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液態(tài)生料帶在供水管道上的應(yīng)用

汪剛波

【摘要】液態(tài)生料帶是以聚四氟乙烯為主要原料的厭氧型密封劑。膠液與空氣接觸時(shí)，保持穩(wěn)定的液態(tài)，將膠液涂在金屬管路螺紋上裝備時(shí)，它能完全填充在管牙螺紋之間微小的空隙，不含溶劑不收縮，裝配后在管牙之間缺氧固化，形成耐老化，無毒不溶的熱固性塑料，從而徹底密封鎖固管路。通過在建筑給水工程中液態(tài)生料帶的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了該種材料在供水管道上應(yīng)用的可行性，同時(shí)提出該種材料在應(yīng)用中可能出現(xiàn)的問題以及解決辦法。

【關(guān)鍵詞】液態(tài)生料帶 聚四氟乙烯 鋼塑管 密封

鋼塑復(fù)合管目前廣泛應(yīng)用于建筑給水工程，管子之間都是采用螺紋連接。這種連接方法需要用其他的密封材料配合才能保證不產(chǎn)生漏水現(xiàn)象。目前通用的密封材料是麻絲加鉛油，或者是聚四氟乙烯生料帶，有的施工單位甚至還輔助采用白漆進(jìn)行密封。這些材料都未能徹底解決管道的“跑”、“漏”、冒”、“滲”等密封難題。

1953年，美國開始采用用于工業(yè)用途的厭氧型密封劑，徹底解決了管路密封上的問題，給管路密封帶來了一次技術(shù)革命。近年來，國內(nèi)廠家開始研究厭氧型密封劑在供水管道上的密封應(yīng)用，推出了許多產(chǎn)品，并經(jīng)各地實(shí)驗(yàn)，得到了一定的成果。

2009年，我們在寧波的建筑給水工程中進(jìn)行了厭氧型密封劑（液態(tài)生料帶）的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，來驗(yàn)證該種材料在供水管道上應(yīng)用的可行性，同時(shí)提出該種材料在應(yīng)用中可能出現(xiàn)的問題以及解決辦法，為以后的大規(guī)模推廣提供技術(shù)參考。

1 液態(tài)生料帶的特點(diǎn)

供水管道的傳統(tǒng)密封工藝有兩種，一是用麻絲加鉛油。這種辦法是通過麻絲吸收了鉛油后發(fā)生膨脹，密封金屬管螺紋，從而保證管道不漏水。其缺點(diǎn)有勞動強(qiáng)度大，安裝煩瑣且效率低，安裝時(shí)麻絲容易被管牙軋斷而出現(xiàn)滲漏，密封效果差。二是采用聚四氟乙烯生料帶（PTFE膠帶）密封。這種方法的缺點(diǎn)是勞動強(qiáng)度大，施工繁瑣。很難調(diào)整管件角度，安裝時(shí)易撕裂產(chǎn)生縫隙，并形成小碎片進(jìn)入管道堵塞控制元件，老化后收縮產(chǎn)生間隙。潤滑性高，易松動而滲漏，滲漏率常高達(dá)10%以上。這兩種方法在施工結(jié)束后，往往會有許多殘留物，產(chǎn)生一定的建筑垃圾，影響環(huán)境。

液態(tài)生料帶是以聚四氟乙烯為主要原料的厭氧型密封劑。膠液與空氣接觸時(shí)，保持穩(wěn)定的液態(tài)，將膠液涂在金屬管路螺紋上裝備時(shí)，它能完全填充在管牙螺紋之間微小的空隙，不含溶劑不收縮，裝配后在管牙之間缺氧固化，形成耐老化，無毒不溶的熱固性塑料，從而徹底密封鎖固管路。由于液態(tài)生料帶在非密封條件下不會固化，不會揮發(fā)，因此擠在螺牙外的膠液容易清洗，整潔美觀。

液態(tài)生料帶有許多種，本次試驗(yàn)我們采用了由廣東力泰厭氧膠（博羅）有限公司生產(chǎn)的第三代可拆卸型液態(tài)生料帶：力泰150，產(chǎn)品包裝為250g/支，膠體顏色為紫紅色。

由于自來水管道材質(zhì)的選用直接關(guān)系到人民群眾的生命健康安全，因此，對于剛進(jìn)入供水行業(yè)的新材料必須通過國家有關(guān)部門的衛(wèi)生檢測。在實(shí)驗(yàn)開始前，我們要求廠方提供有國家有關(guān)衛(wèi)生部門的檢測報(bào)告，以證明該產(chǎn)品在管道過程中無毒、無害性。

液態(tài)生料帶的生產(chǎn)廠家廣東博羅縣力泰厭氧膠有限公司提供了由廣東省疾病預(yù)防控制中心（廣東省衛(wèi)生檢驗(yàn)中心）于2009年4月1日提供的檢驗(yàn)報(bào)告，該報(bào)告稱：該產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)均符合《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料衛(wèi)生安全評價(jià)規(guī)范》（2001）對飲用水輸配水設(shè)備的要求。

2 實(shí)驗(yàn)步驟和內(nèi)容

在相同的作業(yè)環(huán)境、氣候條件下與采用傳統(tǒng)密封工藝方法施工作出技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上的詳細(xì)對比，分析其中優(yōu)缺點(diǎn)，論證液態(tài)生料帶在供水管道安裝中是否具有可用性。本次實(shí)驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)包括：施工溫度、施工時(shí)間、耗材使用數(shù)量及費(fèi)用、滲漏率等。

為明確液態(tài)生料帶在不同環(huán)境下的使用情況，本次實(shí)驗(yàn)時(shí)間的橫跨度較大，從4-5月的春季到8月的夏季，直至11月的冬季。在這三個(gè)時(shí)間段，我們分別對建筑給水工程中DN50鋼塑管進(jìn)行密封試驗(yàn)。

2.1 檢測方法

為保證在相同的標(biāo)準(zhǔn)下檢測，對于用傳統(tǒng)方法密封的管道和用液態(tài)生料帶密封的管道我們統(tǒng)一采用《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50268-97）。

檢測過程嚴(yán)格按照國家規(guī)范要求進(jìn)行，具體包括：采用目測、手摸等方法觀測密封口有無滲漏、滴水現(xiàn)象；采用加壓泵對管道加壓至試驗(yàn)壓力0.8MPa，穩(wěn)壓10分鐘后，看壓降是否超過0.05 MPa。采用的儀器有：手動加壓泵，電動絞絲機(jī)，壓力表，管子鉗等。

2.2 實(shí)驗(yàn)過程

2009年5月初，氣溫在攝氏16-20度左右，試驗(yàn)場所選在我公司參建的小區(qū)給水改造項(xiàng)目中一棟樓的DN50立管鋪設(shè)。該棟樓為六層高度，DN50鋼塑接口12個(gè)，其中包括三通6個(gè)，采用液態(tài)生料帶密封。從鋼塑管絞螺紋開始至立管安裝完成，施工總耗時(shí)約90分鐘（不包括挖溝、樓板打洞以及管道固定工作），液態(tài)生料帶約耗用110克。養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后，開始注水，至工作壓力，檢查整條管線未發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象；再加壓至0.8MPa，維持10分鐘后未發(fā)生壓力下降現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)結(jié)束。

同一工程的另一棟6層高度的樓中，在施工條件類似的情況下，采用聚四氟乙烯生料帶密封的方法，作業(yè)程序與前面類似，大概耗時(shí)145分鐘，聚四氟乙烯生料帶耗用2卷，未養(yǎng)護(hù)當(dāng)即開始灌水加壓，未發(fā)生漏水現(xiàn)象。             

2009年8月，氣溫在攝氏35度左右，試驗(yàn)場所選在小區(qū)管道安裝中，管道口徑DN50，為五層樓立管安裝，鋼塑管接口10個(gè)，其中包括DN50三通5個(gè)。采用液態(tài)生料帶密封，施工總耗時(shí)約80分鐘，液態(tài)生料帶約耗用100克。施工完成后養(yǎng)護(hù)2個(gè)小時(shí)后當(dāng)即開始加壓，至0.4MPa時(shí)未發(fā)生漏水現(xiàn)象，至0.5MPa時(shí)，管道發(fā)生漏水，從管接口處留出紫紅色膠液，實(shí)驗(yàn)失敗。

   立即對破損處用液態(tài)生料帶進(jìn)行修補(bǔ)，養(yǎng)護(hù)12小時(shí)后再次進(jìn)行試壓，壓力到0.8MPa，維持10分鐘后，未發(fā)生壓降現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)結(jié)束。

   對該工程類似施工條件的一棟五層樓采用生料帶密封施工，接口數(shù)量與上面相同，普通生料帶約耗用1.5卷，總耗時(shí)約120分鐘，試壓符合規(guī)范要求。

2009年11月，氣溫在攝氏8度，試驗(yàn)場所選在小區(qū)改造中的五層樓立管安裝，管道口徑DN50，鋼塑管接口12個(gè)，其中包括DN50三通5個(gè)。采用液態(tài)生料帶密封，安裝程序同上，施工耗時(shí)90分鐘,液態(tài)生料帶約耗用110克。安裝結(jié)束后養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，進(jìn)行注水加壓，經(jīng)10分鐘后未發(fā)生壓降現(xiàn)象。為模擬以后管道維修情況，我們對其中的一個(gè)口子進(jìn)行旋松操作，旋轉(zhuǎn)角度大約90度，再次進(jìn)行加壓至0.8MPa，10分鐘后未發(fā)生降壓現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)束。

  采用聚四氟乙烯生料帶密封，施工條件與接口數(shù)量與上面相同，普通生料帶約耗用2卷，大約耗時(shí)145分鐘，經(jīng)試驗(yàn)壓力0.8MPa檢驗(yàn)后，未發(fā)生漏水現(xiàn)象。

2009年10月，氣溫在攝氏25度，實(shí)驗(yàn)場所選在室內(nèi)，對塑料管破損處采用液態(tài)生料帶進(jìn)行封堵。24小時(shí)后，該處漏損仍舊存在，且堵在破損處的膠液未固化。實(shí)驗(yàn)失敗。

3 結(jié)果分析

通過以上幾次試驗(yàn)，綜合現(xiàn)場實(shí)際施工所發(fā)生的各種輔料用量，，我們得出了以下數(shù)據(jù)：

表1 液態(tài)生料帶與傳統(tǒng)生料帶安裝成本分析

注：上表中，液態(tài)生料帶價(jià)格為18元/250克，傳統(tǒng)生料帶價(jià)格為2元/卷，人工工資按照50元/天計(jì)算。

   以上價(jià)格參照市場價(jià)來確定，不考慮其他因素帶來的價(jià)格變化。

   滲漏率是指按照規(guī)范要求施工，養(yǎng)護(hù)時(shí)間到位的情況下考慮的。

   施工時(shí)間是指對三次實(shí)驗(yàn)中采用不同方法的總耗時(shí)，不考慮因操作工人不熟練或操作失誤而引起的時(shí)間延誤。

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，結(jié)合試驗(yàn)中發(fā)生的各種情況，得出以下結(jié)論：

液態(tài)生料帶作為新興的密封材料，在供水管道鋼塑管的密封中，完全可以應(yīng)用。這種材料在應(yīng)用過程中，環(huán)保、無毒、無害，進(jìn)入大規(guī)模的工程建設(shè)中后，能發(fā)揮其操作簡單，施工速度快，綜合成本低的特點(diǎn)。作業(yè)人員在操作過程中，由于其在空氣中不易固化，因此遺漏在管材外面的膠液可以用布擦掉，且施工結(jié)束后無殘留物，完全滿足環(huán)保要求。一旦作業(yè)人員完全熟悉了液態(tài)生料帶的技術(shù)特性和操作要求，與傳統(tǒng)生料帶施工相比，液態(tài)生料帶的施工速度將大大快于傳統(tǒng)方法，這在實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)得到了驗(yàn)證。盡管液態(tài)生料帶在產(chǎn)品的成本上略高于傳統(tǒng)的生料帶，但因?yàn)槭┕に俣鹊奶嵘斯べM(fèi)用相對下降。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，人工費(fèi)用的節(jié)省已經(jīng)超過了生料帶成本的增加，綜合費(fèi)用已經(jīng)得到了下降。由此可見，在大規(guī)模的小區(qū)給水改造、建設(shè)中，液態(tài)生料帶有明顯的優(yōu)勢。從安裝的質(zhì)量來看，試壓檢驗(yàn)已經(jīng)證明，這種方法能夠適應(yīng)供水管道的壓力要求。

通過實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)液態(tài)生料帶還具有以下優(yōu)勢：

可應(yīng)用在加工精度不高，甚至有管牙缺失的螺紋上應(yīng)用。這一點(diǎn)在傳統(tǒng)生料帶施工中是不可想象的。在傳統(tǒng)施工中，如發(fā)生管牙缺失，必須將損壞的管牙鋸掉，重新絞牙后方可安裝；而在液態(tài)生料帶的施工中，只要涂抹均勻，這一缺陷就可以避免。這一特點(diǎn)對舊管道維修時(shí)顯得尤為重要。

新裝管道中，經(jīng)常會發(fā)生水表堵塞現(xiàn)象，很大一部分原因是管道接口處的麻絲、生料帶發(fā)生斷裂后隨水流堵住了水表。而采用液態(tài)生料帶后，膠液在管牙內(nèi)固化后不破碎，不會產(chǎn)生堵塞管路的現(xiàn)象。

與傳統(tǒng)的生料帶相比，液態(tài)生料帶也有部分不足之處。通過實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)液態(tài)生料帶需要一定的時(shí)間進(jìn)行養(yǎng)護(hù)后方可以投入正常使用。具體的養(yǎng)護(hù)時(shí)間為：環(huán)境溫度超過25攝氏度時(shí)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為12小時(shí)；環(huán)境溫度低于25攝氏度時(shí)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為24小時(shí)。如果不能達(dá)到這一養(yǎng)護(hù)時(shí)間，密封口將會出現(xiàn)漏水。而對于采用傳統(tǒng)方法如生料帶密封或者麻絲密封時(shí)，就不需要養(yǎng)護(hù)時(shí)間，施工完成后就可以直接進(jìn)行試壓。

4 對液態(tài)生料帶的施工建議

   通過這次試驗(yàn)，液態(tài)生料帶憑借其施工速度快、綜合成本低、施工質(zhì)量符合規(guī)范的特點(diǎn)，說明它能適應(yīng)供水管道鋼塑管的安裝。同時(shí)在試驗(yàn)中，也發(fā)現(xiàn)了該產(chǎn)品使用時(shí)需要重點(diǎn)注意的地方，包括以下幾個(gè)內(nèi)容：

液態(tài)生料帶主要適用于金屬材質(zhì)管道的密封，對于非金屬管道，該產(chǎn)品密封效果不明顯，這在實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)得到了體現(xiàn)。

涂抹膠液前，管牙上的油污不可太重，如發(fā)現(xiàn)肉眼能明顯發(fā)現(xiàn)的油污、雜物，應(yīng)用紙巾或布擦洗干凈方可安裝。

我國普遍使用的是錐形管牙，管牙的最前面兩牙實(shí)際上因不能缺氧導(dǎo)致固化不完全，不能起到密封的作用，涂膠時(shí)******從第三牙開始。

這次采用的液態(tài)生料帶含甲基丙烯酸，是一種中高強(qiáng)度酸，在未固化前會對手部有微創(chuàng)口或皮膚敏感的操作人員有過敏的可能，所以不可用手指長時(shí)間直接涂膠?？蓪⒛z液擠在外牙上，用塑料刀片刮均勻后開始安裝，工作完畢作業(yè)人員必須洗手清潔。

由于液態(tài)生料帶需要一定（12小時(shí)以上）的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，因此對于突擊搶修或者施工時(shí)間非常緊湊的工程，還需要采用生料帶等傳統(tǒng)方法來施工。但對于大多數(shù)的給水工程來說，可以通過合理的施工安排和科學(xué)的施工調(diào)度來解決養(yǎng)護(hù)的時(shí)間問題給工程帶來的進(jìn)度拖延。

參考文獻(xiàn)

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[2]《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》,GB50268-97中華人民共和國建設(shè)部、國家技術(shù)監(jiān)督局聯(lián)合發(fā)布

[3]《給水排水工程施工手冊》（第二版）,劉燦生主編.中國建筑工業(yè)出版社 出版

[4]實(shí)用給水排水工程施工手冊》（第二版）,孫連溪主編.中國建筑工業(yè)出版社 出版

作者：寧波市自來水總公司工程公司