溝槽式工法及電阻焊工法之比較 何岫璁 中華民國消防設備師士協會理事長國際專案管理學會認證暨講座吳鳳技術學院消防學系台北學分班主任 前言由於產業環境愈來愈競爭, 企業紛紛開始轉型以尋求新的生存契機 從消防產業可以看出, 設備供應者或設備買賣者開始承攬工程, 消防專技人員也積極學習施工階段的各項專業, 無論如何都是希望能更進一步找出利基點 以下, 本文將依序說明法規和規範之差異, 以了解法規和規範在制定精神和實務意義上有何不同 ; 接著, 將彙整出國內法令上有關消防配管之規定內容, 以分辨何者為 法令要求, 哪些則是 客戶需求 ; 最後, 將依據透過質化和量化的方式, 比較溝槽式工法及電阻焊工法之差異 希望藉此思考模式, 協助有意投入設計階段或施工階段的技術服務者, 能進一步建立工程實務應有的專業與分析能力 一 法規和規範之差異 以消防來說, 法規是政府機關為了確保人民以及建築物之安全, 所制度出之條文, 具有強制的約束力 ; 規範則是買方為確保採購標的之正確性而將規格或功能需求予以明確化, 或是為確保符合預期的品質基準而將製造 ( 施工 ) 流程加以明文規範, 屬於買賣雙方之契約行為 法規與規範雖然都是一種要求, 但是因為要求者不同, 代表之意義也就不同 在此僅就消防工程配管方面有關法規和規範代表之角色及意義, 整理如表一所示 表一法規和規範代表之角色及意義 法規 規範 制定目的 符合政府對安全及效能上之符合買方對效能 品質 型式 工要求法 安全上等要求 要求者 政府 買方 被要求者 起造人消防專技人員 賣方 協助把關者 消防主管機關消防專技人員 工程監造服務者 分類 設置標準材料規範審查及查驗作業基準施工規範 屬性 具強制性 屬於契約約定事項 就消防配管而言, 透過法規的要求固然可以確保材質 耐壓等正確性, 然品質 型式 工 法等方面, 則必須透過規範的制定以及工程監造人員的把關, 才能確保買方買到 如質 的產品和服務 二 法令上有關消防配管之規定 設置標準第 32 條, 39 條, 44 條, 62 條, 74 條 ( 一 ) 消防水系統之配管材質符合下列規定之一 :
1.CNS 六四四五配管用碳鋼鋼管 四六二六壓力配管用碳鋼鋼管 六三三一配管用不銹鋼鋼管或具同等以上強度 耐腐蝕性及耐熱性者 2. 經中央消防主管機關認可具氣密性 強度 耐腐蝕性 耐候性及耐熱性等性能之合成樹脂管 ( 二 ) 止水閥以明顯之方式標示開關之狀態, 逆止閥標示水流之方向, 並符合 CNS 規定 設置標準第 33 條, 45 條, 62 條, 74 條消防立管管系竣工時, 應做加壓試驗, 試驗壓力不得小於加壓送水裝置全閉揚程一點五倍以上之水壓 試驗壓力以繼續維持二小時無漏水現象為合格 設置標準第 39 條水平主幹管外露部分, 應於每二十公尺內, 以明顯方式標示水流方向及配管名稱 設置標準第 44 條, 62 條, 74 條 ( 一 ) 密閉乾式或預動式之流水檢知裝置二次側配管, 施予鍍鋅等防腐蝕處理 開放式撒水設備 水霧滅火設備及泡沫滅火設備之一齊開放閥二次側配管, 亦同 ( 二 ) 密閉乾式或預動式之流水檢知裝置二次側配管, 為有效排水, 依下列規定裝置 : 1. 支管每十公尺傾斜四公分, 主管每十公尺傾斜二公分 2. 於明顯易見處設排水閥, 並標明排水閥字樣 設置標準第 45 條密閉乾式管系應併行空氣壓試驗, 試驗時, 應使空氣壓力達到每平方公分二點八公斤或 0.28 MPa 之標準, 其壓力持續二十四小時, 漏氣減壓量應在每平方公分零點一公斤以下或 0.01MPa 以下為合格 設置標準第 89 條二氧化碳滅火設備配管, 依下列規定設置 : ( 一 ) 應為專用, 其管徑依噴頭流量計算配置 ( 二 ) 使用符合 CNS 四六二六規定之無縫鋼管, 其中高壓式為管號 Sch 80 以上, 低壓式為管號 Sch 40 以上厚度或具有同等以上強度, 且施予鍍鋅等防蝕處理 ( 三 ) 採用銅管配管時, 應使用符合 CNS 五一二七規定之銅及銅合金無縫管或具有同等以上強度者, 其中高壓式能耐壓每平方公分一百六十五公斤以上或 16.5 MPa 以上, 低壓式能耐壓每平方公分三十七點五公斤以上或 3.75MPa 以上 ( 四 ) 配管接頭及閥類之耐壓, 高壓式為每平方公分一百六十五公斤以上或 16.5MPa 以上, 低壓式為每平方公分三十七點五公斤以上或 3.75MPa 以上, 並予適當之防蝕處理 ( 五 ) 最低配管與最高配管間, 落差在五十公尺以下 設置標準第 105 條乾粉滅火設備配管及閥類, 依下列規定設置 : ( 一 ) 配管部分 :
1. 應為專用, 其管徑依噴頭流量計算配置 2. 使用符合 CNS 六四四五規定, 並施予鍍鋅等防蝕處理或具同等以上強度及耐蝕性之鋼管 但蓄壓式中, 壓力在每平方公分二十五公斤以上或 2.5MPa 以上, 每平方公分四十二公斤以下或 4.2MPa 以下時, 應使用符合 CNS 四六二六之無縫鋼管管號 Sch 40 以上厚度並施予防蝕處理, 或具有同等以上強度及耐蝕性之鋼管 3. 採用銅管配管時, 應使用符合 CNS 五一二七規定或具有同等以上強度及耐蝕性者, 並能承受調整壓力或最高使用壓力的一點五倍以上之壓力 4. 最低配管與最高配管間, 落差在五十公尺以下 5. 配管採均分為原則, 使噴頭同時放射時, 放射壓力為均等 6. 採取有效之防震措施 ( 二 ) 閥類部分 : 1. 使用符合 CNS 之規定且施予防蝕處理或具有同等以上強度 耐蝕性及耐熱性者 2. 標示開閉位置及方向 3. 放出閥及加壓用氣體容器閥之手動操作部分設於火災時易於接近且安全之處 設置標準第 106 條乾粉滅火設備自儲存容器起, 其配管任一部分與彎曲部分之距離應為管徑二十倍以上 但能採取乾粉藥劑與加壓或蓄壓用氣體不會分離措施者, 不在此限 設置標準第 181 條連結送水管之配管, 依下列規定設置 : ( 一 ) 符合 CNS 六四四五 四六二六規定或具有同等以上強度 耐腐蝕性及耐熱性者 但其送水設計壓力逾每平方公分十公斤時, 應使用符合國家標準總號四六二六管號 Sch 40 以上或具有同等以上強度 耐腐蝕性及耐熱性之配管 ( 二 ) 同一建築物內裝置二支以上立管時, 立管間以橫管連通 ( 三 ) 能承受送水設計壓力一點五倍以上之水壓, 且持續三十分鐘 但設有中繼幫浦時, 幫浦二次側配管, 應能承受幫浦全閉揚程一點五倍以上之水壓 設置標準第 210 條 ( 一 ) 室外消防栓設備採用鑄鐵管配管時, 使用符合 CNS 八三二規定之壓力管路鑄鐵管或具同等以上強度者, 其標稱壓力在每平方公分十六公斤以上或 1.6 Mpa 以上 ( 二 ) 配管埋設於地下時, 應採取有效防腐蝕措施 但使用鑄鐵管, 不在此限 三 消防管材及工法常見之規範 ( 一 ) 國內外之相關準則一般在消防管材及配管上, 常引用之相關準則包括 :
1. 中國國家標準 (CNS) (1) CNS 4626 G3111 壓力配管用碳鋼鋼管 (2) CNS 6445 G3127 配管用碳鋼鋼管 (3) CNS 9329 Z1025 管系識別 (4) CNS 2929 B5067 螺紋式鋼管製管件 ( 配合有縫鋼管用 )( 壓力在 16kg/cm 2 以下 ) (5) CNS 2943 B5068 螺紋式展性鑄鐵管件 (6) CNS 833 B5023 壓力管路用延性鑄鐵管件 - 凸緣管 (7) CNS 708 B5001 鋼管之壓力等級 (8) CNS 11612 B2770 機械開槽式管接頭 (9) CNS 712 B2106 黃銅螺紋口球型閥 (10kgf/cm 2 ) (10) CNS 713 B2107 鑄鐵凸緣型閘閥 (10kgf/cm 2 )( 閥桿非上升型 ) (11) CNS 715 B2109 鑄鐵凸緣型閘閥 (10kgf/cm 2 )( 閥桿上升型 ) (12) CNS 5709 B2493 閥之標稱尺度及內徑 (13) CNS 5710 B2494 閘閥端面間之尺度 (14) CNS 5711 B2495 球型閥端面間之尺度 (15) CNS 5712 B2496 角閥端面間之尺度 (16) CNS 5713 B2497 止回閥端面間之尺度 (17) CNS 5714 B2498 旋塞端面間之尺度 (18) CNS 5715 B2499 球閥端面間之尺度 (19) CNS 5716 B2500 塞閥端面間之尺度 (20) CNS 5963 B2502 青銅螺紋口球形閥 (10kgf/cm 2 ) (21) CNS 5965 B2504 青銅螺紋口角閥 (10kgf/cm 2 ) (22) CNS 5966 B2505 青銅螺紋口閘閥 (10kgf/cm 2 ) (23) CNS 5967 B2506 青銅螺紋口擺動型止回閥 (10kgf/cm 2 ) (24) CNS 5968 B2507 青銅螺紋口升降型止回閥 (10kgf/cm 2 ) (25) CNS 5969 B2508 青銅凸緣型球形閥 (10kgf/cm 2 ) (26) CNS 5970 B2509 青銅凸緣型角閥 (10kgf/cm 2 ) (27) CNS 5971 B2510 青銅凸緣型閘閥 (10kgf/cm 2 ) (28) CNS 5972 B2511 鑄鐵凸緣型球型閥 (10kgf/cm 2 ) (29) CNS 5973 B2512 鑄鐵凸緣型角閥 (10kgf/cm 2 ) (30) CNS 5974 B2513 鑄鐵凸緣型擺動式止回閥 (10kgf/cm 2 ) (31) CNS 6882 B2535 鑄鋼凸緣型球形閥 (10kgf/cm 2 ) (32) CNS 6883 B2536 鑄鋼凸緣型角閥 (10kgf/cm 2 ) (33) CNS 6884 B2537 鑄鋼凸緣型閘閥 (10kgf/cm 2 )( 閥桿上升型 ) (34) CNS 6885 B2538 鑄鋼凸緣型擺動式止回閥 (10kgf/cm 2 ) (35) CNS 6886 B2539 鑄鋼凸緣型球形閥 (20kgf/cm 2 ) (36) CNS 7113 B2550 鑄鋼凸緣型角閥 (20kgf/cm 2 ) (37) CNS 7114 B2551 鑄鋼凸緣型閘閥 (20kgf/cm 2 )( 閥桿上升型 ) (38) CNS 7115 B2552 鑄鋼凸緣型擺動式止回閥 (20kgf/cm 2 ) (39) CNS 7116 B2553 青銅螺紋型有栓旋塞 (40) CNS 7117 B2554 青銅螺紋型填函蓋旋塞 (41) CNS 8086 B2617 給水用角閥 (42) CNS 9804 B2739 青銅螺紋口擺動型止回閥 (8.5kgf/cm 2 ) (43) CNS 9805 B2740 青銅螺紋口閘閥 (8.5kgf/cm 2 ) (44) CNS 1108 B2763 青銅螺紋口擺動型止回閥 (8.5kgf/cm 2 ) (45) CNS 11089 B2764 青銅螺紋口閘閥 (15kgf/cm 2 ) (46) CNS 11190 B2765 青銅螺紋口脈動閘閥 (8.5kgf/cm 2 ) (47) CNS 11355 B2769 青銅螺紋型球閥 (10kgf/cm 2 ) (48) CNS 11612 B2770 機械溝槽式管接頭 (49) CNS 12741 B2798 水道用蝶型閥 ( 短體型 ) (50) CNS 12742 B2799 水道用蝶型閥 ( 長體型 )
(51) CNS 12743 B2800 水道用蝶型閥 ( 薄體型 ) (52) CNS 12744 B2801 一般用蝶型閥 (53) CNS 12848 B2804 球狀石墨鑄鐵螺紋口球形閥 (10kgf/cm 2 ) (54) CNS 12849 B2805 球狀石墨鑄鐵凸緣球形閥 (10kgf/cm 2 ) (55) CNS 12850 B2806 球狀石墨鑄鐵凸緣升降型止回閥 (10kgf/cm 2 ) (56) CNS 12851 B2807 球狀石墨鑄鐵螺紋口升降型止回閥 (10kgf/cm 2 ) 2. 美國國家及相關團體學會標準 (1) ANSI/ASME B16.1 鑄鐵凸緣及凸緣接頭管配件,25#,125#,250# 及 800# 等級 (2) ANSI/ASME B16.3 展性鑄鐵螺紋式管配件,150# 及 300# 等級 (3) ANSI/ASME B16.4 鑄鐵螺紋式管配件,125# 及 300# 等級 (4) ANSI/ASME B16.5 凸緣及凸緣接頭管配件 (5) ANSI/ASME B16.9 工廠製造鍛鋼對焊管配件 (6) ANSI/ASME B16.11 鍛鋼套焊及螺紋式管配件 (7) ANSI/ASME SECTION 9 焊接及硬焊資格檢定 (8) ANSI/ASME B31.1 動力管線 (9) ANSI/ASME B31.2 氣體燃料配管 (10)ANSI/ASME B31.3 製程管線 (11)ANSI/ASME B31.9 建築物設施配管 (12)ASTM/A53 黑鐵及熱浸鍍鋅鋼管, 有縫及無縫 (13)AWS D10.9 管線之焊接程序及焊工技藝資格檢定規範 ( 二 ) 品質保證 1. 管材上須標示廠商名稱 壓力等級及製造標準, 閥體上須標示廠商名稱及壓力等級 2. 焊接材料及程序 : 依照 ASME 規定辦理 3. 焊工資格檢定 : 依照 ANSI/ASME SEC9, ANSI/AWS D1.1 及內政部電焊工乙級以上技術士 4. 從事管系安裝者, 至少須有 3 年以上之實際經驗 5. 契約規定應辦理檢驗之設備材料, 產品持有國際公認之標誌 ( 如 UL FM 等 ) 者, 免附出廠檢驗文件, 未持上述標記 ( 誌 ) 者, 應檢具國外 ( 內 ) 標準, 第三公證單位檢驗報告及合格證明文件等送審, 必要時工程司得赴製造廠辦理出廠抽驗 ( 三 ) 產品 1. 功能 (1) 應按圖樣所示之規定或說明, 進行管線及閥之供應與安裝, 以方便所有管線和設備之控制與維護 所提供之閥應有適度之裕度, 使其在規定之試驗壓力下無漏洩 (2) 除另有規定外, 在壓力管路系統中, 即自壓力泵出口至管路 ( 包括引水 ) 上各操作閥及配管, 均能承受加壓送水裝置全閉揚程 [1.5 倍 ] 以上的試驗壓力 工作壓力 (3) 閥之連結 A. 閥應採用與管線尺度適當配合者, 且與相鄰管線之接合, 應如設計圖示或符合相關規定 B. 50mmψ 以下者採用螺紋接頭 C. 65mmψ 以上者採用溝槽式機械接頭 D. 以機械溝槽式機械接頭之管線, 則採用有溝槽式接頭之閥
2. 管材 (1) 管鋼管 :ASTM A53, CNS 4626 G3111, CNS6445 G312, 管厚依各有關章節之規定 (2) 管配件鋼質管配件 :ANSI/ASME B16.9 鍛鋼對焊管配件, ANSI/ASME B16.25 對焊端口, ASTM A536 溝槽式球狀石墨鑄鐵配件, ANSI/ASME B16.5 凸緣及凸緣接頭管配件, ANSI/ASME B16.11 鍛鋼套焊及螺紋式管配件, CNS 2929 B5067, CNS 2943 B5068, CNS 798 B5014, CNS 799 B5015, CNS 833 B5023 (3) 接合材料 A. 硬焊 :ANSI/AWS A5.8 焊條 B. 螺紋式接頭密合劑 (4) 由令, 凸緣及機械接頭 A. 由令 :10.5kgf/cm 2 (150PSI) 展性鑄鐵, 螺紋式, 供鐵管用 B. 凸緣 :10.5kgf/cm 2 (150PSI) 鍛鋼焊接凸緣, 供鐵管用 C. 機械溝槽式管接頭 : a. 水平配管採剛性接頭 (Rigid Coupling), 應用斜角對鎖 (Angled-Pad Zero-Flex) 方式, 提供剛性配管組裝, 懸吊系統符合 ANSI B31.9, ANSI B31.1, NFPA13 剛性接頭耐壓 300PSI 以上 b. 管道間立管採平口撓性接頭 (FLEXIBLE COUPLING) 以作吸收管路伸縮之用, 在震源 ( 幫浦等設備 ) 的兩側加裝至少三個撓性接頭, 可取代防震軟管, 撓性接頭耐壓 300PSI 以上 卡箍 (Housing) 為球狀石墨鑄鐵 (Ductile Iron), 符合 ASTM A-536 墊圈 (GASKET) 為壓力反應式合成橡膠, 符合 ASTM D-2000 類別工作溫度適用範圍 -34 0 C 熱水 EPDM ~110 0 C 給水 無油脂管線 橢圓頸螺桿和螺帽 (Bolts & Nuts): 經熱處理及鍍鋅防銹, 符合 ASTM A-449 A-183 B-633 c. 法蘭片接頭 (Flange Adapter) 用於連接法蘭口之設備與閥類可免電焊其規格為 ANSI Class 150.300.PN10.PN16.JIS 10K d. 為確保品質, 溝槽式機械接頭 溝槽式另件需具備 ISO9001 或 CNS12681, CNS2869, CNS11612 系列品質保證及 UL/FM 許可認證 3. 閥 (1) 閘閥 (Gate Valves) A. 管公稱口徑 50mm 以下者, 使用青銅材料閥體, 楔型整片閥門, 非升桿式閥桿及手輪, 螺紋接口 B. 管公稱口徑 65mm 以上者, 使用鑄鐵材料閥體, 楔形整片閥門, 升桿式閥桿及手輪, 凸緣接口 (2) 球型閥 (Globe Valves) 或角閥 (Angle Valves) A. 管公稱口徑 50mm 以下者, 使用青銅材料閥體, 非升桿式閥桿及手輪, 軟焊套接或螺紋接口 B. 管公稱口徑 65mm 以上者, 使用鑄鐵材料閥體, 升桿式閥桿及手輪, 凸緣接口
(3) 球塞閥 (Ball Valves) A. 管公稱口徑 50mm 以下者, 使用青銅材料閥體, 桿式手柄, 軟焊套裝或螺紋接口 B. 管公稱口徑 65mm 以上者, 使用鑄鐵材料閥體, 桿式手柄 (250mm 及以上之球塞閥採用齒輪帶動之手輪 ), 凸緣接口 (4) 旋塞閥 (Cock) A. 管公稱口徑 50mm 以下者, 使用青銅材料閥體, 推拔式旋塞, 潤滑式旋塞閥其閥體或旋塞刻有潤滑溝槽, 非潤滑式旋塞閥其旋塞須有鐵弗龍墊片, 滿孔面開口, 螺紋接口 B. 管公稱口徑 65mm 以上者, 使用鑄鐵材料閥體, 潤滑式旋塞閥其閥體或旋塞具潤滑溝槽, 密封式填料函及潤滑劑油嘴 非潤滑式旋塞閥其旋塞須有鐵弗龍墊片, 滿孔面開口, 凸緣接口 (5) 擺動型止回閥 (Swing Check Valves) A. 管公稱口徑 50mm 以下者, 使用青銅材料閥體, 軟焊套接或螺紋接口 B. 管公稱口徑 65mm 以上者, 使用溝槽式球狀石墨鑄鐵材料之閥體, 為聚苯樹脂 (PPS) 塗層, 閥盤外襯 EPDM 合成橡膠耐溫 (-34 ~110 ), 不銹鋼緩衝彈簧裝置, 適用水平及垂直管線, 耐壓 20kgf/cm 2 製造商須符合 CNS12681 或同級國際認證 (6) 無聲止回閥 (Silent Check Valves) A. 鑄鐵材料之閥體, 升降型組合式, 能經由中心軸的引導而自由浮動, 其移動藉流速來控制, 不須用滑脂或配重平衡的幫助 閥盤上方設彈簧控制裝置, 能在管內流體回流前將閥盤送回閥座上, 閥體設有旁通閥以排洩反衝水壓, 及消除水錘衝擊與管線連接方式採螺紋 壓夾式或凸緣接口 B. 承包商若選用其他型式亦能達到防止水錘作用之無聲止回閥時, 應在選用前提送製造廠型錄 性能及材質等說明資料, 以及具體業績, 經業主 ( 工程司 ) 審核認可 (7) 蝶型閥 (Butterfly Valves) 溝槽式 A. 管稱口徑 65mm 及以上, 閥體使用溝槽式球狀石墨鑄鐵材料, 閥體內外以聚苯樹脂 (PPS) 塗層, 閥盤外襯 EPDM(-34 ~110 ) 合成橡膠,2 吋 ~12 吋耐壓 16kgf/cm 2 或 20kgf/cm 2,14 吋以上耐壓 12kgf/cm 2 或 20kgf/cm 2, 使用於保溫管路者, 須使用延伸軸頸, 控制把手須能固鎖於任何位置, 或使用每隔 10 15 一個凹口的固定板來固定閥盤至所選擇的位置 管徑為 200 mm及以上者, 須使用齒輪式操作器, 或密閉型蝸輪操作器, 手動或電動需符合規範辦理 B. 製造商須符合 CNS12681 或同級國際認證 (8) 減壓閥 A. 一般規定 : 減壓閥應為液力操作, 嚮導式, 由隔膜片及可調整壓力彈簧或其他達到同等功能之方式操作 B. 管公稱口徑 50mm 以下者, 使用青銅材料閥體, 螺紋接口 (9) Y 型過濾器 (Y Strainer) A. 閥體使用溝槽式球狀石墨鑄鐵材料, 過濾網應為不銹鋼 304, 清潔口以機械開槽式接頭組裝, 可用於水平及垂直管路
B. 耐壓 20kgf/cm 2 製造商須符合 CNS12681 或同級國際認證 (10) 監控開關蝶閥 (Fire Portecion Butterfly Valve With Weatherproof Actuator) A. 管稱口徑 65mm 及以上, 閥體使用溝槽式球狀石墨鑄鐵材料, 閥內外以聚苯樹脂 (PPS) 塗裝, 閥盤外襯 EPDM(-34 ~110 ) 合成橡膠, 採齒輪式操作, 附開關指示器與二組監控開關, 監控開關蝶閥須符合 UL FM 認証標準 B. 耐壓 20kgf/cm 2 製造商須符合 CNS12681 或同級國際認證 4. 閥之接頭 (1) 閥之接頭型式及尺度, 須與管之接頭及尺度相互配合 (2) 當蝶型閥用於隔離使用時, 須採用附有凸耳之閥體 ( 三 ) 施工 1. 準備工作 (1) 管端須整孔並除毛頭 (2) 組合前先去除管內外之銹皮及雜物 (3) 準備管線與設備連接用之凸緣及管套節 2. 施工期間之防護措施在整個管路施工期間及每日工作結束時, 須對所有管路開口予以覆蓋及作適當防護, 以預防濕氣 髒物或其他污物進入管路 3. 管之安裝 (1) 一般要求管線之組合製造, 應考慮以儘量減少現場焊接為原則 吊支架應使用與管子相同之材質 鋼管須使用切管機或其它核可方法割切, 斷口應用銼刀或刮刀銼平 除另有規定外, 不得採用短徑彎頭 (Short Radius) (2) 碳鋼鋼管之接合 A. 螺紋接合 (50mm 以下之管子 ) 將管端切割平整, 修去毛邊, 並清除銼屑及灰塵, 使用適當之螺紋絞割工具, 絞割成帶斜面之管螺紋, 接合時, 先將螺紋表面潔淨, 在公螺紋部分纏繞 PTFE 膠帶並 [ 塗氧化鉛與甘油之混合劑, 加繞油麻絲 ][ 塗含石墨之潤滑油 ][ 其他經認可之螺紋接合劑 ], 旋入母螺紋予以絞緊, 以防漏水 螺紋之深度, 長度應合於標準規定, 管子接合後露出管外之螺紋數, 不得超過三條 B. 溝槽式機械接合 ( 管徑 65 mm以上之管子 ) 在鋼管端頭按製造廠規定, 壓製出安裝罩殼所需之溝槽, 並校正無訛後, 使用適當之潤滑油 刷塗於橡皮墊圈外部 管端及外殼內部等處, 以防止橡皮墊圈在裝配時受損, 並幫助校正位置 先將橡皮墊圈套於管端, 將兩根管子對齊, 使橡皮墊圈置於兩管端槽之中間位置, 注意橡皮圈應伸入管端槽, 次將罩殼裝於橡皮圈上, 並確定與管端槽鍵好, 裝上螺栓及螺帽予以均勻上緊, 使金屬與金屬完全接觸 注意不均勻上緊會傷及橡皮墊圈 水平管應採用斜角對鎖方式之溝槽式剛性接頭, 耐壓 20kgf/cm 2 以上, 以提供剛性組裝, 避免造成蛇管及漏水現象 ; 立管配管採用平口之溝槽式撓性接頭,
耐壓 20kgf/cm 2 以上, 以利吸收 管線伸縮, 溝槽式機械接頭及另件, 滾溝機具應為同一廠牌產品並達 CNS12681 CNS2869 CNS11612 UL FM, 品質認證標準以確保品質 (3) 管線之裝配 A. 設計圖所示之管線配置位置, 並非絕對遵循之路線, 承包商應在施工前, 充分了解工地情況, 以及與其他工程間之關係, 對有衝突之處, 應與有關人員協調, 作適當之調整, 並依據 資料送審 規定提送施工詳圖, 經業主 ( 工程司 ) 核准後施工 如因疏忽及缺乏協調而蒙受損失, 應由承包商自行負責, 不得要求追加工程價款或補償 B. 管線應盡可能採直線配置, 避免不必要之偏位 交錯, 凹陷及造成氣囊 管線排列應與樑柱及地坪面保持平行, 以及具有傾向洩水或排氣位置之適當斜度並考慮閥及管配件之維修空間 如閥及管配件裝於隱蔽處所, 須預留檢修門 ( 孔 ), 其大小應符合規定 C. 安裝管線須能允許膨脹或收縮, 且無應力作用於管子 接頭或所連接之設備上 D. 不論圖說有無說明, 所有水管應於必要高點裝設排氣閥, 低點裝設洩水閥 E. 所有與機器設備相連接之管子, 或管線日後有拆卸保養顧慮處, 應採用管套節或凸緣連接, 不同材質之金屬管, 須使用隔電管套節 F. 焊接歧管, 以及使用焊接管件改變管路方向, 必須使用標準管件, 不允許使用管子互相切角插接或交接, 而代替肘管及 T 型管 G. 地下金屬管須防蝕處理 H. 所有管線須有良好的支撐, 並應考慮設備的振動 流體溫度及壓力 I. 除特別註明外, 管線不得貫穿建築物之結構體 J. 管線貫穿基礎 樓板 牆壁時須加套管 K. 管線貫穿防火區劃時, 於貫穿處兩側各 1 公尺範圍內, 應使用不燃材料製作之管類並以核可之防火填充材料於結構體開孔與配管空隙間密封, 以達防火之要求 4. 閥之安裝 (1) 閥之安裝, 其閥桿必需朝上或水平, 不得倒置 (2) 依設置圖設置閘閥以關閉或隔絕操作, 隔絕設備系統之一部分或垂直立管, 並依圖示之位置加裝警報設施於開關閥上或使用升桿式閘閥 (3) 應設置球型閥或角閥, 以作節流及控制或計量旁通 (4) 單一流向閥類需配合圖面管線流向安裝 (5) 為維修螺紋型閥類, 需於管線上裝置管套管或凸緣 四 溝槽式接頭與電阻焊工法之優缺點 表二中, 將溝槽式接頭工法和電阻焊工法分為品質指標 成本指標 時間指標 環境指標等四項 可視業主不同的需求偏好, 給予此四項指標不同的權重, 再取加權總分以求較符合業主期望之施工方法
表二溝槽式接頭與電阻焊工法各項指標之比較 構面項目次權重溝槽式接頭工法得分電阻焊工法得分 品質指標 35% 成本指標 30% 時間指標 25% 環境指標 10% 耐震性能 10% 真圓度 10% 水壓變化 10% 化學成分 5% 成本要素 20% 人員技術 10% 施作速度 15% 操作空間 10% 資源再利 用 4% 1. 可藉撓性接頭在伸縮量及偏斜角之變化, 進行管路之防震設計 2. 接頭本身可吸收機具震動產生之機械波及噪音 當管材真圓度不良時, 接合處之固定效果較差 墊圈應通過國際第三公正單位有關疲乏度測試之認可 具特殊化學物質之管路, 須考量適用之墊圈型式 須考慮接頭 管件另料 耗材 ( 植物油 ) 人力工時等成本依據滾溝機上之操作步驟, 無論是小型管 (2-1/2 英吋至 6 英吋 ) 或是大型管 (8 英吋以上 ) 可藉學習曲線簡易快速安裝 1. 管路可事先預製 2. 各工種較易同步施工 1. 有利於狹窄空間施工 2. 可有效符合裝修工程之特性 已滾溝之配管及拆卸下之接頭可重複使用, 有利於管路變更 環境安全 3% 不需動火施工 a10 綠色節能 3% 單純機械組裝工法, 對施工者及環境衝擊較小 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9 1. 需利用伸縮接頭吸收軸向之變位以及機具震動產生之機械波及噪音 2. 需利用防震軟管克服剪力對管路之衝擊 當管材真圓度不良時, 需增加接合處焊接補強之處理 須考量法蘭連接處是否因水壓變化而造成接合處漏水之現象 化學物質不易對電阻焊接頭造成影響 須考慮管件另料 耗材 ( 焊條 氬焊 ) 人力工時等成本 人員應取得電焊技術士之證照 當面臨大型管 (8 英吋以上 ) 時, 須有較高的施工技術及較長的施工時間 1. 管路不易事先預製 2. 各工種不易同步施工 如果空間狹窄電焊施工焊道較難控制 配管拆除多半需利用切割方式, 再利用之處理時間及成本相對較高 動火施工, 須配合現場之動火管理 電阻焊的過程中會產生熱分解物, 對施工者和環境有一定之影響 總得分 a b a11 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b8 b9 b10 b11 對於不同工法的比較, 筆者僅在此簡單提供一種理性決策之模式, 評估者不僅可視個案條件修改各項權重及次權重, 也可依需求偏好去增減相關之構面 五 溝槽式接頭與電阻焊工法之量化分析 在前述的優缺點比較當中, 成本要素 往往是使用者或是設計者最在乎的決策因素之一 在此, 我們試著將影響二種工法的成本因子加以分解, 並找出一種可幫助分析者加以判斷的比較表格 ( 工具 ), 以加速實務上個案分析的需求 在分析比較表中, 首先應列名所分析案例之案件名稱及工程地點, 以利於建檔及相關聯繫與資料更新 ; 接著, 可輸入工程造價 預計工期 投保金額 地震係數等案件特性, 作為後續量化分析可能之輸入值 ; 最後, 明確交代分析當時之採購成本及相關時價 ( 包括 : 技術工資 電焊工資 國際鋼鐵單價
國際原油價格 ), 才能在不同個案比較時有較客觀之修正係數 完成上述分析資料之建置後, 以下便開始說明相關成本要素之分析 ( 一 ) 溝槽式接頭工法之成本要素 1. 接頭成本 計算溝槽式接頭之成本之前, 必須先統計分析個案設計圖說有關直管 分流 彎頭 閥件 管件 大小頭等另料之 連接點的尺寸及數量 將數量植入分析表中 ( 如表三 ), 再配合相關尺寸接頭之單價, 即可試算出在購買溝槽式接頭上所需花費之成本 表三溝槽式接頭之成本 2. 耗材成本在組裝溝槽式接頭時, 為讓墊圈得以順利有效的和溝槽密合, 會塗抹不會對墊圈造成任何負面影響的施工植物油 此一耗材成本, 也應視需求量加以統計出來, 其分析方式如表四所示 表四溝槽式接頭之耗材成本
3. 人力成本 在分析組裝溝槽式之人力成本時, 必須考慮安裝不同尺寸接頭平均耗費的時間, 以及前述在分析資料中所設定之技術工資 一般而言, 在品質管理較為嚴謹及需以氬焊配合電阻焊工法之工地, 電焊工資的單價可能會高於一般技術工資的單價 而地理區域或國家的不同, 工資水準當然有會有所差異, 其分析方式如表五所示 表五組裝溝槽式接頭之人力成本 4. 配管另件成本為配合溝槽式施工方法, 相關管另件 ( 包括 : 分流 彎頭 閥件 管件 大小頭等另料 ) 也必須採取溝槽式的連接端, 才能充分發揮溝槽式工法的整體效益 或許是 規模經濟 的因素, 一般而言溝槽式接頭的管另件成本會約出焊接管另料成本約 32%~35% 由於管另件的種類和數量較為繁瑣, 分析者可在計算該成本時選擇採用較為精算或歸納分組的分析方式, 其分析方式如表六所示 表六溝槽式接頭之管另件成本
( 二 ) 電阻焊工法之成本要素 1. 耗材成本 如同分析溝槽式接頭工法一般, 電阻焊施工也有其焊條甚至氬焊耗材成本 相關耗材成本, 也應視配管情況加以核算出來, 其分析方式如表七所示 表七電阻焊工法之耗材成本 2. 人力成本 在分析電阻焊工法之人力成本時, 必須考慮燒焊不同尺寸配管平均所耗費的時間, 以及前述在分析資料中所設定之電焊工資 一般而言, 在品質管理較為嚴謹及需以氬焊配合電阻焊工法之工地, 電焊工資的單價可能會高於一般技術工資的單價 而地理區域或國家的不同, 工資水準當然有會有所差異, 其分析方式如表八所示 表八電阻焊工法之人力成本
3. 配管另件成本 一般而言, 電阻焊工法的管另料選擇多半僅考量材質 耐壓 表面處理的要求, 其取得管道較為普遍 如同前述, 由於管另件的種類和數量較為繁瑣, 分析者可在計算該成本時選擇採用較為精算或歸納分組的分析方式, 其分析方式如表九所示 表九電阻焊工法之管另件成本 ( 三 ) 量化比較之歸納 在此, 就某一工程案例搭配預估之相關參數, 視著比較二者工法有關量化分析之結果 結果顯示, 二者工法各有其優點, 依過去的個案分析經驗顯示, 溝槽式接頭工法在施工成本上有明顯的成本優勢, 但在溝槽式管另件方面則明顯高出一般管另件所需之成本 值得注意的是, 一旦該工程須強調趕工進度及各工種同步施工時, 時間影響因子會使得溝槽式工法具備更高之競爭力 然而, 前述的分析例結果並不代表溝槽式工法必定優於電阻焊工法, 還須端視工程個案的特性才能評估出來 在管理領域中提到之學習曲線 (Learning Curve), 也稱為 改善曲線, 描繪的是生產數量與生產該數量所需工時之間的經驗關係 意謂著, 即使相同的工程個案, 不同經驗的承包商可能會有不同的分析結果 另外, 有關國際石油價格及鋼鐵價格的變動和趨勢也是分析者和承包商必須隨時關注的資訊, 因為它會對一年以上工期之施工成本, 影響甚鉅
表十溝槽式接頭與電阻焊工法之量化分析例 備註 : 以上數據僅供分析參考之用, 不代表任何廠商售價或市場交易之價格依據 總結本文除了介紹消防管材及配管工法的相關法令及標準外, 對於消防配管工法相關的比較, 也提供一個較為客觀的分析 方法 在如此競爭的產業環境當中, 無論買方 ( 業主 主承包商 ) 賣方 ( 設備供應者 設備買賣者 次承包商 ) 還是技術服務者 ( 專技人員 防火工程師 ) 都必須隨時 搜尋 新知, 並做出對自己最有利的 決策 影響前述 決策 的因素已不再單單只是法令的 要求, 而是要進一步考慮 品質 成本 時間 環境 等方面之 需求 否則停留在紅海的企業 ( 人 ) 將一直深陷其中直到消失為止, 而能夠邁向 藍海 的企業 ( 人 ) 卻始終能不斷找到新的藍海並豎立競爭優勢