分享

管道接头、支架、穿墙及保温/美国建筑给水排水设计/第 4 章 管道工程/第2节

 jau_mscn 2015-05-12

、管道接头

 

1. 一般要求

(1) 接头的强度:管道接头应在规定的压力标准之下,具有气密Gaslight)和水密性Watertight)

(2) 接头的质量标准:

管道接头的切口应与管道中心线成垂面。

管道接头切口的内径处应打磨光滑,使之不影响其水力条件和不钩挂杂质(对污水而言)。在安装之前,也要将外侧打平并除去毛刺。插口应按设计全部深入到承口中。螺纹管道必须保证有足够的圈数。接头不得影响设计水流流动的水力学条件。防止脂肪类物质污染焊接接头,影响接头质量。

接头用的密封和润滑物质应涂在公螺纹上,并且是溶解于水和无毒的。允许或需要调整的伸缩接头应该检修方便,或留有检修门AccessDoor)

管道在变径处应使用大小头。

 

2.常用管道接头的种类

常用的管道接头有填缝接头Caulkecl Joint)、螺纹接头ThreadedJoint),抹焊接头WipedJoint)焊接接头SoWereflJoint)喇叭形接头Flare(IJoint)挤压接头PressJoint)黄铜接头BrazeclJoint)水泥接头(CementJoint)熔接接头 (Welded Joint) ^机械接头 (MechanicalJoint),各种塑料接头、滑动接头Slip Joint)、伸缩接头ExpansionJoint),对接接头Split Coupling Joint)、柔性接头FlexibleJoint)等等。

焊接接头和熔接接头一般统称为焊接接头。在美国,熔接接头是指管道或管件被熔化在起.成为均匀的连续的整体.如焊接钢管。

一般的焊接接头是指管道外面加套管或管道与管件套在一起,再将套管或管件与管道焊接在一起。

抹焊接头是将焊上去的焊锡抹平。抹焊接头的焊锡每侧离接口不小于19mm并且厚度不小于被连接管道或管件的厚度。这种接头适用于铅管或铅管与紫铜管及黄铜管等的连接。

喇叭形接头适用于大小铜管之间的连接。用一种专用工具将铜管接口处撑大后再连接在一起。

挤压接头使用垫圈将套接的管道或管件连接在一起。应按生产厂的说明和使用合适的工具来安装。

黄铜接头也称钎接焊接头。一般的焊接Soldered)是指焊接温度小于450 ^:。温度大于450 tC的称纤接焊。其焊条与被焊物将被熔化在一起。常用的钎接焊焊条是黄铜(铅与锌的合金)。

水泥砂桨接头现在只用于修补以及新管与现有管道的结合。其他场合应禁止使用。

机械接头也称伸缩接头Flexi-ble Joint) 或套接接头SlipJoint)机械接头应用范围很广,包括不锈钢排水管、铸铁污水管(承插或不承插的)、陶土管、混凝土管、可锻铸铁给水管,等等。机械接头的共同特点是具有弹性垫圈和紧固件。紧固件可以是螺桧和螺母、管摘  (Shielded Coupling)'  或者是管道和承口本身。图4-2-1为用于给水铸铁管的机械接头。

用于给水铸铁管的机械接头
 

塑料接头包括液状粘结剂接头Solvent Cement Joint)柔性垫圈接头ElastomericGasketJoint)带弹性垫圈的不锈钢管箍(Stainless SteelClamp and Elastomeric Casket Joint)、带承口的液状粘结剂接头 SolventWekl Joint with Internal Socket)、带管箍的插入接头 (Insert Joint with Clamp)以及热熔接头(HeatFusionJoint)等等。

滑动接头是将管道的一段插入另一段管道的承口,借助紧固螺母压紧密封垫圈。有一种加黄铜环的滑动接头,当上紧螺母后,管道就不能滑动了。滑动接头应设有检修门。如果不需要滑动,则不必设置。滑动接头常用于卫生器具的连接。

伸缩接头常用于需要吸收热膨胀或其他原因可能引起管道伸缩的管路上,如没有足够乙字转弯的雨水立管和会受基础沉降影响的给水进户管。图4-2-2为用于给水进户管的伸缩接头例子。

用于给水进户管的伸缩接头例子

对接接头由联结器Coupling)将管道连接在一起。这种接头在建筑给水排水系统中得到广泛的应用。

对接接头有柔性的和刚性的之分。根据管道的承压情况,又有用于平端Plain-end)和切槽Gr0ovediKD管道的区别。图4-2-3为典型的对接接头结构图。楼板处固定立管的管夹是其中常见的一例

它由密封垫圈①、紧固螺栓②、垫圈盒③组成,(3)为管道端部切槽u对于重力流管道,管道端部不必切口,代之以两个密封圈,两段管道,一边一个。

许多公司制造这种对接接头。其中较有名的可算是维克多利克公司Victaulic)因此也常以此公司名来称呼这种接头。

柔性接头实际上也厲于管道连接件Pipe Cimnecticm),可用于水泵吸水管和压水管上以隔震,也用于会因为热膨胀和沉降引起错位的管路上。

柔性接头有许多种,图4-2-4为其中的一种。它由人造橡胶和尼龙的主#?、钢索压固圈②、法兰盘③和钢拉索④组成。

 

二、管道的支撑

1.管道吊架、支架和锚固件

建筑给水排水管道的固定需要有吊架Hanger)支架Support)和锚固件Andir)埋地管道的支墩也厲于支架类。

按结构类型,管道的固定设备大致可以分成以下几类:梁夹Beam Clamps):梁夹属于锚固件。它的主要功能是支持吊架。图4-2-5A是梁夹的一种。

管道吊钩PipeHangerc):管道吊架分成J形吊架(图4-2-5 B) U形吊架Clevis Hanger)(4-2-5 C D E)带状(扁钢)吊架BamlHanger)(4-2-5 F)、转动式吊架Swivel Ring)(4-2-5 G)、组合式管夹吊架SplitPipeClamp)(4-2-5 H),等等。

管道吊架、支架和锚固件
 

管夹Pipe Clamps):管夹主要用来固定水平的或垂直的管道。用来在每层楼板处固定立管的管夹是其中常见的一例(图4-2-5 I)


 

管辊PipeRolls):管辊主要用于悬挂大型的管道和补偿热膨胀引起的管道位移。除了煤气管道以外,建筑给水排水系统中不常用到管辊。图4-2-5 JK为管辊的例子。

管道支架Pipe Supports):管道支架的形式很多。图4-2-5 L是带管鞍Saddles)的管道支架。

导槽Guides):导槽是在固定管道的同时,赋予它以一定的自由度。图4-2-5 M为导槽的一种。

护板Shields):护板或护套用以保护管道,特别是管道的保温层(见图4-2-5 NO)

混凝土插件Concrete Inserts):混凝土插件用来预埋在现浇混凝土中供悬挂或支撑管道之用。图4-2-5 PQ分别为连续式的和单独的混凝土插件。

托架Bn^kets):托架主要用来支撑沿墙敷设的较轻管道和设备。图4-2-5 R是常见的托架图。

上方附着物(Upper Attachments):上方附着物厲于吊架等的锚固装置,图4-2-5 S是其中的一种。

其他:除了上述的以外,管道支撑中还用到其他的附件。在需要地震设防的地区,还需选用抗震支撑装置。

 

2.管道吊架和支架的设计与规定

在建筑给水排水系统的设计中,通常不必对管道的吊架和支架进行单独的计算,而是在说明书中将管道吊架、支架和锚固件的形式、材料、间距等加以规定。如:

4英寸4英寸以上的管道使用U型吊架:较小的管道可以使用带状或组合式管夹吊架。所有的保温管道都必须使用U型吊架。

支撑铜管的吊架必须有绝缘涂层(也有铜质吊架可供选用)。

吊杆HangerRod)必须有车出的螺纹。吊杆必须固定在梁夹或混凝土插件(预埋件)上,不得使用在混凝土里打眼加铆钉的方法   (RamsetShot Shields)

管道吊架的最大间距不得超过表4-2-1的规定。对于所有使用非承插接头的生活和生产污水管道,吊架的最大间距不得超过1.5 m管道所有转弯处都必须加吊架。

立管必需加阻尼管夹。管夹和管道支架都不得置于管道穿地板的套管之上。

吊架的最大允许间距
 
吊杆的最小允许直径
 

所有热塑性塑料管都必须严格按照生产厂的要求加以吊装和支撑。

 

三、管道穿墙及套管

所有穿墒、穿地板(包括楼板,下冋)和穿基础的管道都必须加套管。套管的尺寸和材料有如下的规定-套管的内径应比管道的外径大25 mm以上。

穿地板、外墙以及承重墙和防火墙的套管应为规格40的镀锌钢管。

穿地板的钢管必须比完工后的地面高出25 mm

穿隔墙和非防火墙的套管可用0.55 mm厚的镀锌钢薄板,或合适的塑料管。

穿地板的套管须加隔膜防水。穿外墙的套管要用防水填料。常用的填料是橡胶类物质,经过螺栓的挤压,达到防水的效果。图4-2-6左边为管道穿外墙和承重墙详图,

管道穿外墙和承重墙详图
 

右边为管道穿地板的详图。图中表示要用铅和蔴丝填塞。这是比较老的做法,现在用一种叫连接密封Link-seal)的密封圈,经过紧固件的挤压,能达到良好的密封效果。图4-2-7所示为这种密封装置的示意图。

密封装置的示意图
 

 

四、管道保温

管道保温的主要目的包括-防止热量从蒸汽管道或热水管道传到周围的空气中以节省能源:

防止热量从周围空气中传入管道内的水中:

道内的水中:防止周围空气中的水蒸汽在冷水管道的外壁凝结成水:防止室外管道中的水结冰;降低管道中的噪音,等。

旧式的保温材料有纸毡、软木、毛毡、石棉等。现代常用的则有玻璃纤维(FiberGlass)人造橡胶蜂窝材料(ElasUmieric Flexible Cellular)、膨胀聚苯乙烯Expamle(IP0Iystyrene)膨胀珍珠岩Expamle(IPerlite)水化钙硅酸盐Hydrous Calcium Silicate)、酚醛树脂泡沫塑料PhenolicFoam)和模压柔性蜂窝维尼龙Molded' Flexible Qosed Cell Vinyl)等。同时'新的保温材料不断出现。

 

以前曾广泛地使用石棉作为保温材料,后来发现石棉是致癌物质,所以在建筑工程中严禁使用。自从1971年美国环保局制定了第一个工作场所空气中石棉含量的标准以后,规定越来越严。对己经使用的石棉则都要做彻底的清除Asbestos Abatement)在对旧建筑物进行维修或改建时,首先必须摸清有无石棉存在。清除石棉在美国巳经成为一种不小的产业。目前玻璃纤维和人造橡胶蜂窝材料巳经成了广泛应用的保温材料。管道的保温由阻水汽层、保温层和外套组成。各生产厂家的产品可能有所不同,不同的管道有不同的保温材料。管道保温的施工应由专业公司严格遵照厂家的规定进行。

4-2-3是建筑给水排水系统保温的例子。其中列出了需要保温的管道以及保温层的厚度。

建筑给水排水系统保温的例子
 

 

五、热跟踪

保温只能使热量传得慢一些,并不能解决较长时间内处在冰冻条件下

的给水排水管道的结冻问题。对于这样的管道,釆用热跟踪Heat Tracing)是唯一的解决办法。

热跟踪的用途包括:

(1)管道防冻和热水管道保温:(2)容器加热:(3)防霜;(4)溶雪;(5)釆暖,等。

在建筑给水排水系统中最常用的是第一项。凡是室外敷设于冰冻线以上的或室内通过非釆暖区域的给水排水管道,都要加热跟踪。在热水供应系统的设计中,如果个别用水设备离加热器较远,设置循环系统有困难或不经济时,热跟踪可能是一种切实可行的解决方案。

热跟踪主要由加热电缆HeatingCable)电源和电缆连接件Powerancl Cable Connection Kits),变压器、温度传感器 TemperatureSensor)和控制器Electronic Controller)等部件组成。

 

有一种加热电缆可以根据管道外壁的温度自动调节加热量,称为自动调节加热电缆Self-regulating Heating Cable),因而省去温度传感器和控制装置。图4-2-8为加热电缆的构造示意图。

加热电缆的构造示意图
 

加热电缆有两种敷设方式:一种是绕在设备或管道与保温层之间,另一种是敷设在管道内部。图4-2-9所示

敷设在管道内部
 

为前一种形式的系统示意图。后一种形式,称为管内型热跟踪(In-pipe Heat Tracing) 4-2-10所示为管内型热跟踪的系统示意图。此系统中,有一个使加热电缆深入管道中的连接管件,密封而不漏水。当管道周围气温会使其中的水结冻时,埋在管壁保温层中的温度传感器指令电源通电加热。由于加热电缆是直接与水接触的,所以当用于饮用水给水系统中时,电缆材料必须是无毒无污染的。管内型热跟踪的加热电缆不能通过阀门,所以它的应用也受到一定的限制。

管道热跟踪
 

热跟踪的计算程序如下-计算温差,即管道的工作温度与最低环境(空气)温度之差。

根据管径和环境温度计算热损失w类似热水循环的计算。这里TempCo公司已经列好了表格,査表即可(见表4-24,此表为无保温时的管道热损失)。

管道的热损
管道的热损
 
绝缘厚度修正系数.
 
绝缘材料修正系数
 

50 m长管道的总能量耑求为:52.6 X50 W =2 630 W。

 

 

 

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多