建筑薄壁不銹鋼管采用問題范文

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1管徑的問題

在目前薄壁不銹鋼管的使用當中出現了許多新品牌的管材,有許多管材的管徑越來越小,如在GB/T19228·2中規定的DN15的管子外徑為18mm或15·88mm,但在市場上出現了外徑為14mm甚至更小的管徑作為DN15的管子來用,雖然不銹鋼材料有阻力小的優點,但外徑為14mm的管子比15·88mm的流量要少約20%,比18mm的要少約36%,雖然在造價成本上有所降低,但實際管材的強度和剛度以及安全性、設計時的合理性(流量減少并水頭損失一定增大)就要大大降低了,在廣東某一別墅樓盤采用小管徑的管材,由于敷設距離較長,造成水頭損失過大,壓力太低不能啟動熱水器的現象。

2焊接的問題

現在薄壁不銹鋼管產品的焊接連接方法主要是采用承插氬弧焊式連接,雖然有焊接成為一體的優點,但以下幾方面是必須面對和需要解決的:

(1)施工水平問題:焊接是一項要求很專業的技術,很多專家包括現場施工人員認為,焊接完畢后,不可拆卸,在實際的許多施工現場由于要進行更改,造成了非常的不便,于是許多施工人員不愿采用。由于氬弧焊接需要專門的設備,且薄壁不銹鋼管材的厚度很薄(如DN15的厚度只有0·6mm,實際要低于此尺寸),要專門的持證的且有一定等級的焊工才能完成,對操作者的水平要求很高,而在實際的施工現場工地人員流動性大,如果用沒有焊接操作證的人員焊接,不能合理地調整電流、氬氣等,且受到施工現場空間以及人為因素的影響,經常會發生虛焊、漏焊甚至焊穿管材的現象,雖然在試壓時不會出現漏水的問題,但會存在很大的施工隱患,在使用一定時間后,由于熱脹冷縮等因素的影響,會造成以后的漏水。

(2)熱處理問題:作為薄壁不銹鋼管和承插式管件在工廠加工時可以對焊接的地方進行固溶處理,但安裝施工現場,焊接管材和管件時受施工場地的限制,不可能進行固溶處理,因為奧氏體不銹鋼緩慢經過450~800℃溫度范圍時,有碳析出,形成的碳化鉻析出在晶料邊界,其附近的鉻含量因而減少,形成缺鉻區,造成耐腐性大減。經過以后的長期使用,會在焊縫處產生不銹鋼材料最怕的晶間腐蝕,如果不銹鋼材料的含碳量偏高,在焊縫處會提前造成管材的失效,而這個缺陷的出現一定是在一定時間的使用后才會出現,在當時的試壓是試不出來的。

(3)熱脹冷縮的問題:金屬材料隨著溫度的變化而產生的破壞力是很大的,所以熱膨脹系數對于不銹鋼材料來說是很重要的因素。熱膨脹所帶來的影響不能簡單地在產品生產出來時用拉拔力的數值來確定,比如以前用得多的螺紋連接就非常容易受到熱脹冷縮的影響,因管材和管件無法延伸或縮短而經常發生疲勞爆裂的情況,如果溫差越大,破壞力就越大。故薄壁不銹鋼管材和管件的連接如果暗埋安裝,一定要充分考慮材料的熱脹冷縮性能,而通過氬弧焊焊接的承插式管件,較難達到母(管)材和管件與焊縫的一致,由于管材的壁厚太薄,且很難達到冷卻均勻和一致,應力無法消除,尤其在北方管道埋設大多在夏秋季節,從而導致水管產生與埋設時的最大負溫差達35℃左右(用在熱水或蒸汽方面就不止了)(《自來水管爆裂的成因和對策》南京自來水總公司管線管理所著),尤其在氣溫驟降時,在沒有安裝管道伸縮節的情況下,管道軸向受拉會引起管材和管件焊縫的拉裂,如果處理不好,存在的氣孔、虛焊等就是熱脹冷縮時破壞的缺陷,隨著時間的推移就會暴露無遺,所以在暗埋的情況下一定要注意安裝工藝的合理性了(如加伸縮節等)。

3管壁厚度的問題

在薄壁不銹鋼管的使用上,壁厚的選擇在條件允許的情況下(尤其是在資金充裕的情況下),設計時盡量選用壁厚大的管材,這樣可大大提高管材使用的安全性(因為不銹鋼管在某些使用不當的環境下還是存在腐蝕的,可以用材料厚度來換壽命和安全性)。用于實際建筑結構、化工設備以及其他場合使用的焊接管材的厚度最好不要少于1·2mm,因為只有這樣才可以保證焊接時由于壁厚的偏差、管材的變形(如橢圓或壓迫變形)以及安裝的誤差偏離等因素造成的管道系統安全性的降低,至少到現在還沒見到用于焊接時的管材的壁厚低于1mm的國際標準和其他國家的標準,而我們發現現在在焊接使用中的薄壁不銹鋼管徑和壁厚大大超出這個標準(如DN15是14×0·6和DN20是20×0·6等等),有的不銹鋼復合管材的不銹鋼的壁厚有的甚至低于0·3mm,在產品安裝后的試壓可能完全沒問題,但經過長期的使用,受熱脹冷縮以及水錘甚至外力的作用,太薄的不銹鋼管的強度和剛度就要受到考驗了,雖然在造價成本上降低,但實際管材的強度和剛度以及安全性、設計時的合理性就要大大降低了,并且光潔的不銹鋼與復合材料的離層問題是由兩大不同類的材料性質已經決定了的(二者的熱膨脹系數相差太懸殊),目前在制造工藝上還沒辦法解決,所以薄壁不銹鋼復合管表面看起來光亮硬朗,當壁厚太薄其實完全不具備金屬材料長期使用時要求的剛度和強度,在現實的使用中已經開始出現離層滲水接頭漏水的問題了。

4其他

在建筑或其他使用的地方,薄壁不銹鋼管材和管件的使用一定要考慮使用的環境和以后的更新、維護。合理地選用合適的材質,既要考慮當時的造價成本,也要考慮以后的維修保養費用,如果以后的更新維修保養很麻煩或很不方便的話,那自然當時的成本是上升的了。如果不銹鋼材料維護不當也會造成薄壁不銹鋼管提前失效(如圖1在工地現場沒拆除包裝材料產生的不銹鋼管材間隙腐蝕(因為在間隙內的溶液不能流通,造成內外離子濃度的差異,形成金屬離子電池)和洗滌劑的腐蝕)。