趙志偉

(山西八建集團(tuán)有限公司，山西太原 030027)

談不銹鋼金屬軟接頭安裝

趙志偉

(山西八建集團(tuán)有限公司，山西太原 030027)

通過(guò)論述不銹鋼金屬軟接頭安裝的重要性，對(duì)某高層建筑空調(diào)水系統(tǒng)施工中出現(xiàn)的金屬軟接頭破裂、扭曲變形的問(wèn)題進(jìn)行了分析，闡述了其形成的原因，并提出了安裝的注意事項(xiàng)，以提高金屬軟接頭安裝水平。

金屬軟接頭，扭曲變形，振動(dòng)，噪聲，位移

1 概述

不銹鋼網(wǎng)罩式金屬軟接頭亦稱(chēng)管道減震器、金屬柔性軟連接管、金屬軟管等，其主要部件采用奧氏體不銹鋼制作。金屬軟接頭主要由不銹鋼波紋軟管、不銹鋼網(wǎng)罩、波紋管與法蘭連接短管、鋼制法蘭盤(pán)等四部分構(gòu)成，一般用在水泵進(jìn)出口、空調(diào)設(shè)備、化工設(shè)備等進(jìn)出口與管道連接處。其主要作用有以下幾方面：1)在水泵、空調(diào)設(shè)備、化工設(shè)備等進(jìn)出口與管道連接處安裝金屬軟管可以隔絕震動(dòng)源向管道系統(tǒng)傳遞震動(dòng)和噪聲，同時(shí)將水泵、空調(diào)設(shè)備與管路連接處的高頻震動(dòng)大幅削減、弱化，同時(shí)降低管路噪聲，以解決由于設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生震動(dòng)與噪聲對(duì)環(huán)境的影響。2)金屬軟接頭可以吸收管路變形，有效吸收角度與側(cè)向位移，避免由于設(shè)備管道震動(dòng)、管道熱脹冷縮所產(chǎn)生的軸向推力造成設(shè)備與管道損傷。3)校正設(shè)備與配管的偏差，以降低因配管誤差所產(chǎn)生之應(yīng)力。金屬軟管的材質(zhì)保證了其良好的柔軟性、抗疲勞性、耐高溫、耐高壓和耐腐蝕性。給排水采暖通風(fēng)專(zhuān)業(yè)使用的金屬軟管，根據(jù)工作壓力的不同分為 1．0 MPa，1．6 MPa和 2．5 MPa三種。改革開(kāi)放幾十年以來(lái)，我國(guó)的各行各業(yè)高速發(fā)展，石油、化工、造船、建筑等行業(yè)如雨后春筍般蓬勃發(fā)展起來(lái)。隨著石油、化工、造船、建筑等行業(yè)的飛速發(fā)展，它們對(duì)金屬軟接頭的需求、對(duì)金屬軟接頭的材質(zhì)、產(chǎn)品質(zhì)量和安裝有了更多更高的要求。

金屬軟接頭在高層建筑的空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用也非常廣泛。高層建筑空調(diào)水系統(tǒng)的特點(diǎn)是幾何高度高，水系統(tǒng)靜壓力大，所以水系統(tǒng)的工作壓力也比較高。工作壓力大對(duì)系統(tǒng)的設(shè)備、管道管件、閥門(mén)產(chǎn)生的應(yīng)力也大，其破壞作用也大。如果在施工中選用金屬軟接頭不當(dāng)或不按有關(guān)規(guī)定規(guī)范安裝，就會(huì)影響工程質(zhì)量，甚至造成嚴(yán)重的后果。使用在石油、化工等事關(guān)國(guó)計(jì)民生的重要場(chǎng)合，一旦發(fā)生問(wèn)題，其影響將是災(zāi)難性的。

2012年發(fā)生在山西省長(zhǎng)治市潞安集團(tuán)天脊煤化工集團(tuán)有限公司“12·31”苯胺泄漏事故引發(fā)濁漳河水污染事件，就是一起典型的使用無(wú)生產(chǎn)資質(zhì)廠家生產(chǎn)的劣質(zhì)金屬軟管破裂而引發(fā)的重大環(huán)境污染事件。脊煤化工集團(tuán)下屬方元天公司的有關(guān)人員，在金屬軟管采購(gòu)時(shí)把關(guān)不嚴(yán)，竟然把一個(gè)根本沒(méi)有金屬軟管制造資質(zhì)的企業(yè)生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品，使用在如此重要的、事關(guān)國(guó)計(jì)民生的重要場(chǎng)合，發(fā)生問(wèn)題，其造成的影響確實(shí)是災(zāi)難性的。不按有關(guān)操作規(guī)定和施工規(guī)范辦事，導(dǎo)致安裝在進(jìn)料管道上存在嚴(yán)重問(wèn)題的金屬軟管破裂，致使苯胺泄漏到圍堰內(nèi)而進(jìn)入漳河水系。發(fā)生破裂的金屬軟管的生產(chǎn)單位是北京首航五環(huán)工業(yè)工程公司。

2 對(duì)幾次金屬軟接頭損壞問(wèn)題的分析

2011年8月我們承擔(dān)安裝工程施工的中國(guó)(太原)煤炭交易中心冷水機(jī)組機(jī)房發(fā)生過(guò)三次金屬軟管損壞的情況。第一次是在空調(diào)水系統(tǒng)試壓沖洗完畢開(kāi)始灌水時(shí)。當(dāng)系統(tǒng)注水達(dá)到20層時(shí)，1號(hào)冷水機(jī)組出水口上的金屬軟接頭發(fā)生破裂。這次金屬軟管破裂是在系統(tǒng)還沒(méi)有灌滿水、循環(huán)水泵還沒(méi)有啟動(dòng)的情況下發(fā)生的，破裂時(shí)的靜壓力大概為0．8 MPa。系統(tǒng)灌水是從最低處的回水管道進(jìn)行的，系統(tǒng)水位從下到上緩慢上升，在這個(gè)過(guò)程中管道是不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力的。所以這種情況我們初步判斷金屬軟管為質(zhì)量不合格產(chǎn)品。我們采購(gòu)的是額定工作壓力為1．6 MPa的金屬軟接頭，在壓力僅為0．8 MPa就破裂即可說(shuō)明問(wèn)題。第二次還是發(fā)生在1號(hào)冷水機(jī)組，金屬軟接頭出現(xiàn)問(wèn)題是在空調(diào)系統(tǒng)正常工作中發(fā)生的。出水管上的金屬軟接頭出現(xiàn)扭曲伸長(zhǎng)而無(wú)法復(fù)位，但金屬軟接頭沒(méi)有破裂，不漏水。這種情況金屬軟接頭也必須更換。第三次是在2012年7月10日冷水機(jī)組機(jī)房，在空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中，運(yùn)行人員將冷水機(jī)組中的板式換熱器閥門(mén)打開(kāi)后，發(fā)現(xiàn)與板式換熱器連接的金屬軟接頭瞬間發(fā)生扭曲變形，總的情形與第二次相同。操作人員為避免出現(xiàn)意外，馬上關(guān)閉了該閥門(mén)。對(duì)這兩次出現(xiàn)的問(wèn)題我們都到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研。根據(jù)該機(jī)房三次發(fā)生金屬軟接頭崩裂漏水、扭曲伸長(zhǎng)問(wèn)題的情況，經(jīng)過(guò)認(rèn)真的分析，我們認(rèn)為，除第一次出現(xiàn)問(wèn)題是金屬軟接頭質(zhì)量差外，第二次和第三次金屬軟接頭發(fā)生扭曲變形主要是安裝欠缺所致。初步判斷之所以出現(xiàn)金屬軟接頭扭曲、伸長(zhǎng)、變形有以下三個(gè)方面的原因：

1)機(jī)房位于地下1層，而該大樓建筑高度達(dá)到100 m以上，空調(diào)水系統(tǒng)的靜壓力超過(guò)1．0 MPa。該工程建筑面積5．6萬(wàn)m2，空調(diào)系統(tǒng)的主干管道都是大口徑管道。但是支撐這些管道的承重支架設(shè)計(jì)偏小，有些不夠。當(dāng)管道因熱脹冷縮或壓力作用產(chǎn)生軸向推力時(shí)，由于支架不能抵抗突然產(chǎn)生的推力的作用而導(dǎo)致出現(xiàn)變形。一般情況下，在冷水機(jī)組、空調(diào)機(jī)組或水泵出口的管路上要根據(jù)實(shí)際情況安裝固定式限位支架，以緩解管道內(nèi)流體的壓力所產(chǎn)生的應(yīng)力是非常必要的。所謂限位支架，就是讓管道在限定的區(qū)域活動(dòng)，不讓其超出金屬軟管的伸縮范圍。管道內(nèi)壓力產(chǎn)生的應(yīng)力(推力)會(huì)出現(xiàn)在管道的最薄弱環(huán)節(jié)上，也就是金屬軟接頭上。對(duì)于鋼管而言，它不但具有承壓的作用，而且具有抗拉性，以及一定的彈性。當(dāng)管道產(chǎn)生軸向推力時(shí)，對(duì)鋼管而言這種推力是沒(méi)有損害的。鋼管的耐壓性、抗拉性完全可以消除管道內(nèi)壓力產(chǎn)生的應(yīng)力。而金屬軟接頭具有承壓的能力，也具備一定的伸縮能力，但其伸縮能力是有限的。也就是說(shuō)它的抗拉能力是有限度的。在金屬軟接頭設(shè)計(jì)伸縮范圍內(nèi)，所選材料的彈性和工藝制造的特性，決定其在出現(xiàn)應(yīng)力的情況下，一旦出現(xiàn)拉伸，力消除后金屬軟接頭還會(huì)恢復(fù)原來(lái)的形狀。一旦管道沿流體流動(dòng)方向伸展，管道伸展長(zhǎng)度超過(guò)金屬軟接頭伸縮的極限長(zhǎng)度，金屬軟接頭的褶皺彈性就會(huì)遭到破壞，金屬軟接頭就會(huì)遭到破壞。從該管道的鋼管立柱下部的18號(hào)槽鋼兩頭明顯翹起、金屬軟接頭處的管道受推力作用變形即能說(shuō)明問(wèn)題。

2)第三次發(fā)生損毀可能是操作人員在開(kāi)啟板式換熱器的閥門(mén)時(shí)，開(kāi)啟速度過(guò)快造成該管段瞬間壓力提升，產(chǎn)生推力致使金屬軟接頭扭曲。我們知道，對(duì)于壓力系統(tǒng)而言，開(kāi)啟閥門(mén)一定不要太快，要徐徐進(jìn)行。開(kāi)幾圈觀察一下再開(kāi)，這樣可以緩解系統(tǒng)內(nèi)壓力急劇上升。

3)金屬軟接頭質(zhì)量有瑕疵，在系統(tǒng)工作壓力比較大的情況下不能滿足要求。

3 金屬軟接頭安裝應(yīng)注意的事項(xiàng)

在施工實(shí)踐中，金屬軟管損壞的情況時(shí)有發(fā)生。1)選用了沒(méi)有資質(zhì)廠家的質(zhì)量不合格產(chǎn)品。2)把工作壓力較低的產(chǎn)品用在工作壓力高的場(chǎng)合，即所謂的小馬拉大車(chē)。3)金屬軟接頭安裝時(shí)受力。4)支架安裝不合理造成金屬軟接頭損壞。

由以上可知，首先我們?cè)诮饘佘浗宇^采購(gòu)時(shí)必須選用具有生產(chǎn)資質(zhì)單位生產(chǎn)的產(chǎn)品。其工作壓力應(yīng)根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和實(shí)際情況進(jìn)行選擇。金屬軟接頭是用薄壁不銹鋼板制成的，產(chǎn)品從出廠運(yùn)輸、儲(chǔ)存、安裝各個(gè)環(huán)節(jié)，都要防止重物和尖狀物壓、碰、撞波紋管部位，以防損壞波紋管。金屬軟接頭在運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)保證不變形，互不碰撞。金屬軟接頭存放地應(yīng)遠(yuǎn)離腐蝕介質(zhì)，一般不要露天存放。

其次，應(yīng)該引起我們注意的是，各種規(guī)格型號(hào)的金屬軟接頭，均不能承受扭轉(zhuǎn)力，安裝使用過(guò)程中要特別注意。在安裝金屬軟接頭時(shí)，管道一定要橫平豎直，不能用金屬軟接頭來(lái)補(bǔ)償由管路系統(tǒng)安裝引起的誤差。管路系統(tǒng)焊接時(shí)，如果焊接處附近有金屬軟接頭，應(yīng)采取有效措施防止焊渣落到金屬軟接頭上。

第三，空調(diào)機(jī)進(jìn)出口安裝軟接頭，是在立管上安裝。在金屬軟接頭上部還要安裝截止閥門(mén)、動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、Y形過(guò)濾器等。這些閥門(mén)設(shè)備都有一定的重量，如果承載其重量的支架偏小，那么金屬軟接頭就會(huì)承擔(dān)這些重量。長(zhǎng)此以往，金屬軟接頭就會(huì)扭曲變形，所以管道支架一定要滿足要求。

最后，在安裝金屬軟接頭的管段上設(shè)置限位支架，防止金屬軟接頭因管道內(nèi)壓力產(chǎn)生的推力而造成其伸長(zhǎng)超出限定值。

Discussion on the installation of soft stainless steel metal joint

ZHAO Zhi-wei

(Shanxi 8th Construction Group Co．，Ltd，Taiyuan 030027，China)

Through discussing the importance of stainless steel metal joint installation，the paper analyzes soft metal joint broken and distortion deformation occurring in high-rise building air-conditioning water system construction，describes its forming causes，and puts forward some assembling matters，with a view to improve installation level of soft metal joint．

soft metal joint，distortion deformation，vibration，noise，displacement

TU831．4

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2013.10.086

1009-6825(2013)10-0110-02

2013-01-29

趙志偉(1977-)，男，工程師