双卡压接口薄壁不锈钢水管系统介绍
摘要 双卡压不锈钢管件连接方式是一种设有密封圈的承口管件与管材承插式连接 ,采用机械模具钳 口在密封圈两侧同时进行挤压成型 ,使密封和接口紧固成一体的一种连接结构形式。介绍了我国双挤压管件不锈钢水管的发展历程及其结构形式、寸、要技术性能和试验方法。
关键词 薄壁不锈钢水管 双挤压 发展历程 结构 尺寸 试验
人们常常认为水管道是静态的、止不动的 ,实际上管道在受到温差影响及水锤振动等影响后 ,每天都处在一种变化的状态 ,只是变化缓慢 ,常不被发现而已。管道变化 ,引起应力转移 ,导致局部受力过大产生破坏 ,引发漏水 ,尤其是接口部位。同时水质二次污染和管道腐蚀危害人体健康 ,造成停水和维修麻烦 ,逐渐为人们所重视。
百年水管发展史已证明 ,选用**的不锈钢材料做水管是*好的选择之一。尤其是薄壁不锈钢水管 ,使工程造价大幅度降低 ,且技术成熟 ,为建筑水管的大规模使用提供了保障。
双挤压薄壁不锈钢管道系统是一种**的建筑供水管道系统。双挤压结构使轻型化的卡压式管道接口连接的可靠性提升到一个新水平。双挤压薄壁不锈钢管道系统具有高安全度、能、水、康、保、济、久、维修、工方便、装快速、源可循环使用的特点。本系统采用了可靠性理论设计产品和接口 ,重要的是当供水管道受到意外力作用发生弯动、动、动、动、松动变异时都不会漏水 ,实现了水管可靠性新理念。
1 双挤压管件不锈钢水管在我国的发展史
单卡压不锈钢管件在国际上的应用已经超过40多年 ,目前已遍布世界各地。双挤压不锈钢管件的研发在我国始于 1999年 ,2001年独立研发成功。
深圳雅昌管业有限公司于 2001年独立研发成功双挤压不锈钢管件产品之后 ,又独立自主地开发了成套流水生产作业设备及独特的工艺技术 ,形成了规模化的生产能力。管件制造精度达到±0. 1 mm之内 ,是世界上高精度的卡压式管件产品。于 2002年完成中试批量化投产 ,2003年进入工程应用阶段。其连接方式见图 1。
同时开发了世界上具有独立知识产权的双挤压工具钳口 ,它是一种多瓣环抱式双挤压钳口 ,能满足很薄的卡压式管件的挤压接口作业 ,成型圆整而不出现挤压叠皱现象 ,是先进的卡压作业钳口(见图 2)。
(图一)
双挤压不锈钢水管接口的设计关键在于不仅仅是一种接口结构的设计。在设计结构的时候首先引入可靠性理论考虑了工程中常见的问题 ,比如管接口长期使用 10年、30年、50年时各种不利因素 ,温度应力变化 ,接口胀缩松动、力作用破坏等。该设计使水管在一定外力作用下、一定松动的情况下不漏水 ,而且通过挤压钳口做到标准、精确、定的连接 ,达到 50年不漏水的效果。于 2003年应用以来至今已完成数百项工程应用 ,充分证明了双挤压管件在工程中的良好表现。尤其是 D N 100双挤压管件的应用 ,其耐高压强度达5 M Pa。可用作高层供水立管 ,其防水锤冲击性能良好 ,经受了目前所有工程项目的考验。
目前国内已有双挤压管件生产企业 4家 ,且数量还在增加。
2 双挤压管件接口的技术性能介绍
双挤压管件适用于公称直径不大于 100 mm、公称压力不大于 2. 5 M Pa的直饮水、饮用水、热水系统 ,符合《流体输送用不锈钢焊接钢管》( GB/ T12771)和《薄壁不锈钢水管》( CJ / T 151—2001)。
双挤压定义 :一种设有密封圈的承口管件与管材承插式连接 ,采用机械模具钳口在密封圈的两侧 ,同时进行挤压成型 ,使密封和接口紧固呈一体的一种连接结构型式。
2. 1 结构型式与尺寸
结构型式见图 3 ,基本尺寸见表 1。
图 3 双挤压承口结构型式
2. 2 技术要求
材料符合 GB/ T 4239和 YB/ T 5090规定。牌号见表 2。(1)水压性能 (强度)。管件应进行水压性能试
验 ,试验压力不低于 4 M Pa。
(2)气密性能。管件用于气体介质或进行型式试验时应进行气密性能试验。
(3)连接性能。卡压管件应进行连接性能试验。连接性能试验包括耐压试验、压试验、拔试验、度变化、变弯曲、动试验和压力冲击试验。
上述试验过程中 ,卡压应无渗漏、落和塑性变形。
(4)卫生要求。管件的卫生要求应符合 GB/ T17219的规定。
2. 3 试验方法
(1)强度试验 (水压试验)。管件两端封堵后 ,注入自来水将管件压至 4 M Pa试验压力 ,在试验压力下持续 15 s ,无渗透和永久变形。
(2)气密试验。将管件装在气密试验台上 ,浸没水中 ,充入纯净的压缩空气 ,用于气体介质的气密试验压力为 1. 7 M Pa ,用于液体介质的气密试验压力为 0. 6 M Pa ,管件应不出现泄漏。
(3)耐压试验。试件两端与长度为 200 mm的薄壁不锈钢管挤压连接 ,组成一组试样 ,进行耐压试验 ,试验介质为自来水 ,其试验压力为 4 M Pa ,保压1 min ,管件与管的连接部位应无渗漏和脱落现象。
(4)负压试验。应使用 3个不同公称直径的管件与长度分别为 200 mm的等径薄壁不锈钢管卡压连接后构成一组试件 ,试验时 ,室内温度为 ( 20±5)℃,用真空泵减压至真空度 80 k Pa ,保持 1 h后 ,压降不得大于 5 k Pa或有其他异常。
(5)拉拔试验。试件两端与长度为 300 mm的薄壁不锈钢管卡压连接 ,组成一组试样 ,向管内封入0. 6 M Pa气压 ,固定在拉伸试验机上。进行拉拔试验时 ,以 2 mm/ min的速度进行拉伸 ,测定出现泄漏时的*大拉伸力 ,此时的拉伸力应大于表 3规定的*小抗拉阻力。
(6)温度变化 (冷热水循环)试验。在温度变化试验装置上进行 ,此项试验应在 ( 20±5)℃和 ( 93±2)℃时用 (4. 0±0. 01) M Pa内压来进行 5 000次循环变化 ,一个循环为 ( 30±2 ) min ,冷热水各保持15 min ,要求不漏水。
(7)水压弯曲挠角试验。在水压弯曲挠角试验装置上进行 ,试件两端接长度 800 mm的薄壁不锈钢管挤压连接成一组试样 ,注入清水压力 2. 5 M Pa ,保压试件两侧对称 ,管上各设置一个支点 ,支点间距L = 1 000 mm ,试件管口加荷重 ,*大弯曲挠度f = 0. 15 L不漏水。
(8)水压振动试验。在振动试验装置台上进行 ,将接头与长 500 mm以上的管连接 ,向内部注入2. 5 M Pa的水压 ,实施振动 ,持续 500万次 ,不得有渗漏、落及其他异常。振动条件为 :振幅±5 mm ,频率 1 400次/ min。
(9)压力冲击试验。将接头与长 500 mm以上的管连接 ,内部注满水后 ,升压到 4 M Pa ,再减压到0 ,此操作应在 10 s内完成 ,并以此为一个周期 ,反复施加 2 000个周期的同样内压 ,不得有渗漏、漏及其他异常。
(10)水压旋转试验。卡压管件两端接长度200 mm的薄壁不锈钢管挤压连接成一组试样 ,使用扭力机进行旋转试验 ,注入清水压力 2. 5 M Pa ,旋转 360°,保压 2 min ,不渗漏。
(11)压扁试验。卡压管件两端接长度 200 mm的薄壁不锈钢管挤压连接成一组试样 ,注入清水压力 2. 5 M Pa ,使用压力机将接口压扁 ,压扁至原直径的 30 % ,保压 2 min ,不渗漏。
(12)卫生要求。用户要求时或型式试验时 ,用于输送饮用净水和生活饮用水管件的卫生试验应符合《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全性评价规范》( GB/ T 17219)的规定。
(13)密封圈。密封材料有三种分别供不同的场所选用 , QMV耐水硅橡胶、三元乙丙橡胶( EPDM)和氯化丁基橡胶 ( CIIR)。密封材料的物理性能见表 4。
3 结语
双挤压接口不锈钢水管系统的产品工艺及配置是成熟先进的。该管道系统是*安全可靠的建筑给
水系统之一。双挤压接口不锈钢水管系统与现行其他材质的