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首先,我要祝大家新年快乐!现在,我们在加利福尼亚有了一个生效的新代码,但我还没有深入研究这些变化。我希望下个月讨论那个问题。我们的代码是基于2015年的UPC,修改为2016年的CPC,并于2017年1月1日生效。我还没听说有什么大的变化,但我会调查的。在洛杉矶,我们有一个新的水资源保护条例,这是一件大事——肯定比任何新的法规都要引人注目得多。
不管怎样,前几天我们在内部讨论了焊接和钎焊的区别。在一次项目经理会议上,有人提到我们的现场工人更喜欢钎焊而不是焊接大直径的管道;显然它们更容易钎焊。我指出,钎焊降低了铜接头的压力等级,所以你需要小心,当你钎焊在一个高层建筑。但它到底有多大的作用呢?
铜管分为两大类,退火(软)和拉拔(硬)。在这两类中,有三种不同的壁厚:K型、L型和M型。K型壁厚最重,M型壁薄。我们大多数人指定L型拉伸铜。壁厚越厚,管材越硬,额定压力越大。管径越小,额定压力越大。作为两个极端的例子,K型拉拔管直径为3 / 4英寸,额定压力为1,278 psi。相比之下,4英寸M型退火管的额定压力为251 psi。这是很大的不同。
许多工程师和现场管道工没有意识到,当你钎焊铜而不是焊接铜接头时,你会降低压力等级到退火管的压力等级。焊接的4英寸L型接头的额定压力为440 psi。如果现场的水管工决定钎焊而不是焊接该接头,则额定压力将降至293 psi -退火额定压力。如果该接头位于50层塔楼的底部,则该等级将受到影响,因为操作压力可能达到300 psi或更高。钎焊过程的热量实际上退火(软化)硬管,降低其压力等级。
就在今天,我学到了关于焊料的另一个有趣的事实。我已经交替使用95-5焊料和无铅焊料很长一段时间了。当然,95-5指的是95%的锡和5%的锑。这是一种相当硬的合金,我被告知这比无铅银焊料更难工作。银焊料是一种银/锡/铜增强合金。它比95-5更软,更容易融化,更容易处理。它比95-5贵,但我听说省下的劳力比保险费多出好几倍。
值得注意的是,当钎焊接头时,必须使用氮气吹扫,以防止在管道内部形成黑色氧化。
当然,除了焊接和钎焊之外,还有其他连接铜管的方法。有机械接头,如Victaulic, ProPress和SharkBite,仅举几例,以及T-DRILL,一种机械挤压焊接接头。我们来看看每一种的压力等级。
铜机械联轴器(如Victaulic)的额定压力为300 psi,适用于所有尺寸的K管和L管,从2英寸到8英寸。这意味着是联轴器而不是材料决定了额定压力。对于M型管,它从250 psi开始,对于2英寸管,随着尺寸的增大而减小到200 psi,对于较大的尺寸。这意味着,对于薄壁材料,机械联轴器比厚壁材料更难将管道固定在一起。
ProPress是几家机械压力机接头制造商之一,其额定压力为200psi,直径可达4英寸。这些接头,对于那些不熟悉的人来说,有一个橡胶垫圈压在耦合管上,形成牢固的压力密封。然而,这种密封虽然牢固,但不如焊接或钎焊的密封牢固。但在额定压力范围内,它是一种有效的管道和配件组装方法。该产品可能不适用于高层建筑中300psi的泵排放管线,但对于小于200psi的压力区域,它是一种省时的管道组装方式。
与机械压力机接头类似的是SharkBite等公司生产的推推式倒刺接头。这些接头很方便,原因很明显——不需要工具把它们放在一起(除了切割管道本身)。我很难找到它们的压力等级。我认为它至少是80 psi的代码最大值,我怀疑它们的额定压力至少为125 psi。这些接头只适用于1英寸以下的小尺寸,而“大接头”适用于1-1/4英寸的直管。我认为可以肯定地说,这更像是一个住宅产品。
对于尼伯科版本的推入式配件,我能够找到更多的产品信息。其推入式接头的尺寸可达2英寸,额定压力为200 psi,因此在商业应用中相当通用。我没有使用这种产品的第一手经验,但我认为它值得进一步调查。
在与我公司的工会成员一起研究产品和安装技术时,非常清楚的是,焊接管正在成为该领域年轻人失去的一门艺术。在无铅焊料带来的挑战以及许多不同机械连接选项的可用性之间,对焊接的关注已经减少,并且艺术的实践已经减少。如果现场需要4英寸或6英寸的焊接接头,有时就必须请老员工来完成工作。
另一点值得一提的是,在我的公司,当我们进入更大的管道尺寸(超过4英寸)时,我们经常为了经济起见而改用不锈钢。压力等级不是问题。如果使用液压(或同等)风格的联轴器,则根据您选择的联轴器类型,对于4英寸或更高的管道,附表10额定压力为600 psi。如果我们焊接管道,额定压力还会更高。我发现很难找到时间表10不锈钢的确切压力等级。附表10中唯一现成的信息是关于奥氏体管道的,这对于管道应用来说是完全多余的。标准表40管道的额定压力为1531 psi,因此表10管道的额定压力肯定介于这和600 psi之间。
这篇文章对配件和材料的研究比原先打算的要深入一些。这篇文章的真正要点是强调这样一个事实,即铜管有一个较低的压力等级时,它是钎焊而不是焊接。所以,如果你正在设计一座高层建筑,一定要把这个因素考虑到你的材料规格中。根据需要查阅铜开发协会的文献。