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分集水器与分支接头漏水的分析和对拟定新国标的建议

时间:2012-10-08 17:48来源:中国建筑金属结构协会 作者:admin 点击:
分集水器与分支接头漏水的分析和对拟定新国标的建议 营口市中天置业发展有限公司 韩学新 序 :《地暖月刊》2009年2月刊,地暖论坛版所述由于地暖分水器与加热盘管连接处铜制螺帽,

分集水器与分支接头漏水的分析和对拟定新国标的建议
营口市中天置业发展有限公司  韩学新      :《地暖月刊》2009年2月刊,地暖论坛版所述“由于地暖分水器与加热盘管连接处铜制螺帽,没有拧紧或者其它原因脱落,导致加热盘管与分集水器连接处大量漏水。”并由此引起了诉讼的工程实例和中国地暖网2009年4月3日:“《冷热水用分集水器》标准成立会即将召开”的新闻,提笔写出本篇,既对该工程实例做一些分析,主要对即将编写的相应国家标准提出一些可靠性(安全性)的建议。
    作为从2004年开始每一个项目都做地暖的房地产开发企业的从业人员也为新标准拟定应尽一份责任。
    关键词:锁紧螺母:带内锥面的铜制六角螺母
    卡套:带外锥面和内凸筋的开口卡套。
    管接头:1、带楔形截面密封圈的接头;
    2、外表面为带倒锥密封节的无密封圈接头。

    引言:按上述案例导致密封失效,漏水有如下几种可能:
    1、锁紧螺母已施紧,还是造成失效—漏水。
    2、锁紧螺母开裂造成密封失效—漏水。
    3、锁紧螺母脱扣(脱丝)造成密封失效—漏水。
    4、锁紧螺母未旋紧造成密封失效,本文不讨论。
    本文就以上前三种情况进行分析(按DN25分集水器,卡套式铜制管件为例)
    一、锁紧螺母已旋紧还是造成密封失效——漏水。
锁紧螺母的内锥面推动开口锥面卡套,压紧地热管与管接头,从而实现了密封。管接头分为带楔形截面密封圈(二道)的接头和无密封圈的倒锥管接头。此时,造成失效有如下几种可能:
    1、管接头外径超下偏差。
    2、地热管壁厚度尺寸超下偏差。
    3、卡套厚度(包括凸肋)超下偏差。
    4、卡套圆度超差(失圆),螺母旋紧时,使地热管局部弹性变形量不足,造成泄漏。
    5、带楔形密封圈管接头,密封槽直径尺寸超差,使密封圈压缩量不足或过大,长时间作用后,白密封作用消失,造成漏水。更有甚者:管接头内径超上偏差,密封槽直径超下偏差,造成该处断裂。
    6、螺母的内锥面与卡套的外锥面的锥面宽度与锥面角度误差过大。
    7、螺纹配合面“咬合”,此时旋紧力已足够(假象),但仍会泄漏。
    现对以上几种情况进行分析:
    《铜制集水器》CT/T251-2007、5、3、10"分支接头允许直接采用CT/T111的卡套式铜接头。
    (1)管接头外径超下偏差,本尺为¢16,CT/T111无公差限制,一般工厂按¢16-0.10㎜生产,在工程实例中—0.50㎜(15.50)的尺寸亦有出现。此问题发生有一定概率,此时虽然螺母已锁紧,但压紧力因管接头尺寸太小而不足导致漏水失效。同时建议在标准修订时应对该尺寸加以控制。
    (2)卡套厚度(包括凸肋)超下偏差。
本零件在锁紧环节占重要作用,工程实例,时常遇到铜制卡套,重量和差距太大、重的4g/件,轻的3g/件,两者相差太大,更有甚者用钢件镀铜制作。
建议在标准编制时在卡套高度、厚度、凸肋高度和锥面尺寸、角度进行规范,另外由于角度公差为正负(士)值,对内锥面和外锥面应规范稍有差别的角度,更利于锁紧。
    (3)虽然用力旋紧,但实际锁紧力并未到位。建议新标准给出锁紧力矩。
    二、锁紧螺母开裂、造成密封失效。
    1、铝塑复合管用卡套式铜制管接头(CJ/T111—2000)表:2—4,螺母尺寸:M26×1.5,板口尺寸:S=29。实际市场出售的该零件,S尺寸有27㎜、28㎜,截面尺寸太小,强度不足。
    2、材质的问题:
CJ/T111-2000:螺母、卡套材质为HPb59-1。市场出售的本零件还有分集水器有的产品,化学成份,机械性能有达不到标准的,见附图:

    从图中可见,Zn(锌)含量在40%时再增加,其对应的抗抗强度急剧下降,这是主要原因。当选购铜制分集水器和管件时,颜色偏浅的应甚购。选择大品牌,质量是可以保证的。
    三、锁紧螺母、脱扣(脱丝)、造成密封失效。
    1、产生原因为:螺母的螺纹中经超上偏差。外螺纹中经分差超下偏差,(常说的间隙过大)、螺纹配合后应力面积因此而减小,加之还可能因材料;硬度偏低,抗拉强度偏低;锁紧力过大。工程实例不多见。
建议在新标准中给出“脱扣时螺栓(螺母)的最小应力”值。
    四、对“冷热水用分集水器”标准的修订的几点建议,按《铜分集水器》CJ/T251-2007为例。
    1、原标准5.3.1款:
“分集水器的主题(干管)螺纹按GB/T7307的规定……。”
GB/T7307为非密封管螺纹。无论何种配对的螺纹副,只要没有可靠的端面密封。是标准不准推荐使用的,如果失效漏水引起诉讼、制造、安装方很难免责。
应该采用55°密封管螺纹“GB/T-7306标准。并建议给出相应的配对组合。使工程选材更直接明了。
以主体(干管)为内螺纹为例:55°非密封管螺纹的圆柱内螺纹G或 55°密封管螺纹的圆柱内螺纹Rp,两种螺纹看似一致实为二种设计、用途、制造、检验完全不同的二种螺纹、在使用时是不能等同的。
    2、标准:5.3.7.1平面密封丝堵。
无论何种结构的丝堵,工程实例确有从端平面爆开失效的案例。建议,制定端平面厚度及公差,且端内平面如为平面还应增加平面与内孔的过渡圆角R和公差。
    3、集分水器,以DN25为例,市场销售有9路、10路、12路。
建议:强制规定以8路为上限。随意增加路数,水力特性指标达不到要求,且有误导消费之嫌。
    4、原标准:5.4.5“分集水器的分支接头如采用卡套式铜制管接头,其性能应符合CJ/T111或CJ/T190要求。
    建议:将如CJ/T111-2000标准相应条款直接编入新标准对集分水器的使用安全性有着及其重要的作用,主要内容有:
    (1)螺母的材质及标准:各部位尺寸及公差,重要的是板口尺寸。
    (2)卡套的材质及标准:各部位尺寸及公差。
    (3)管接头组件最小拉拔力。
    (4)管接头组件静内压强度试验。
    (5)管接头组件最低液压爆裂强度。
    (6)建议给出管接头组件螺母的锁紧力矩。
    (7)管接头直径¢16㎜加以公差限制。
建议:机械行业的液压,和气动元件中的卡套式管接头,已有众多国家标准,而且技术成熟,使用可靠,可参考或采用。
    (8)近几年不锈钢分集水器的市场份额在逐年增加其分集水器主体(干管)的螺纹连接有采用,圆柱管螺纹加端面橡胶O型圈密封,建议对其端面密封结构加以规范,同时对其短牙螺纹进行规范。
    (9)建议:强制规范制造商在产品样本上标示出螺纹标准号。
    (10)建议给出螺纹零件的配对表(原标准:附录A)。
另外,当螺母锁紧后,产生了足够的初拉力。随着使用周期的增加,既交替常温状态和供暖状态,地热管材的弹性变形可能部分变为塑性变形,既产生了松弛,是否应在此时再增加一些锁紧力。石化行业中、高温压力管道的法兰等,对螺纹副产生的松弛和蠕变,就是用这种办法,此条如有必要,可在施工规范中加入。
    结束语:当分集水器的使用功能性达到要求后,其工作可靠性(安全性)就显得格外重要,这是本产品使用条件所决定的,面对并不规范的某些地暖分集水器及管件,只有新的标准合理、严谨,才能更好的规范、设计、制造、安装和使用,才能使地暖行业得以长久的可持续的发展。

(责任编辑:admin)
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