建筑用不銹鋼管件的連接性能檢測設備概述★

葉慧麗 王 瓊 甘凝嵐 劉 波 許學斌 賈 欣

(江蘇省產品質量監督檢驗研究院，江蘇 南京 210007)

1 管件連接性能的背景簡述

隨著國民經濟的高速增長，城鎮住宅、公共建筑和基礎設施等大量建設，給老百姓的生活用水供給這一“命題”提出了新的更高要求，水質優良、材料的環保與可持續發展等受到了社會的普遍關注。在水廠供水水質達標的情況下，終端水質良莠不齊，其根本原因在于輸水系統有害物析出、腐蝕等造成的二次污染。另外，國內輸水材料的非環境友好性也造成了巨大的環境污染與資源浪費。因此，選擇安全衛生、綠色環保、性質穩定的供水管道材料對水質安全、飲水健康、建筑體自身的使用價值等具有決定性的影響[1-3]。

同鍍鋅管、鑄鐵管、復合管、銅管以及塑料管等傳統供水組件相比，不銹鋼管件具有優異的穩定性、衛生性、耐腐蝕性、環保性能及使用年限長等優點，目前是綜合性能最好的管道之一，在全球范圍內的市場占有份額也日益擴大。德國、日本等發達國家60%以上的建筑輸水管道是采用不銹鋼管件，雖然我國自20世紀90年代末才開始推廣生產和使用，但歷經數十年的快速發展，也已成為主流趨勢[4,5]。

目前，在不銹鋼管材管件領域有GB/T 19228.1—2011和GB/T 19228.2—2011兩項國家標準，標準中針對管件的規格、材料、力學性能、工藝性能、密封性能、連接性能等項目的檢驗檢測進行了規定，前五項作為出廠檢驗項目，上市前必須進行檢測。而連接性能作為型式試驗項目，包括耐壓試驗、負壓試驗、拉拔試驗、冷熱水循環試驗、水壓彎曲撓角試驗、水壓振動試驗及壓力波動試驗七項，企業在生產過程中無需強制檢測；但是它們對供水管道在使用過程中的安全性、可靠性、耐久性和壽命影響顯著，甚至可以說七項試驗項目才是考核不銹鋼管材管件作為輸水組件是否安全可靠、經濟耐用的關鍵性重要指標。

然而，在公開文獻中卻無法查詢到與連接性能檢測設備相關的信息。同時，經過長時間的走訪與調研，國內目前也沒有檢測管件產品連接性能的專用試驗設備，行業內僅有一家企業具有自制的簡易檢測構件，在試驗精度、計量檢定、試驗可靠性和穩定性等方面存在缺陷與劣勢，且還未形成整套設備，不能完全符合標準的試驗要求，因此也就無法完成連接性能中七個子項目的檢驗檢測。

2 檢測設備研制的主要目的與技術指標

連接性能檢測設備的缺失可能會產生以下后果：

1)企業在生產過程中無法針對該項目開展自檢，不能充分保證所生產的產品能夠完全滿足標準要求；

2)作為使用范圍廣泛的供水系統材料，不銹鋼管材管件由于缺乏相關的檢驗檢測設備，勢必對重大建筑工程項目的安全性、可靠性和使用壽命帶來一定的質量風險隱患；

3)由于該類關鍵檢測設備的缺失，各級市場監管部門無法對該類產品的標準符合性進行全面、綜合性的考核，更無法有針對性地對該行業進行充分的產品質量安全評估，造成質量監管的空白與缺失，甚至會影響工程建設方、消費群體對該類產品的信任度和市場推廣的前景。

在“質量強國”“質量強省”的背景下，江蘇省產品質量監督檢驗研究院開展了對不銹鋼卡壓式管件連接性能試驗專用設備的研制工作。前期，江蘇省產品質量監督檢驗研究院對不銹鋼卡壓式管件產品已進行了近千批次的常規化學、外觀尺寸、力學性能、液壓性能的檢測，并出具了相應的檢測報告，獲得了良好的社會影響力。同時也與江蘇省內不銹鋼管材管件企業保持著持續穩定的交流合作，為設備的研制提供了充分的技術基礎和溝通平臺。

最終成型的不銹鋼卡壓式管件組件連接性能試驗設備，主要包括七個試驗裝置：耐壓試驗裝置；負壓試驗裝置；拉拔試驗裝置；冷熱水循環試驗裝置；水壓彎曲撓角試驗裝置；水壓振動試驗裝置；壓力波動試驗裝置。可達到的主要技術指標分別為：

1)耐壓試驗裝置：裝置可施加壓力不小于2.5 MPa，保壓時間不小于1 min；

2)負壓試驗裝置：裝置抽真空度不大于80 kPa，保壓時間不小于1 h；

3)拉拔試驗裝置：裝置施加壓力不小于0.6 MPa；

4)冷熱水循環試驗裝置：加熱裝置溫度控制不劣于±5 ℃，施加壓力不小于1.6 MPa，輸水泵冷熱水交替時間不大于1 min；

5)水壓彎曲撓角試驗裝置：裝置可施加壓力不小于1.7 MPa；

6)水壓振動試驗裝置：裝置可施加壓力不小于1.7 MPa，振動裝置可持續工作次數不小于100萬次；

7)壓力波動試驗裝置：裝置可施加壓力不小于2.5 MPa，輸水泵注水時間不大于10 s。

在耐壓試驗、水壓彎曲撓角試驗、水壓振動試驗、壓力波動試驗中，樣品管件的兩端與薄壁不銹鋼管卡壓連接，組成一組試樣進行試驗。在負壓試驗中，樣品管件使用3個不同公稱尺寸的管件與薄壁不銹鋼管卡壓連接，組成一組試樣進行試驗。在拉拔試驗中，樣品管件的兩端與薄壁不銹鋼管卡壓連接，組成一組試樣，在鋼管中部焊接一個內螺紋接頭，鋼管兩端壓扁后焊死，壓扁位置為組件的兩端，壓扁處需平整，不得有裂紋。

基于該檢測設備的研制，對提升檢驗檢測機構的檢驗裝備水平、促進行業的持續健康發展、保障人民群眾的健康安全以及全面實施該類產品質量監管方面具有重大的經濟效益和社會效益。同時，針對上述7套檢測設備，申請了知識產權保護，目前已獲得了實用新型專利授權。

3 檢測設備應用領域

隨著社會的發展進步，不銹鋼管件以其幾乎為零的漏水率和優異的健康性能等被城市供水和建筑給水領域優先選用，能夠使城市供水管網的漏水率大幅度降低，供水水質將得到充分保障。它在安全性、耐久性、經濟性、可靠性、環保性、清潔性和施工便利快捷等方面優勢突出，為保護水資源、保護人們的健康和提高生活質量，保護環境和促進社會經濟可持續發展能發揮關鍵的作用。因而，對于不銹鋼管件的連接性能的檢測需求無疑具有很大的市場空間，配套的檢測設備將發揮重要的作用，以此來加強相關產品的質量監管。同時，在直飲水、熱水、消防、排水、采暖、醫藥、食品、化工、船舶等領域它也具有廣闊的推廣前景。

4 結語

不銹鋼管件目前作為主流的建筑中輸水管道組件產品，首次在國內研制出能夠檢測連接性能的儀器設備，對于提升檢驗檢測機構技術水平、保障人民群眾飲用水安全健康以及維護建筑的正常安全使用具有十分重要的意義。