文章介紹利用UPVC塑料管材受熱軟化(軟化溫度為80 ℃)、冷卻成型的特性,采用現(xiàn)場制作煨彎裝置,將管材固定在沿建筑弧度放樣的弧形模具上,在管材內(nèi)壁通入高溫?zé)崴蛘羝蛊溥_(dá)到軟化溫度,經(jīng)冷卻成型實(shí)現(xiàn)管材煨彎。該煨彎裝置均可現(xiàn)場制作,整體結(jié)構(gòu)簡單,便于使用,有效解決了現(xiàn)有技術(shù)條件下沿弧形建筑敷設(shè)UPVC排水管的異型管材定制成本高的難題。
UPVC塑料排水管; 異型(弧形); 現(xiàn)場煨彎裝置
TU806B
[定稿日期]2021-05-06
[作者簡介]伍建華 (1974~),男,本科,高級工程師,從事建筑施工管理工作。
UPVC塑料排水管在建筑安裝工程中得到廣泛應(yīng)用,為適應(yīng)弧形建筑對異型(弧形)UPVC塑料排水管材需求(圖1),必須采用弧形的UPVC管,現(xiàn)有的材料無法滿足實(shí)際施工的需求,而施工現(xiàn)場對異形(弧形)管材的需求數(shù)量少,生產(chǎn)廠家一般不提供定制服務(wù)。所以采用新的施工工藝實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場煨彎UPVC塑料排水管是一種可行的施工方案。本文介紹一種UPVC塑料排水管自制裝置及煨彎工藝。采用本工藝流程操作,可根據(jù)不同施工現(xiàn)場的具體情況,現(xiàn)場加工制作符合建筑弧度需求的UPVC塑料異型(弧形)管材,解決施工現(xiàn)場對弧形UPVC塑料管材的需求,與廠家定制相比可大大節(jié)約工程成本和施工進(jìn)度。
1 工藝特點(diǎn)
本工藝?yán)肬PVC塑料管材受熱軟化(軟化溫度為80 ℃)、冷卻成型的特性,采用現(xiàn)場制作煨彎裝置,將管材固定在沿建筑弧度放樣的弧形模具上,在管材內(nèi)壁通入高溫?zé)崴蛘羝蛊溥_(dá)到軟化溫度,經(jīng)冷卻成型實(shí)現(xiàn)管材煨彎。該煨彎裝置均可現(xiàn)場制作,整體結(jié)構(gòu)簡單,便于實(shí)現(xiàn),有效解決了現(xiàn)有技術(shù)條件下沿弧形建筑敷設(shè)UPVC排水管的異型管材難以獲取,定制成本高的難題。
1.1 煨彎裝置主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
用于UPVC塑料排水管現(xiàn)場煨彎裝置(以下簡稱“煨彎裝置”)由弧形模具、自制熱水器、熱水噴灑裝置三部分組成(圖2、圖5、圖7);弧形模具由模具臺座6和支撐桿(頂托)11及其它附件組成。模具臺座6由角鋼焊接而成,模具臺座中央縱向固定兩根槽鋼12,兩根槽鋼12之間焊接鋼套管5用于固定支撐桿(頂托)11,支撐桿(頂托)11為螺紋結(jié)構(gòu),可通過頂托螺母3調(diào)整其支撐高度。利用支撐桿(頂托)11高度可調(diào)的特性,將UPVC排水管材頂撐至合適的弧度。為防止在煨管過程中UPVC塑料排水管固定處受力變形,特制作大小弧度合適的鍍鋅鋼板瓦塊8墊在管道固定處外壁進(jìn)行保護(hù)(圖2~圖4)。
1.2 熱水器
自制熱水器見圖5、圖6。熱水器本體9采用DN300無縫鋼管制作,其兩端加裝法蘭盲板16,并按圖示要求安裝相應(yīng)附件以滿足安全和使用功能;熱水器采用電加熱方式(發(fā)熱管18),在熱水器外安裝電接點(diǎn)壓力表2、溫度計19,以檢測、控制熱水溫度和壓力;為保證高溫?zé)崴畤娚鋸?qiáng)度,當(dāng)熱水溫度、壓力達(dá)到設(shè)定值時,停止加熱后采用壓縮空氣增壓的方式(壓縮空氣入口3),保持熱水工作壓力達(dá)到0.2 MPa。
1.3 熱水噴灑裝置
按圖7、圖8制作熱水噴灑裝置,采用薄壁鋼管4作為熱水噴灑裝置的操縱桿,高壓蒸汽軟管1從薄壁鋼管4內(nèi)穿過,然后安裝熱水噴頭3,同時將熱水噴頭3固定在薄壁鋼管4的端頭;采用PPR三通2和PPR短管5作為熱水噴頭3的支架,支架(PPR三通2)套在薄壁鋼管4的外面,位置可調(diào)。熱水噴頭3架設(shè)于UPVC塑料排水管內(nèi)壁(圖2~圖7),將高溫?zé)崴鶆驀姙⒃赨PVC排水塑料管內(nèi)壁,使管材加熱到軟化溫度;熱水噴頭3與熱水器采用高壓蒸汽軟管1連接;熱水噴頭3從管材中心部向兩端移動,依次均勻加熱到材料軟化溫度后自然冷卻成型。
2 適用范圍
本工藝適用于弧度直徑不小于25 m,DN200以內(nèi)的UPVC塑料排水管管材的現(xiàn)場煨彎。
3 工藝原理
利用UPVC塑料管材受熱軟化(軟化溫度為80 ℃)、冷卻成型的特性,采用現(xiàn)場制作的煨彎裝置將UPVC塑料管材按照放樣弧度進(jìn)行煨彎?!办袕澭b置”由弧形模具、自制熱水器、熱水噴灑裝置三部分組成?;⌒文>哂赡>吲_座和支撐桿(頂托)及其附件組成,支撐桿(頂托)為外螺紋結(jié)構(gòu),穿入鋼套管內(nèi),將支撐桿(頂托)調(diào)整到弧度放樣所需高度后,用頂托螺母固定。支撐桿(頂托)上端為角鋼支架,將UPVC塑料排水管管材放置在角鋼支架,通過鍍鋅U型卡固定,管材固定部位襯墊鍍鋅鋼板瓦塊,采用自制熱水器提供管材軟化所需熱源,自制熱水器采用電加熱方式,利用電接點(diǎn)壓力表和溫度計控制熱水的溫度、壓力;采用小型機(jī)提供壓縮空氣(壓縮空氣入口)對自制熱水器增壓。在壓縮空氣入口和進(jìn)水品處分別安裝止回閥,防止自制熱水器內(nèi)高溫?zé)崴沽?為節(jié)約能源,對熱水器本體的外壁敷設(shè)橡塑保溫層絕熱處理,同時通過漏斗(鐵質(zhì))將回收的熱水注入自制熱水器內(nèi);采用安全閥和電接點(diǎn)壓力表并聯(lián)安裝的方式控制本自制熱水器工作壓力,電接點(diǎn)壓力表設(shè)定的動作壓力(切斷加熱電源)應(yīng)略低于安全閥的動作壓力;通過熱水噴灑裝置將高溫?zé)崴鶆驀姙⒃赨PVC排水塑料管內(nèi)壁,使管材加熱到軟化溫度;熱水噴頭與熱水器采用高壓蒸汽軟管連接;熱水噴頭從管材中心部向兩端移動,依次均勻加熱UPVC排水管材內(nèi)壁使其達(dá)到軟化溫度。
4 工藝流程及操作要點(diǎn)
4.1 工藝流程
制作煨彎裝置—煨彎裝置(自制熱水器)調(diào)試—弧形放樣—調(diào)整頂托—固定管材—噴灑熱水—冷卻成型。
4.2 工藝要點(diǎn)
(1)煨彎裝置制作:制作煨彎裝置,包括:弧形模具、自制熱水器、噴水裝置。
(2)煨彎裝置的調(diào)試:自制熱水器設(shè)計工作壓力0.2 MPa,使用前必須對熱水器本體進(jìn)行壓力試驗(yàn);熱水器本體水壓試驗(yàn),強(qiáng)度試驗(yàn)壓力1.2 MPa,嚴(yán)密性試驗(yàn)壓力0.3 MPa。安全閥單體調(diào)試,進(jìn)行手動和自動排放試驗(yàn),將額定動作壓力調(diào)整到0.3 MPa。電接點(diǎn)壓力表調(diào)試,將額定動作(切斷加熱電源)壓力調(diào)整到0.27 MPa。
(3)自制熱水器操作流程:注水—排氣—加熱—監(jiān)控溫度(壓力)—水溫達(dá)到設(shè)定值—停止加熱—增壓噴水(0.2 MPa)。
(4)弧形放樣:按照沿弧形建筑敷設(shè)的管道設(shè)計弧度進(jìn)行放樣,確定管材在弧形模具上固定位置弧度的垂高(圖9)。
(5)調(diào)整支撐桿(頂托):根據(jù)弧形放樣所確定的管材固定位置弧度的垂高調(diào)整支撐桿(頂托)高度,并將支撐桿(頂托)的中心線調(diào)整到同一軸線上,將調(diào)整好的支撐桿(頂托)通過位于鋼套管上、下端的頂托螺母固定在模具臺座上。
(6)固定管材:用鍍鋅U型卡將管材固定于弧形模具的支撐桿(頂托頂端的角鋼支架上(實(shí)際應(yīng)用見圖10)。
(7)噴灑熱水:當(dāng)自制熱水器的熱水溫度、壓力達(dá)到預(yù)定值后,切斷發(fā)熱管的電源停止加熱,利用壓縮空氣增壓,通過高壓蒸汽軟管連接自制熱水器高壓蒸汽軟管接口和熱水噴頭,熱水噴灑裝置從管材內(nèi)壁中部均勻噴灑熱水,同時使用紅外溫度儀監(jiān)測管材外壁溫度,當(dāng)受熱管材外壁溫度達(dá)到80 ℃(軟化溫度),立即向管材兩端勻速移動熱水噴頭,使熱水噴頭從管材中間向兩端移動,使管材逐段加熱到軟化溫度然后自然冷卻。
(8)冷卻成型:當(dāng)固定在弧形模具上的管材被加熱到軟化溫度再經(jīng)自然冷卻后,管材即按放樣的弧度煨彎成型,滿足使用要求。
5 結(jié)論
本工藝應(yīng)用于某工程中。塑料排水管(圖11)是沿弧形建筑進(jìn)行敷設(shè)。施工中并嚴(yán)格執(zhí)行上述所采用的UPVC塑料排水管現(xiàn)場煨彎工藝要求,安裝的弧形排水管與現(xiàn)場弧形建筑的弧度契合,整潔美觀,可根據(jù)現(xiàn)場情況精確定制,各項(xiàng)指標(biāo)符合相關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),解決了異形(弧形)UPVC塑料管材購買難、委托加工難、成本高的問題,明顯降低施工成本,沿弧形建筑敷設(shè)的UPVC塑料排水管滿足使用功能要求和觀感質(zhì)量要求。
參考文獻(xiàn)
[1] GB 50242-2002 建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].