一个汽车零部件厂的空压站改造,DN80 的镀锌管从站房接到三台注塑机的气动阀台,总长大概六十米。管子装完当天下午就开始通气,第二天早上开机,三个气缸动作发涩,有一个电磁阀换了两次还是卡。
维修工把气动三联件的杯体拧下来,里面沉着一层灰黑色粉末,还有几片薄薄的金属屑。再把管口拆开拿内窥镜看,管内壁贴着细碎的锌渣,弯头处堆得最多。
问题不在管材,在安装完少了一道工序。镀锌管道装完必须吹扫,而且要按照流速和靶板的标准吹,不能拿气枪对着管口随便吹两下了事。
管子里那点碎屑,对水泵来说是沙子,对气缸来说是一颗子弹。

无缝管的内壁在出厂时是相对干净的,镀锌管不是。热镀锌的时候,管子要浸进 450 摄氏度左右的锌液里,锌液会流进管内,冷却后在管内壁挂上一层,局部堆成小疙瘩,行业里叫锌瘤。
这些锌瘤本身粘得还算牢,但经过切割、套丝、滚槽三道工序,情况就变了。切割的毛刺、套丝挤出的锌渣、滚槽压出来的碎屑,都留在管口附近,安装时一敲一推,就散到管内。
施工过程还会带进去别的东西:锯末、砂轮灰、生料带的碎头、绑扎用的铁丝头、甚至烟头。这些杂物平时躺在管底不动,一通气就被吹起来,顺着气流跑,遇到弯头、三通、变径就停下来。
镀锌管还有一层额外的麻烦:锌层本身是软的,硬度只有布氏 40 左右,气流带着砂粒高速冲刷,会把管内壁的锌层磨掉,磨下来的锌粉又变成新的杂质。这一层循环一旦形成,吹一次干净不了几天。
管道吹扫与清洗的要求在 GB 50235-2010《工业金属管道工程施工规范》第 9 章,按介质分成水冲洗、空气吹扫、蒸汽吹扫三类,每一类都给了流速下限。
水冲洗的流速不得小于 1.5 米每秒。空气吹扫的流速不宜小于 20 米每秒。蒸汽吹扫的流速不宜小于 30 米每秒。
为什么是这三个数。流体在管内的携渣能力跟流速的平方成正比,水下 1.5 米每秒能把砂粒带走,气体密度只有水的千分之一,要带走同样的颗粒,速度得提到二十倍以上。20 米每秒对空气是一个门槛,低于这个数,粒径 1 毫米以上的颗粒就沉在管底翻滚,吹不走。
吹扫压力也有约束:不得超过管道系统的设计压力,一般控制在 0.2 到 0.6 兆帕。压力太高,管口的反冲力大,软管容易甩脱伤人。
合格标准不看吹了多久,看靶板。在排气口放一块刨光的木靶板,吹五分钟,靶板上没有铁锈、没有尘土、没有水分,才算合格。这个办法比数时间靠谱,因为每套系统的脏污程度差得远。
吹扫要有气量,气量不够,管内根本达不到 20 米每秒。这一条在现场最容易被忽略,很多项目拿一台 1 立方米的移动空压机去吹 DN150 的主管,吹了一天,靶板还是脏的。
风量等于流速乘截面积。DN50 的内径按 53 毫米算,截面积 0.0022 平方米,20 米每秒需要 0.044 立方米每秒,换算成小时是 159 立方米每小时。
DN80 内径 80.5 毫米,截面积 0.0051 平方米,需要 0.102 立方米每秒,即 366 立方米每小时。
DN100 内径 106 毫米,截面积 0.0088 平方米,需要 0.177 立方米每秒,即 636 立方米每小时。
DN150 内径 159 毫米,截面积 0.0199 平方米,需要 0.397 立方米每秒,即 1430 立方米每小时。
一台常见的 1 立方米每分钟空压机,折算每小时 60 立方米,只够吹 DN32 以下的支管。DN100 的主管要 636 立方米每小时,得用 11 立方米每分钟的机器,或者把管段拆短、分段吹。
现场没有大机器的时候,分段是唯一的办法。把六十米的管路按阀门和法兰切成四段,每段十五米,气量需求不变但阻力小了,末端流速能上去。缺点是接口多,拆装两次,多花半天工。
吹扫的方向要和介质流向一致,从主管到支管,从高点到低点,末端放空。反过来吹,脏东西会被推到支管里,支管管径小,更难清。
支管要一根一根单独吹,不能同时开。同时开的时候气流走阻力最小的那根,其他支管等于没吹。做法是把支管末端的阀门关掉,只开一根,吹完关一根开下一根。
设备必须隔离。空压机出口、储气罐、干燥机、过滤器、气动阀台,全部要用盲板或者双阀隔断,不能靠关阀门。阀门关不严,杂质进了干燥机的吸附剂,一整罐填料就废了。
仪表也要拆。压力表、露点仪、流量计这些,吹扫时拆下来,用丝堵封住,吹完再装。一块压力表几百块,被碎屑打坏的表芯会把指针卡死,读数一直是同一个值。
镀锌管还有一个顺序问题:先吹扫,再做水压试验,还是反过来。正确顺序是水压试验在前,吹扫在后。打压的水会带进新的杂质,吹扫放在打压之后,正好把水渍和杂质一起清掉。反过来的话,打压的水留在管里,几天就长锈。
第一个是别用蒸汽吹。蒸汽温度高,镀锌管内的锌层在 100 摄氏度以上的湿蒸汽里会加速氧化,产生白色疏松的氧化锌,比原来的锌渣更难清。而且蒸汽冷凝水留在管里,锌层泡水起白锈。要用蒸汽吹的场合,管材应该选无缝钢管。
第二个是别用酸洗。有些项目为了清干净,往管里灌酸洗液。锌是两性金属,酸一泡就没了,管壁露铁,当天就返锈。镀锌管的清洗只能靠机械吹扫和中性水冲洗。
第三个是吹完要封口。吹扫合格的管段,末端要用堵头或者塑料帽封住,别敞着等下一道工序。工地上的灰尘一天就能在管口积一层,敞三天等于白吹。
顺便说一句,吹扫介质本身要干净。用压缩空气吹,空气得先经过干燥和过滤,露点不低于负 20 摄氏度,含油量低于 1 毫克每立方米。拿一台没装干燥机的移动空压机吹,压缩空气里带着油雾和水,吹完管内壁挂一层油膜,锌粉粘在油膜上,比不吹还糟。
靶板是最直接的办法。木靶板刨光,白布也可以,放在排气口正前方 100 到 200 毫米,吹五分钟。合格的靶板上没有锈点、没有黑灰、没有水印。
白布擦拭法适合检查内壁。把白布缠在细木杆上,伸进管口 300 毫米擦一圈,布上没有明显的灰黑色,算合格。这个方法简单,但只能查管口,管中间查不到。
颗粒计数适合仪表气和高纯气体管道,用便携式颗粒计数器在末端取样,按 GB/T 13277.1-2008 的分级判定。普通压缩空气管道不做这一项。
记录要写清四件事:吹扫的管段编号、介质和压力、流速或者气量、靶板结果。这几项在 GB 50235-2010 的工程交接资料里有对应表格,监理签字后归入竣工资料。以后管道出问题,翻记录就知道当年吹没吹。
已经通气才发现脏的管道,处理办法是拆开末端过滤器清洗,再从最近的吹扫口反向吹一次。锌粉进了气缸,光吹管道没用,气缸要拆开清。开孔接支管的位置如果毛刺没去净,本身就是一个持续的杂质源,开孔的做法在 镀锌管开孔接三通,怎么开 里有分解。
压缩空气系统本身的管材选择、流速和压损,在 镀锌管能走压缩空气吗 里算过一遍。氮气管道对洁净度的要求更高,锌粉对纯度的影响在 氮气管道用镀锌管,纯度会不会掉 里有数据。
吹扫要用到大口径的临时管、软管、快接和堵头,规格杂,凑不齐就得现场改。把管径、长度、压力、接口形式列清楚发到钢管动力,做管道和管件的厂家能一次配齐,也能顺带把吹扫口的做法画进图里。
镀锌管道吹扫,流速要多高才够?
按 GB 50235-2010 第 9 章,空气吹扫流速不宜小于 20 米每秒,水冲洗不小于 1.5 米每秒,蒸汽吹扫不小于 30 米每秒。吹扫压力不得超过设计压力,一般控制在 0.2 到 0.6 兆帕。
DN100 的管吹扫,需要多大排气量的空压机?
DN100 内径约 106 毫米,截面积 0.0088 平方米,20 米每秒需要约 636 立方米每小时,即 10.6 立方米每分钟。DN50 约需 159 立方米每小时,DN150 约需 1430 立方米每小时。气量不够就分段吹。
吹扫合格怎么判断,吹多久算完?
不看时间看靶板。在排气口放一块刨光木靶板或白布,距离 100 到 200 毫米,吹五分钟,靶板上没有铁锈、尘土和水分即为合格。管道长短和脏污程度差别大,按时间判定不准。
镀锌管能不能用蒸汽吹扫?
不建议。高温湿蒸汽会让管内锌层加速氧化,生成疏松的白色氧化锌,比原生的锌渣更难清除;冷凝水留在管内还会让锌层起白锈。需要蒸汽吹扫的场合,管材应选无缝钢管。
水压试验和吹扫,哪个先做?
水压试验在前,吹扫在后。打压用水会带进新的杂质和水渍,吹扫放在打压之后正好一并清除。顺序反了,打压的水留在管内,几天就返锈,等于前功尽弃。
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