不鏽鋼壓著接頭介紹

本篇文章說明的不鏽鋼壓著接頭,在業界也會稱作『壓接另件』、『壓著另件』、『壓著接頭』、『壓接接頭』、『不銹鋼接頭』、『不銹鋼壓接』、『壓接頭』、『單壓接』、『雙壓接』或直接稱『壓接』等各種不同方式來稱呼。以下文章統稱『不鏽鋼壓著接頭』。

對於不鏽鋼壓著接頭,本篇文章會包含以下介紹:

  • 傳統與現代壓接配管工法的比較。
  • 不鏽鋼壓著接頭的起源。
  • 不鏽鋼壓著接頭的構造。
  • 不鏽鋼壓著接頭的種類。
  • 不鏽鋼壓著接頭的材質、尺寸與壓接前後比較表。
  • 不鏽鋼壓著接頭所需符合的中華民國CNS規範與試驗。
  • 不鏽鋼壓著接頭的O型安全環說明、種類與試驗。

早期由於鍍鋅鋼管因水銹、白濁、生鏽等問題,造成給水流量降低,連帶引發漏水、修理保固、耐用年限減少等問題,加上水電施工人員的薪資費用高漲,車牙施工過程複雜時間過長。所以近年來,不鏽鋼壓接配管成為市場上的主流材料與施工方法。

另外,不鏽鋼配管已經成為市場上的主流材料,配合不鏽鋼壓著接頭的快速施工方法,成為目前大部分建商新建案的最佳選擇。

現在越來越多的建商採用不鏽鋼管加上壓著接頭(或稱壓接另件、壓接零件)施工,並且摒棄傳統的車牙與焊接工法,主要原因比較如下:

  1. 車牙與焊接施工過程繁瑣,需要較高的施工技術。資深師父不好找。
  2. 車牙因為接頭與不鏽鋼管接合處過於緊密無彈性,容易因為地震造成拉扯後斷裂。
  3. 焊接施工產生的空氣污染與奈米粉塵,為水電師父的健康殺手。加上焊接過程產生的火花四濺,容易產生工安意外。
  4. 壓接工法簡單,年輕師傅可以快速上手。並且可縮短70%的施工時間。並可保持現場之整潔。
  5. 不鏽鋼質量輕降低上配負載,可以半永久(在無外力破壞之下,接近永久)使用。
  6. 配合政府政策與法令規定,提高飲水衛生,提高生活水平。

所以在『成本降低』、『時間節省』與『工地安全』的通盤考慮之下,近年來大部分的建商在新的建案,都轉向使用不鏽鋼壓著工法,除非是堅持傳統工法的建商業主,才會繼續使用車牙或者是焊接工法。

壓接施工需要使用不鏽鋼壓著接頭,那什麼是不鏽鋼壓著接頭?本篇文章為大家做詳細的解說:

一、不鏽鋼壓著接頭的起源

不鏽鋼壓著接頭起源於西德鋼鐵公司MRW取得瑞典商AGA公司的壓接系統專利,依照歐規DIN-2394標準生產製造冷暖氣配管用接頭,1966年開始銷售,當時超過歐洲14個國家使用,創下月銷售40萬個佳績,該產品銷售至今。之後,MRW公司又於1970年開發不鏽鋼配管用壓著接頭,德國瓦斯與水道協會(DVGW)提出給水用不鏽鋼鋼管與接頭規格,於1972年立案。

二、不鏽鋼壓著接頭的構造

壓著接頭的設計是在壓著接頭的接頭端裝上『O型環墊圈』,不鏽鋼管管徑插入該接頭時,用專用壓接工具將重疊部份進行壓迫縮徑,最後形成標準六角壓縮縮徑而接合之。此時接頭管徑會有約5%程度的縮徑,而O型環墊圈會有超過20%的壓縮比率,進而O型環完全緊貼與壓縮後的接頭與不鏽鋼管管徑間,形成耐壓、耐漏特性。

不鏽鋼壓著接頭與壓接鉗(壓接工具)示意圖如下:

可以看到壓接接頭本體與不鏽鋼管之間有一個安全O型環墊圈,透過壓接工具(或稱壓接鉗)壓迫不鏽鋼管形成O型環壓縮壓縮、達成止水的效果。

壓接完工之後的完成品剖面圖如下,可以看到『安全O型環』壓縮比例超過20%,密合貼緊在接頭內徑與水管管徑面,可達到良好止水功能。

三、壓接接頭的種類

不鏽鋼壓著接頭(或稱不鏽鋼壓著另件、零件)分為『單壓接』與『雙壓接』。

如下圖所示,假設接頭接於不鏽鋼管左邊,單壓接為在止水環左邊『單邊』壓接,會形成單邊的壓接痕跡。雙壓接為在止水環左右『雙邊』壓接,會形成雙邊的壓接痕跡。單壓接價格親民可通用於所有壓接施工環境,雙壓接價格略高,但是可『抗震抗拉扯』,保護再升級。北名公司提供完整單壓與雙壓、各尺寸壓接接頭給客戶選用。

北名單雙壓接壓接後構造說明圖

四、壓著接頭的材質、尺寸與壓接前後比較表

材質為SUS-304。

通用尺寸有13SU、20SU、25SU。

大型尺寸有30SU、40SU、50SU、60SU(60SU部分僅單壓接提供)。

規格(SU)壓接前(mm)壓接後(mm)誤差值
1323.0021.00±0.3以內
2030.1028.50±0.3以內
2537.2034.50±0.3以內
3045.0042.10±0.4以內
4055.7952.30±0.4以內
5062.9958.10±0.4以內
6076.4071.20±0.4以內
不鏽鋼壓著接頭壓接前後比較表

五、在台灣使用的不鏽鋼壓著接頭需符合中華民國CNS規範

在台灣使用的不鏽鋼壓著接頭,當然要符合中華民國的國家CNS規範。他國(包含德國、韓國或日本)的規範與認證,都是作為行業參考。所以這邊說明不鏽鋼壓著接頭需要具備的中華民國國家CNS規範。

1.標準測試

不鏽鋼壓著接頭(或稱另件、零件)主要的目的在完成壓接之後,可以提供透過管徑給水目的。所以符合以下在各種氣壓、水壓下需要的測試。

項目對象試驗壓力持續時間合格要求
氣密試驗接頭本體0.6 MPa {6.1kgf/cm²}
空氣壓力,錶壓力
5 sec無洩漏
耐壓測試接頭本身2.5 MPa {25kgf/cm²}
空氣壓力,錶壓力
2 min無洩漏、破壞
及其他異常
負壓試驗將長度500mm以上之鋼管接合於接頭上減壓至5.33k Pa
絕對壓力
{40mmHg 絕對壓力}
2 min無吸入空氣
水壓試驗將長度500mm以上之鋼管接合於接頭上2.5 Mpa {25kgf/cm²}
水壓力,錶壓力
2 min無洩漏、脫落
不鏽鋼壓著接頭水壓、氣壓壓力測試表

2.拉伸測試

在實際施工情況下,因為地震或者是工地灌漿等各種不同情況下的接頭與不鏽鋼管的拉扯。所以不鏽鋼壓著接頭(或稱另件、零件)需要承受一定的拉扯壓力。

項目對象試驗壓力持續時間合格要求
拉伸試驗將鋼管接合在接頭之兩端封入0.2MPa
{0.2kgf/cm²}
空氣壓力,錶壓力
拉伸至洩漏為止拔出阻力符合下表列拉伸測試

以下是各規格拉扯測試的標準規格表。

規格
SU
拉伸負載速率
kN/min {kgf/min}
拉伸速率
mm/min
最小需要拔出阻力
kN/{kgf}
130.98 {100}20.98 {100}
200.98 {100}21.86 {190}
250.98 {100}23.14 {320}
302.94 {300}24.41 {450}
402.94 {300}27.06 {720}
502.94 {300}29.11 {930}
609.80 {1000}214.11 {1440}
不鏽鋼壓著接頭拉伸測試表

3.其他特殊測試

不鏽鋼壓著接頭(或稱另件、零件)為了符合其他實際施工情況下的特殊測試。

測試項目試件狀態試驗方法合格要求
衝擊壓試驗將鋼管接合在接頭上,並加滿水將0 MPA {0 kgf/cm²} 加壓到3.9 MPa {40kgf/cm²} 之衝擊壓,施予1500次循環
1.無洩漏
2.接合處之拔出量在1mm以下
3.無其他異常
震動試驗將鋼管接合在接頭夫入0.6 MPa {6.0 kgf/cm²}空氣壓施以震動角度2度12分,每分鐘100~150次之震動
共20,000次
無洩漏
無異常
伸縮試驗同上拉伸15mm後,予以復原
重複兩次
無洩漏
無異常
扭曲試驗同上將鋼管對接頭左右旋轉90度之後,予以復原無洩漏
無異常
不鏽鋼壓著接頭其他測試表

(詳細內容可參閱中華民國國家標準CNS14645)

六、O型安全環

安全O型環(或稱墊圈)是不鏽鋼壓著接頭(或稱另件、零件)裡面最重要的組成。O型環可以緊密的連貼在接頭與不鏽鋼管徑之間,藉以達到止水的效果。

1.O型環的材質種類

通常安全O型環所使用的塑膠材質有NR、SBR、IIR、CR、BR與EPDM等數種材質。

2.各類材質的耐溫比較表

按照實驗室的測試(如下圖),不鏽鋼壓著接頭(或稱另件、零件)之安全O型環採用EPDM的材質的耐溫表現最好,可以抗接近負50度的低溫、也可以耐接近150度的高溫。但是所有材質皆有可能在長期極限高溫與低溫的情況下,會出現局部龜裂情況,所以只建議使用在自來水與0~70度的正常溫度使用。EPDM的材質可以比其他材質高,但也建議在100度的溫度下使用。

除了EPDM的材質,其他材質例如IIR的材質,因為超過100度接近該材質的臨界值,所以在不鏽鋼接頭預埋在鋼筋混泥土下擠壓,並在熱水給水的情況下,實務上有可能會接近該材質臨界值,造成O型環老化失去止水效果,請務必注意。其他材質在高溫的表現更差,所以,實務上除了小部分廠商使用IIR之外,大部分的壓接接頭生產產商會採用EPDM材質的O型環。

所以不鏽鋼壓著接頭(或稱另件、零件)之安全O型環之塑膠材質,建議採用EPDM。

各橡膠材質耐溫比較表

3.針對現有測試報告

為了符合實際施工的各種特殊情況,O型環有需要經過以下的試驗。

(a) 常態試驗:在常態狀態中,對硬度、抗拉強度、拉伸率、拉應力進行測試。

(b) 老化試驗:在特定持續時間與溫度內進行硬度、抗拉強度變化率與最大拉伸強度變化率測試。

(c) 壓縮永久變形率試驗:在特定持續時間與溫度內,進行最大壓縮永久變形率測試。

(d) 耐油試驗:在特定持續時間與溫度內,放入潤滑油進行硬度、拉伸率與體積變化進行測試。

(e) 低溫彎曲試驗:試驗時間超過5小時,在-30度到-35度C內,取得兩個試驗,不能發生龜裂。

(f) 腐蝕及黏著試驗:試驗時間超過24小時,在70度C的溫度下,對金屬不得有腐蝕及黏著現象發生,但是金屬之變色,不被視為腐蝕。

(詳細內容可參閱中華民國國家標準CNS10489)

所以,經過了以上的介紹,我們可以了解到,不鏽鋼壓著接頭(或稱壓著另件、壓著零件)更可能符合水電施工的高效率、高品質的施工要求,產生的產品需要符合國家CNS標準。

最後,您要選擇的就是,一個可以提供您高品質技術服務的不鏽鋼壓著接頭供應商。