壓接式涂覆碳鋼管在老舊小區(qū)改造中的應(yīng)用

遇子一

(北京市煤氣熱力工程設(shè)計(jì)院有限公司,北京100032)

1 概述

伴隨著社會發(fā)展,城市中的一些建筑及配套設(shè)施相繼到達(dá)了生命周期末端,許多老舊小區(qū)的配套管線需要更新?lián)Q代。特別是許多老舊小區(qū)戶內(nèi)的低壓燃?xì)夤艿酪呀?jīng)服役超過20 a,老化非常嚴(yán)重。加上傳統(tǒng)的管道連接工藝,存在漏氣風(fēng)險,一旦發(fā)生事故,后果不堪設(shè)想。以廣東省為例,2023年7月,廣東省住房城鄉(xiāng)建設(shè)廳、廣東省發(fā)展改革委聯(lián)合印發(fā)《廣東省城市燃?xì)夤艿览匣赂脑鞂?shí)施計(jì)劃(2022—2025年)》,明確指出,至2024年底前,廣東省全省累計(jì)計(jì)劃完成約1 900 km燃?xì)夤艿馈?0個燃?xì)鈴S站設(shè)施、250×104戶居民用戶、3 500家非居民用戶的安全隱患更新改造。使用新型管材,升級連接工藝,消除老舊小區(qū)內(nèi)燃?xì)夤艿赖穆怆[患迫在眉睫。

2 傳統(tǒng)管材及安裝工藝存在的問題

目前,老舊小區(qū)內(nèi)在役的燃?xì)夤艿?主要為鍍鋅鋼管和無縫鋼管。鍍鋅鋼管用于立管后用戶支管,與燃?xì)獗怼⒃罹哕浌苓B接;無縫鋼管用于沿外墻敷設(shè)的立管。這兩種管材經(jīng)過多年的使用,證明其更適合用在新建工程中,不適合有居民居住的既有住宅改造工程。其原因如下。

① 工序繁瑣,效率低

戶內(nèi)鍍鋅鋼管采用螺紋連接,若管道長度不合適,需要截取管道后現(xiàn)場套絲,連接處無鍍鋅層保護(hù),套絲處減薄,易腐蝕。連接處螺紋需要纏繞生料帶。對施工人員的經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)要求高,工序繁瑣、施工期長、效率低。

② 質(zhì)量難把控,有輻射污染

老舊小區(qū)燃?xì)饬⒐芨脑煲话悴捎醚赝鈮Ψ笤O(shè)形式,采用無縫鋼管焊接,同樣對焊接工人的水平要求較高,對于一些不易焊接的固定焊口,很難保證焊接質(zhì)量。在焊接過程中會產(chǎn)生明火,存在安全隱患。采用無縫鋼管焊接方式,在工程驗(yàn)收時需要對焊縫進(jìn)行X射線檢測,由于待檢測焊口一般位于居民窗戶附近,檢測時打擾居民,還會對人體造成輻射傷害,遭到居民抵觸,甚至產(chǎn)生糾紛。

③ 成本高

使用鍍鋅鋼管螺紋連接或使用無縫鋼管焊接連接,都需要聘請專業(yè)安裝技術(shù)人員,人工成本較高。受傳統(tǒng)安裝工藝限制,要完成包括管道套絲、焊接、刷漆、防腐、X射線無損探傷等工序,工期較長,增加時間成本。

近年來,壓接式涂覆碳鋼管可替代傳統(tǒng)管材及安裝工藝,其安裝快速、形式美觀、耐腐蝕、綠色環(huán)保、成本低,在燃?xì)夤艿栏脑旃こ讨惺艿角嗖A,并得到應(yīng)用。

3 壓接式涂覆碳鋼管的特點(diǎn)

① 管材

壓接式涂覆碳鋼管結(jié)構(gòu)見圖1。對于圖1管件,碳鋼基管向左依次是向內(nèi)涂層,向右依次是往外的涂層。對于圖1管材,最下面為最內(nèi)層,向上依次是往外的涂層。

圖1 壓接式涂覆碳鋼管結(jié)構(gòu)

壓接式涂覆碳鋼管選用連續(xù)熱鍍鋅鋼帶焊接而成的鋼管作為碳鋼基管,其內(nèi)壁涂覆一層環(huán)氧樹脂涂層(稱為EP涂層),外壁涂敷一層EP涂層、一層聚酯樹脂涂層(稱為聚酯涂層)[1]。

管材和管件都是在工廠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),并進(jìn)行嚴(yán)格的出廠檢測,符合CJ/T 433—2013《壓接式碳鋼連接管材及管件》的相關(guān)要求。

壓接式涂覆碳鋼管在保證管材強(qiáng)度同時,又具有優(yōu)良的耐腐蝕性能。內(nèi)、外壁的涂層具有良好的耐磨性、耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性和極好的附著力、抗高溫陰極剝離性能,起隔離防腐作用,避免被保護(hù)材料受損。可防止管道在戶外安裝時,紫外線及不同氣候?qū)艿赖母g,大大提高了管道使用壽命。

② 安裝工藝及技術(shù)要點(diǎn)

壓接式涂覆碳鋼管通過涂覆碳鋼管和涂覆管件兩部分卡壓連接實(shí)現(xiàn)。涂覆管件槽內(nèi)有專用的O形密封圈,起到密封作用。安裝時,涂覆碳鋼管充分插入涂覆管件,使用專用的卡壓工具(見圖2)對管件承口端部位進(jìn)行卡壓(見圖3),在專用工具提示壓接完成后,管材和管件被緊密壓縮固定,形成六邊形(見圖4),從而使管道形成有效的密封。

圖2 專用卡壓工具

圖3 專用卡壓工具現(xiàn)場操作

圖4 卡壓連接的六邊形

卡壓連接工藝簡單,無需套絲或焊接,使用專用卡壓工具可以實(shí)現(xiàn)快速安裝。安裝過程需要注意一些技術(shù)要點(diǎn),具體如下。

a.必須由經(jīng)過培訓(xùn)的安裝人員使用專用卡壓工具進(jìn)行操作。專用卡壓工具由管材生產(chǎn)廠家提供,保證設(shè)備參數(shù)的正確設(shè)定及設(shè)備的及時校準(zhǔn)。

b.管件內(nèi)置O形密封圈應(yīng)采用丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠等,其具有良好的防腐性、耐候性,在密封中起到至關(guān)重要的作用。安裝前應(yīng)檢查管件內(nèi)置O形密封圈不得有脫落、變形、裂口等。

c.管材插入管件前應(yīng)標(biāo)注深度記號,管材插入時管材軸線與管件軸線的夾角不應(yīng)大于5°,壓接時管材應(yīng)完全插入到位。

d.用專用卡壓工具進(jìn)行連接時,應(yīng)將專用卡壓工具的鉗口內(nèi)槽對準(zhǔn)管件的凸環(huán)部位,靠緊并應(yīng)與管軸線垂直。啟動專用卡壓工具使鉗口閉合,完成卡壓連接。

e.卡壓后凸環(huán)收縮應(yīng)均勻、美觀、無明顯起皺,六邊形應(yīng)清晰、平直,對邊應(yīng)平行,圓環(huán)應(yīng)均勻。

f.管材、管件卡壓連接后,若管件外涂層有損傷,應(yīng)進(jìn)行修復(fù)處理;管件修復(fù)材料應(yīng)選用環(huán)氧樹脂類涂料或環(huán)氧樹脂類漆。

4 壓接式涂覆碳鋼管優(yōu)勢

① 管材和管件質(zhì)量可靠

壓接式涂覆碳鋼管的鋼管及管件由廠家采用標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)(見圖5、6),質(zhì)量可靠。基材采用Q235熱鍍鋅鋼帶進(jìn)行全自動高頻焊接制管;焊縫經(jīng)過100%渦流探傷檢測[2]。所有管材、管件進(jìn)行100%氣密性全檢試壓;管道涂塑層經(jīng)過超聲波涂層測厚、高低溫涂層性能測試。O形密封圈多采用丁腈橡膠,是經(jīng)過特殊加氫處理得到的一種高度飽和的彈性體,其高度飽和的結(jié)構(gòu),不僅有較強(qiáng)拉伸強(qiáng)度和較好抗磨性,而且耐久性好[3]。嚴(yán)格的制造工藝與出廠檢測保證了管材和管件可靠耐用。

圖5 涂覆碳鋼管標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)

圖6 管件標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)

② 安裝簡單,方便快捷

壓接安裝采用的專用卡壓工具采用全自動一體化液壓泵設(shè)計(jì),裸機(jī)質(zhì)量僅約4 kg,便于攜帶,有鋰電池及直插電源兩種模式,鋰電池單次充滿后可供200次壓接。安裝時現(xiàn)場不需要套絲、焊接、防腐、刷漆、拍片等,安裝時間僅為鍍鋅鋼管的1/4。在老舊小區(qū)改造過程中,縮短了施工時間,減少了對小區(qū)居民正常生活的影響。

壓接式涂覆碳鋼管與鍍鋅鋼管(采用螺紋連接)安裝對比見表1。可以看出,在立管安裝及燃?xì)獗戆惭b中,涂覆碳鋼管卡壓連接具有更高的施工效率。

表1 壓接式涂覆碳鋼管與鍍鋅鋼管安裝對比

③ 施工安全、環(huán)保,管道醒目、美觀

壓接式涂覆碳鋼管安裝工藝,避免管道焊接產(chǎn)生的明火,降低了安全風(fēng)險。減少了焊縫X射線檢測,避免了施工人員及居民受到輻射污染。壓接式涂覆碳鋼管在燃?xì)庑袠I(yè)統(tǒng)一要求為黃顏色,施工完畢后,管道整齊醒目,簡潔美觀。同時黃顏色具有一定警示作用,使周圍人員提高警覺,避免破壞管道。

④ 管道防腐性能強(qiáng),維護(hù)省心

壓接式涂覆碳鋼管表面經(jīng)過內(nèi)外涂覆處理,有內(nèi)鍍鋅層、外鍍鋅層、EP涂層、聚酯涂層保護(hù)[4]。涂層經(jīng)過高溫固化,具有良好的附著力、防腐能力,能夠適應(yīng)高、低溫及不同天氣。避免了鍍鋅鋼管刷漆維護(hù),以及無縫鋼管焊口處防腐不嚴(yán)密帶來的管道銹蝕。壓接式涂覆碳鋼管安裝一次成型,壓力試驗(yàn)合格后即可投入使用。免除了套絲、纏繞生料帶、管道除銹、焊接、探傷、刷漆等工序,節(jié)約施工費(fèi)用同時免維護(hù),省時、省力、省心。

5 實(shí)際應(yīng)用情況

2021年在北京老舊小區(qū)燃?xì)夤艿栏脑旃こ讨袑航邮酵扛蔡间摴苓M(jìn)行了試點(diǎn)應(yīng)用,共計(jì)居民用戶1 741 戶。該小區(qū)管道已經(jīng)老化,曾發(fā)生多次泄漏,此次改造將用戶室內(nèi)、室外原有天然氣管道全部拆除,更換使用壓接式涂覆碳鋼管。

由于各用戶廚房布局、灶具位置不統(tǒng)一,同時為了不破壞用戶室內(nèi)裝修,決定采用集中外掛表箱的方式。燃?xì)夤艿琅浜霞型鈷毂硐涞男问讲捎脡航邮酵扛蔡间摴?壓接式涂覆碳鋼管表箱內(nèi)、外安裝見圖7。

圖7 壓接式涂覆碳鋼管表箱內(nèi)、外安裝

外掛表箱種類繁多,分為左進(jìn)右出和右進(jìn)左出,根據(jù)用戶數(shù)量及樓層數(shù)量又分為4表箱、5表箱、6表箱等,表箱內(nèi)的壓接式涂覆碳鋼管及管件由廠家根據(jù)工程需求進(jìn)行定制化生產(chǎn),使表箱內(nèi)管件數(shù)量、管道接頭減少,簡化了現(xiàn)場安裝操作。

壓接式涂覆碳鋼管沿外墻敷設(shè)過程中,同樣發(fā)揮了其安全、可靠、快捷的特點(diǎn)。天然氣改造項(xiàng)目受到了當(dāng)?shù)鼐用竦姆Q贊,對居民正常生活影響降到最低,同時,集中表箱配合壓接式涂覆碳鋼管的形式,使表箱布置及管道敷設(shè)整齊美觀。壓接式涂覆碳鋼管沿外墻敷設(shè)見圖8。

圖8 壓接式涂覆碳鋼管沿外墻敷設(shè)

6 結(jié)束語

隨著老舊燃?xì)夤艿婪蹠r間增加,為保證居民的用氣安全,老舊小區(qū)燃?xì)夤艿栏脑靹菰诒匦小航邮酵扛蔡间摴茉诶吓f小區(qū)改造工程更能發(fā)揮安裝便捷、質(zhì)量可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、美觀環(huán)保的優(yōu)勢,是一款值得推廣的新型管材。