管道沟槽卡箍式连接在工程中的应用

【摘要】沟槽卡箍式管道接头,是卡箍卡在管子的定位槽里,保证承载足够的轴向拉力时不被拉开。用卡箍连接的管子留有接管间隙,以保证管道柔性和松弛钢管应力。接管间隙的密封是靠被卡紧的橡胶圈来实现的。沟槽卡箍式管接头具有安装快速、简易、安全、可靠、经济、免电焊、无污染的优点。

【关键词】管道;沟槽卡箍式;连接

信阳市百花之声工程位于信阳市羊山新区,建筑面积为55000平方米,地上四层,地下一层。该工程于2009年4月17日开工,2011年1月28日竣工。工程的消火栓和自动喷淋系统采用镀锌钢管,DN80以上管道(管道长度约21000米)均采用沟槽卡箍式连接,沟槽卡箍式管接头具有安装快速、简易、安全、可靠、经济、免电焊、无污染的优点,而且节省人工费、机械费的开支,并可以在运行中吸收管道噪音、震动传播及热胀冷缩,便于管道的维护、保养、不受安装场所的限制,连接质量可靠,外表美观。该工程2011年获河南省工程质量“中州杯”奖。

1.工艺原理

沟槽卡箍式管道接头,是卡箍卡在管子的定位槽里,保证承载足够的轴向拉力时不被拉开。一般情况下,管径在DN426以下的卡箍只需2个螺栓,管径在DN426以上的卡箍需4个螺栓即可锁紧。用卡箍连接的管子留有接管间隙,以保证管道柔性和松弛钢管应力。接管间隙的密封是靠被卡紧的橡胶圈来实现的。

沟槽式管接头的安装主要有三个工艺:(1)卡箍的选用;(2)橡胶圈的选用;(3)管子凹槽的压制。

沟槽式管接头需要采用专用的滚槽机,在所要连接管道的管端压制一圈宽约8mm,深约2mm的凹槽。

卡箍多采用球墨铸铁材料,不易生锈、强度高、韧性好、延伸性好,还具有较强的防震吸震性能。

密封胶圈的结构为“c”型。利用胶圈的弹性能够对管路起到一定的密封作用。当卡箍安装后,胶圈的高度高于管、卡箍的高度,受卡箍内部空间的限制,胶圈被进一步挤压,产生的内压遍及胶圈的整个表面,密封效果进一步增强。管道存在介质时,介质进入“C”型腔,反作用于胶圈的密封唇上,更增加了胶圈与管道的贴紧力,从而达到了自密封作用。管道内流体压力越大,胶圈的压力越大,密封性能越好。

2.沟槽式卡箍连接方式的特点

2.1结构合理,受力强度高

卡箍的工作状态相当于受压容器,介质的轴向力完全由卡箍承担,螺栓仅承受卡箍的径向力。由于密封圈的宽度有限,径向力远远小于轴向力。

2.2良好的自封密作用

密封作用靠管道内介质对胶圈的压紧力,压力越大,密封性能越好。为防止无压时介质的泄漏,胶圈的内径要小于管端接口的外径,胶圈在端管接口上有预紧力,可防止介质在无压时外漏。

2.3安装使用方便

当管道需要翻转时,只需把接头的螺栓拆除即可翻转任意角度,不需要割开和焊接,节约了大量辅助工作量和费用,减轻了劳动强度,缩短了施工工期。与法兰连接相比,提高工效6~8倍,且维护的工作量很小。

3.施工工艺

3.1施工工艺流程

施工准备卡箍的检查管子滚槽开孔安装三通、四通管道安装系统试压。

3.2施工准备

(1)对管子进行测量,确定其满足要求;

(2)材料、工具的准备:包括管材、卡箍、钢卷尺、扳手、水平仪、剂、木榔头等;

(3)检查开孔机、滚槽机、切管机,确保使用状况应良好。

3.3管子的压制(滚槽)

(1)用切管机将钢管按需要的长度切割,用水平仪检查切口断面,确保切口断面与钢管中轴线垂直。切口应平整,误差不应超过外径的1.0%,且最大不超过2mm。切口如果有毛刺,应用砂轮机或锉刀打磨光滑。

(2)将需加工沟槽的管子水平架设在滚槽机和尾托架上,用水平仪抄平,使钢管处于水平位置。

(3)将管子端面与滚槽机止推面贴紧,使管轴线与滚槽机止推面呈90。:

(4)启动滚槽机电机,同时缓缓压下液压手柄,使上压轮贴紧钢管,开动滚槽机,使滚轮转动一周,此时注意观察钢管断面是否仍与滚槽机贴紧,如果未贴紧,应调整管子至水平。如果已贴紧,徐徐压下手柄,使上压轮均匀滚压钢管至预定沟槽深度为止。

(5)停止电机,用游标卡尺量测沟槽的深度和宽度,若不符合规范则重复步骤4~5,直至符合标准要求后,滚槽机卸荷,取出管子。

(6)在滚槽机滚压过程中,严禁管子移位(纵向或角向移位)。

(7)管子压制应注意的事项有:

①管端至沟槽段(A区)应平整、无凹凸、无滚痕,否则应打磨,若有镀锌层脱落现象,应注意下批管子的镀锌质量,同时应打磨A区,务使A区不能存在夹层现象;

②A区宽度应一致,误差不超过1.5mm;

③沟槽段(B区)沟槽应与外径同心,在管周范围沟槽宽度和深度均应一致,边缘应无毛刺;

④严禁滚槽时沟槽深度超过允许公差值;

⑤严禁滚槽时用手触摸管子及压轮滚动区域;

⑥在压制不同管径的管子时,应正确选用相配套的上、下压轮。

3.4开孔及安装三通、四通

(1)在钢管上弹墨线,确定接头支管开孔位置。

(2)将开孔机固定于钢管预定开孔位置处。

(3)操作开孔机旁边的杠杆,缓慢压下,并适时、适量向钻头添加剂直至钻头在管子上钻完孔洞。

(4)开孔完毕,抬起杠杆,使开孔器复位;清理钻落金属块和开孔部位残渣,并用砂轮机将孔洞打磨光滑。

(5)管子开孔中的注意事项有:

①开孔器规格应与支管的公称直径相配套;

②所开孔的中心应与支管管道中心线对应;

③孔口无毛刺,孔口旁边3cm处应平滑光洁。

(6)安装

①再次检查孔位,确保孔的尺寸符合要求,孔周围无毛刺,且光滑:

②将放置有橡胶密封圈的机械三通或机械四通的接头与孔洞中心对准,注意机械三通应与孔洞同心,橡胶密封圈与孔洞间隙均匀,紧固螺栓到位。

③用手压紧接头的耳部;

④在螺孔位置穿上螺栓,并均匀拧紧螺母;

⑤在机械三通或机械四通的支管部位接出支管时,应将开孔式接头用扳手卡住,再进行支管的安装。

⑥安装过程中的注意事项:机械三通或机械四通、橡胶密封圈与孔洞的间隙应均匀;

a.螺栓应完整牢固;b.支管应垂直主管;c.机械三通不应有扭曲现象。

⑦机械三通安装步骤操作***

3.5管道连接安装

按照先装大口径管、总管、立管,后装小口径管、分管的原则,在安装过程中,必须按顺序连续安装,不可跳装、分段装,以免出现段与段之间连接困难和影响管路整体性能。

(1)再次检查管子端口的A区和B区,确保无上述问题存在后进行下步安装;

(2)将无损伤橡胶密封圈套上接口部位的一端端部;

(3)将接口部位的另一端的管子、配件或附件靠近已套上橡胶密封圈的一端,两端的端部应留有间隙,间隙应符合标准要求;

(4)移动橡胶密封圈,使橡胶密封圈位于接口中间部位;

(5)校直管道中轴线;

(6)在橡胶密封圈上涂抹剂,剂可采用对橡胶无影响的肥皂水或洗洁剂。

(7)在接口位置的橡胶密封圈的外侧安放沟槽式接头,确保接头内缘卡进沟槽内,并置于沟槽中间位置;

(8)用力压紧卡箍的耳部;

(9)在卡箍螺孔位置,穿上螺栓,并均匀拧紧螺母。

(1。)安装中的注意事项有:①橡胶圈不应被划伤,橡胶圈不应被挤出接头;②卡箍应全圆周卡进沟槽内;③相对管子不应有错位现象;④卡箍合缝情况应良好,缝隙应均匀。

(11)管接头安装步骤操作***

3.6系统试压检验

管道安装完毕,应进行系统试压。在系统试压前,应全面检查各安装件、固定支架等是否安装到位。安装完毕的管道可能有下垂,下垂弧度如果较大可补加支架;弧度如果较小,当管道内压力升高后,弧度会自然消失。

管道试压用介质、试压的压力值、持压时间、试压合格标准应按设计要求或有关标准执行。

在拆卸或移动开孔式接头前,管道系统应先降压和放水,在确保泄压和放水的前提下,再进行接头的拆卸和移动工作,以免造成人身伤害或接头损害。

4.质量控制措施

严格按照设计施工***、施工验收规范和质量评定标准要求施工。

认真执行自检互检和专职检查的三检制,对重要工序和部位设质量控制点,未经检验合格,下道工序不得进行施工。

做好各施工环节的质量检查,严格执行不合格的材料不使用,上道工序不合格下道工序不安装,采取专业检查和施工人员检查相结合的方法,做好三检(自检、互检、专检)工作。并充分发挥班组质量员的作用,实行对工艺的严格控制。

管道沟槽卡箍式连接在工程中的应用

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