節能無縮徑內搪瓷絲連管件的技術特點和應用范圍

節能無縮徑內搪瓷絲連管件的技術特點和應用范圍

中國建筑西北設計研究院有限公司 , 西安 　 710003;

成都貝根管道有限責任公司 , 成都 　 611330)

　　摘要 　傳統襯塑可鍛鑄鐵管件存在的一些缺陷 , 已成為鋼塑復合管系統進一步推廣應用的瓶頸。節能無縮徑內搪瓷絲連管件通過對傳統可鍛鑄鐵管件基本結構的改進 , 有效克服了傳統襯塑可鍛鑄鐵管件的缺陷 , 與鋼塑復合管的配套使用 , 可有效提升鋼塑復合管系統的市場競爭力。

關鍵詞 　無縮徑 　節能 　內搪瓷絲連管件 　鋼塑復合管

　　近年來 , 我國新型給水管道產品發展十分迅速。經過幾年的應用實踐證明 , 以鋼管為外層 , 塑料管( 或塑料塗層 ) 為內層的鋼塑復合管 , 由于其同時兼有鋼管良好的機械性能和塑料管良好的衛生性能 ,優異的性價比使其在新型給水管道產品中異軍 突起 , 受到人們的高度關注。國內外給水管道系統的發展表明 , 某一類管道產品的大規模應用 , 是與一個地域內一 定時期的經濟發展水平同步的。例如 , 鋼塑復合管在美國、日本等的輸水管道中 , 均在某一特定歷史時期曾擁有過 80 % ～ 90 % 的市場占有率。我國的經濟發展正處于起飛的初級階段 , 鋼塑復合管良好的性能和適中的價格 , 使其與我國當前的國情相符合。不難預料 , 從市場認可度、用戶接受度、價格、技術等幾個方面來看 , 鋼塑復合管在未來幾年內完全有望成為新型給水管道領域內的主 導產品。在鋼塑復合管面臨良好市場機遇的情況下 , 反思鋼塑復合管本身的技術性能不難發現 , 近年來在各鋼塑復合管廠家的共同努力下 , 襯塑鋼管和塗塑

鋼管的技術性能已有了的進步。例如鋼管與塑料管之間的結合強度指標 , 一大批襯塑鋼管廠家生產的 產 品 的 實 測 值 已 達 1 ～ 3 MPa, 超 過 了CJ/ T 136 — 2001 標準的數倍乃至數十倍。這便給鋼塑復合管系統的廣泛應用奠定了堅實的基礎。但是正像近年許多專家所指出的一樣 , 鋼塑復合管系統目前存在的主要問題 , 已不在管材方面 , 而在管件方面。與鋼塑復合管配套使用的襯塑管件的技術性能還存在一些缺陷 , 其存在的問題已成為鋼塑復合管路系統進一步推廣應用的瓶頸 , 亟待加以改進。

1 　傳統襯塑可鍛鑄鐵管件存在的主要缺陷鋼塑復合管只有與管件配套使用時 , 才能構成有效的管路系統。由于傳統的可鍛鑄鐵管件的內壁易銹蝕 , 會對其輸送的流體造成二次污染 , 所以當其與襯塑鋼管或塗塑鋼管等新型環保管材配套使用時 , 必 須對其內壁進行襯塑或塗塑等防腐處理 , 以解決其內壁銹蝕問題。但僅對其內壁進行塗塑處理的管件 , 由于無法隔絕沒有防腐鍍層的襯塑或塗塑鋼管端面與輸送流體的接觸 , 因而其防腐蝕、防污染的措施是不完善的。為解決這個問題 , 現在與襯塑鋼管和塗塑鋼管配套使用的 , 主要是一種被稱為溝縫式襯塑可鍛鑄鐵管件 ( 見圖1)。

圖 1 　溝縫式襯塑可鍛鑄鐵管件

從結構上看 , 該管件是在傳統的可鍛鑄鐵管件

內壁襯塑的同時 , 在管件內加工出一個塑料舌管 , 該

舌管與管件內螺紋間形成一個溝縫 , 然后在溝縫中

放置一個橡膠密封圈 , 當管材與管件通過螺紋連接

和密封時 , 管材端面壓縮溝縫內的橡膠密封圈 , 從而

使管材端面和管件內壁不與流體接觸而實現鋼管端

面防銹蝕的目的。從使用性能上看 , 這種結構的襯

塑管件 , 存在四個明顯缺陷 :

(1) 因舌管的存在會明顯減少管材的通水截面積 , 影響流量 ( 見表1)

表 1 　襯塑鋼管、可鍛鑄鐵管件及搪瓷管件通徑比較

DN / mm 15 20 25 32 40 50 65 80 100

CJ/ T 136 — 2001 襯塑鋼管通徑 / mm 12.8 18.3 24 32.8 38 50 65 76.5 102

CJ/ T 137 — 2001 襯塑可鍛鑄鐵管件通徑 / mm 9.5 14.5 18.5 27.5 32.5 43 57 68 94

Q/ 76860605 - 0 1 1 - 2005 無縮徑內搪瓷管件通徑 / mm 13 20 25 32 40 50 65 80 100

從表 1 可知 , 按照 CJ/ T

137 — 2001 制造的襯塑可鍛鑄鐵管件的通徑與襯塑

鋼管的通徑相比 , 幾乎要減小一級。因此 , 在實際使

用時 , 在水壓不變的情況下 , 要想得到相同的流量 , 必

須對管材和管件的選用加大一級才行 , 這必然造成ji

大的資源浪費 , 增加用戶的負擔。

(2) 在輸送熱水時 , 因塑料舌管易受熱變形 , 會

使原結構被破壞而失效。變形嚴重的甚至會造成管

道堵塞。

(3) 由于管件內襯塑料的收縮變形 , 內襯塑料

層與外層鋼坯間易形成夾層縫隙 , 如果管路安裝時

橡膠密封圈未被充分壓縮 , 流體會滲入夾層縫隙 , 從

而造成管件內壁銹蝕。

(4) 由于管件直接采用普通可鍛鑄鐵管件為坯

件 , 在工程實際安裝中 , 可能存在用普通可鍛鑄鐵管

件冒充襯塑管件使用的隱患 , 會給用戶帶來直接的

經濟損失和健康危害。

2 　節能無縮徑內搪瓷絲連管件的結構與性能特點

　　針對上述問題 , 節能無縮徑內搪瓷絲連管件對

傳統襯塑可鍛鑄鐵管件的不合理結構部分進行了改

進 , 從而克服了原管件存在的問題 ( 見圖

2)。

圖 2 　節能無縮徑內搪瓷絲連管件

2 1 1 　結構特點

該管件重新設計了可鍛鑄鐵管件坯件 , 在管件

絲連部分末端設計了一個凸臺 , 在凸臺上加工出了

一個外窄內寬的梯形凹槽 , 用以放置端面密封圈 , 這

樣一方面取消了原襯塑管件的舌管結構 , 另一方面

也可保證端面密封圈不會因安裝不到位而掉入管道

系統中。同時管件內壁采用防腐性能十分優異的搪

瓷防腐層。這種結構特點使得該管件與傳統襯塑可

鍛鑄鐵管件相比 , 具有了一些突出的性能特點。

2 1 2 　性能特點

(1) 該管件保留了螺紋連接的基本結構 , 從而

確保了管路系統連接的可靠性。特別是在熱水系統

使用時 , 由于管材與管件靠管螺紋密封和連接 , 一方

面由于管材與管件線膨脹系數一致 , 當溫度變化時 ,

不會出現滲漏現象 ; 另一方面也排除了在輸送熱水

時 , 因塑料舌管易受熱變形而導致的失效或堵塞。

(2) 該管件各規格內壁均采用搪瓷技術 , 防腐層

與管件通過高溫燒結為一體 , 防腐性能強 , 耐熱性好 ,

耐磨性好 , 不會出現分層剝離的現象。可廣泛用于

冷、熱水系統。也可廣泛用于消防和燃氣輸送系統。

(3) 該管件的過水截面直徑均等于或大于管材通

徑 ( 見表 1) , 不會對輸送流體產生任何截流和阻礙現

象。在水壓不變的情況下 , 不會對流量產生不利影

響。這既可給設計人員的流量計算帶來方便 , 更重要

的是還可按規定的規格型號選用管材和管件。

(4) 該管件具有端面密封裝置 , 可有效隔絕沒

有防腐層的襯塑鋼管和塗塑鋼管端面的金屬與流體

接觸 , 較好地防止對輸送流體的二次污染。

(5) 該管件冷熱水通用 , 使用壓力 ≤ 2 MPa, 使

用溫度 ≤ 95 ℃。

(6) 該管件外形與普通可鍛鑄鐵管件可以直接

區分 , 可防止偷梁換柱行為。

(7) 該管件生產工藝簡單、安裝方便 , 在價格方

面與現有襯塑可鍛鑄鐵管件相比 , 具有競爭優勢。

3 　節能無縮徑內搪瓷絲連管件的應用范圍

該管件的技術性能決定了它可廣泛用于冷水、

熱水和中 央空調的循環水系統 , 也可廣泛用于消防

和燃氣輸送系統。特別是由于其采用絲扣連接方

式 , 在熱水和中 央空調的循環水系統等工況相對惡

劣的情況下 , 有特別優異的應用前景。