薄壁不锈钢管环压连接施工工法.docx
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薄壁不锈钢管环压连接施工工法
薄壁不锈钢管环压连接施工工法
1前言
随着人们生活水平的提高，人们对节能、环保和提高生活质量的要求越来越高。
过去长期在建筑工程的给水管路系统中大量使用的镀锌钢管，正逐步被塑料管、不锈钢管所取代。
由于不锈钢管道耐腐蚀性、供水水质好、管路强度高、使用寿命可长达70年，比镀锌钢管、塑料管材等更经济、更环保，逐渐被广泛应用。
目前薄壁不锈钢管由于其强度高、韧性好的特点，环压、卡压等简单方便的连接方式被广泛使用。
但在施工过程中，如果工序的操作要点控制不好，不但会出现渗漏等质量通病，还会造成材料浪费，出现不应有的经济损失。
本工法就是针对采用环压连接方式的薄壁不锈钢管管网系统施工工艺总结而成的。
并获得2008年度省级施工工法和本企业工法。
2工法特点
2.1本工法采用的薄壁不锈钢管材外观有美观柔和的金属光泽，耐腐蚀性强，安装后不必再进行刷防腐漆等工序，简化了施工工序，且暗装和明装都适合。
其强度和抗老化性能又优于塑料管材。
适用于高档住宅、写字楼、机场、火车站等建筑的饮用水、给水管道。
2.2连接方式简便，施工速度快。
本工法采用的电动液压环压连接方式，是目前国内先进的管道连接方式。
具有设备简单、操作方便、施工速度快、接口质量易于保证等优点。
2.3高大空间、狭窄空间、明敷、暗敷等不同环境作业条件下，薄壁不锈钢管道的施工技术和施工工艺，具有普遍适用性。
2.4接口方式先进，操作简便，只要控制好管件和管材插入深度、水平度、预定压力值，其连接工序一次完成，质量基本可以保证。
操作要点经培训很容易被操作工人掌握。
管道接头的强度较高不容易发生渗漏现象。
2.5作业安全性高。
薄壁不锈钢管网施工时，无动火作业，无重量重、体积大的施工设备，作业安全性大大提高。
2.6节能环保效益明显。
薄壁不锈钢管施工，基本无边角余料和建筑垃圾，电动液压工具基本无噪声，对环境影响小，节能减排方面效益明显。
3适用范围
本工法主要适用于宾馆、住宅、写字楼或机场、火车站等公共建筑的室内冷热水、饮用水薄壁不锈钢管道系统施工。
在应用本工法的同时，还应符合国家现行其它有关标准、规范的规定。
插图一安装于宾馆屋面的薄壁不锈钢管插图二安装于住宅墙面的薄壁不锈钢管
4工艺原理
本工法是采用电动液压环压连接方式进行薄壁不锈钢管综合管网系统的施工工艺。
施工过程中针对高大空间、狭窄空间、明敷、暗敷等不同作业条件，对薄壁不锈钢管道连接、支吊架的制作安装、管道安装、管道补偿、阀门安装等施工过程进行控制，严格工序作业流程，确保薄壁不锈钢管道的安全、有效、可靠输送冷热水介质的功能。
5施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
插图三薄壁不锈钢管施工工艺流程
5.2操作要点
5.2.1施工准备
1）在安装施工前应对管材、管件的外观进行检查，管材、管件
插图四管材及成品管配件：
管段、三通、90度弯头、直接、密封圈
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。
2）安装部位的墙面、钢结构、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。
3）安装前应计算好在地面连接的长度，确定三通、弯头、阀门的部位，应错开支吊架的位置。
5.2.2支吊架制作安装
1）薄壁不锈钢管道支吊架结合现场实际可用栽埋法、膨胀螺栓法、射钉法、预埋焊接法、抱柱法安装。
2）支吊架一般由角钢、圆钢、扁钢等制作而成。
针对不同的安装部位，可制作三角形、门形或抱箍形。
如下图：
插图五：
吊架插图六：
门型吊架
插图七：
三角型支架
3）由于薄壁不锈钢管的管壁较薄，管卡采用扁钢（明装时采用不锈钢材质）煨制而成，煨好后，在扁钢管卡、管道托架与管道接触面粘贴一层橡胶绝缘软垫，起到避免发生电化反应和保护管道的作用。
不能采用圆钢做管卡，以防止用力过紧，使管道表面产生凹形变形。
扁钢管卡制作见插图五～七所示。
当管径小于等于100mm时，采用扁钢规格为－30*2.5，大于等于100mm时，采用扁钢规格为－36*3。
4）立管支吊架间距小于等于3m。
由于管道连接到一定长度后的管路较碳钢管道刚性稍差，因此薄壁不锈钢管横管管道支架间距以下表为宜：
插表一薄壁不锈钢管管道支架的最大间距
公称直径（mm）
15
20
25
32
40
50
70
80
100
125
150
200
支架的最大间距（m）
保温管
2
2
2
2.5
2.5
2.5
3
3.5
4
5
5
5
不保温管
2.5
2.5
3
3
3.5
4
4
4
4
6
6
6
5）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。
6）暗装在管井的管道支吊架应在管井口设置型钢，上下统一吊线安装卡件。
7）明装的管道，管卡采用不锈钢材料制作。
8）输送介质为热水时，管道的吊架、吊杆应有向热膨胀的反方向偏移。
5.2.3地面预制和拼接
1）地面预制和拼接的长度，以现场施工作业具体条件而定，把各预制和拼接好的管段连成通长管路系统的接头，尽量留在环压操作方便之处为宜，但主干管不超过10米为宜；支管预制长度以立管甩口到支管末端而不受结构影响为宜。
2）按照施工图和现场实测的长度确定管段长度，进行划线、切管。
由于环压连接方式是一次成型过程，如拆卸后，管端和管件不可二次利用，因此要确定管段长度准确无误。
3）管道整形。
对切割好的管材进行整形，去除因切割而留下的毛刺，并校正管圆度。
4）装上密封圈（密封圈要适当外露3mm左右），至划线处，再将管子插入管件。
管子和管件插入时应注意其轴线在同一条直线上。
5）电动液压环压连接操作。
环压操作前应根据管材规格选用合适的钳口和环压模具。
拿出上模一侧的连接插销，揭开上模，放入安装好密封圈的管材、管件，对准环压位置后，合上上模，插上插销（确定插销插到位）。
在压力表上设定液压的上限压力值（此值不超过45MPa），打开电动机开关开始加压，当液压压力值达到该值时，电动液压机自动停止工作，卸压阀自动卸压。
完成环压过程。
当管径≥DN80的管道需进行二次环压，将管子与钳口相对旋转≥15°后，进行第二次环压。
如图所示。
插图八环压操作过程示意图
6）检查成品环压质量。
环压完成后，应检查环压部位的质量：
如环压操作彻底，则外露的胶圈边缘（约3mm）被完全环压的管口切断，使之与整个胶圈断开，可以用手轻轻撕去；如果胶圈边缘外露部分没被切断，无法用手轻轻撕掉，则说明环压操作没有压到位，应重新进行再压一遍。
7）检查已连接好的管段的质量，确保平直美观，管件方向正确。
合格后做好安装准备。
5.2.4管道安装就位
1）将在地面上连接成一定长度的管段，整体水平安装到预定位置。
高大空间的管段起吊点应均匀布置，且同时同步起吊。
吊起后轻放至安装部位的支吊架上，用管卡卡住，管卡带上螺母两到三扣，以不拧紧为限。
待整条管路排齐对正后，上紧螺母固定管道。
见插图九。
插图九：
均匀起吊
2）暗装支管直接将管段在结构施工中预留管槽中固定牢固。
3）暗敷在加气混凝土砌体墙内管道，墙面的开槽尺寸应在长宽深度三个方向扩大，扩大尺寸以能伸进相应管径的模具为限。
如DN30的管道，接口开槽部位尺寸应为100×30×150mm，这样做的目地方便管道的检修和更换：
如某一接头出现渗漏，需进行重新环压，那只
需打开这个接头部位的装饰墙面，将模具伸入即可操作。
而不需将整根管道的装饰墙面全部打开，以足够将管接头拉出并将模具套上才能操作。
见插图十。
插图十：
暗敷开槽
5.2.5管段连接成管网
1）将两管段连接施工，必须保证环压操作时管道与模具的垂直。
2）作业受限制，特别难以操作之处，如高大空间紧贴板梁下方的水平干管施工，采用一个自制小型升降平台，此升降平台有制作简单、体积小、重量轻、易于搬动和操作的特点，可以轻松搬到高空脚手架平台上，将电动液压机和模具放在此升降平台上，升到需要高度，控制好管道平直度后，进行环压连接施工。
见插图十一。
插图十一：
高大空间升降平台辅助安装
5.2.6阀门、补偿器等部件安装要点
1）立管、主干管上的阀门应设置单独的支吊架。
插图十二。
插图十二：
阀门处设支吊架
2）管道与阀门的连接采用成品管件（见插图十三），进行法兰连接和丝接。
插图十三：
成品管件
3）管道补偿器设置和安装要点
a输送热水的薄壁不锈钢管道应尽量利用自然弯补偿，直线段过长则应设置补偿器。
b补偿器的型式、规格、位置应符合设计要求。
c管道伸缩补偿器应设在两个固定支撑件的中间部位。
插图十四：
伸缩节
5.2.7分段试压
铺设、暗装、保温的给水管道在隐蔽前做好单项水压试验。
管道系统安装完后进行综合水压试验。
6、材料与机具设备
6.1材料
本工法涉及的管材与连接管件均为薄壁不锈钢（0Cr18Ni9或0Cr17Ni12Mo2）材料，管件是冲压加工成型的成品管件、带1~2道环形槽的承插式管件。
O型密封圈材料为氯化丁基橡胶，公称压力为1.6MPa，工作温度为-20OC~110OC。
管材与管件均应有产品合格证和质量证明书。
搬运过程应严禁抛、摔、拖，使管材外观明显受损。
进场后应堆放整齐，有覆盖，堆放场地不得有积水，特别不得与污水、有腐蚀性物质混放，以免影响管材表面的光泽和美观。
6.2机具和设备
主要机具有电动液压环压机、割管器、扳手、台钻、专用锉刀、压力升降工作台、砂轮切割机、电锤等。
7、质量控制
7.1采用标准：
本工法质量检验依据《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242-2002）。
7.1.1主控项目
室内给水管道的水压试验必须符合设计要求。
给水系统交付使用前必须进行通水试验并做好记录。
生产给水系统管道在交付使用前必须冲洗和消毒，并经有关部门取样检验。
符合国家《生活饮用水标准》方可使用。
7.1.2一般项目
给水水平管道应有2‰～5‰的坡度坡向泄水装置。
给水管道和阀门安装允许偏差应符合下表规定：
插表二：
管道及阀门安装的允许偏差和检验方法
项次
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
水平管道纵横方向弯曲
无缝钢管铜管
每1m全长25m以上
1≯25
用水平尺、直尺、拉线和尺量检查
塑料管复合管
每1m全长25m以上
1≯25
铸铁管
每1m全长25m以上
2≯25
2
立管垂直度
镀锌钢管铜管
每1m全长5m以上
3≯8
吊线和尺量检查
塑料管复合管
每1m全长5m以上
2≯8
铸铁管
每1m全长5m以上
3≯10
3
成排管段和成排阀门
在同一平面上间距
3
尺量检查
7.2施工时质量保证技术措施和管理方法
7.2.1应使用专用工具和专用密封圈。
环压连接使用的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。
环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。
7.2.2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。
7.2.3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，达到足够长度（一般管件本身有环型突起，见插图十四，管段到达此处则不能再深入）后，应在管段上划线做好标记。
插图十四环压示意图
预插完，将管段拔出，将O型橡胶密封圈套入管段的划线部位，再正式将管段插入管件，当管端部距划线处时停止插管。
不能用插入深度来调节管位和调整管道实际长度。
7.2.4环压时紧固的环压钳口应与管道轴心方向垂直，不得有倾斜角度，否则将影响连接质量。
7.2.5管道在安装时管卡和支吊架布置合理美观，管卡和管道应接触紧密，但不得损害管表面。
明装管道在支架上采用不锈钢支架或塑钢支架，暗装管道可用钢支架，要保证固定牢固。
支架与管道间设橡胶垫，以便形成面接触，使管道安装质量得到保证。
7.2.6成品保护。
连接完的管段应及时敷设到位，如不能及时敷设安装，应放置到平整的地方，用垫木垫起来，防止踩踏、撞压导致接口变形、松脱。
安装后的管道应用塑料薄膜包裹保护（防止其他施工工序的交叉污染，交工前除去保护薄膜，露出管道光亮美观的外表），并有稳定的固定方式。
插图十五（中间用塑料薄膜包裹的管道）已施工完毕的不锈钢管道
插图十六管道在施工中用塑料薄膜包裹
7.2.7防止电位腐蚀
薄壁不锈钢管与其他材质相连接时，防止因电位不同而产生的电化学接触腐蚀。
可采取缠生料带、绝缘垫片等绝缘材料进行连接。
8安全措施
8.1认真贯彻国家及公司有关安全施工规程和规章制度，落实各级责任制。
8.2坚持连续开展百日安全无事故活动，坚持安全施工与经济责任制挂钩。
8.3凡参加现场施工人员，每年接受一次统一安全教育和安全基本知识考试，并坚持每年所招临时工必须进行三级安全教育后才能允许上岗。
8.4进入施工现场的人员要戴好安全帽，管进作业或高处作业人员应系安全带（不包括在爬升架平台上工作人员），登高人员不准穿塑料底鞋和硬底鞋。
8.5环压操作时，应注意施工用电安全，应配备专用三级开关箱。
8.6管道安装时，每一配管小组应进行安全教育和技术交底。
9环保措施
由于环压连接操作环保清洁，不像焊接、丝接等产生声光污染和废渣、废气、油污等污染。
环压连接采用电动液压传动，则不会产生上述污染。
但要防止电动油泵漏油。
可在操作前在油泵下垫木板橡胶
垫等，预防油泵漏油污染地面的现象发生。
10效益分析
薄壁不锈钢管环压连接工艺施工，相比普通钢管的套丝和焊接工艺，效益主要是以下因素：
材料寿命、工时、安全、质量、社会效益、环保效益。
10.1采用薄壁不锈钢管电动液压环压工艺，除质量可靠，安全性高，环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。
10.2与普通钢管的螺纹连接和焊接方式相比，薄壁不锈钢管在管段与管段的接长连接、主管与支管的三通连接或管段上的90o弯头等情况下的连接施工时，其环压连接操作简单，所需用的机械设备也简单方便。
10.3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。
10.4薄壁不锈钢管在输配水管道中使用有非常良好的防锈性能，但是价格相对比普通钢管和塑料管高。
在充分保证管道的强度和刚性的条件下，应使用薄壁型不锈钢管道。
另外不锈钢的使用寿命较钢管和塑料管长，因此总的来讲价格也不算高。
不锈钢管道的外观非
常美观这一点是不能单纯地用价格来衡量的。
插表三薄壁不锈钢管与其它材料的比较优势
性能
管材
抗拉强度MPa
耐水腐蚀
耐水流速度腐蚀
耐外环境腐蚀
热传导率
Cal/cm.s.℃
卫生性能比较
寿命
比较
不锈钢管
≥520
优
优
优
优
0.039
优
70年
铜管
≥210
优
良
一般
中等
0.943
良
35-50年
钢塑管
优
优
良
外壁生锈内层优
取决于内层材料
取决于内层材料
15-30年
塑料管
良
优
良
优
0.12x10-3
取决于化工辅料的卫生性能
25-30年
插表四效益分析对比表
序号
比较因素
不锈钢管环压连接方式
钢管丝接、焊接连接方式
1
材料寿命
70年
20-30年
2
工时（按DN80计算）
7分钟/每个接口
15~20分钟/每个接口
3
安全
安全有保障
动火作业，
安全保障性低
4
质量
外观效果好
较难控制
外观质量差
5
社会效益
良好的外观效果给标志型建筑增添了较强的观感效果，带来的是未来的社会效益，受业主、监理及社会各界认可
外观差、工艺及材质都很普通甚至落后
6
环保效益
无废渣、废气产生，无光、噪音等污染，有较高的环保效益
耗电量大、会产生光、噪声污染，有废气、废渣、油污等产生
11应用实例
****航站楼工程，总建筑面积14.91万平米，框架三层。
应用了
本工法施工，至今无渗漏等质量投诉发生，取得了较好的效果。
*****站工程，总建筑面积35.24万平方米，框架四层。
其虹吸雨水系统预埋在箱梁内部分为薄壁不锈钢管，自开工建设以来，经分段试压合格，通过业主方验收。
****大酒店工程4.5万平米，地下二层，地上三十一层，其给水系统应用了此工艺，至今无渗漏等质量投诉发生，取得了较好的效果。
插图十七武汉****扩建工程全貌
插图十八安装于地下室的薄壁不锈钢管（表面已做保护）
图十九安装于楼板下的薄壁不锈钢管
插图二十安装于管沟中的薄壁不锈钢管
插图二十一薄壁不锈钢管与阀门的连接
插图二十二薄壁不锈钢管转弯处的一些处理
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