中国核工业二三建设有限公司东方核电工程公司 浙江海盐 314300
摘要：沟槽式钢管施工工艺，具有安装快速、安全、可靠、经济、无污染等优点，本文详述了沟槽式管接头连接施工的特点、施工工艺、试压与检验、注意事项、安全措施、质量控制、经济效益。对沟槽式钢管施工有一定的参考价值。
关键词：钢管接头；沟槽式连接；安装工艺；省时省力
前言
传统的管接头连接方法有焊接、螺纹连接、法兰连接等，这些工艺施工比较复杂，且费工费力，焊渣造成管路污染，螺纹连接不耐高温、高压且易渗漏等。沟槽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，省时省力，且可以吸收管路噪声，振动传播及热胀冷缩，便于管道的维修保养等特点。
工艺特点和使用范围
工作效率高
此安装连接方式比法兰及螺纹连接快，不损坏管道镀锌层，避免了法兰焊接造成的二次施镀。
安全、可靠
1）安装时不需要焊接，不会因焊渣使管路中的设备及阀门损坏，不会因焊渣飞溅而引起火灾，特别适用现场严禁动火的工地。
2）沟槽式管接头的凸缘与管端沟槽全圆周齿合，一般可保证管路工作压力达到25Barg。
3）橡胶密封圈的C型结构，管内压力越大，密封性能越好。
隔振
C型橡胶圈具有吸音和减振作用，阻断噪音及振动的传播。
柔性
沟槽式连接可具柔性，具有抗震、抗收缩膨胀的能力，在安装中允许钢管有一定的相对偏转错位，保证管道系统不泄露，安全系数高。
检修改造方便
沟槽式管接头配管系统只需拆下两颗螺栓即可进行管件的清洗、检修或更换，也可根据需要进行管路系统改造，定期转动钢管可使管内壁磨损均匀，延长管道的使用寿命。
适用管材范围较广
沟槽式管接头可用于碳钢管、不锈钢管、铜管等连接。
适用温度范围
根据管路输送介质的不同选用不同的橡胶圈，适用工作温度范围-34~400℃之间
沟槽式钢管接头施工工艺[1]
安装前准备
1）机械准备：专用开孔机、专用滚槽机、钢管切割
2）材料准备：现场材料验收，钢管的管壁厚度、椭圆度等允许偏差应符合国家标准。卡箍连接件规格数量符合要求，无明显的损伤等缺陷并应附有质量证明材料。
3）人员：组织相关人员进行培训。
施工工艺
滚槽
1）将管子按所需长度切割，切口应平整，端面应垂直于管轴线，误差不应超过外径的1.0%，且最大不超过2mm。
2）将需加工沟槽的管子水平架设在滚槽机和尾托架上；
3）将管子端面与滚槽机止推面贴紧，使轴线与滚槽机止推面呈 90度；
4）启动滚槽机电机，同时缓慢压液压手柄，利用上、下压轮缓缓压出沟槽；
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 3~4，直至符合沟槽规范；
6）当沟槽的深度和宽度符合要求时，滚槽机卸荷，取出管子；
7）在滚槽机滚压过程中，严禁管子移位（纵向或角向移位）。
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钢管开孔及机械三通、四通安装
1）用链条将开孔机固定于钢管预定开孔位置处；
2）选取合适的钻孔钻头安装在开孔机卡头上；
3）启动电机转动钻头；
4）操作设置在立柱顶部的手轮，转动手轮缓慢向下，在钻头与钢管接触处添加适量润滑剂，完成钻头在钢管上开孔；
5）开孔时要均匀施力，并加水冷却，开孔后将周围d（孔径）+16mm范围内清理干净；6）检查机械三通垫圈是否破损、三通内的螺纹有无断丝、缺丝等不合要求之处。将机械三通及配套卡箍置于钢管孔洞上下。把螺栓插入孔内并用手上紧两边螺栓，确认卡箍件的弧形完全嵌入外壳的凹槽，均匀拧紧螺栓，直到外壳表面和垫圈套接触严密。
管道安装
1）将橡胶密封圈套上接口部位的一端端部；
2）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；
3）移动橡胶密封圈，使橡胶密封圈位于接口中间部位；
4）校直管道中轴线；
5）在橡胶密封圈上涂抹润滑剂，润滑剂可采用对橡胶无影响的肥皂水或洗洁剂；
6）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；
7）用手力压紧卡箍的耳部；
8）在卡箍螺孔位置，穿上螺栓，并均匀轮换拧紧螺母。
试压与检验
负压密封性和漏气速率检验
阀门选用真空手动蝶阀，抽气管道直径不大于50MM，管道和内表面应干燥和清洁，选用 1.5 级的真空表，封头和端管之间的焊缝应光滑，不允许漏气。抽气时，当真空度达到 0.08Mpa（600mmHg）以上时，继续抽气 10min，然后关闭蝶阀，在真空度高于 0.08Mpa（600mmHg）的情况下，选取ΔP，并记录相应的Δt，漏气速率 Q（Mpa/a）按式（1）计算：
Q=ΔP/Δt??????????????????????????????（1）
式中：ΔP——相邻两次测量的压强差.Mpa；
Δt——压强增加ΔP 时所测量的时间.s。
经多次测量，漏气速率最大不得超过 0.5×10-4Mpa/s（0.4mmHg/s）。
耐压强度检验
管路系统应排除空气，然后用试压泵逐步加压到公称压力时恒压5min，应无渗漏。管路系统继续升压至1.5倍公称压力时，恒压 5min，应不出现渗漏、接头螺栓伸长、橡胶密封圈和接头脱出现象。
施工注意事项
法兰选用
蝶阀与法兰连接处应采用短管法兰，不能采用卡箍法兰。因卡箍法兰与蝶阀相连接时，二者的密封橡胶接触，不宜紧密固定连接，易造成漏水、渗水等现象。
管道支架安装要求
支架的设定不应按照常规的焊接或丝接管道设置，因管道的挠性接头内部为橡胶。常 规的支架设置易造成接头处的下沉，使管道的接口渗漏及管道水平度允许偏差超出施工规 范要求。同时卡箍不能用来承受管道的重量，因此在卡箍式连接头处宜设置支、吊架，支架不可设在接头处和管件上。
垫圈的选择
垫圈座应平整、光滑，无高低不平现象。根据工艺要求和管道输送流体的性质，选用合适的垫圈。密封圈可根据不同的流体介质选用不同的材料，EPDM材料密封圈主要用于水系统，Buna-N材料密封圈主要用于石油产品、碳氧化合物及含有碳氧化合物的空气。
经济效益分析
1）省工，劳动效率高
应用卡箍式连接，可以有效地节省劳动时间，提高劳动效率，特别在大口径管道上这一点体现得尤为明显，如DN80的镀锌钢管丝接时一个接头处约半小时，而采用卡箍式连接仅需要十分钟。与法兰连接相比，安装过程中不需要电焊机等大中型用电设备，机械费用投资可节省百分之六十左右。目前卡箍的价格比相同规格丝接管件高许多，DN80以下管网从经济上来说，采用丝扣连接比较适宜。卡箍连接适宜管径大于DN80的镀锌钢管连接，与法兰连接相比，不需要二次镀锌和二次拆安，节省一倍以上的人工费。
2）节省电源，降低环境污染
卡箍式连接与丝接、焊接相比可以节省电源，降低环境污染。对于环境的影响更是微乎其微，钢管丝接时产生的废弃物有冷却用的油、丝屑等，焊接时会产生焊渣及有毒、有害气体等，而卡箍式连接就没有这些废弃物。
3）维修方便，操作简单
螺纹的管网维修时往往一个漏点需要拆很长一段管段，焊接的管网维修时常常需动用大量施工机具，如电焊机、气割工具等，尤其是现场可能有易燃易爆的气体存在时，严禁动火的情况。卡箍式连接只需一把扳手就能解决问题。
4）投资小
专用设备价格低廉，目前大部分厂家可免费提供安装设备供用户使用，不需设备投资，并可到现场指导用户安装。不需要特殊工种，一般工种即可安装操作。
参考文献：
[1]沟槽式连接管道工程技术规程 CECS 151-2003
[2]沟槽式管接头CJ/T156-2001
论文作者:廖钟鸣
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/23
标签：沟槽论文; 钢管论文; 管道论文; 法兰论文; 卡箍论文; 管接头论文; 管路论文; 《建筑学研究前沿》2018年第6期论文;