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連接方式
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連接方式

  • 分類:技術賦能
  • 發布時間:2020-06-04 00:00:00
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概要:
概要:
詳情

 

各種薄壁不銹鋼水管綜合性能比較
 
目前國內薄壁不銹鋼連接主要有單卡壓、雙卡壓、環壓、承插焊接等方式。下面就這幾種連接方式從產品生產工藝、性能、施工便利性等綜合進行比較。
 

連接方式
性能

單卡壓

雙卡壓

環壓

承插焊接

技術來源

德國M公司

德國Viega公司

源自卡壓技術原理

工業焊接

生產標準

國標GB/T19228-2011

國標GB/T19228-2011

國標
GB/T33926-2017

企業標準

技術應用情況

國外應用超過60年,國內應用約20年

國外應用超過50年,國內應用約20年

國外無此產品,國內應用約7年

國內應用約10年

連接結構

通過專用工具對管材管件進行壓接,壓接口處斷面成六角型(DN50以下)或圓形(DN50以上),利用不銹鋼的剛性起到連接作用,管材管件壁厚決定了剛性的強弱。因此國標中要求材料的最小壁厚不得低于卡壓國標。

通過專用工具在管件密封圈R口兩側 壓接,壓接口處斷面成六角型(DN50以下)或圓形(DN50以上),利用不銹鋼的剛性起到連接作用,管材管件壁厚符合國標中要求材料的最小壁厚 。

通過專用工具對管材管件進行壓接,壓接口處斷面成近似鼓起的圓形,利用不銹鋼的剛性起到連接作用,管材管件壁厚決定了剛性的強弱。

利用氬弧焊槍對管材外緣進行焊接,通過熔化的不銹鋼液來連接管材管件。

連接結構特點

管件R口在工廠制作完成,并通過固溶工藝消除應力集中現象。
接口斷面呈六角型,不會因安裝管道附件發生旋轉現象(DN50以下多采用螺紋連接)。

管材管件的六角變形量比環壓的鼓起圓形小,應力集中現象比環壓弱 ,應力控制在適當范圍,連接處不會發生應力集中造成破壞。

基本特點同單卡壓

 

因R口外有一承口段,有效提高抗拉拔力、有效保護因外力對R口形狀的破壞進而提高保護密封圈壓縮比的均勻。
有效保護密封圈不被灰塵、紫外線損害。

管件無R口,在安裝時需用專用工具壓接形成R口,管件變形量大,應力集中。因施工現場無法進行固溶工藝消除應力,因此R口有應力釋放過程,2至5個月引起管道松動漏水并容易產生應力腐蝕,特別是溫度較高的場合。連接處斷面近似圓形,會因為安裝管道附件使管材管件發生旋轉現在進而造成滲漏。

管材較薄,焊接過程容易焊穿管材,一旦焊穿,不易修補。
焊接時高溫造成不銹鋼內部金相組織損壞,導致焊縫處耐腐蝕性能低
無法完成焊接后的固溶、酸洗鈍化工藝,使焊縫處于最薄弱狀態

密封結構

O型密封圈,線性縱向密封,密封各點壓縮比均勻,在所有密封圈形狀中,O型彈性最佳

 O型密封圈,線性縱向密封,密封各點壓縮比均勻,在所有密封圈形狀中,O型彈性最佳

環狀壓縮寬帶腔密封,斷面呈矩形屬于面密封,因不能保證100%的圓環壓縮,密封圓周各點壓縮比不均勻,易發生滲漏。
矩形截面的結構,更適合法蘭方式的連接

 無密封圈

密封材料

氯化丁基,永久壓縮比較高,符合國家標準。

密封圈為黑色,更耐紫外線老化

三元乙丙橡膠,符合國家標準,永久壓縮比較好,耐老化,是目前廣泛應用在衛生要求高、密封要求高的各種給水配件的材料。民用給水管道上壽命經上海高分子研究所驗證高于管道壽命。

密封圈為黑色,更耐紫外線老化

采用硅膠,相對較軟,永久壓縮比不足,易吸水。該材料無相關國家標準。
硅橡膠目前在給水密封材料中一般在鋼絲軟管連接的密封,屬于壽命較短需維修的密封材料。一般在給水材料里使用壽命在5年。
目前硅橡膠一般多應用在使用壽命不長,非給水管道密封場合,如奶嘴。因此卡壓國標沒有把硅橡膠列入國標中。

 無密封圈

管件工藝

生產工藝復雜,技術含量高
螺紋配件采用硅溶膠精密鑄造,管件采用冷沖壓,并經過固溶、酸洗鈍化處理

密封圈已裝配在管件的R口內

同單卡壓

生產工藝簡單
管件及螺紋件采用擠壓式生產
管件無安放密封圈的R口,管件不含密封圈(分開銷售)。把應在工廠內裝配的密封圈在安裝時放入,屬于卡壓類配件的半成品。

冷沖壓工藝

其他配件(如螺紋接口)

硅溶膠精密鑄造,可保證鑄件的物理性能,無應力集中現象。

螺紋配件外六角尺寸規格符合國家標準,可用標準扳手施工,施工便捷

硅溶膠精密鑄造,可保證鑄件的物理性能,無應力集中現象。
螺紋配件外六角尺寸規格符合國家標準,可用標準扳手施工,施工便捷

無縫不銹鋼管冷擠壓生產,易形成應力集中現象
螺紋配件的外六角尺寸規格不規范,不能使用標準扳手,只能使用管鉗,施工不便。

無縫不銹鋼管冷擠壓生產,易形成應力集中現象
螺紋配件的外六角尺寸規格不規范,不能使用扳手,只能使用管鉗,施工不便

工作壓力

工作壓力1.6MPa,符合國家標準

工作壓力1.6MPa,符合國家標準

工作壓力1.6MPa,符合國家標準

工作壓力1.6MPa,符合國家標準

管材規格

符合國標GB/T19228,以DN25為例,管實際內徑為26.58mm。

 同單卡壓

符合國標GB/T33926的要求,以DN25管為例,實際內徑為23.8mm,水流量較低 

DN25管為例,實際內徑為23.8mm,水流量較低

管材壁厚

符合國標

符合國標

壁厚低于卡壓國標要求,一般是國標壁厚的70-80%,安全性較差。

與環壓相同

材料造價

因管材壁厚,管材、管件總造價較合理

管材、管件造價較合理。

因外徑、壁厚低于國家標準要求,單個產品重量是卡壓產品的70-80%,總造價較低。

管件價格不含密封圈,如含密封圈價格,管件造價與卡壓接近。

因管材、管件外徑、壁厚低于國家標準要求,單個產品重量是卡壓產品的70-80%總造價較低。

施工成本

一次壓接成型,安裝時間短

工序簡單,只需把管子直接插入管件,因管件已安裝好密封圈。節約安裝時間

 同單卡壓

安裝時間長,需二次或三次進行壓接才能完成,造成工時較長。
工序復雜,安裝時需現將密封圈安裝到管子上,然后在進行壓接。如密封圈沒有安裝到位,需拔出管子重新安裝。這樣又造成安裝比卡壓多出近15%的時間。

氬弧焊工薪金比普通水工薪金高

需要焊絲、氬氣等輔料,輔料,動力電,這些輔料約占材料的9%
安裝時間長,約是卡壓安裝時間的1.6倍
內氬氣保護準備時間,與卡壓壓接時間基本相同

使用壽命

不銹鋼70年,因壁厚符合國標,抵御環境其他因素的腐蝕能力較強。
密封圈,氯化丁基橡膠可達50年

同單卡壓
密封圈,采用三元乙丙橡膠,使用壽命高于管道壽命

不銹鋼70年,但壁厚比卡壓式連接薄,沒有設定腐蝕余量,存在環境其他因素腐蝕的危險。

密封圈,硅橡膠5年后性能下降

不銹鋼70年,但壁厚比卡壓式薄,沒有設定腐蝕余量,存在環境其他因素腐蝕的危險。

焊縫處如焊接工藝不到位,已出現質量問題。

消防要求

無明火,無消防隱患

無明火,無消防隱患

無明火,無消防隱患

安裝時產生明火,有消防隱患。

輸送能耗

節約能耗

節約能耗

內徑小,如同等時間內輸送同量水,能耗較高

內徑小,如同等時間內輸送同量水,能耗較高

管內壁有焊縫殘留焊渣,水流阻力較大,增加能耗

日常維護

免維護

免維護

2年后因滲漏需要維護,10年后需更換密封圈

如焊接工藝不到位,則維護周期短

 

分析:
1、 單從材料采購成本比較,承插焊接成本最低,環壓次之。
2、 從產品安全性比較,雙卡壓優于單卡壓,單卡壓優于環壓與承插焊接。
3、 從安裝成本上分析,雙卡壓、單卡壓最低,環壓與焊接較高。
4、 從消防要求上分析,承插焊接風險較高,特別是與內裝修同時施工,容易造成火災。
5、 從密封性能上看,環壓最差。
6、 從日常維護與能耗上分析,環壓最差。
總結:
不銹鋼材料成本與安裝費用的綜合成本上看,這四種連接方式相近,但如考慮使用壽命、維護費用及日常能耗上看,雙卡壓和單卡壓最優。環壓和承插焊接正是利用人們對不銹鋼材料的不了解,誤導消費者這兩種材料的采購成本低。從辯證的角度分析,事物是既對立又統一。減少產品材料的用量是可以降低材料成本,但安裝費用和日常維護費用會相應提高,使用壽命會相應降低。雙卡壓和單卡壓產品雖然原材料用量比環壓和承插焊接略高,但大大提高了產品的壽命,減少了日常維護費用,降低了使用能耗。因此,雙卡壓和單卡壓的連接方式,才是最科學的也是最佳的薄壁不銹鋼連接方式。
 

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