趙志偉

(山西八建集團有限公司，山西太原 030027)

談不銹鋼金屬軟接頭安裝

趙志偉

(山西八建集團有限公司，山西太原 030027)

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

金屬軟接頭，扭曲變形，振動，噪聲，位移

1 概述

不銹鋼網(wǎng)罩式金屬軟接頭亦稱管道減震器、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、鋼制法蘭盤等四部分構(gòu)成，一般用在水泵進出口、空調(diào)設備、化工設備等進出口與管道連接處。其主要作用有以下幾方面：1)在水泵、空調(diào)設備、化工設備等進出口與管道連接處安裝金屬軟管可以隔絕震動源向管道系統(tǒng)傳遞震動和噪聲，同時將水泵、空調(diào)設備與管路連接處的高頻震動大幅削減、弱化，同時降低管路噪聲，以解決由于設備運轉(zhuǎn)所產(chǎn)生震動與噪聲對環(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，避免由于設備管道震動、管道熱脹冷縮所產(chǎn)生的軸向推力造成設備與管道損傷。3)校正設備與配管的偏差，以降低因配管誤差所產(chǎn)生之應力。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。給排水采暖通風專業(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。改革開放幾十年以來，我國的各行各業(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。隨著石油、化工、造船、建筑等行業(yè)的飛速發(fā)展，它們對金屬軟接頭的需求、對金屬軟接頭的材質(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)中應用也非常廣泛。高層建筑空調(diào)水系統(tǒng)的特點是幾何高度高，水系統(tǒng)靜壓力大，所以水系統(tǒng)的工作壓力也比較高。工作壓力大對系統(tǒng)的設備、管道管件、閥門產(chǎn)生的應力也大，其破壞作用也大。如果在施工中選用金屬軟接頭不當或不按有關規(guī)定規(guī)范安裝，就會影響工程質(zhì)量，甚至造成嚴重的后果。使用在石油、化工等事關國計民生的重要場合，一旦發(fā)生問題，其影響將是災難性的。

2012年發(fā)生在山西省長治市潞安集團天脊煤化工集團有限公司“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。脊煤化工集團下屬方元天公司的有關人員，在金屬軟管采購時把關不嚴，竟然把一個根本沒有金屬軟管制造資質(zhì)的企業(yè)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，使用在如此重要的、事關國計民生的重要場合，發(fā)生問題，其造成的影響確實是災難性的。不按有關操作規(guī)定和施工規(guī)范辦事，導致安裝在進料管道上存在嚴重問題的金屬軟管破裂，致使苯胺泄漏到圍堰內(nèi)而進入漳河水系。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 對幾次金屬軟接頭損壞問題的分析

2011年8月我們承擔安裝工程施工的中國(太原)煤炭交易中心冷水機組機房發(fā)生過三次金屬軟管損壞的情況。第一次是在空調(diào)水系統(tǒng)試壓沖洗完畢開始灌水時。當系統(tǒng)注水達到20層時，1號冷水機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)還沒有灌滿水、循環(huán)水泵還沒有啟動的情況下發(fā)生的，破裂時的靜壓力大概為0．8 MPa。系統(tǒng)灌水是從最低處的回水管道進行的，系統(tǒng)水位從下到上緩慢上升，在這個過程中管道是不會產(chǎn)生應力的。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就破裂即可說明問題。第二次還是發(fā)生在1號冷水機組，金屬軟接頭出現(xiàn)問題是在空調(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)扭曲伸長而無法復位，但金屬軟接頭沒有破裂，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日冷水機組機房，在空調(diào)系統(tǒng)運行中，運行人員將冷水機組中的板式換熱器閥門打開后，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，馬上關閉了該閥門。對這兩次出現(xiàn)的問題我們都到現(xiàn)場進行了實地調(diào)研。根據(jù)該機房三次發(fā)生金屬軟接頭崩裂漏水、扭曲伸長問題的情況，經(jīng)過認真的分析，我們認為，除第一次出現(xiàn)問題是金屬軟接頭質(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、變形有以下三個方面的原因：

1)機房位于地下1層，而該大樓建筑高度達到100 m以上，空調(diào)水系統(tǒng)的靜壓力超過1．0 MPa。該工程建筑面積5．6萬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計偏小，有些不夠。當管道因熱脹冷縮或壓力作用產(chǎn)生軸向推力時，由于支架不能抵抗突然產(chǎn)生的推力的作用而導致出現(xiàn)變形。一般情況下，在冷水機組、空調(diào)機組或水泵出口的管路上要根據(jù)實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，不讓其超出金屬軟管的伸縮范圍。管道內(nèi)壓力產(chǎn)生的應力(推力)會出現(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。當管道產(chǎn)生軸向推力時，對鋼管而言這種推力是沒有損害的。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。也就是說它的抗拉能力是有限度的。在金屬軟接頭設計伸縮范圍內(nèi)，所選材料的彈性和工藝制造的特性，決定其在出現(xiàn)應力的情況下，一旦出現(xiàn)拉伸，力消除后金屬軟接頭還會恢復原來的形狀。一旦管道沿流體流動方向伸展，管道伸展長度超過金屬軟接頭伸縮的極限長度，金屬軟接頭的褶皺彈性就會遭到破壞，金屬軟接頭就會遭到破壞。從該管道的鋼管立柱下部的18號槽鋼兩頭明顯翹起、金屬軟接頭處的管道受推力作用變形即能說明問題。

2)第三次發(fā)生損毀可能是操作人員在開啟板式換熱器的閥門時，開啟速度過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，對于壓力系統(tǒng)而言，開啟閥門一定不要太快，要徐徐進行。開幾圈觀察一下再開，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 金屬軟接頭安裝應注意的事項

在施工實踐中，金屬軟管損壞的情況時有發(fā)生。1)選用了沒有資質(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合，即所謂的小馬拉大車。3)金屬軟接頭安裝時受力。4)支架安裝不合理造成金屬軟接頭損壞。

由以上可知，首先我們在金屬軟接頭采購時必須選用具有生產(chǎn)資質(zhì)單位生產(chǎn)的產(chǎn)品。其工作壓力應根據(jù)圖紙設計和實際情況進行選擇。金屬軟接頭是用薄壁不銹鋼板制成的，產(chǎn)品從出廠運輸、儲存、安裝各個環(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。金屬軟接頭在運輸過程中應保證不變形，互不碰撞。金屬軟接頭存放地應遠離腐蝕介質(zhì)，一般不要露天存放。

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

第三，空調(diào)機進出口安裝軟接頭，是在立管上安裝。在金屬軟接頭上部還要安裝截止閥門、動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥、Y形過濾器等。這些閥門設備都有一定的重量，如果承載其重量的支架偏小，那么金屬軟接頭就會承擔這些重量。長此以往，金屬軟接頭就會扭曲變形，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