左亞洲
建筑給排水薄壁不銹鋼管道應(yīng)用中的思考
左亞洲
1.目前建筑給水、建筑排水分別采用三大類管材:金屬管、塑料管、復(fù)合管。由于在不同的水質(zhì)、溫差、水錘、負(fù)壓、環(huán)境等工況影響下,金屬管出現(xiàn)腐蝕,塑料管出現(xiàn)老化、噪聲大、防火性能差,復(fù)合管出現(xiàn)分層及端面易腐蝕等現(xiàn)象,導(dǎo)致建筑給排水管道系統(tǒng)出現(xiàn)漏水、水質(zhì)二次污染、壽命短及大量的維修工作等弊端。
2.建筑給排水薄壁不銹鋼管材,由于其壽命周期綜合成本低,具有衛(wèi)生、耐腐蝕、強度高、韌性好、壁薄、水力條件好、阻氧、抗低溫、抗老化、可回收再利用等特點,是建筑給水、建筑排水各類管材中的高檔管材,目前已廣泛應(yīng)用于生活冷熱水系統(tǒng)、直飲水系統(tǒng)、醫(yī)藥及食品管道系統(tǒng)、戶表改造和大型屋面滿管壓力流雨水排水系統(tǒng),在消防系統(tǒng)中也嶄露頭角。廣泛應(yīng)用的重要標(biāo)志體現(xiàn)在:生產(chǎn)廠家日益增多、工程應(yīng)用日漸廣泛、連接方式趨向多元化。隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速增長和居民的生活品質(zhì)的提高,該種管材在住宅小區(qū)、住宅、公建群、公建的應(yīng)用前景非常看好。借鑒發(fā)達(dá)國家該種管材的應(yīng)用狀況,可以預(yù)見,我國該種管材在城鎮(zhèn)給排水工程中也將會有較好的市場前景。
1.應(yīng)根據(jù)使用場所的環(huán)境條件、水質(zhì)、工程要求,選擇不銹鋼的牌號,如:冷水、熱水、直飲水可選06Cr19Ni10(304);沿?;蛑甭駰l件下,土壤腐蝕性較高時,可選用022Cr17Ni12Mo2(316L)等,總之,應(yīng)滿足安全、適用要求。
2.應(yīng)采用022Cr18Ti(439)等鐵素體不銹鋼代替奧氏體不銹鋼。我國是鎳資源缺乏的國家,開發(fā)和推廣無鎳的資源節(jié)約型的鐵素體不銹鋼具有廣闊的市場前景。
(1)439是無鎳低碳、含穩(wěn)定化學(xué)元素Ti的鐵素體不銹鋼的一種牌號。與304比較具有良好的耐蝕性、抗氯化物點蝕和應(yīng)力腐蝕性能及良好的焊接性能、高的熱傳導(dǎo)系數(shù)、低的線膨脹系數(shù)和成本優(yōu)勢等特點,但其冷加工成型性能不如304。應(yīng)充分利用439的特性,揚其長、避其短,如采用439生產(chǎn)管材,采用304生產(chǎn)管件。在一些具體領(lǐng)域,使用439效果優(yōu)于304,如利用其傳熱系數(shù)高、線膨脹系數(shù)低的特點,將其用作熱交換管;利用其抗氯化物點蝕及抗氯化物應(yīng)力腐蝕能力強的特點,將439管材應(yīng)用在304材質(zhì)不適宜的環(huán)境中。
(2)在鳥巢虹吸式雨水排水系統(tǒng)中部分管材已成功地采用了鐵素體不銹鋼。
1.管材與管件的連接性能是系統(tǒng)適用性的關(guān)鍵性能。目前薄壁不銹鋼管材和管件的接口方式主要是機械連接和非機械連接兩大類??▔菏?、雙卡壓式、環(huán)壓式、卡凸式、法蘭式、溝槽式、可曲撓式及快裝式等為機械連接的代表形式;承插焊、對接焊等為非機械連接的代表形式。目前正在研發(fā)的接口方式,尚有膠粘式、釬焊式等。據(jù)不完全統(tǒng)計,國內(nèi)大約有30余種不同類型的連接方式。
2.接口方式偏多的原因,主要是不銹鋼材質(zhì)的優(yōu)異性能和市場前景看好,導(dǎo)致許多生產(chǎn)企業(yè)加速或轉(zhuǎn)向薄壁不銹鋼管材、管件的開發(fā);市場競爭中需要不斷創(chuàng)新,提高企業(yè)競爭力,導(dǎo)致不斷開發(fā)出新型接口形式;知識產(chǎn)權(quán)保護(hù),防止侵權(quán)的要求。
3.接口方式多元化雖然可提高企業(yè)的市場競爭力,但有些新開發(fā)的接口方式由于工程考驗時間短,連接性能良莠不齊,管材、管件規(guī)格系列、公稱外徑等不統(tǒng)一,不利于行業(yè)發(fā)展和工程建設(shè)。
4.經(jīng)工程長期考驗的接口方式,均各有所長,也各有所短,同時各有自己的適用條件。接口型式的選擇,主要應(yīng)從公稱直徑大小、可否拆卸、現(xiàn)場可否動用明火、安裝空間大小、輸送介質(zhì)狀況及水質(zhì)、水壓 (含負(fù)壓)等方面考慮。哪一種接口方式均不能一統(tǒng)天下。
1.這是一個生產(chǎn)工藝問題。薄壁不銹鋼管材是有焊縫的,以往大部分管材是未經(jīng)熱處理的。所謂熱處理,奧氏體不銹鋼是指固溶處理,鐵素體不銹鋼是指退火處理。交貨狀態(tài)是指管材經(jīng)熱處理后交貨或未經(jīng)熱處理以焊接狀態(tài)交貨。
2.國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)就交貨狀態(tài)的規(guī)定如下:
(1)CJ/T 151-2001《薄壁不銹鋼水管》、CJ/T232-2006《薄壁不銹鋼水管內(nèi)插卡壓式管材及管件》、GB/T 19228.2-2003《不銹鋼卡壓式管件連接用薄壁不銹鋼管》、JIS G3448-1988《普通管道用不銹鋼》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定: “自動氬弧焊接…,焊后一般不再進(jìn)行熱處理”。
(2)GB/T 12771-2008《流體輸送用不銹鋼焊接鋼管》、YB/T《供水用不銹鋼焊接鋼管》 (報批稿)、DIN EN 10312-1999《流體 (包括飲用水)輸送用不銹鋼管材及管件》、JWWA GT115-2004《供水管道選用不銹鋼》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定: “由供需雙方協(xié)商定”。
3.業(yè)內(nèi)存在兩種觀點:
(1)應(yīng)熱處理,當(dāng)需方有要求時,可供需雙方協(xié)商,以焊接狀態(tài)供貨。主要目的是消除晶間腐蝕的傾向及改善機械性能,提高工程質(zhì)量。
(2)不需熱處理,按焊接狀態(tài)交貨。主要原因①用于建筑給水,輸送的介質(zhì)是生活飲用水;②工程實例驗證。
4.生產(chǎn)工藝方面的爭議,應(yīng)通過大量的投產(chǎn)工程的回訪總結(jié)及科研院校的科研成果找到答案。
1.目前有多項薄壁不銹鋼管材、管件國標(biāo)和行標(biāo)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),但存在著各項標(biāo)準(zhǔn)兼容性較差;規(guī)格、尺寸系列不統(tǒng)一;覆蓋的接口方式少;不同應(yīng)用領(lǐng)域,采用同一標(biāo)準(zhǔn);工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不配套等問題。影響行業(yè)發(fā)展和工程建設(shè)。
2.在標(biāo)準(zhǔn)編制和工程實踐中,存在諸多技術(shù)矛盾的爭論,如硅橡膠作為密封材料能否用于生活給水系統(tǒng)?雙卡壓連接方式較單卡壓式抗拉拔力大?各種牌號的不銹鋼耐氯離子能力究竟多少?管材應(yīng)有一個相同的最小壁厚?在壽命周期內(nèi)是否應(yīng)考慮腐蝕余量?公說公有理,婆說婆有理,影響標(biāo)準(zhǔn)的制定和工程建設(shè)。
3.統(tǒng)一思想
(1)標(biāo)準(zhǔn)是生產(chǎn)力,標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性、可操作性、兼容性是行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要。在市場經(jīng)濟(jì)條件下,標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一是需要一個優(yōu)勝劣汰的認(rèn)識過程。
(2)應(yīng)按產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域編制標(biāo)準(zhǔn)。
(3)應(yīng)統(tǒng)一管材、管件規(guī)格系列、統(tǒng)一管材公稱外徑。
(4)應(yīng)研究探討第三方檢測及評價機制。
(5)鼓勵創(chuàng)新,但應(yīng)在規(guī)格系列,外徑統(tǒng)一基礎(chǔ)上創(chuàng)新。
4.標(biāo)準(zhǔn)編制中非技術(shù)方面的爭議,應(yīng)互相體諒,求大同存小異;技術(shù)方面的爭議應(yīng)請第三方介入解決。編制能促進(jìn)行業(yè)發(fā)展與國際接軌,并充分反映國情的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)刻不容緩。
1.薄壁不銹鋼管道不僅可以廣泛應(yīng)用于給水、熱水、直飲水、食品、醫(yī)療,還可用于消防、雨水系統(tǒng)。薄壁不銹鋼管材是綠色建材,適于安裝在中、高檔住宅及大型公共建筑中。其發(fā)展前景不僅在建筑給排水領(lǐng)域,在城鎮(zhèn)給排水領(lǐng)域均看好。
2.建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會,采用鐵素體不銹鋼代替奧氏體不銹鋼,具有廣闊的市場前景。
3.標(biāo)準(zhǔn)是生產(chǎn)力,標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性、可操作性、兼容性是促進(jìn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障。編制能與國際接軌并充分反映國情的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)刻不容緩,它關(guān)系到整個行業(yè)的發(fā)展,關(guān)系到薄壁不銹鋼管道的推廣和市場占有率,也關(guān)系到節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材的國策。
C
1671-3362(2010)02-0047-02