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为什么同样是镀锌钢管,消防用的管材一般都会贵一点,这是由消防管道的连接方式决定的

2023-11-05
99次

热浸锌镀锌钢管热浸锌钢管在消防系统中的使用

消防系统中,管材首推热浸锌钢管,其他管材不是太贵(例如:不锈钢、铜)就是承压能力比较差(例如:塑料管)。在商业建筑中(除埋地敷设外),基本上看不到其他材质的消防管道。

根据GB50974-2014 8.2.8

工作压力小于等于1.20MPa时,可采用热浸锌镀锌钢管;

当系统工作压力大于1.20MPa时,应采用热浸镀锌加厚钢管或热浸镀锌无缝钢管;

当系统工作压力大于1.60MPa时,应采用热浸镀锌无缝钢管。

如果说螺纹连接和焊接算比较老的连接方式了,消防管的连接方式,则一下子就打开了国人的眼界:消防管可以通过卡箍连接,在高压状态下安全运行。这也为后来,不锈钢管、铜管的卡压,卡箍等柔性连接方式提供的重要的参考。

其实,从感性上,一直怀疑沟槽卡箍连接的强度,主要是,经常有报道高压锅的锅盖,由于压力太大飞出。

而高压锅锅盖和锅体的连接方式与卡箍非常类似,一个高压锅内的压力不超过0.2Mpa,而消防中压力可能是其10倍还不止。

不过,通过理论分析和无数现实项目的经验可以充分的证明其安全性。   

                             

考虑到卡箍连接中,卡箍件价格昂贵,消防系统中还是保留了传统的连接方式:螺纹连接、法兰连接(卡压连接比较少用)。特别是末端会有大量的连接件,如果全部采用卡箍是不现实的。

GB50974-2014消防给水及消火栓系统技术规范:

8.2.9  架空管道的连接宜采用沟槽连接件(卡箍)、螺纹、法兰、卡压等方式,不宜采用焊接连接。当管径小于或等于DN50时,应采用螺纹和卡压连接,当管径大于DN50时,应采用沟槽连接件连接、法兰连接,当安装空间较小时应采用沟槽连接件连接。

从规范可以看出,采用DN50为推荐连接方式的分界线,原因可能与下面两条有关:

DN50(含)的管道,基本上处于喷淋系统末端

管径DN50的管道,基本上在喷淋系统的末端了,需要连接大量的喷淋头,小于DN50的管道中会出现大量的管件。由于卡箍管件的价格比较高,采用卡箍是不合算的。另外小口径的管道,螺纹连接相对还是比较可靠。

消防系统中不能采用螺纹连接

DN50作为分界线也是用心良苦,消火栓系统中,最小的管径为DN65,是一个消火栓的连接管。规范的言外之意就是,整个消火栓系统中,不能采用螺纹连接的方式(除了稳压系统管道)。

曾经有个项目,监理在现场检查时发现,消火栓立管在连接消火栓的DN65管道中,采用了螺纹连接,要求消防单位整改。消防单位当然是不愿意改了,所有的管道都已经安装完成,而且需要替换的卡箍件特别费钱。


但是在GB50974没有出来之前,大家都是这么处理的,也没有人去较真。可是的确违反了规范要求,而且规范还是“应”条文。最后,这个事情前前后后折腾了大约有半年。

从实际出发来看,消火栓内用螺纹连接应该更加合适,即使管道能够采用卡箍,但是管道和消火栓体还是需要采用螺纹连接,此处存疑。

在空调系统中谨慎采用卡箍连接

卡箍连接的历史不是太久,管道沟槽连接技术兴起于20世纪50年代的美国,90年代末引入中国。但是普及速度非常的快,大有取代焊接方式的趋势。

就连空调水系统也有很多规范推荐采用卡箍连接。

GB 50243-2016通风与空调工程施工质量验收规范

9.1.1 镀锌钢管及带有防腐涂层的钢管不得采用焊接连接,应采用螺纹连接。当管径大于DN100时,可采用卡箍或法兰连接。

虽然从铜锌电化学的角度来看不宜采用镀锌钢管,但是,还是有很多项目做了镀锌钢管沟槽卡箍连接的尝试。

与冷机的连接


与冷却水泵的连接


与冷却塔的连接


不可否认,采用卡箍连接减少了现场的焊接,加快了现场的安装进度,也为推广装配化提供了支撑。

卡箍连接可以提高功效,减少人工,减少焊接量,减少火灾几率,减少了焊渣对系统的影响、增强管道连接处抗震能力,也可以实现装配式机房的概念,便于后期系统改造。

但是有几点不利因素:

1:相关研究表明,在管道压槽的过程中,会缩小管道的内径,并且由于连接之间有缝隙,都会增加系统阻力。

2:卡箍连接的密封性严重依赖密封圈的性能,而空调系统的水温是变化的,与消防水系统温度完全不一样。

3:其实,很多项目的消防泵房内都不采用卡箍连接,担心机房内的震动可能会影响密封型。

曾经有个香港投资的项目,消防泵房原来图纸是采用卡箍连接,但是香港业主强烈要求,把机房内所有的管材连接方式改为:二次镀锌法兰连接,以保证机房安全。之前没有询问原因,应该是吃过苦头,毕竟采用二次镀锌既麻烦成本又高,从动机来讲,应该是有教训。当然随着国内卡箍件的质量提高,应该有了足够的改善。

4:无缝管管漏水,基本上是渗漏,滴漏,在小毛病的时候就能知道。但是卡箍连接则不然,如果因为震动脱落,瞬间就有破坏性危险。

5:由于消防系统的只考虑一次火灾的发生,也就说,不论项目多大,用水量基本差不太多。在商业建筑中,消防总管一般不会超过DN200。而空调系统中DN500以及以上的尺寸,是非常常见的。大于DN200尺寸的安全性并没有得到项目的检验。

基于上面的原因,不建议在空调系统中采用卡箍连接。

可能你会认为,规范都推荐了,你反而不推荐,还说一堆理由。

这里没有反驳规范的意思,只是现在的项目各种因素非常复杂,有时候规范的要求有点高了,当出现安全事故时,查找原因,可能就会归结到,工艺问题,安装精度问题。

现在市面上采用卡箍连接的空调水系统比较少见,也从另外一个方面显示了大家的顾虑。

国家标准究竟是最高标准还是最低标准

一般来讲,在其他行业,国家标准就是最低标准。但是在建筑行业,你会发现国家、行业标准反而是最高的标准,很多评上鲁班奖的项目都不敢拿国家行业标准去逐条对比。

曾经万科打造了一个精品项目,非常有信心,感觉自己做的项目,没有质量问题了。于是,在国内找了很多专家去帮忙找茬,也正好作为一种宣传造势。

谁知道,一个小区找出了几千条问题。让王石想不到,原来自己认为的精品,问题还有这么多。王石团队也是做过多年的项目的,居然还能闹出这种笑话,可想而知,国家的质量标准有多高。

所以,在建筑行业打规范擦边球不算本事,能够按照规范来做,按照规范的精神来做才是真本事。现在来看国内少有。

心中要有框架

管道的卡箍连接,采用普通紧固工具就可以了,安装空间和其他的管道没有差别。


可是,卡箍连接件相比焊接其外轮廓会大很多,这个尺寸在管线排布时需要考虑进去。

很多人在做管线综合的时候,会依赖于管件族的尺寸,幻想设备材料的尺寸与模型一致。

这是很难做到的,其实每个厂家的尺寸都不太一样,也不能为了每个项目定制一批族。

在管线设备布置时,需要做到框架先行。例如,我们应该首先知道,管线的净间距,然后才去判断,卡箍件对安装是否有影响。这是一种反向的操作。

分析如下:一般我们的管道净间距为100mm,最小控制在50mm。根据之前的分析,消防专业管道最大为DN200。

通过查看标准,DN200卡箍件,最大宽尺寸345,比管道外径大(每边)63mm。也就是说,消防管道的间距按照一般的净间距(100mm),完全满足要求。我们可以假装卡箍件不存在。但是,由于我们最小间距一般控制在50mm,小于63mm。我们是需要注意的。


如上图,净间距为100mm的两根DN200的消防管,上出支管DN100。间距只有60mm,可能碰到卡箍件。这种情况,要尽量避免,但是现实当中,经常有人这么做,模型上也不会显示有碰撞。

CJ/T156-2001沟槽式管接头



卡箍连接时,支架位置有讲究

沟槽卡箍连接与传统的丝接、焊接或法兰连接方式不同。管道沟槽与卡箍零件间存在间隙,在管道试压或介质压力、温度发生变化时,管道会产生轴向位移。


如果按照常规标准,通过满足支架间距来布置支架,易造成接头处管道下沉,引起接口渗漏。

实际项目中,由于支架设置数量不足或位置不合理造成管道渗漏、变形的情况是非常普遍。

严格控制支架的安装间距。

沟槽连接因其自身特点,对支架的安装要求较高。以不保温镀锌钢管横管段为例:其支架间距较螺纹连接、焊接等传统连接方式允许的最大支撑间距更短。这一点要充分的注意,不同连接方式管道支架间距查阅相应的规范。

卡箍连接处增设支架

沟槽管件不能用来承受管道的重量,因此在卡箍接头附近宜设置支架,支吊架与接头、管件的净间距宜为150mm~300mm。

类似的要求,规范中并没有明确提出。


设置综合支架,不仅仅是技术问题

现在很多项目把综合支架说得非常高级,在十多年前,采用综合支架仅仅是为了解决机电总承包的综合管理问题。

综合支架对消防管线没有任何意义。除非所有的综合支架,按照消防管的管件来布置,但是那样的话,会有太多重复的设置。

明确这一点,对我们的管线综合排布有重要的意义。很多排布出来不能用,大部分原因,就认为支架可以随便布置,其实不然。

曾经一项目,有一个机电总包项目,其中的消防标,业主单独划出来,给了另一单位。为了项目美观,业主要求采用综合支架。

但是,消防单位,合同明确,综合支架不算钱,单独支架可以另外计费。所以,消防单位陈述各种原因,不同意采用综合支架,因为采用了,他挣不到钱,不采用反而能挣钱。

其实除了钱的问题外,技术上也存在问题。每一种管道都有自己的间距要求。很难去兼顾,小口径管道,支架间距要求少。这样,小口径可能就需要,在综合支架之外,还要增加支架。

本来综合支架的出现是为了降低支架成本,提高机电工序管理能力。而现在把这个目的倒置了。这也许是人类社会一种普遍现象:有一种偏离初衷的冲动。既知其子,复守其母,是在工作过程中需要坚守的。否则容易在项目中失去主线。

消防用的热浸锌管为什么会更贵

海南镀锌钢管

沟槽连接主要是用在热浸锌镀锌钢管和热浸锌镀锌无缝钢管。在部分大口径的不锈钢管连接中有时候会采用沟槽卡箍连接。


从无缝钢管和焊接钢管的标准来看,不论哪个系列,虽然管壁厚度不一样,但钢管的外径都是统一的,管道的内径随着管壁的厚度变化而变化。

统一的外径,在管道的连接方面有非常大的好处,不论是螺纹连接、法兰连接还是卡箍、卡压连接都能与配件很好的配合。

卡箍连接时,管道连接的密封,需要沟槽管件与管道外壁接合,因此,管道外径偏差过量将使管道与卡箍不匹配,会造成接头渗水。

其实在市场上,消防用的热浸锌钢管价格要普遍高。这是因为,消防钢管不那么容易偷工减料。如果钢管质量不过关在使用的过程中会很容易发现。

管材材质不合格

镀锌层不牢固,管壁厚度不足,都将会在压槽时可能造成管子断裂、镀锌层大量脱落或高频焊缝开裂,最终导致接头渗水或断裂。

管口的圆整度不足

也是影响管道沟槽连接质量的重要原因。很明显,如果圆整度不足,在卡箍连接时,会出现小缝隙,导致漏水,渗漏。

由于这些原因,消防无缝钢管价格要比焊接的无缝钢管要求更高,从而价格也更高。(待续)

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