液态生料带在供水管道上的应用

汪刚波

【摘要】液态生料带是以聚四氟乙烯为主要原料的厌氧型密封剂。胶液与空气接触时，保持稳定的液态，将胶液涂在金属管路螺纹上装备时，它能完全填充在管牙螺纹之间微小的空隙，不含溶剂不收缩，装配后在管牙之间缺氧固化，形成耐老化，无毒不溶的热固性塑料，从而彻底密封锁固管路。通过在建筑给水工程中液态生料带的应用实验，验证了该种材料在供水管道上应用的可行性，同时提出该种材料在应用中可能出现的问题以及解决办法。

【关键词】液态生料带 聚四氟乙烯 钢塑管 密封

钢塑复合管目前广泛应用于建筑给水工程，管子之间都是采用螺纹连接。这种连接方法需要用其他的密封材料配合才能保证不产生漏水现象。目前通用的密封材料是麻丝加铅油，或者是聚四氟乙烯生料带，有的施工单位甚至还辅助采用白漆进行密封。这些材料都未能彻底解决管道的“跑”、“漏”、冒”、“渗”等密封难题。

1953年，美国开始采用用于工业用途的厌氧型密封剂，彻底解决了管路密封上的问题，给管路密封带来了一次技术革命。近年来，国内厂家开始研究厌氧型密封剂在供水管道上的密封应用，推出了许多产品，并经各地实验，得到了一定的成果。

2009年，我们在宁波的建筑给水工程中进行了厌氧型密封剂（液态生料带）的应用实验，来验证该种材料在供水管道上应用的可行性，同时提出该种材料在应用中可能出现的问题以及解决办法，为以后的大规模推广提供技术参考。

1 液态生料带的特点

供水管道的传统密封工艺有两种，一是用麻丝加铅油。这种办法是通过麻丝吸收了铅油后发生膨胀，密封金属管螺纹，从而保证管道不漏水。其缺点有劳动强度大，安装烦琐且效率低，安装时麻丝容易被管牙轧断而出现渗漏，密封效果差。二是采用聚四氟乙烯生料带（PTFE胶带）密封。这种方法的缺点是劳动强度大，施工繁琐。很难调整管件角度，安装时易撕裂产生缝隙，并形成小碎片进入管道堵塞控制元件，老化后收缩产生间隙。润滑性高，易松动而渗漏，渗漏率常高达10%以上。这两种方法在施工结束后，往往会有许多残留物，产生一定的建筑垃圾，影响环境。

液态生料带是以聚四氟乙烯为主要原料的厌氧型密封剂。胶液与空气接触时，保持稳定的液态，将胶液涂在金属管路螺纹上装备时，它能完全填充在管牙螺纹之间微小的空隙，不含溶剂不收缩，装配后在管牙之间缺氧固化，形成耐老化，无毒不溶的热固性塑料，从而彻底密封锁固管路。由于液态生料带在非密封条件下不会固化，不会挥发，因此挤在螺牙外的胶液容易清洗，整洁美观。

液态生料带有许多种，本次试验我们采用了由广东力泰厌氧胶（博罗）有限公司生产的第三代可拆卸型液态生料带：力泰150，产品包装为250g/支，胶体颜色为紫红色。

由于自来水管道材质的选用直接关系到人民群众的生命健康安全，因此，对于刚进入供水行业的新材料必须通过国家有关部门的卫生检测。在实验开始前，我们要求厂方提供有国家有关卫生部门的检测报告，以证明该产品在管道过程中无毒、无害性。

液态生料带的生产厂家广东博罗县力泰厌氧胶有限公司提供了由广东省疾病预防控制中心（广东省卫生检验中心）于2009年4月1日提供的检验报告，该报告称：该产品各项指标均符合《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》（2001）对饮用水输配水设备的要求。

2 实验步骤和内容

在相同的作业环境、气候条件下与采用传统密封工艺方法施工作出技术、经济上的详细对比，分析其中优缺点，论证液态生料带在供水管道安装中是否具有可用性。本次实验的经济技术指标包括：施工温度、施工时间、耗材使用数量及费用、渗漏率等。

为明确液态生料带在不同环境下的使用情况，本次实验时间的横跨度较大，从4-5月的春季到8月的夏季，直至11月的冬季。在这三个时间段，我们分别对建筑给水工程中DN50钢塑管进行密封试验。

2.1 检测方法

为保证在相同的标准下检测，对于用传统方法密封的管道和用液态生料带密封的管道我们统一采用《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268-97）。

检测过程严格按照国家规范要求进行，具体包括：采用目测、手摸等方法观测密封口有无渗漏、滴水现象；采用加压泵对管道加压至试验压力0.8MPa，稳压10分钟后，看压降是否超过0.05 MPa。采用的仪器有：手动加压泵，电动绞丝机，压力表，管子钳等。

2.2 实验过程

2009年5月初，气温在摄氏16-20度左右，试验场所选在我公司参建的小区给水改造项目中一栋楼的DN50立管铺设。该栋楼为六层高度，DN50钢塑接口12个，其中包括三通6个，采用液态生料带密封。从钢塑管绞螺纹开始至立管安装完成，施工总耗时约90分钟（不包括挖沟、楼板打洞以及管道固定工作），液态生料带约耗用110克。养护24小时后，开始注水，至工作压力，检查整条管线未发现漏水现象；再加压至0.8MPa，维持10分钟后未发生压力下降现象，实验结束。

同一工程的另一栋6层高度的楼中，在施工条件类似的情况下，采用聚四氟乙烯生料带密封的方法，作业程序与前面类似，大概耗时145分钟，聚四氟乙烯生料带耗用2卷，未养护当即开始灌水加压，未发生漏水现象。             

2009年8月，气温在摄氏35度左右，试验场所选在小区管道安装中，管道口径DN50，为五层楼立管安装，钢塑管接口10个，其中包括DN50三通5个。采用液态生料带密封，施工总耗时约80分钟，液态生料带约耗用100克。施工完成后养护2个小时后当即开始加压，至0.4MPa时未发生漏水现象，至0.5MPa时，管道发生漏水，从管接口处留出紫红色胶液，实验失败。

   立即对破损处用液态生料带进行修补，养护12小时后再次进行试压，压力到0.8MPa，维持10分钟后，未发生压降现象，实验结束。

   对该工程类似施工条件的一栋五层楼采用生料带密封施工，接口数量与上面相同，普通生料带约耗用1.5卷，总耗时约120分钟，试压符合规范要求。

2009年11月，气温在摄氏8度，试验场所选在小区改造中的五层楼立管安装，管道口径DN50，钢塑管接口12个，其中包括DN50三通5个。采用液态生料带密封，安装程序同上，施工耗时90分钟,液态生料带约耗用110克。安装结束后养护24小时，进行注水加压，经10分钟后未发生压降现象。为模拟以后管道维修情况，我们对其中的一个口子进行旋松操作，旋转角度大约90度，再次进行加压至0.8MPa，10分钟后未发生降压现象。实验结束。

  采用聚四氟乙烯生料带密封，施工条件与接口数量与上面相同，普通生料带约耗用2卷，大约耗时145分钟，经试验压力0.8MPa检验后，未发生漏水现象。

2009年10月，气温在摄氏25度，实验场所选在室内，对塑料管破损处采用液态生料带进行封堵。24小时后，该处漏损仍旧存在，且堵在破损处的胶液未固化。实验失败。

3 结果分析

通过以上几次试验，综合现场实际施工所发生的各种辅料用量，，我们得出了以下数据：

表1 液态生料带与传统生料带安装成本分析

注：上表中，液态生料带价格为18元/250克，传统生料带价格为2元/卷，人工工资按照50元/天计算。

   以上价格参照市场价来确定，不考虑其他因素带来的价格变化。

   渗漏率是指按照规范要求施工，养护时间到位的情况下考虑的。

   施工时间是指对三次实验中采用不同方法的总耗时，不考虑因操作工人不熟练或操作失误而引起的时间延误。

根据上述数据，结合试验中发生的各种情况，得出以下结论：

液态生料带作为新兴的密封材料，在供水管道钢塑管的密封中，完全可以应用。这种材料在应用过程中，环保、无毒、无害，进入大规模的工程建设中后，能发挥其操作简单，施工速度快，综合成本低的特点。作业人员在操作过程中，由于其在空气中不易固化，因此遗漏在管材外面的胶液可以用布擦掉，且施工结束后无残留物，完全满足环保要求。一旦作业人员完全熟悉了液态生料带的技术特性和操作要求，与传统生料带施工相比，液态生料带的施工速度将大大快于传统方法，这在实验中已经得到了验证。尽管液态生料带在产品的成本上略高于传统的生料带，但因为施工速度的提升，人工费用相对下降。从实验结果来看，人工费用的节省已经超过了生料带成本的增加，综合费用已经得到了下降。由此可见，在大规模的小区给水改造、建设中，液态生料带有明显的优势。从安装的质量来看，试压检验已经证明，这种方法能够适应供水管道的压力要求。

通过实验，我们发现液态生料带还具有以下优势：

可应用在加工精度不高，甚至有管牙缺失的螺纹上应用。这一点在传统生料带施工中是不可想象的。在传统施工中，如发生管牙缺失，必须将损坏的管牙锯掉，重新绞牙后方可安装；而在液态生料带的施工中，只要涂抹均匀，这一缺陷就可以避免。这一特点对旧管道维修时显得尤为重要。

新装管道中，经常会发生水表堵塞现象，很大一部分原因是管道接口处的麻丝、生料带发生断裂后随水流堵住了水表。而采用液态生料带后，胶液在管牙内固化后不破碎，不会产生堵塞管路的现象。

与传统的生料带相比，液态生料带也有部分不足之处。通过实验，我们发现液态生料带需要一定的时间进行养护后方可以投入正常使用。具体的养护时间为：环境温度超过25摄氏度时，养护时间为12小时；环境温度低于25摄氏度时，养护时间为24小时。如果不能达到这一养护时间，密封口将会出现漏水。而对于采用传统方法如生料带密封或者麻丝密封时，就不需要养护时间，施工完成后就可以直接进行试压。

4 对液态生料带的施工建议

   通过这次试验，液态生料带凭借其施工速度快、综合成本低、施工质量符合规范的特点，说明它能适应供水管道钢塑管的安装。同时在试验中，也发现了该产品使用时需要重点注意的地方，包括以下几个内容：

液态生料带主要适用于金属材质管道的密封，对于非金属管道，该产品密封效果不明显，这在实验中已经得到了体现。

涂抹胶液前，管牙上的油污不可太重，如发现肉眼能明显发现的油污、杂物，应用纸巾或布擦洗干净方可安装。

我国普遍使用的是锥形管牙，管牙的最前面两牙实际上因不能缺氧导致固化不完全，不能起到密封的作用，涂胶时最好从第三牙开始。

这次采用的液态生料带含甲基丙烯酸，是一种中高强度酸，在未固化前会对手部有微创口或皮肤敏感的操作人员有过敏的可能，所以不可用手指长时间直接涂胶。可将胶液挤在外牙上，用塑料刀片刮均匀后开始安装，工作完毕作业人员必须洗手清洁。

由于液态生料带需要一定（12小时以上）的养护时间，因此对于突击抢修或者施工时间非常紧凑的工程，还需要采用生料带等传统方法来施工。但对于大多数的给水工程来说，可以通过合理的施工安排和科学的施工调度来解决养护的时间问题给工程带来的进度拖延。

参考文献

[1]《工程机械厌氧胶、硅橡胶应用技术规范》, JB/T7311-2001.中国机械工业联合会发布

[2]《给水排水管道工程施工及验收规范》,GB50268-97中华人民共和国建设部、国家技术监督局联合发布

[3]《给水排水工程施工手册》（第二版）,刘灿生主编.中国建筑工业出版社 出版

[4]实用给水排水工程施工手册》（第二版）,孙连溪主编.中国建筑工业出版社 出版

作者：宁波市自来水总公司工程公司

汪刚波