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镀锌管套丝,板牙怎么挑
1 小时前   浏览:1   作者:管道

一个做厂房水电的班组,套丝机上常年挂着一套板牙,从 DN15 套到 DN50,一套用到底。去年做一个车间的生活给水,主管 DN50,试压的时候从三个丝口往外渗水,拆开看,螺纹的牙顶已经磨圆了,牙底有毛刺,缠上生料带也压不住。

班长说这套板牙用了两年,套过的管子加起来有几千米。他以为板牙是耗材,钝了就多套几圈,只要牙出来了就行。

先给结论:套丝这件事,板牙的号、牙数、套丝长度、切削润滑,四样里错一样,出来的螺纹就不合格。板牙不是一套通吃的,55 度的管螺纹按口径分号,1 寸以下和 1 寸以上的牙数都不一样。镀锌管套丝还要多考虑一层:牙一出来,锌层就破了,破的地方必须补。

管螺纹牙型与板牙分号示意

一、先认螺纹,再挑板牙

水煤气管用的螺纹是 55 度非密封管螺纹,执行 GB/T 7307。这个标准和英制惠氏螺纹同源,牙型角 55 度,牙顶和牙底都是圆弧,不是尖的。

圆弧牙型是有讲究的。尖牙容易在拧紧的时候崩,圆弧牙受力均匀,密封面贴合好,反复拆装也不容易伤。用公制螺纹的板牙去套水管,牙型角从 55 度变成 60 度,拧上去能进两三扣,再拧就卡,硬拧就把牙挤坏。

同样是 55 度,还有密封和非密封两种。GB/T 7307 是非密封的,靠端面或者垫片密封;GB/T 7306 是 55 度密封管螺纹,靠牙侧的过盈配合密封,分锥锥和锥柱两种。水管常用的是前者,燃气管和液压管常用后者。板牙不能混用。

认螺纹有一个简单办法:拿一个标准管件拧上去。手拧能进三四扣,再用管钳拧一圈半到两圈到位,说明螺纹对。手拧进不去,或者一拧就到底、晃得厉害,说明牙型或者牙数不对。

二、牙数这道坎,最容易踩

管螺纹的直径用英寸表示,但牙数不是跟着直径线性变的。1 英寸等于 25.4 毫米,牙数指的是每英寸长度上有多少牙。

常用规格的牙数是这样的:1/2 英寸 14 牙,3/4 英寸 14 牙,1 英寸 11 牙,1-1/4 英寸 11 牙,1-1/2 英寸 11 牙,2 英寸 11 牙。再往上,2-1/2 英寸到 6 英寸都是 11 牙。

1/2 和 3/4 都是 14 牙,这两个可以共用一套板牙。1 英寸开始变成 11 牙,齿距从 1.814 毫米变成 2.309 毫米,粗了 27%。这个变化点就在 3/4 和 1 英寸之间,很多班组就是在这里用错的。

牙数错了会怎样?用 14 牙的板牙去套 1 英寸的管,牙距小了,同样的长度上牙数多,螺距对不上配套的管件。拧的时候能进一两扣,再拧就顶死,强行拧会把管件的内螺纹挤变形。反过来,用 11 牙的板牙套 3/4 的管,牙距大了,螺纹稀疏,密封面不够,打压就渗。

板牙的号就是按这个分的。常见的套丝机板牙分 1 号和 2 号,1 号对应 1/2 到 3/4,2 号对应 1 到 2 英寸。有的厂家分成三号四号,按口径分得更细。买板牙的时候不要只看「一套四块」,要问清这一套对应哪个口径段。

三、牙高和壁厚,算一下就清楚

55 度管螺纹的牙高,按基本牙型算是 0.6403 倍的螺距。

1/2 英寸,螺距 25.4 除以 14,等于 1.814 毫米,牙高 1.16 毫米。

1 英寸,螺距 25.4 除以 11,等于 2.309 毫米,牙高 1.48 毫米。

2 英寸,螺距同样是 2.309 毫米,牙高也是 1.48 毫米。

这个牙高是从管外表面往里切的。DN50 的镀锌管,公称壁厚 3.2 毫米,套完丝,牙底处的剩余壁厚是 3.2 减 1.48,1.72 毫米。

1.72 毫米够不够?按 1.6 兆帕的工作压力算,管端的环向应力是压力乘外径除以两倍壁厚,1.6 乘 60.3 再除以 3.44,约 28 兆帕。Q235 的屈服强度 235,安全系数八倍多。强度是够的。

但强度够不等于密封够。牙底剩 1.72 毫米,如果管子本身走了壁厚负差,比如实际只有 2.9 毫米,牙底就只剩 1.42。再赶上板牙磨钝,套的时候把管壁挤薄,牙底可能不到 1.3。这个厚度下,管钳一用力,管子就扁,螺纹跟着变形,渗水就是从变形处开始的。

所以套丝之前先量壁厚。壁厚负差大的管子,宁可换管,不要硬套。镀锌管的壁厚问题,在 镀锌管壁厚下差,一半在镀锌之前 里讲过来源,采购时把最小壁厚写进合同,比事后补救有用。

四、套多长,规范有说法

套丝长度不够,拧进去的牙少,密封面小,容易渗。套得太长,管子端头顶到管件底部,看着拧到底了,实际牙没咬合几扣,也渗。

GB 50242-2002 对螺纹连接的要求里有一条:管螺纹根部应有 2 到 3 扣的外露螺纹,多余的麻丝要清理干净并做防腐处理。这一条是验收的硬指标。

2 到 3 扣换算成长度:1/2 英寸是 3.6 到 5.4 毫米,1 英寸是 4.6 到 6.9 毫米,2 英寸也是 4.6 到 6.9 毫米。现场不用卡尺量,看外露的牙数就行。

为什么要求外露?一是验证拧到位了,二是留出调整余量,三是万一渗漏,外露的牙是收尾那道观察窗口。全部拧进去看不见牙,渗不渗只能靠打压试。

套丝的总长度,按管件内螺纹的有效长度加 2 到 3 扣算。常见的玛钢管件,1/2 英寸的内螺纹有效长度 12 毫米左右,1 英寸 18 毫米左右,2 英寸 25 毫米左右。套丝长度比这个多 5 到 7 毫米就够。

套丝机上有一个长度标尺或者限位挡块,用它来控制比目测靠谱。批量套同一规格的时候,先套一根试装,定好挡块位置,后面全按这个来。

五、镀锌管套丝,多一层麻烦

普通钢管套丝,牙出来就完事。镀锌管套丝,牙一出来,锌层就破了。破的位置是牙顶、牙侧、牙底,一整圈全是裸钢。

这个位置恰恰是最容易积水的地方。螺纹的牙隙里存水,管件拧上去以后,牙隙是一个半封闭的空间,水进去出不来。裸钢在这样的小环境里腐蚀得很快,一两年就能把牙烂掉一半。这就是为什么老房子的镀锌管,拆开管件以后螺纹都是黑乎乎的。

补锌是必须做的。补的方法有三种:富锌漆、热喷锌、锌膏。现场最常用的是富锌漆,刷两道,干膜厚度做到 80 到 100 微米。刷之前要把油污清干净,牙隙里也要刷到。

有人担心刷了漆会影响导电或者密封。水管不靠螺纹导电,密封靠的是填料,漆膜在牙隙里被挤压,不影响密封。反倒是漆膜填满了牙隙,把水挤出去,对密封有帮助。

镀锌管车螺纹和套螺纹的区别,在 镀锌管车螺纹,镀前镀后差在哪 里讲过。车螺纹是镀前加工,镀完螺纹上带锌层,密封和防腐都好;套螺纹是镀后加工,锌层被切掉,只能靠补。这两种做法的成本差不少,业主和施工方要提前说清。

六、板牙钝了的四个信号

板牙是消耗品,钝了不会突然坏,是一点点变差。有四个信号可以判断。

第一个信号是套起来费劲。同样一根管,原来两分钟套完,现在要五分钟,手感发涩,说明刃口钝了。

第二个信号是铁屑的颜色和形状。锋利的板牙切出来的铁屑是银亮的、卷曲的;钝板牙切出来的是灰暗的、粉末状的,甚至发蓝,那是摩擦热把铁屑烧了。

第三个信号是牙面粗糙。正常的牙面是光亮的,钝板牙切出来的牙面有撕裂痕、有毛刺,牙顶发圆。

第四个信号是螺纹量规过不去。用螺纹环规或者塞规验,通端进不去、止端能进去,说明牙型已经超差。这个是最硬的判断,也是验收该用的方法。

板牙钝了可以磨,但现场磨不好容易把牙型磨坏。一套板牙几十块到一百多块,磨一次的工时比买新的贵。钝了就换,别省这个钱。

七、切削液和转速,被忽略的两件事

套丝机套丝是切削加工,切削就要润滑和冷却。很多班组干套,不加油,靠板牙硬啃。

干套的后果是温度高。板牙刃口温度上去了,硬度下降,磨损加快;管子的切口附近被烧蓝,局部组织变化,耐蚀性下降;铁屑粘在刃口上,越粘越厚,牙面越拉越毛。

切削液用乳化液或者专用的套丝油。乳化液便宜,冷却好,润滑一般;套丝油润滑好,冷却差一些。镀锌管套丝建议用套丝油,因为锌层被切开的时候容易粘刀,润滑不够就会把锌蹭到牙面上,形成一层不牢的锌皮,看着亮,一擦就掉。

转速看管径。小口径可以快一些,大口径要慢。DN50 的管子,套丝机转速在每分钟二十到三十转比较合适,太快了振动大,牙面有振纹;太慢了效率低,铁屑排不出去。

进刀也不能一把到底。正确的做法是分两到三刀,每刀进一点,让铁屑断开排出。一把到底,铁屑连成一条缠在管子上,把牙面拉伤。

八、现场五种常见错法

第一种,一套板牙通吃。前面说的那个班组就是这个毛病。1/2 到 2 英寸的牙数不一样,通吃的结果是有一半规格的螺纹不合格。

第二种,套完不复检。牙出来了就往上装,不管有没有毛刺、有没有椭圆。毛刺会割破生料带,椭圆会让牙隙不均,这两样都是渗水的直接原因。

第三种,填料缠太多。生料带缠十几圈,拧的时候全挤到管件里,看着很满,实际螺纹没咬合几扣。填料的作用是填补牙隙,不是垫厚。缠多少圈、顺时针还是逆时针,镀锌管丝扣,麻丝还是生料带 里有详细的做法。

第四种,管钳咬在螺纹上。管钳的牙会咬伤螺纹,咬伤的地方就是渗漏点。管钳应该咬在管身上,靠近螺纹但要留出一段距离,一般留 30 毫米以上。

第五种,套完不补锌。牙一出来就是裸钢,不补锌,一两年就锈。补锌这一步最容易被省,因为不影响打压,问题是两三年后才出来。

还有一种不算错但容易忽略的:管端没去毛刺就套丝。管子切断以后端面有卷边,套丝的时候卷边被板牙带着转,把牙面刮伤。切断以后先用锉刀倒角,再套丝,这一步只要半分钟。

九、验收看什么

螺纹连接的验收,现场看四样。

看外露牙数,2 到 3 扣,多了少了都不对。看牙面,光亮、无毛刺、无撕裂。看同心度,管子拧进管件以后不能歪,歪了说明螺纹偏。看防腐,外露的牙和管件接缝处有没有补漆或者补锌。

打压是最终的检验。GB 50242 要求水压试验压力是工作压力的 1.5 倍且不低于 0.6 兆帕,稳压 10 分钟,压降不超过 0.02 兆帕,然后降到工作压力检查不渗不漏。

打压的时候要注意,渗水不一定马上出现。有些丝口是慢慢渗,十分钟看不出来,半小时才显。建议在试验压力下多观察一会儿,尤其是大口径的丝口和水平管的底部丝口。

管件和管子的匹配也要核。玛钢管件和球铁管件的壁厚不一样,同样的螺纹拧进去,牙咬进去的圈数不同。管件怎么挑,镀锌管件,玛钢和球铁怎么挑 里有对照表,采购买管和买件最好一起定,别分开。

水管的螺纹是多少度,板牙能混用吗?

水煤气管用 55 度非密封管螺纹,执行 GB/T 7307,牙顶牙底都是圆弧。不能和 60 度公制螺纹的板牙混用,也不能和 55 度密封管螺纹 GB/T 7306 的板牙混用。牙型角或密封方式不对,拧进去两三扣就卡。

为什么 3/4 和 1 英寸的板牙不能通用?

3/4 英寸是每英寸 14 牙,1 英寸是 11 牙,齿距从 1.814 毫米变成 2.309 毫米,粗了 27%。用错板牙,螺距和配套管件对不上,能进一两扣就顶死,硬拧会把管件内螺纹挤变形。这个变化点就在 3/4 和 1 英寸之间。

套丝以后管端还剩多少壁厚?

55 度管螺纹的牙高是 0.6403 倍螺距。1 英寸和 2 英寸的牙高都是 1.48 毫米,1/2 英寸是 1.16 毫米。DN50 公称壁厚 3.2 毫米,套完丝牙底剩 1.72 毫米,按 1.6 兆帕算环向应力约 28 兆帕,强度够。但壁厚走负差到 2.9 毫米时只剩 1.42,管钳一用力就扁。

螺纹为什么要留 2 到 3 扣外露?

GB 50242-2002 明确要求管螺纹根部有 2 到 3 扣外露螺纹,多余麻丝清理干净并做防腐。外露是验证拧到位的标志,留出调整余量,也是渗漏的收尾一道观察窗口。全部拧进去看不见牙,渗不渗只能靠打压试。

板牙钝了有什么征兆,能不能磨?

四个征兆:套起来明显费劲,铁屑由银亮卷曲变成灰暗粉末,牙面出现撕裂痕和毛刺,螺纹量规通端进不去。现场磨容易把牙型磨坏,一套板牙几十到一百多元,磨一次的工时比买新的贵,钝了直接换。

数据来源:来自公开网络。

钢管动力,关联公众号:钢标控。

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