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液態生料帶在供水管道上的應用
2015-12-10
來源:未知
點擊數: 13098          作者:未知
  • 液態生料帶在供水管道上的應用

    汪剛波

     

    【摘要】液態生料帶是以聚四氟乙烯為主要原料的厭氧型密封劑。膠液與空氣接觸時,保持穩定的液態,將膠液涂在金屬管路螺紋上裝備時,它能完全填充在管牙螺紋之間微小的空隙,不含溶劑不收縮,裝配后在管牙之間缺氧固化,形成耐老化,無毒不溶的熱固性塑料,從而徹底密封鎖固管路。通過在建筑給水工程中液態生料帶的應用實驗,驗證了該種材料在供水管道上應用的可行性,同時提出該種材料在應用中可能出現的問題以及解決辦法。

    【關鍵詞】液態生料帶 聚四氟乙烯 鋼塑管 密封

     

    鋼塑復合管目前廣泛應用于建筑給水工程,管子之間都是采用螺紋連接。這種連接方法需要用其他的密封材料配合才能保證不產生漏水現象。目前通用的密封材料是麻絲加鉛油,或者是聚四氟乙烯生料帶,有的施工單位甚至還輔助采用白漆進行密封。這些材料都未能徹底解決管道的、、冒、等密封難題。

    1953年,美國開始采用用于工業用途的厭氧型密封劑,徹底解決了管路密封上的問題,給管路密封帶來了一次技術革命。近年來,國內廠家開始研究厭氧型密封劑在供水管道上的密封應用,推出了許多產品,并經各地實驗,得到了一定的成果。

    2009年,我們在寧波的建筑給水工程中進行了厭氧型密封劑(液態生料帶)的應用實驗,來驗證該種材料在供水管道上應用的可行性,同時提出該種材料在應用中可能出現的問題以及解決辦法,為以后的大規模推廣提供技術參考。

    1 液態生料帶的特點

    供水管道的傳統密封工藝有兩種,一是用麻絲加鉛油。這種辦法是通過麻絲吸收了鉛油后發生膨脹,密封金屬管螺紋,從而保證管道不漏水。其缺點有勞動強度大,安裝煩瑣且效率低,安裝時麻絲容易被管牙軋斷而出現滲漏,密封效果差。二是采用聚四氟乙烯生料帶(PTFE膠帶)密封。這種方法的缺點是勞動強度大,施工繁瑣。很難調整管件角度,安裝時易撕裂產生縫隙,并形成小碎片進入管道堵塞控制元件,老化后收縮產生間隙。潤滑性高,易松動而滲漏,滲漏率常高達10%以上。這兩種方法在施工結束后,往往會有許多殘留物,產生一定的建筑垃圾,影響環境。

    液態生料帶是以聚四氟乙烯為主要原料的厭氧型密封劑。膠液與空氣接觸時,保持穩定的液態,將膠液涂在金屬管路螺紋上裝備時,它能完全填充在管牙螺紋之間微小的空隙,不含溶劑不收縮,裝配后在管牙之間缺氧固化,形成耐老化,無毒不溶的熱固性塑料,從而徹底密封鎖固管路。由于液態生料帶在非密封條件下不會固化,不會揮發,因此擠在螺牙外的膠液容易清洗,整潔美觀。

    液態生料帶有許多種,本次試驗我們采用了由廣東力泰厭氧膠(博羅)有限公司生產的第三代可拆卸型液態生料帶:力泰150,產品包裝為250g/支,膠體顏色為紫紅色。

    由于自來水管道材質的選用直接關系到人民群眾的生命健康安全,因此,對于剛進入供水行業的新材料必須通過國家有關部門的衛生檢測。在實驗開始前,我們要求廠方提供有國家有關衛生部門的檢測報告,以證明該產品在管道過程中無毒、無害性。

    液態生料帶的生產廠家廣東博羅縣力泰厭氧膠有限公司提供了由廣東省疾病預防控制中心(廣東省衛生檢驗中心)于200941日提供的檢驗報告,該報告稱:該產品各項指標均符合《生活飲用水輸配水設備及防護材料衛生安全評價規范》(2001)對飲用水輸配水設備的要求。

    2 實驗步驟和內容

    在相同的作業環境、氣候條件下與采用傳統密封工藝方法施工作出技術、經濟上的詳細對比,分析其中優缺點,論證液態生料帶在供水管道安裝中是否具有可用性。本次實驗的經濟技術指標包括:施工溫度、施工時間、耗材使用數量及費用、滲漏率等。

    為明確液態生料帶在不同環境下的使用情況,本次實驗時間的橫跨度較大,從4-5月的春季到8月的夏季,直至11月的冬季。在這三個時間段,我們分別對建筑給水工程中DN50鋼塑管進行密封試驗。

    2.1 檢測方法

    為保證在相同的標準下檢測,對于用傳統方法密封的管道和用液態生料帶密封的管道我們統一采用《給水排水管道工程施工及驗收規范》(GB 50268-97)。

    檢測過程嚴格按照國家規范要求進行,具體包括:采用目測、手摸等方法觀測密封口有無滲漏、滴水現象;采用加壓泵對管道加壓至試驗壓力0.8MPa,穩壓10分鐘后,看壓降是否超過0.05 MPa。采用的儀器有:手動加壓泵,電動絞絲機,壓力表,管子鉗等。

    2.2 實驗過程

    2009年5月初,氣溫在攝氏16-20度左右,試驗場所選在我公司參建的小區給水改造項目中一棟樓的DN50立管鋪設。該棟樓為六層高度,DN50鋼塑接口12個,其中包括三通6個,采用液態生料帶密封。從鋼塑管絞螺紋開始至立管安裝完成,施工總耗時約90分鐘(不包括挖溝、樓板打洞以及管道固定工作),液態生料帶約耗用110克。養護24小時后,開始注水,至工作壓力,檢查整條管線未發現漏水現象;再加壓至0.8MPa,維持10分鐘后未發生壓力下降現象,實驗結束。

    同一工程的另一棟6層高度的樓中,在施工條件類似的情況下,采用聚四氟乙烯生料帶密封的方法,作業程序與前面類似,大概耗時145分鐘,聚四氟乙烯生料帶耗用2卷,未養護當即開始灌水加壓,未發生漏水現象。             

    2009年8月,氣溫在攝氏35度左右,試驗場所選在小區管道安裝中,管道口徑DN50,為五層樓立管安裝,鋼塑管接口10個,其中包括DN50三通5個。采用液態生料帶密封,施工總耗時約80分鐘,液態生料帶約耗用100克。施工完成后養護2個小時后當即開始加壓,至0.4MPa時未發生漏水現象,至0.5MPa時,管道發生漏水,從管接口處留出紫紅色膠液,實驗失敗。

       立即對破損處用液態生料帶進行修補,養護12小時后再次進行試壓,壓力到0.8MPa,維持10分鐘后,未發生壓降現象,實驗結束。

       對該工程類似施工條件的一棟五層樓采用生料帶密封施工,接口數量與上面相同,普通生料帶約耗用1.5卷,總耗時約120分鐘,試壓符合規范要求。

    2009年11月,氣溫在攝氏8度,試驗場所選在小區改造中的五層樓立管安裝,管道口徑DN50,鋼塑管接口12個,其中包括DN50三通5個。采用液態生料帶密封,安裝程序同上,施工耗時90分鐘,液態生料帶約耗用110克。安裝結束后養護24小時,進行注水加壓,經10分鐘后未發生壓降現象。為模擬以后管道維修情況,我們對其中的一個口子進行旋松操作,旋轉角度大約90度,再次進行加壓至0.8MPa,10分鐘后未發生降壓現象。實驗結束。

      采用聚四氟乙烯生料帶密封,施工條件與接口數量與上面相同,普通生料帶約耗用2卷,大約耗時145分鐘,經試驗壓力0.8MPa檢驗后,未發生漏水現象。

    2009年10月,氣溫在攝氏25度,實驗場所選在室內,對塑料管破損處采用液態生料帶進行封堵。24小時后,該處漏損仍舊存在,且堵在破損處的膠液未固化。實驗失敗。

    3 結果分析

    通過以上幾次試驗,綜合現場實際施工所發生的各種輔料用量,,我們得出了以下數據:

    1 液態生料帶與傳統生料帶安裝成本分析

    產品名稱

    測試管徑

    密封口接口

    數量

    所需產品

    重量

    施工時間

    滲漏率

    輔料成本

    人工成本

    總成本

    液態生料帶

    DN50

    34

    320

    260分鐘

    0

    23.04

    27.08

    50.12

    傳統生料帶

    DN50

    34

    5.5

    410分鐘

    0

    11

    42.71

    53.71

     

    注:上表中,液態生料帶價格為18/250克,傳統生料帶價格為2/卷,人工工資按照50/天計算。

       以上價格參照市場價來確定,不考慮其他因素帶來的價格變化。

       滲漏率是指按照規范要求施工,養護時間到位的情況下考慮的。

       施工時間是指對三次實驗中采用不同方法的總耗時,不考慮因操作工人不熟練或操作失誤而引起的時間延誤。

    根據上述數據,結合試驗中發生的各種情況,得出以下結論:

    液態生料帶作為新興的密封材料,在供水管道鋼塑管的密封中,完全可以應用。這種材料在應用過程中,環保、無毒、無害,進入大規模的工程建設中后,能發揮其操作簡單,施工速度快,綜合成本低的特點。作業人員在操作過程中,由于其在空氣中不易固化,因此遺漏在管材外面的膠液可以用布擦掉,且施工結束后無殘留物,完全滿足環保要求。一旦作業人員完全熟悉了液態生料帶的技術特性和操作要求,與傳統生料帶施工相比,液態生料帶的施工速度將大大快于傳統方法,這在實驗中已經得到了驗證。盡管液態生料帶在產品的成本上略高于傳統的生料帶,但因為施工速度的提升,人工費用相對下降。從實驗結果來看,人工費用的節省已經超過了生料帶成本的增加,綜合費用已經得到了下降。由此可見,在大規模的小區給水改造、建設中,液態生料帶有明顯的優勢。從安裝的質量來看,試壓檢驗已經證明,這種方法能夠適應供水管道的壓力要求。

    通過實驗,我們發現液態生料帶還具有以下優勢:

    可應用在加工精度不高,甚至有管牙缺失的螺紋上應用。這一點在傳統生料帶施工中是不可想象的。在傳統施工中,如發生管牙缺失,必須將損壞的管牙鋸掉,重新絞牙后方可安裝;而在液態生料帶的施工中,只要涂抹均勻,這一缺陷就可以避免。這一特點對舊管道維修時顯得尤為重要。

    新裝管道中,經常會發生水表堵塞現象,很大一部分原因是管道接口處的麻絲、生料帶發生斷裂后隨水流堵住了水表。而采用液態生料帶后,膠液在管牙內固化后不破碎,不會產生堵塞管路的現象。

    與傳統的生料帶相比,液態生料帶也有部分不足之處。通過實驗,我們發現液態生料帶需要一定的時間進行養護后方可以投入正常使用。具體的養護時間為:環境溫度超過25攝氏度時,養護時間為12小時;環境溫度低于25攝氏度時,養護時間為24小時。如果不能達到這一養護時間,密封口將會出現漏水。而對于采用傳統方法如生料帶密封或者麻絲密封時,就不需要養護時間,施工完成后就可以直接進行試壓。

    4 對液態生料帶的施工建議

       通過這次試驗,液態生料帶憑借其施工速度快、綜合成本低、施工質量符合規范的特點,說明它能適應供水管道鋼塑管的安裝。同時在試驗中,也發現了該產品使用時需要重點注意的地方,包括以下幾個內容:

    液態生料帶主要適用于金屬材質管道的密封,對于非金屬管道,該產品密封效果不明顯,這在實驗中已經得到了體現。

    涂抹膠液前,管牙上的油污不可太重,如發現肉眼能明顯發現的油污、雜物,應用紙巾或布擦洗干凈方可安裝。

    我國普遍使用的是錐形管牙,管牙的最前面兩牙實際上因不能缺氧導致固化不完全,不能起到密封的作用,涂膠時最好從第三牙開始。

    這次采用的液態生料帶含甲基丙烯酸,是一種中高強度酸,在未固化前會對手部有微創口或皮膚敏感的操作人員有過敏的可能,所以不可用手指長時間直接涂膠??蓪⒛z液擠在外牙上,用塑料刀片刮均勻后開始安裝,工作完畢作業人員必須洗手清潔。

    由于液態生料帶需要一定(12小時以上)的養護時間,因此對于突擊搶修或者施工時間非常緊湊的工程,還需要采用生料帶等傳統方法來施工。但對于大多數的給水工程來說,可以通過合理的施工安排和科學的施工調度來解決養護的時間問題給工程帶來的進度拖延。

     

     

    參考文獻

    [1]《工程機械厭氧膠、硅橡膠應用技術規范》, JB/T7311-2001.中國機械工業聯合會發布

    [2]《給水排水管道工程施工及驗收規范》,GB50268-97中華人民共和國建設部、國家技術監督局聯合發布

    [3]《給水排水工程施工手冊》(第二版),劉燦生主編.中國建筑工業出版社 出版

    [4]實用給水排水工程施工手冊》(第二版),孫連溪主編.中國建筑工業出版社 出版

     

    作者:寧波市自來水總公司工程公司

     


    汪剛波
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