薄壁不锈钢管管道连接技术比较及优缺点

摘要: 任何一种管材的开发与推广，都应以连接技术（指管件与连接方式）为基础。建筑给水薄壁不锈钢管之所以能适应不同档次建筑的需要，就是因为它拥有多种型式的管件和连接方式。本文着重介绍国内外不锈管的各种连接方式、特点及其性能比较。
关键词: 不锈管 连接方式 分类 特点 比较

0 引言
薄壁不锈钢管（以下简称薄壁不锈管或不锈管）具有安全耐用、环保卫生、价格合理等优异的综合性能，已大量应用于建筑给水和直饮水管道。管道的躯干是由管材组成的，而管材是依赖管件连接而成的，因管件型式的多样，才有不同特色的连接方式，因此，研究与探索不锈管的连接技术，具有显见的现实意义。
1 常用管道连接
1.1 管道连接种种
管道连接，由于生产工艺要求、管道材质、施工情况等多种因素的不同，出现了尽可能最佳应对的各种连接方式。目前国内常用连接方式，主要有机械连接和非机械连接两种，机械连接又分：单卡压连接（如金羊、福兰特等）、双卡压连接（如 铭扬 、雅昌等）、环压连接（如共同、津奥等）；非机械连接分：承插焊接和对口焊接（主要厂家有 铭扬 、通洋等）。
2 国外不锈管管道连接
2.1 国外不锈管管道连接
厚壁不锈管的连接技术，主要有螺纹连接、法兰连接、焊接连接三种方式，应用以工业管道为主，其管件型式相对比较简单。
3 国内薄壁不锈管管道连接
我国薄壁不锈管连接技术的开发，在借鉴国外标准同时，结合自身专利，其产品可谓缤纷多彩。据笔者调研，国内同样有机械连接和非机械连接，还有复合式连接方式，另外独创的派生系列也很多，详见表1。

	国外	国内	国内主要生产厂家
机械连接	压紧式	卡压式、双卡压式、环压式……	江苏金羊、 宁波铭扬 、四川共同
推进式	推进伸缩可挠式	佛山东荣
	反边法兰活接式	四川民生
沟漕式（DN125以上）	江苏金羊、 宁波铭扬 、深圳雅昌
非机械 连接	氩弧焊式	承插焊、对接焊、电弧焊 （注）	宁波铭扬
注：承插焊指钨级氩弧焊，简称（TIG金属熔焊）。对接焊有TIG焊，也有焊条电弧焊。

3.1 卡压式、双卡压式、环压式连接说明
卡压式，配管插入管件承口（承口内带有O型橡胶密封圈）后，用专用工具压紧O型橡胶密封圈内侧而起密封和紧固作用的连接方式（图二）。
环压式（也称卡环式），将配管插入管件承口（承口内带有平面型橡胶密封圈）后，用专用用专用工具压紧平面型橡胶密封圈而起密封和紧固作用的连接方式（图三）。
双卡压式，配管插入管件承口（承口内带有O型橡胶密封圈）后， 用专用工具压紧O型橡胶密封圈内、外两侧 而起密封和紧固作用的连接方式（图四）。




图四 双卡压连接
卡压式（图二）、卡环式（图三）、双卡压式（图四）原理相同，都是用专用卡钳压紧使配管、管件和橡胶圈受到径向力而达到紧固和密封的效果。为弥补单卡压大管（ND50-DN100）卡压后径向受力不匀以致漏水的弊端，沈阳澳华、四川民生等工厂又采纳在环缝上用点焊方式，由此也增大了接头的耐压力和拉拔力。 宁波铭扬的双卡压式也主要是为了增加连接后的密封性与耐压力和拉拔力。





3.3 推进伸缩可挠式
推进伸缩可挠式，配管插入管件承口，紧固内螺母，通过挤压环使密封圈受压起密封作用的连接方式，见图四。其原理与2.1节国外的推紧式类同。


以上机械连接的优、缺点如下：
优点为：小口径管（DN15~DN25）安装速度快，安装方式简单，对安装工人素质要求不高。
缺点为：1、在热水系统内使用，橡胶密封圈的老化寿命要比金属材料短很多；
2、大口径规格（DN50~DN100）安装后的承受拉拔力不够强（有部分接口出现拉脱开现象）；
3、维修麻烦，有接口处出现漏水情况只能锯断后更换；



建议应用场合：冷水、小口径、明装系统。

3.4 氩弧焊接式( 坡边承口熔接式 ）
薄壁不锈管焊接式连接可分承插焊式和对焊式两类型。
　 ① 承插焊式连接，由配管插入管件承口，用钨极氩弧（TIG）熔焊焊接成本体一色的通称“无接头连接”的连接方式（图五）。众所周知，承插式、焊接式都是管道常见的连接方式，在此吸取了传统的承插式管道连接和焊接式管道连接两者之长，并进行有机的结合，以适应不锈钢良好的焊接性能。



　　② 对焊连接，由配管与管件对接或配管间对接，用TIG焊熔焊焊接成“无接头连接”的连接方式（图六）。对于管壁较厚的配管和管件，端口应先坡口，以TIG焊为好，如需多道施焊时，也应TIG焊打底，其余各层允许采用焊条电弧焊。


焊接式连接适用范围和特点见表2。

型式	适用管径	特点	适用场合
承插焊	DN15～100	无接头连接，承插口端部用TIG金属熔焊，管件设计有 延伸坡边 ，施焊时不需焊丝，DN32~DN100安装速度较卡压式快。	明装、暗敷，在管道井、嵌墙等复杂场合，“无接头连接”更具特殊优势
对焊	DN125～300	无接头连接，需要添加不锈钢焊丝

以上承插氩弧焊接式连接的优、缺点如下：
优点为：
1、它吸收了环压式、卡压式等机械连接同时借鉴了铜管与塑料管管件有承口插入的简便优点，同时吸取了传统的不锈钢氩弧焊接方式；
2、 避免了不锈钢和橡胶圈不同寿命（后者会过早失效）的棘手问题，不锈钢材料与建筑同寿命是指不锈钢本身，而由于机械连接里面是依靠橡胶作为密封材料，橡胶材料与不锈钢材料的寿命肯定是不同的，橡胶材料的更换是无法避免的。而坡边承口熔接式是不锈钢管与件直接溶“死”，没有其他辅助材料在里面，因此才可以真正称为免维护，免更换；
3、 施工更加简单快捷：由于每个管件均设计 有承口及延伸坡边 ，因此一人就可以操作 . 本体熔接（无须添加焊料），时间更短；
4、 属通称“无接头连接”的连接方式，本体熔接，无须添加焊料，连接部位直接溶“死”，避免了因机械连接松动的隐患。如房屋沉降、水锤震动等因数造成漏水；
5、维护和补救比较简单，无须锯断不锈钢管，只需要在漏水点补焊即可。
缺点为：
一、小口径规格DN15~DN25相比较机械连接速度慢，对安装工人技术素质较高。
建议如下：小口径规格DN15~DN25建议采用机械连接，如双卡压、卡压、环压等，DN32规格以上比较适合采用焊接式连接。
适用范围比较广，给水系统、消防系统、水处理设备系统等均可以采用，明装、暗敷，在管道井、嵌墙等复杂场合均可以安装使用。
4 若干连接方式比较
薄壁不锈钢给水管道的连接方式，现选机械和非机械连接若干种，按收集的资料汇总见表4。

型式	国际上统称	连接原理	适用范围	性能简析	备注
机 械 连 接	双卡压	双卡压式	管材管件经卡压工具压接变形后连接	≤DN100明装、暗敷	安装便捷，卡压效果比单卡压连接更优，拉拔强度等不会随管径增大而下降; 橡胶圈老化问题还需要重视。	符合国家标准（国内生产厂家： 宁波铭扬 、深圳雅昌）
活接螺纹式	压缩式	螺纹压缩胶圈连接	≤DN50 明装、暗敷	可拆卸，适用管径范围窄;橡胶圈老化问题还需要重视。	寻求长寿密封圈（国内生产厂家：浙江正康、广东瑞进）
卡压式 环压式	压紧式	管材管件经卡压工具压接变形后连接	≤DN100明装、暗敷	安装便捷，卡压效果随管径增大而下降;适用管径范围窄，橡胶圈老化问题还需要重视。	改进专用工具 符合国家标准（国内生产厂家：无锡金羊、宁波福兰特、四川共同）
推进伸缩可挠式	推进式	螺纹推紧连接	≤DN60明装、暗敷	防震、抗基础下沉能 力强，成本高，适用 管径范围窄; 橡胶圈老化问题还需要重视。	降低成本 寻求长寿密封圈（佛山东荣）
非机械连接	对接焊	焊接式	TIG焊或焊条电弧焊属“无接头连接”	一般用于DN125（含）以上明装、暗敷管道或壁厚大于1mm的DN100以下管道	适用范围广，安装相对较麻烦	须严格按焊接工艺 要求（ 宁波铭扬 ）
承插氩弧焊	TIG焊，属称“无接头连接”	一般适用DN100（含）以下明装、暗敷薄壁不锈钢管道连接	适用范围广，可靠性较高，维护简便，无须考虑橡胶圈老化问题	须严格按焊接工艺要求（ 宁波铭扬 ）

5 结语
建筑给水薄壁不锈钢管管道连接技术，富有多样性和特色性，为设计与应用单位提供了多种选择的平台。管道的各种连接方式，国内应用最长时间仅七、八年，尚不能评判绝对的最好，只能说更合适某种工况而言。
建筑给水薄壁不锈钢管管道连接，选用时应注重建筑物的档次（如按建筑类型和功能分高、中、低档），注重水质对安全性、卫生性的要求（如冷水、热水、直饮水），更应注重敷设场所（如明装、暗敷指嵌墙等直埋式和管道井等非直埋式）差异的种种因素，做出综合性能与效果的最佳选择。





1. 技术规程DVGW W534 饮水装置中的管接头和连接方式
2．陈超译，张孝福校． 不锈钢管道工程NiD1技术资料11019
3．张志仁译，李成校．日本自来水管道及室内配管使用不锈钢现状与未来NiD1 NB99-003
4．国家建筑标准设计，建筑给水金属管道安装 薄壁不锈钢管 04S 407-2
5. 郭艾．不锈钢水管的执行标准和安装工艺初探 水务世界2007年2期
6、薄壁不锈钢水管行业标准CJ/T151-2001薄壁不锈钢国家标准GB/T19228.2-2003
7、城镇燃气设计规范GB50028-2006