薄壁不銹鋼制管機給水管在美國、日本、歐洲已有四十多年的生產(chǎn)歷史，在國內(nèi)卻只有十多年的生產(chǎn)經(jīng)驗，不銹鋼給水管走進大眾視野，日漸被人們認知和接受卻實兩年的事。特別是央視“3.15”晚會爆出塑料管道存在的各種質(zhì)量問題后，大眾開始關(guān)注飲用水輸送以及二次供水管道設(shè)備的質(zhì)量問題并產(chǎn)生嚴重質(zhì)疑。

　　過去的二十多年，政府部門大力推廣“以塑代鋼”，使得PVC、PE、PPR為代表的塑料水輸送管道及設(shè)備得以廣泛應(yīng)用，隨之而來的大量質(zhì)量問題以及二次水污染問題日漸成為人們健康水生活最大隱憂。PVC、PE、PPR等塑料輸送管道及設(shè)備生產(chǎn)用材料、配方、工藝本身就存在質(zhì)量隱患，它們都是化學合成材料且殘留有小分子，在二次加工過程中很容易產(chǎn)生有害甚至致癌物質(zhì)，同時，塑料加工過程中又可以添加各種助劑、填充母料、回收料、再生料等化學材料，加之塑料管道物理力學性能欠佳，管道安裝與使用質(zhì)量與壽命很難保證。因此，要確保人們的健康水生活，不銹鋼給水輸送管道及設(shè)備成為不二選擇，在可見的未來，可以說不銹鋼給水管道及設(shè)備是飲用水輸送類管道的終極產(chǎn)品。

　　一、薄壁不銹鋼制管機給水管簡介

　　薄壁不銹鋼制管機是通過專用生產(chǎn)設(shè)備，將規(guī)定尺寸的S304、S316優(yōu)質(zhì)不銹鋼帶輥壓成型，通過焊接、內(nèi)焊道整平、在線固溶、光亮退火、渦流探傷、定徑、切割、端口修平、氣密性檢測、拋光、包裝等十幾道工序精制而成。

　　薄壁不銹鋼管主要應(yīng)用于飲用凈水、生活飲用水、冷水、熱水、海水、消防、燃氣等流體輸送用管道。其中，水務(wù)公司、學校、醫(yī)院、住宅小區(qū)等公用設(shè)施二次供水以及家庭裝修等方面已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2017年5月15日發(fā)布了《建筑與小區(qū)管道直飲水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》并正式實施。該規(guī)程十分明確地規(guī)定：“管材應(yīng)選用不銹鋼管、銅管等符合食品級要求的優(yōu)質(zhì)管材”。2018年，《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》(GB50015)修訂稿中已將不銹鋼管作為優(yōu)先選擇的管材，排在塑料管的前面。近年來，各地政府部門也相繼出臺政策推廣薄壁不銹鋼管，部分省會城市已經(jīng)開工建設(shè)，逐步將生活飲用水地下管網(wǎng)更換為不銹鋼管，同期，家庭住宅裝修薄壁不銹鋼給水管應(yīng)用也全面推開。

　　薄壁不銹鋼水管物理機械性能以及與塑料管道性能比較

　　二、薄壁不銹鋼制管機給水管生產(chǎn)工藝

　　1、生產(chǎn)工藝流程(見圖一)

　　圖一、薄壁不銹鋼給水管生產(chǎn)工藝

　　2、離線生產(chǎn)工藝流程(見圖二)

　　圖二、薄壁不銹鋼制管機給水管離線生產(chǎn)工藝

　　3、不銹鋼給水管生產(chǎn)線技術(shù)

　　A、不銹鋼給水管生產(chǎn)線是采用 W成型，使用不同的軋輥模具生產(chǎn)不同規(guī)格的管材。生產(chǎn)線可生產(chǎn)：鈦合金管、衛(wèi)生級流體管、換熱器管、不銹鋼水管等工業(yè)管材。

　　B、生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)不銹鋼給水管的生產(chǎn)線應(yīng)滿足以下條件：a、精度高：軸跳動≤0.03mm，確保設(shè)備運行穩(wěn)定。b、速度快：確保焊縫質(zhì)量符合ASME標準，生產(chǎn)SUS304 16*0.6mm時，速度可達5-7m/min。c、合格率高：98%以上。d、生產(chǎn)線數(shù)據(jù)應(yīng)記錄和保存，可追溯每根鋼管的焊接電流，固溶設(shè)備功率，電流，頻率等均可實時記錄。e、具有一鍵啟停功能。f、穿孔報警和自動停水功能。

　　4、不銹鋼給水管生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)

　　A、掛料開卷(見圖三)。將鋼卷放置到掛料機(又叫開卷機)上，支承并展開鋼卷，雙軸漲縮，將鋼帶卷內(nèi)徑漲緊，由氣動抱閘控制放料速度。一卷在線生產(chǎn)，一卷進行備料，可連續(xù)生產(chǎn)。掛料機要有足夠的承重能力，由行車裝載，換裝鋼卷時需焊接機快速對焊，確保連續(xù)生產(chǎn)。這里是生產(chǎn)過程安全禁區(qū)，非操作人員不能靠近。

　　B、成型(見圖四)。將帶鋼通過交替布置的水平輥機架和立輥機架中的軋輥進行階段變形而得到所需要的不同規(guī)格的不銹鋼產(chǎn)品。成型段基本組成分為導入、粗成型、精成型。

　　成型平輥。通過安裝不同孔形的軋輥對帶鋼進行輥壓成型。成型平輥裝置有上下水平軸、支撐軸的軸承座、機架、上水平軸調(diào)整裝置等組成。上水平輥軸通過其調(diào)整裝置可作上下調(diào)整，以調(diào)整管坯在不同變形時的壓緊力及上下輥間的間隙。

　　成型立輥。首先是參與兩水平輥之間的過渡變形，其次是避免管坯離開水平輥機架后形成的反彈，并為進入下一架水平輥機架起導向作用。立輥裝置由裝配立輥軸滑塊、調(diào)整絲桿、調(diào)整螺母及機架等組成。調(diào)節(jié)絲桿和調(diào)節(jié)螺套可以調(diào)整兩立輥之間的間距及中心。

　　C、焊接(見圖五)。通過肆輥擠壓裝置將已成為成型封閉圓的管坯進行整圓，兩對擠壓輥的功能分別為：第一對為預擠壓，第二對為焊接擠壓，以防止焊接后的管開裂。擠壓輥上安裝在密封的保護盒里面，形成一個封閉空間，在此空間通有惰性氣體氬氣，使不銹鋼管在氬氣氣氛保護下進行焊接，防止焊縫氧化，由氬弧焊自動焊接系統(tǒng)對已成型成直縫封閉的帶鋼進行焊接。

　　D、內(nèi)整平與焊縫打磨(見圖六)。將不銹鋼焊管在線壓平焊縫，使焊縫與母材平滑過渡，消除焊管缺點更加突出焊管的優(yōu)點，提高焊縫晶體等級。焊縫打磨清除不銹鋼管焊接后高于母材的部分。

　　E、初定徑。在固溶處理前對焊接后的不銹鋼管進行預定徑，同時，避免固溶處理后定徑量過大產(chǎn)生更大的應(yīng)力。

　　F、清洗。管材在成型過程中，表面會有粘有油污，這樣進入固溶設(shè)備時，高溫燃燒就會形成油氣體，導致石英管內(nèi)壁很快就變成黑色、石墨滲油，氣路易堵的現(xiàn)象。所以建議在固溶設(shè)備前配置管材清洗裝置，采用熱水清洗管材外表面上的油污，壓縮空氣吹干來改善。

　　G、光亮固溶(又叫光亮退火)(見圖七)。薄壁不銹鋼管采用的是304(06Cr19Ni10)奧氏體不銹鋼材料，成型后焊接成坯管，經(jīng)內(nèi)表面整平、焊縫打磨、清洗后進入光亮固溶隧道(退火爐)進行退火 (固溶處理 ) 。固溶溫度為1080℃±10℃，并進行適當保溫，碳化物才能得到充分溶解，固溶處理溫度過高或過低都會直接影響管道的質(zhì)量，溫度過高，焊管組織粗化，性能下降，溫度過低，固溶不完全，應(yīng)力消除不徹底。為了防止出現(xiàn)微漏，爐內(nèi)保護氣應(yīng)保持一定的正壓，如果是氫氣保護氣，一般要求20kBar以上。

　　圖七、光亮固溶設(shè)備

　　爐內(nèi)保護氣有兩種方法，一種是用全氫氣保護狀態(tài)下的退火(推薦使用)，此氫氣來源于電解或第三方供應(yīng)、純度高、露點低;另一種是用氨分解，分解后的氣體經(jīng)過干燥后進入爐內(nèi)作為保護氣體，相對來說純度和露點都要差一些，兩種方法都是用氫氣作為保護氣體，建議使用全氫氣保護。這樣就避免了不銹鋼管的氧化，經(jīng)過光亮退火后的不銹鋼管不需要再酸洗，所以光亮退火的不銹鋼管消除了生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的應(yīng)力，表面光亮，耐腐蝕性更好。

　　加熱后的不銹鋼管進入冷卻通道，在這個通道內(nèi)通過熱交換方式與氫氣進行冷卻，氫氣將熱量進一步傳導至外層的特殊模具襯套，該襯套具有很高的熱導率，并由外部冷卻水進行冷卻。與加熱部分一樣，所有的冷卻工作都是在純氫氣氛圍保護下進行的。冷卻隧道末端，不銹鋼管的溫度冷卻至100℃以下，所以鋼管可以安全地置于空氣中，并由少量的水進行最終噴淋冷卻。

　　H、定徑矯直。根據(jù)產(chǎn)品的最終要求對不銹鋼進行定徑，使產(chǎn)品達到公差要求。精定徑采用四輥矯正裝置，該裝置有前后兩對輥子，一對立輥垂直軋制線可作上下、左右調(diào)整，一對水平輥垂直軋制線整體上下調(diào)整，其中上水平輥根據(jù)不銹鋼管的大小規(guī)格可作調(diào)整，矯直鋼管的平直度，并可引導不銹鋼管平直地進入到切割鋸中。四輥矯正裝置應(yīng)可垂直于軋制中心線進行調(diào)整。

　　J、渦流探傷。渦流探傷用于不銹鋼管表面缺陷檢測。渦流探傷可采用在線檢測，也可采用離線檢測。不銹鋼管材移動速度越快，渦流探傷檢測效果越好。

　　K、切割下料。采用液壓垂直切割鋸將定徑后的成品管根據(jù)所需要的長度切斷，一般長度為3米或6米。將切斷后的不銹鋼管送到儲料車上，送去氣密檢測。

　　L、氣密檢測(見圖八)。每根管材都需要進行氣密試驗檢測，檢測壓力6公斤，保持時間15秒。檢測設(shè)備有半自動和全自動兩種，全自動氣密性檢測機可實現(xiàn)自動上料、檢測、下料，檢測周期25秒左右，每次可同時檢測8-12根不銹鋼管。

　　M、拋光(見圖九)。經(jīng)過光亮固溶的不銹鋼管材都需要機械拋光，這可管材保持表面光潔亮麗，常用的設(shè)備為不銹鋼管材專用拋光機，應(yīng)帶有除塵裝置，便于收集拋光產(chǎn)生的碎屑，避免環(huán)境污染。黒退的管材也可采用機械拋光，只是沒有酸洗效果好。

　　N、包裝。合格的不銹鋼管材每根套裝薄膜袋，再用編織袋套裝捆扎，捆扎數(shù)量由管徑大小決定?？刹捎萌斯だυ蚴亲詣永υ鷻C捆扎。自動捆扎機可實現(xiàn)自動上料、計數(shù)、捆扎、下料，可節(jié)約大量人工，實現(xiàn)高效生產(chǎn)。

　　5、不銹鋼給水管生產(chǎn)線能源消耗

　　A、壓縮空氣：主要用于開卷器剎車調(diào)速、內(nèi)整平拉芯棒、清洗鋼管。用氣壓力0.4-0.7MPa。用氣量0.1m3/min。

　　B、氬氣：主要用于剪切對焊對接鋼帶、對接焊內(nèi)保護、焊接保護、在線固溶排空隧道內(nèi)空氣用氣壓力0.2MPa，平均用氣量10L/min，在線固溶用氣量為30L/min。

　　C、氫氣：在線固溶保護氣體，用氣壓力0.2MPa，平均用氣量10L/min。

　　D、用水：主要用于焊槍冷卻(平均用水量0.5T/h)、在線固溶感應(yīng)器冷卻(平均用水量3T/h)固溶水套鋼管冷卻(平均用水量10T/h)。用水壓力0.4MPa，進水溫度30℃，出水溫度35℃，水質(zhì)要求軟水和清水。

　　四、薄壁不銹鋼水管安裝應(yīng)用技術(shù)(見表五)

　　薄壁不銹鋼管道作為室內(nèi)供水管網(wǎng)系統(tǒng)中最佳的管材已經(jīng)是無可爭議的, 但由于目前市面上存有多中連接方式, 關(guān)鍵是對各種連接方式的對比和選擇。目前，被市場廣泛認可的主要有三種：卡壓式連接、環(huán)壓式連接、溝槽連接，其中，卡壓式連接應(yīng)用最廣，90%以上的工程項目采用卡壓式連接。

　　表五、卡壓式連接、環(huán)壓式連接、溝槽連接、承插焊接安裝方法對比

　　五、薄壁不銹鋼給水管的市場前景

　　薄壁不銹鋼給水管安全可靠、衛(wèi)生環(huán)保、經(jīng)濟適用,管道的薄壁變薄以及簡單方便的卡壓式連接施工，快捷方便、連接機械強度好,管材管件經(jīng)過特種焊接處理,抗腐蝕性強,使用壽命長。近年來，各地政府部門也相繼出臺政策推廣薄壁不銹鋼管，逐步將生活飲用水地下管網(wǎng)更換為不銹鋼管，同期，薄壁不銹鋼給水管家庭住宅裝修也在政府部門的示范下，開始全面推廣。

　　自2015年以來，深圳市實施的“原特區(qū)外社區(qū)供水管網(wǎng)改造工程”和“優(yōu)質(zhì)飲用水入戶工程”兩項給水管網(wǎng)改造工程中，全面使用了薄壁不銹鋼給水管，改造后各區(qū)管網(wǎng)漏損改善明顯，原特區(qū)外社區(qū)供水管網(wǎng)平均漏損率由21.53% 降至5.18%，優(yōu)質(zhì)飲用水入戶工程平均漏損率由23.34% 降至4.17%。爆管維修次數(shù)由全年合計11 103 次降至1 256次，優(yōu)質(zhì)飲用水入戶工程爆管維修次數(shù)由改造前全年總計673 次降至59 次。

　　深圳是國內(nèi)率先實現(xiàn)全市域優(yōu)質(zhì)飲用水入戶的示范城市，也是首例在居民小區(qū)供水管網(wǎng)改造中大規(guī)模使用不銹鋼管材的城市，理應(yīng)給深圳市政府一個大大的“贊”，深圳市政府真正實現(xiàn)了人民對健康水生活的向往和追求，各地政府部門應(yīng)積極借鑒深圳市政府的做法，在自來水管網(wǎng)改造以及優(yōu)質(zhì)飲用水入戶改造工程中率先垂范，全面推廣使用衛(wèi)生、健康、使用壽命長的薄壁不銹鋼給水管，淘汰危害人民健康的飲用水塑料管道，確保人民群眾健康水生活是各級負責任政府的職責。

　　薄壁不銹鋼給水管是最好的飲用水輸送管道，具有其他管材不可替代的優(yōu)點，作為一種新型高檔管材，在二次給水、建筑用給水以及家裝方面的應(yīng)用將全面替代塑料管道。