关于沟槽式管道安装施工技术的思考

[摘要]管道沟槽连接是一种新型的管道连接方式,与传统的管道螺纹连接、焊接、法兰连接相比,优点显著。

[关键词]管道沟槽安装 滚槽 压力响应式密封圈 密封连接

一、施工技术特点

1.操作简单、工作效率高、施工质量稳定。采用工厂化生产的沟槽管件,将大量精细的技术部分以工厂化方式完成。施工现场只需用沟槽管件将滚槽后的管道进行连接,操作简单,不需要特殊的专业技能,普通工人经过简单的培训即可操作,最大限度地简化了现场操作的技术难度,几分钟就能完成一处管件连接,既提高了工作效率,缩短工期,又能保证稳定的工程质量。

2.劳动强度小。管道沟槽式连接的专用卡箍接头重量轻、螺栓数量少、操作工人劳动强度小,安装方便,施工工艺简单。

3.工序简单、缩短工期。传统的法兰连接,镀锌钢管与法兰的焊接处应二次镀锌,工序繁琐,在工程的现场施工中进行二次镀锌,一般情况下很难实现。而采用沟槽式连接,不需要焊接,从而省去二次镀锌、再组装的工序,提高安装速度,缩短工期。

4.环保性能显著。管道沟槽式连接采用沟槽式接头和相应的管件、密封圈安装管路,无需焊接。避免了焊接过程产生的高频电磁辐射、光辐射、焊接烟尘、有害气体、焊渣对环境造成的化学、物理污染;避免了焊工尘肺、锰中毒、氟中毒、金属烟热、电光性眼炎等焊接职业病的发生;避免了焊接过程焊渣落入管道内部,污染管内水质。

5.连接可靠、密封性好。沟槽卡箍接头独特的结构设计,采用压力响应式橡胶密封圈,实现了多重密封,既达到了连接的可靠性,又保证了连接密封的可靠性,密封性和可靠性均高于法兰连接和螺纹连接,避免了以往因焊接质量不好、螺纹连接密封不严,引起的渗漏水现象。

6.沟槽式管道连接分为刚性和扰性两种接头方式,扰性管接头使系统具有柔性,钢管管端之间留有间隙可适应管道的膨胀、收缩,无须考虑管道因热胀、冷缩的补偿。

除了上述特点外,还有占用空间小、便于管道布置;综合效益好等特点。

二、工艺原理

1.沟槽式管道连接系统的管接头主要由三部分组成:压力响应式密封橡胶圈、卡箍和锁紧螺栓。位于内层的橡胶密封圈置于管道的外侧,并与预先滚制的沟槽相吻合,卡箍扣住钢管两端并包裹密封圈,实现钢管密封连接,利用沟槽式卡箍和压力响应式橡胶密封圈独特的可密封性结构设计,借助管道内部的压力影响密封圈,增加密封圈的密封性,并且随管内流体压力的增高,其密封性相对增强,既达到了连接的可靠性,又保证了连接密封的可靠性。

2.沟槽式管道连接又分为刚性管接头连接和柔性管接头连接。挠性管接头连接方式使系统具有柔性,允许钢管有一定量的角度偏差,相对错位。钢管连接后,两钢管管端之间留有间隙可适应管道的膨胀、收缩。管接头在最大允许偏转错位情况下可保持正常工作压力。挠性管接头具有承受一定末端荷载的能力(末端荷载是指管接头槽口可承受沿钢管轴向负荷的能力)。

三、施工工艺流程及操作要点

1.沟槽式管道连接系统施工工艺流程。安装准备管道切割下料标记划线管道开孔、滚槽清理毛刺沟槽式管件连接、管道安装管道支架器具、设备安装管道系统试压管道冲洗通水试验验收。

2.操作要点。

(1)用钢管切割机将钢管按所需长度切割,切口应平整,切口毛刺应用砂轮机磨平,使其端面平整光滑。(2)连接管段的长度应是管段两端口间净长度减去6～8mm断料,每个接口之间应有3～4mm间隙,并进行编号。(3)机械切割管材截面应垂直管轴心,允许偏差为:管径不大于100mm时,偏差不大于1mm;管径大于100mm时,偏差不大于1.5mm。(4)用专用滚槽机或车槽机在钢管端部压出标准深度的凹槽,镀锌钢管用滚槽方式在钢管上滚压出凹槽,壁厚钢管可用车槽方式开槽。(5)压槽时,管段应保持水平,钢管与滚槽机正面呈90°。压槽时,应缓慢进行,槽深应符合要求;应用标准量规测量槽全周深度。如沟槽过浅或过深,应及时进行调整,槽深符合要求时再继续加工,加工过程要仔细进行检查,减少因机械及人为误差导致的滚槽偏差。(6)与橡胶密封圈接触的管外端,应平整、光滑,不得有划伤橡胶圈或影响密封的毛刺。

(7)沟槽式管接头安装步骤:①去除钢管端部毛刺;②把接头两处螺丝松开,将外壳分成两块;③检查橡胶密封圈是否匹配,将密封圈唇部及背部涂剂;④将密封圈套入管道口一端;⑤将另一管道口与该端管口对齐,把密封圈移到两管道口密封面处,密封圈两侧不应伸入两管道的凹槽;⑥上管卡:先后在密封圈上套上两块卡箍外壳,并将边缘卡入沟槽中;⑦插入螺栓,轮流上紧螺帽,用限力扳手拧紧螺栓,确保外壳两端进入凹槽直至上紧。

(8)机械三通、四通安装步骤:机械三通、四通用于直接在钢管上接出支管。①在钢管上用开空机开孔;②密封圈涂剂;③将密封圈放入机械三通密封槽;④再将机械三通外壳上去掉一个螺栓,松开另一螺帽直到螺栓端头部,将下壳旋离上壳约90度,把上壳出口部分放在管口开口处对中并与孔成一直线,将机械三通卡入钢管孔洞,孔四周由密封圈沿管壁密封,再沿管端旋转下壳(如是机械四通,下壳方法与上壳相同)使上下两壳合拢;⑤用限力扳手拧紧螺栓。

(9)法兰接头安装步骤:法兰接头可用于沟槽式管道与带法兰的设备、阀门的过渡性连接,连接螺栓采用国标螺栓。法兰管卡的螺栓孔的位置尺寸均与国标法兰相匹配。①去除钢管端部毛刺;②密封圈唇部及背部涂剂;③将密封圈套入管端;④将法兰盘打开,扣到管子沟槽里;⑤法兰盘组装螺栓拧紧无间隙;⑥将法兰与阀门口对齐装上螺栓;⑦用限力扳手拧紧螺栓。

(10)设置支架。利用吊架和支架可以控制管道的自由度,弹簧吊架能使管道充分自由,末端支架的设计和安装必须慎重考虑管道内压和温度变化引起膨胀收缩时的累计伸长、缩短量。

(11)系统试压。管道安装完毕,进行系统试压。在试压前,应全面检查各安装件、固定支架等是否安装到位。

四、材料与设备

1.材料。管材、沟槽式管接头及管件、密封圈、油等。

2.机具、设备。(1)选择符合要求的滚槽机、开孔机和切管机、试压泵等。(2)扳手、钢卷尺、游标卡尺、木榔头、水平尺、线坠、手砂轮、压力表等。(3)管接头通常采用球墨铸铁件,特殊场合可采用耐腐蚀的不锈钢或铜。