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浅析薄壁不锈钢管在医院建筑中的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-05-11  浏览次数:186
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核心提示:摘要:随着科技的高速发展各类新型管材不断在建筑工程中涌现,目前行业内常用的给水管材种类繁多、性能各异。在众多管材中薄壁不
 摘要:随着科技的高速发展各类新型管材不断在建筑工程中涌现,目前行业内常用的给水管材种类繁多、性能各异。在众多管材中薄壁不锈钢管因其独有的材料特性近年来在建筑给水工程中得到广泛推广。笔者作为医院后勤水暖工程师,结合日常工作经验,对薄壁不锈钢管在医院建筑给水工程中的特性进行简析。
 
关键词:薄壁不锈钢管  医院  建筑给排水
 
作为医院的后勤管理者,工作重心是保障医疗服务顺利开展,既要保证基础设备、动力设施安全稳定运行,又要谨记环保、节约、可持续发展的战略思想。薄壁不锈管在医院建筑给水系统中得以广泛应用的重要因素,大都源于不锈钢的耐腐蚀性能和力学物理性能。不锈管应用于建筑给水管道,可集结为“安全耐用、环保卫生、价格合理、美观豪华”。如今,薄壁不锈钢水管在英、德、美、日、韩、新加坡、马来西亚等国家大范围使用,其经久耐用早已在应用中得到证实。但因其价格因素、连接方式等制约条件未能在我国医院建筑领域中得到广泛使用。本文重点阐述薄壁不锈钢管承插氩弧焊接连接方式的创新,给医院后勤管理者提供更优的选择。
 
1.薄壁不锈钢管的基本特性
 
不锈钢就是不易生锈的钢,碳钢中含铬Cr元素质量分数大于12%的铁基合金钢。而薄壁不锈钢管是指是指壁厚与外径之比不大于6%的不锈钢管道。现将其基本特性介绍如下:
1.1耐腐蚀机理
许多不锈钢都具有不锈性和耐腐蚀性双重特性,其机理是含有Cr—Ni元素的奥氏体晶体结构的铁合金,其中Cr在空气中易氧化,形成一层百万分之2~3 的铬铁氧化物[(CrFe)2O3]薄膜,称之天然的钝化膜。它坚韧、致密且稳定,如果受到机械损伤,也能在常态下,立即氧化恢复成新的钝化膜。
1.2耐腐蚀特性
用于建筑给水的不锈管,以著名的18Cr-8Ni钢(304)为代表,能与氧化剂发生钝化作用,经试验和实践应用经验证明,在大气、水等弱电介质和酸类氧化性介质中具有优异的不锈性和耐蚀性。它用于给水管,对水的化学成分没有限制,水介质中含氧量多少都无妨,硬水或低PH 值软水也无关,输送高温介质也畅通无阻,能经受30m/s 高速水流的冲击,这也是其独有的特性之一。
1.3 固有的力学物理性能
不锈钢号称“大力士”。以常用的“304”不锈管为例,其抗拉强度为520-750MPa,是镀锌管的2倍,铜3倍,PPR管的8~10倍。延伸率大于35%。因此,只有不锈管的壁厚有理由减至最薄,达到薄壁型甚至高径壁比(管径:壁厚=50:1) 的要求,以真正符合节材节能的国家产业政策,这也是降低其造价的决定性因素。
1.4良好的焊接性能
奥氏体不锈钢具有极好的塑性和韧性,这类塑、韧性两好的钢,不但容易弯折、卷曲和冷挤压成型,而且无任何淬火硬化等弊端存在。在焊接过程中极少出现冷裂纹现象,其焊接量在工程中的应用面也比其他不锈钢大得多,奥氏体不锈钢焊接的工程实例非常广泛,尤其是薄壁不锈钢管制造与安装,均以氩弧焊为最佳选择。
1.5薄壁不锈钢管道应用于医院案例
我院新门诊病房楼于2008年竣工使用,给水系统主管道选用的四川民生管业的薄壁不锈钢管,连接方式为螺纹连接,管件连接处加密封圈,其材质大多选择硅橡胶、丁腈橡胶和三元乙丙橡胶等,且符合对热水输送管橡胶密封圈材料的国家标准。在经过十年的使用过程中发现,因为管道外部有氧化膜保护,因此没有发生氧腐蚀,管道内部没有发生Cl离子腐蚀的现象,用水末端没有二次污染的水出现。冷水和热水管道相比较,热水管道由于不是24小时循环热水,在子夜以后水温下降时,管道密封圈易形成热胀冷缩,细微的变化能够引起个别管件连接处渗水现象。但是总体说来,经过一站式服务中心数据统计,应用薄壁不锈钢管材的维修量不足其他管材的1/5。维修量的下降,间接为医院节约了费用支出,这也充分体现了薄壁不锈钢管经久耐用、安全稳定的特点。
 
2.薄壁不锈钢管与其他管材对比
我院历时悠久,成立至今已有百余年,随着医疗服务的高速发展,老旧的基础设施难以满足当今的医疗需求。因此,近二十年来医院陆续进行基础建设,建筑内部的给水系统也相继采用了各个阶段最“知名”的管材.

2.1镀锌钢
镀锌管在我国建筑给水领域长期以来占据统治地位,但镀锌管易受腐蚀,管道内的污染水质使其使用寿命一般只有 8~15 年,因此国家出台文件明令淘汰镀锌钢管。我院2号楼为百年建筑,给水主系统多为老旧管道主要以碳钢管为主,管材局部经常因腐蚀严重发生漏水现象,增加维修工作量及维修困难的程度,为了及时解决此问题,经常以塑料管材应急抢修。
2.2塑料管
塑料管的耐腐蚀性能好,在自来水输送中不会产生二次污染,是目前使用比较广泛的给水管材,其种类繁多、性质各异。塑料管的缺陷是容易老化、管材强度及刚性不足。工作实践中发现,虽然各种塑料管道施工方便,但是强度方面仍满足不了需求,同时在热水管道使用过程中管道材质容易改性老化。
2.3复合管
复合管一般由金属和塑料复合而成,它兼有金属管材强度大、刚性好和塑料管材耐腐蚀的优点,同时也摒弃了两类管材的缺点,但由于塑料和金属热膨胀系数差异大,所以管材离层问题一直困扰着复合管的发展。我院4号楼给水管材选用钢衬塑复合管,防腐蚀效果令人满意,但是其应用在热水系统中会出现内壁受热后离层现象,内层脱落导致管道堵塞,严重影响医院的供水系统正常使用。
2.4铜管
铜管是优良的给水金属管,其用做供水管材历史悠久,实践证明其经久耐用、寿命较长,但铜管的最大问题是价格昂贵。铜是一种相对紧俏的资源,从发展看,铜的供需矛盾还将加剧。医院3号楼采用的钢衬铜给水管材,投入使用四年局部出水末端仍有“红水”现象,主管道卡扣连接处产生金属电位差,造成化学电腐蚀,出现离层现象。
 
3.薄壁不锈钢管实际应用技术要点
随着国家大力发展区域性医疗中心,医院在浑南区建设22万平方米的浑南国际医院即将竣工,建设理念为:以人为本,绿色节能。在选取建筑内部给水管材时,充分结合老院区27万平方米建筑内给水管材的使用经验,从安全性,环保性,经济性原则出发,选用了薄壁不锈钢管(承插氩弧焊管道连接方式)。
3.1连接方式的特点
众所周知,任何一种管材的开发和应用,都应以连接技术为基础,薄壁不锈钢管连接方式,国内外分机械连接和非机械连接两大类,机械连接包括压缩式、压紧式(卡压式)、推进式等,现场安装比较方便,主要依靠橡胶圈达到密封的目的;非机械连接以焊接式为主,压力管道100%用焊接连接。目前国内薄壁不锈钢管道承插氩弧焊接的连接方式已经得到业内人士的共识,主要克服了机械连接中橡胶圈易老化、适用管径范围小的通病;焊接接头的耐压力、拉拔力比机械连接大得多;薄壁不锈钢管承插氩弧焊管道连接结构技术获得了“薄壁不锈钢管承插氩弧焊管道连接结构zl200620103152.5”的国家专利,通过了“国家高新技术企业、国家特种设备(压力管道)生产许可证、ISO 9001/ISO 14001认证、英国WRAS认证”,并列入了国家级火炬计划项目。
随着连接方式的技术改进,薄壁不锈钢管在中央国家机关办公楼、奥运场馆、机场、学校、会议中心等重点工程项目得到越来越多的安装和使用,应用领域包括直饮水、生活冷热水、暖气输送及消防自动喷淋系统,在应用工程中均表现出了良好的安全和卫生性能。因此,虽然其首次投资费用较高,但是从长远角度分析,其使用寿命长、无二次污染、日常维修费用低等优势,奠定了薄壁不锈钢管在医院建筑给水工程广泛应用的基础。
 
文献参考:
1.薄壁不锈管钢.中华人民共和国城镇建设行业标准CJ/T151—2001
2.建筑给水薄壁不锈钢水管管道工程技术规程.中国工程建设标准化协会标准
3. 腐蚀与防护手册.化学工业化工机械研究院主编.北京化学工业出版社。
4.出云谕明 (日) 著.威胁人类的定时炸弹—环境荷尔蒙.1999
5. 国家建筑标准设计 04S407—2.建筑给水金属管道安装薄壁不锈钢管第7 页,2004.12
6.给水排水 薄壁不锈钢管连接技术 缪德伟 朱金华98页2006.32
 
 
 
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