论水暖工的自我修养

 　　
（图片来源于网络）

 

　　在西方文化中，水暖工常是被开玩笑的对象: 要么是大腹便便，邋里邋遢，要么是四处漏水找不着北，要么是社区主妇们争抢的香饽饽（参考美剧“绝望的主妇”里的麦克）。不管水暖工怎么被取笑，不可否认的一点是国外水暖工的收入不菲，其社会地位也不低。

　　（图片来源于网络）

 

　　在国内，水暖工收入尽管逐年略有上升，但是在多数人眼里仍被视同为民工，很难得到社会尤其多数未婚女性的认可。想要改变这个局面，水暖工只能从专业层面做起，提高自己作为水暖工的自我修养。为什么这样说呢？因为在国外，水暖工都经过技术学校多年的专业理论和实践培训，然后由师傅带领在现场施工几年后才能获得水暖工的上岗资格。

 

　　菲哥今天要给水暖工讲的第一个自我修养就是学会认识金属管道/阀门螺纹及其不同的连接和密封方式（仅限于中小型家用/商用系统的金属管道螺纹，对大口径的法兰连接、钢管/塑料管焊接和卡接暂不做介绍）。

 

　　螺纹标准

 

　　这是一个很多从业者至今都困惑的问题，经常有人问什么是G螺纹（请问是小杜公众号看多了吗？），什么是管螺纹，什么是美标螺纹，锥形螺纹是否能与直形螺纹匹配？

 

　　在谈到标准前，我们先来认识最基础的两个名词：外螺纹和内螺纹。

 

　　螺纹连接是管道/阀门结合和密封的途径；相对于焊接，它具有可多次拆卸的绝对优势，利于整个系统的连接、维修和维护。

 

　　外螺纹，英文称为'Male Thread' , 体现了西方人的直白和开放，很容易让人理解；国内也有翻译为‘ 公螺纹 ’或‘ 阳螺纹 ’，鉴于我们东方人含蓄的美德，更多时候我们称之为‘外螺纹 ’，即指螺纹在外面。比如我们常见的螺丝钉，就是一种典型的外螺纹。

　　内螺纹，英文'Female Thread' ，顾名思义，就是螺纹在里面。显而易见，外螺纹必须拧到内螺纹里面才能起到连接（Coupling）的作用，这也解释了为什么英文单词' Screw '（螺钉）这个单词会产生那么多歧义了。

 

　　言归正传，现在我们来看看全球通行的各种螺纹标准。

 

　　NPT螺纹→特立独行的美国标准

 

　　就跟美国在度量单位上的另类一样，NPT（National Pipe Thread），美国国家管道螺纹标准, 是仅在美国和加拿大使用的压力密封螺纹。从图示上可以看出，其螺纹直径由大到小，呈锥形，因此也称为‘ 锥形螺纹 ’，其密封通过外螺纹拧进内螺纹时金属间的挤压力量来实现，原则上这类螺纹不需要使用麻丝或生料带密封，通常只需两扣深度的密封胶即可，所以它也被称为“密封锥螺纹”。NPT的牙型角为60°。

 

　 

　　BSPT螺纹→英国锥形螺纹

 

　　BSPT（British Standard Pipe Thread）,英国标准管道螺纹，它与美标NPT螺纹相似，但两者最大的区别是牙型角，如图所示，美标锥形螺纹的牙型角为60°，而英标为55°；尽管NPT和BSPT可相互连接，但他们不能起到良好的密封作用。这种螺纹在日本和中国比较常见。在我国对应的螺纹标准号有GBT 7306.1-2000和GBT 7306.2-2000，与国际标准化组织的IS07-1相符，属于55°密封管（锥）螺纹：即外螺纹为锥形，内螺纹可采用圆柱形或锥形。

　 

　　BSPP螺纹→英国标准非密封管螺纹

 

　　BSPP(British Standard Parallel Pipe)英国标准平行螺纹，亦称为直形螺纹，或G螺纹（来源于GAS,最初运用于燃气管道），国内也通常称之为管螺纹，这是全球最为广泛的螺纹形式，在英国、欧洲、亚洲、澳大利亚、新西兰、南非等大多数国家和地区使用。为什么称它为‘ 非密封管螺纹’呢？因为BSPP螺纹其直径一致，无大小变化，牙型角为55°，外螺能顺利地拧到内螺里面，金属之间无挤压支撑密封，需要借助其它密封材料实现密封。这也是我国水暖行业最常见的螺纹形式，国标为GB/T7307-2001,对应国际标准ISO 228-1。

 

　　（图片来源于网络）

 

　

　

　　如何分辨管螺纹和锥螺纹？

 

　　对于肉眼很难辨别直径变化的螺纹，可简单地将外螺拧入内螺中，如果较轻松地将螺纹拧到底部那肯定是管螺纹；如果越拧越紧则有可能是一方或双方为锥螺纹，准确的方式是使用游标卡尺测量，这样也可以排除螺纹加工精度不够造成的不匹配问题。

 

　　正螺纹与反螺纹

 

　　正螺纹是最常用到的螺纹，也就是顺时针拧紧，逆时针拧松的螺纹。反螺纹通常会用LH（Left Hand）标示，它并不是为左撇子设计的螺纹。这种螺纹多用于两个串联的螺纹密封，如散热器堵头变径和散热器排气阀，如果都使用正螺沿逆时针方向拧松时，没有扳手固定的情况下容易造成堵头一起被卸下来，因此需要采用逆时针紧，顺时针松的反螺纹方式。正反螺纹很好辨别：如果顺时针拧进去就是正螺，逆时针拧进去则是反螺。

 

　　管螺纹密封方式

 

　　目前最常用的是在外螺纹上缠绕麻丝或生料带然后拧入内螺。很多安装工人在使用麻丝密封时加入了铅油增强密封效果，尽管密封性能更强，但是由于铅油含铅，对安装人员或环境都可能造成危害，在卫生冷热水系统中绝对禁止使用。在缠绕生料带完毕后可抹上一层密封胶再拧入内螺中，使用了密封胶以后，再次拆卸时较费力，有时需要对密封部分加温才能拧松。麻丝、生料带或密封胶的使用方式已经很成熟在此就不再赘述。

 

　　‘O’ 型圈密封

　　这种方式不用在外螺上缠绕密封材料或使用密封胶，减少了密封化学材料可能导致的污染和危害, 同时也大大降低了安装时间和成本。外螺底部的‘O’ 型圈在拧紧时与内螺纹特制的倒角挤压形成密封。这种方式需要由厂家对内外螺提前加工，在现场无法实现。而且这种方式多运用于口径较小的管道或阀门（2"以下）。

 

　　‘PTFE’密封

　　这种密封方式常见于口径较小的阀门，在阀门的外螺上自带‘PTFE’密封材料，拧紧外螺纹时自然挤压形成类似于生料带的密封。

 

　　垫圈密封

 

　　在外螺底部有纸制或橡胶密封垫圈，这需要内螺纹的入口处有等同于垫圈面积的平台，利用垫圈完整地挤压密封。

 

　　活接（UNIOn）

 

　　前面所介绍的内外螺密封都属于“死接”，对于过长的管道，或与锅炉、水泵、水表、阀门等连接时都必须使用方便拆卸的活接。离开了活接，整个系统的建成、维修维护、更换元件都无法完成。活接，英文名‘UNIOn’，音译过来也称为由壬，主要由活接螺母（Nut）、平接（Tailpiece）、垫圈(Gasket)、云头(End)这几部分组成，这种活接又称为独立式三件套活接（忽略了垫圈），主要运用于管道与管道之间的连接。

　　阀门与管道连接时尤其需要使用活接，否则无法完成：

　　图中的阀门为三通式阀门，三个接口，如果不使用活接螺母，几乎无法安装、调试和维修。阀门的阀体上已加工了外螺云头，因此只用活接螺母，平接与垫圈即可。

 

　　有时，厂家为了降低成本，只提供了带外螺云头的阀门主体，省去了活接部分。这种方式的风险较大：安装人员可能配套劣质活接，或材质不符的，比如铜阀门主体配套铸铁活接；也有安装人员直接使用云头部分的外螺纹作为密封，这是致命的，因为云头的螺纹很浅，只是为了与活接螺母起到紧固的作用，密封是依赖垫圈或‘O’型圈完成。

 

　　活接需要重视其密封方式，活接采用平面或球面密封：平面（或端面）使用纸垫圈或橡胶密封圈，球面使用‘O’ 型密封圈（小口径也有采用金属硬密封的）。活接螺母直接拧到云头外螺上拧紧即可密封，千万不能在云头的外螺上使用密封材料，否则螺母无法拧紧！

 

　　另外一个非常重要的细节是，活接的平接部分必须与硬管相连，绝对不能在平接上使用软管！其主要原因为，平接的外螺纹是密封螺纹，其顶部没有足够的平台面积用于垫圈密封；平接与软管的螺母连接时会随着软管一起转动，导致密封不严漏水。

　　上图的连接就是个典型的错误。在使用软管连接阀门时，必须拿掉阀门自带的活接部分，将软管的活接螺母直接拧到阀门的云头外螺上，使用垫圈密封。

 

　　随着水暖行业技术和产品的日渐成熟，安装的技巧和质量愈发引人关注，没有专业的安装，产品在系统中的运用性能会大打折扣。这也给我们的水暖工带来了更多机会，希望这些螺纹密封常识能多少提高我们水暖工的自我修养。