完成试验后还要将存水全部放掉。

3、施工质量保证措施

3.1 使用专用工具和专用密封圈

卡压连接使用的O 型密封圈是一个的橡胶环，环的直径随管径的不同而不同（配套出厂），其宽度（随管径的大小而不同）15mm ～30mm，厚2 ～3mm，密封环与管段的接触面是面而不是线。卡压连接对被连接钢管有合理均匀的收缩变形量，因此环压连接的管道强度较高。

3.2 切管后处理

切管作业完成时，要即时除去管端部的毛刺，以免划破O 型密封圈，校正管口的圆度和直径，以免影响管道连接完成后的密封质量。毛刺去除应用专用的锉刀。预插管作业，在正式插管环压前，应先将切割好的管段与管件预插一次，一般管件本身有环型突起，在管段上划线做好标记。管道安装的允许偏差和检验方法如下表5所示。

表5 管道安装的允许偏差和检验方法

4、效益分析

采用薄壁不锈钢管电动液压卡压工艺，除质量可靠，安全性高，卡压连接采用液压工具，在施工过程中无声光污染，施工完成后基本无边角余料和焊渣等施工垃圾产生，对环境影响和节约能源方面与其他管材连接方式有明显不同。虽然不锈钢管的第一次投资约为镀锌钢管的2-3 倍，但其使用寿命至少是镀锌钢管的4-5 倍，另外可回收再继续生产使用，非常环保。薄壁不锈钢管材的生产厂家均有不同管径规格的三通、弯头等配套成品管配件生产。只需有专用压接工具和专用密封圈就可满足密封要求。不需焊接和套丝。相比套丝和焊接工艺，每施工一个接口的耗工时较少，可以节约很多人工成本。