赵志伟
(山西八建集团有限公司，山西太原 030027)
谈不锈钢金属软接头安装
赵志伟
(山西八建集团有限公司，山西太原 030027)
通过论述不锈钢金属软接头安装的重要性，对某高层建筑空调水系统施工中出现的金属软接头破裂、扭曲变形的问题进行了分析，阐述了其形成的原因，并提出了安装的注意事项，以提高金属软接头安装水平。
金属软接头，扭曲变形，振动，噪声，位移
1 概述
不锈钢网罩式金属软接头亦称管道减震器、金属柔性软连接管、金属软管等，其主要部件采用奥氏体不锈钢制作。金属软接头主要由不锈钢波纹软管、不锈钢网罩、波纹管与法兰连接短管、钢制法兰盘等四部分构成，一般用在水泵进出口、空调设备、化工设备等进出口与管道连接处。其主要作用有以下几方面：1)在水泵、空调设备、化工设备等进出口与管道连接处安装金属软管可以隔绝震动源向管道系统传递震动和噪声，同时将水泵、空调设备与管路连接处的高频震动大幅削减、弱化，同时降低管路噪声，以解决由于设备运转所产生震动与噪声对环境的影响。2)金属软接头可以吸收管路变形，有效吸收角度与侧向位移，避免由于设备管道震动、管道热胀冷缩所产生的轴向推力造成设备与管道损伤。3)校正设备与配管的偏差，以降低因配管误差所产生之应力。金属软管的材质保证了其良好的柔软性、抗疲劳性、耐高温、耐高压和耐腐蚀性。给排水采暖通风专业使用的金属软管，根据工作压力的不同分为 1．0 MPa，1．6 MPa和 2．5 MPa三种。改革开放几十年以来，我国的各行各业高速发展，石油、化工、造船、建筑等行业如雨后春笋般蓬勃发展起来。随着石油、化工、造船、建筑等行业的飞速发展，它们对金属软接头的需求、对金属软接头的材质、产品质量和安装有了更多更高的要求。
金属软接头在高层建筑的空调系统中应用也非常广泛。高层建筑空调水系统的特点是几何高度高，水系统静压力大，所以水系统的工作压力也比较高。工作压力大对系统的设备、管道管件、阀门产生的应力也大，其破坏作用也大。如果在施工中选用金属软接头不当或不按有关规定规范安装，就会影响工程质量，甚至造成严重的后果。使用在石油、化工等事关国计民生的重要场合，一旦发生问题，其影响将是灾难性的。
2012年发生在山西省长治市潞安集团天脊煤化工集团有限公司“12·31”苯胺泄漏事故引发浊漳河水污染事件，就是一起典型的使用无生产资质厂家生产的劣质金属软管破裂而引发的重大环境污染事件。脊煤化工集团下属方元天公司的有关人员，在金属软管采购时把关不严，竟然把一个根本没有金属软管制造资质的企业生产出来的产品，使用在如此重要的、事关国计民生的重要场合，发生问题，其造成的影响确实是灾难性的。不按有关操作规定和施工规范办事，导致安装在进料管道上存在严重问题的金属软管破裂，致使苯胺泄漏到围堰内而进入漳河水系。发生破裂的金属软管的生产单位是北京首航五环工业工程公司。
2 对几次金属软接头损坏问题的分析
2011年8月我们承担安装工程施工的中国(太原)煤炭交易中心冷水机组机房发生过三次金属软管损坏的情况。第一次是在空调水系统试压冲洗完毕开始灌水时。当系统注水达到20层时，1号冷水机组出水口上的金属软接头发生破裂。这次金属软管破裂是在系统还没有灌满水、循环水泵还没有启动的情况下发生的，破裂时的静压力大概为0．8 MPa。系统灌水是从最低处的回水管道进行的，系统水位从下到上缓慢上升，在这个过程中管道是不会产生应力的。所以这种情况我们初步判断金属软管为质量不合格产品。我们采购的是额定工作压力为1．6 MPa的金属软接头，在压力仅为0．8 MPa就破裂即可说明问题。第二次还是发生在1号冷水机组，金属软接头出现问题是在空调系统正常工作中发生的。出水管上的金属软接头出现扭曲伸长而无法复位，但金属软接头没有破裂，不漏水。这种情况金属软接头也必须更换。第三次是在2012年7月10日冷水机组机房，在空调系统运行中，运行人员将冷水机组中的板式换热器阀门打开后，发现与板式换热器连接的金属软接头瞬间发生扭曲变形，总的情形与第二次相同。操作人员为避免出现意外，马上关闭了该阀门。对这两次出现的问题我们都到现场进行了实地调研。根据该机房三次发生金属软接头崩裂漏水、扭曲伸长问题的情况，经过认真的分析，我们认为，除第一次出现问题是金属软接头质量差外，第二次和第三次金属软接头发生扭曲变形主要是安装欠缺所致。初步判断之所以出现金属软接头扭曲、伸长、变形有以下三个方面的原因：
1)机房位于地下1层，而该大楼建筑高度达到100 m以上，空调水系统的静压力超过1．0 MPa。该工程建筑面积5．6万m2，空调系统的主干管道都是大口径管道。但是支撑这些管道的承重支架设计偏小，有些不够。当管道因热胀冷缩或压力作用产生轴向推力时，由于支架不能抵抗突然产生的推力的作用而导致出现变形。一般情况下，在冷水机组、空调机组或水泵出口的管路上要根据实际情况安装固定式限位支架，以缓解管道内流体的压力所产生的应力是非常必要的。所谓限位支架，就是让管道在限定的区域活动，不让其超出金属软管的伸缩范围。管道内压力产生的应力(推力)会出现在管道的最薄弱环节上，也就是金属软接头上。对于钢管而言，它不但具有承压的作用，而且具有抗拉性，以及一定的弹性。当管道产生轴向推力时，对钢管而言这种推力是没有损害的。钢管的耐压性、抗拉性完全可以消除管道内压力产生的应力。而金属软接头具有承压的能力，也具备一定的伸缩能力，但其伸缩能力是有限的。也就是说它的抗拉能力是有限度的。在金属软接头设计伸缩范围内，所选材料的弹性和工艺制造的特性，决定其在出现应力的情况下，一旦出现拉伸，力消除后金属软接头还会恢复原来的形状。一旦管道沿流体流动方向伸展，管道伸展长度超过金属软接头伸缩的极限长度，金属软接头的褶皱弹性就会遭到破坏，金属软接头就会遭到破坏。从该管道的钢管立柱下部的18号槽钢两头明显翘起、金属软接头处的管道受推力作用变形即能说明问题。
2)第三次发生损毁可能是操作人员在开启板式换热器的阀门时，开启速度过快造成该管段瞬间压力提升，产生推力致使金属软接头扭曲。我们知道，对于压力系统而言，开启阀门一定不要太快，要徐徐进行。开几圈观察一下再开，这样可以缓解系统内压力急剧上升。
3)金属软接头质量有瑕疵，在系统工作压力比较大的情况下不能满足要求。
3 金属软接头安装应注意的事项
在施工实践中，金属软管损坏的情况时有发生。1)选用了没有资质厂家的质量不合格产品。2)把工作压力较低的产品用在工作压力高的场合，即所谓的小马拉大车。3)金属软接头安装时受力。4)支架安装不合理造成金属软接头损坏。
由以上可知，首先我们在金属软接头采购时必须选用具有生产资质单位生产的产品。其工作压力应根据图纸设计和实际情况进行选择。金属软接头是用薄壁不锈钢板制成的，产品从出厂运输、储存、安装各个环节，都要防止重物和尖状物压、碰、撞波纹管部位，以防损坏波纹管。金属软接头在运输过程中应保证不变形，互不碰撞。金属软接头存放地应远离腐蚀介质，一般不要露天存放。
其次，应该引起我们注意的是，各种规格型号的金属软接头，均不能承受扭转力，安装使用过程中要特别注意。在安装金属软接头时，管道一定要横平竖直，不能用金属软接头来补偿由管路系统安装引起的误差。管路系统焊接时，如果焊接处附近有金属软接头，应采取有效措施防止焊渣落到金属软接头上。
第三，空调机进出口安装软接头，是在立管上安装。在金属软接头上部还要安装截止阀门、动态平衡电动调节阀、Y形过滤器等。这些阀门设备都有一定的重量，如果承载其重量的支架偏小，那么金属软接头就会承担这些重量。长此以往，金属软接头就会扭曲变形，所以管道支架一定要满足要求。
最后，在安装金属软接头的管段上设置限位支架，防止金属软接头因管道内压力产生的推力而造成其伸长超出限定值。
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
赵志伟(1977-)，男，工程师
