管道的承插口连接又称捻口,是把承插式管道的插口插人承口内,在承口与插口之间的间隙内加人填料,使之密实,并达到一定的强度,以达到密封压力介质的目的。承插连接的工序 一般分为管材检查和接口前准备、打麻丝(或橡胶圈)、打接口材料和养护等阶段。
1. 承插口的接口形式
铸铁管生产技术发展迅速,材质由单一的灰口铸铁管发展到强度高、韧性好、耐腐蚀的球墨铁管;接口形式也由单一的水泥类刚性连接发展到柔性连接。现行灰铸铁、球墨铸铁管承插接口及橡胶圈见表 2-24 。
在上表所列的砂型离心铸铁管和连续铸铁管的承插件接口中,除了使用橡胶密封圈以外,同时还广泛使用沥青油麻作为密封填料。
2. 接口前的准备
①. 应对管材和管件的外观质量进行检查,表面不得有裂纹,承口的内工作面不得有油污、飞刺、铸砂及凹凸不平的铸瘤等缺陷;插口的外工作面应光滑,不得有沟槽、凸脊 等缺陷,必要时加以修整。
②. 水泥宜采用32.5级硅酸盐水泥。
③. 石棉应采用机选4F级温石棉。机选4F温石棉基本上相当于过去的4级石棉绒, 其纤维长度要求是:纤维长度4.75mm部分的筛余量为10%,纤维长度1. 40mm部分的 筛余量为70%,筛底量为20%。
④. 油麻是用线麻在5%的30号石油沥青和95%的汽油溶剂中浸泡后风干而成的,具有较好的耐腐蚀性。线麻的纤维要长、无皮质、清洁、松软、富有韧性。
⑤. 圆形橡胶圈的质量应符合国家现行标准的规定,并具有合格证。橡胶圈的拉断强 度应等于或大于16MPa,胶圈内径为管子外径的0.85-0.9倍,套在管子插口端时,其 断面压缩率为40%~50%。
⑥. 承插连接只有在十分必要时才使用铅接口。铅接也叫青铅接口,实际上就是纯铅。 铅属于有色金属,银白色,熔点只有327℃,质软,密度为11.344。铅在空气中因氧化而使表面发暗,故呈灰色,纯铅的牌号有Pb1~Pb6共6种,其含铅量由99.994%逐步降至99.5%。承插连接一般使用Pb-6牌号的铅,而不必要求过高的纯度,但不能使用铅锑合金(俗称硬铅)。
3. 承插连接的操作
①. 油麻与胶圈
油麻、胶圈是承插接口的内层填料。将油麻拧成直径为接口间隙1.5倍的麻辫,长度比管子外径周长长100~150mm。油麻辫在接口下方开始逐渐塞入承插口的间隙内,每圈首尾搭接50~100mm,一般嵌塞油麻辫两圈,并依次用麻凿打实,填麻深度约为承口深度的1/3。
当管径等于或大于300mm时,可用胶圈代替麻辫。对于有凸台的插口(砂型铸铁管八胶圈应捻至凸台处;对于无凸台的插口(连续铸铁管、胶圈应捻至距边缘10~20mm处。捻入胶圈时应使其均匀滚动到位,防止扭曲或产生“麻花”疙瘩。如采用青铅接口,为防止高温铅液把胶圈烫坏,必须在捻入胶圈后再捻打1~2圈油麻。
②. 石棉水泥接口
石棉水泥接口是传统的承插接口方式,材料的重量配合比为石棉水泥为3:7。石棉与水泥搅拌均匀后,再加入总重量10%~12%的水,拌成潮润状态,能用手捏成团而不松散,扔在地上即散为合适。拌好的石棉水泥填料应在1小时内用完。
操作时用拌好的石棉水泥填料填塞到已打好油麻或橡胶圈的承插口间隙里。当管径小于300mm时,釆用“三填六打”法,即每填塞一层打实两遍,一个接口共填三层打六遍。管径大于300mm时,采用“四填八打”法。最后捻打至表面呈铁青色,且发出金属声响为止。
③. 自应力水泥接口
自应力水泥接口的材料是自应力水泥与粒径为0.5~2.5mm经过筛选和水洗的纯净中砂,重要配合比为水泥:砂:水为1 : 1 :(0.28~0.32)。自应力水泥属于膨胀水泥的一种,因此,自应力水泥接口也称为膨胀水泥接口。拌好的自应力水泥砂浆要分三次填入已打好油麻或橡胶圈的承插接口内,每填一层都要用灰凿捣实,最后一次捣至出浆为止,然后抹光考面。不要像捻石棉水泥口一样用手锤击打。这种接口最怕在12小时以内触动,因此在实施操作以前,一定要把管子稳固好。施工完毕后,要在承口外边抹上黄泥,浇水养护3天。有条件时,可在接口完成12小时后向管道内充水养护,但水压不能超过0.1MPa。
自应力水泥很容易受潮而影响质量,因此在订货时一定要落实使用时间,确保水泥在出厂后3个月以内使用。对于出厂日期不明的水泥,使用前应做膨胀性试验,通常采用的简便办法是将拌和好的自应力水泥灌人玻璃瓶中,放置24小时,如果玻璃瓶被胀破,说明自应力水泥有效。
在操作中要注意的是,拌和好的自应力水泥砂浆应在半小时内用完,随用随拌。
④. 石膏氯化钙水泥接口
石膏氯化钙水泥接口材料的重量配合比为水泥:石膏粉:氯化钙二10:1 : 0.5水占水泥重量的20%,三种材料中,水泥起强度作用,石膏粉起 膨胀作用,氯化钙则促使速凝快干。水泥可采用32,5级硅酸盐水泥,石膏粉的粒度应能通过200目的纱网。
操作时,先把一定重量的水泥和石膏粉拌匀,把氯化钙粉碎溶于水中,然后与干料拌和,并搓成条状填人已打好油麻或橡胶圈的承插接口中,并用灰凿捣实、抹平。由于石膏的终凝时间不早于6min,并不迟于30min,因此,拌和好的填料要在内用完,要求操作十分迅速。
⑤. 水泥接口
水泥接口也就是纯水泥接口,这种接口方法是只用水泥加适量的水拌和,不用添加其他材料。水泥宜采用32.5级硅酸盐水泥,水与水泥的重量比为 1 : 10,操作方法与石棉水泥接口基本相同。这种接口方法不宜大面积采用,质量不及石棉水泥接口,只适用于施工条件受到限制时少量使用在工作压力不高的情况下。
⑥. 柔性接口
给水铸铁管的柔性接口形式见表 2-25的序号 3~5,其中3是老式的柔性机械接口,但应用较少,序号4~5采用梯唇形和T形橡胶圈。柔性接口完全靠 橡胶圈达到承插接口的密封,不使用水泥之类的填料。橡胶圈均由管材生产厂家配套供应,施工时,可先在插口端涂上肥皂水,然后套上橡胶圈,插人承口时可使用链式手拉葫 芦进行牵引,使之进入承口,达到密封接口的目的。
⑦. 青铅接口
给水承插铸铁管采用青铅接口已经有很长的历史了,其突出的优点是 接口强度高,耐振性能好,施工完毕可立即通水,通水后如有渗漏可进行捻打。但这种接口方式成本高,操作较复杂,只有在抢修等特殊情况下采用。
青铅接口的施工首先要打承口深度一半的油麻,然后用卡箍或涂抹黄泥的麻辫封住承口,并在上部留出浇注口。青铅接口通常用牌号的青铅,在铅锅内加热熔化至表面呈紫红色,铅液表面的杂质应在浇注前除去。向承口内灌铅使用的容器应进行预热,以免用时影响铅液的温度或黏附铅液。向承口内浇注铅液应徐徐进行,使承口中的空气能从浇注口排出。一个接口要一次完成,不要中断。待铅液凝固后,即可拆除卡箍或麻辫,再用捻凿打实,直到表面打出金属光泽并凹入承口 2~3mm。
青铅接口操作过程中要防止铅中毒。在浇注铅液前,承插口内不能有积水,否则会引起爆炸,发生烫伤事故。总之,青铅接口必须要由有实际操作经验的技工来进行示范或指导,不能单凭书面或口头交底来操作。
⑧. 接口养护
除了柔性接口和青铅接口以外,以水泥为主要材料的各类刚性接口在施工完毕后都需要养护。养护的方法是在接口处用黄泥或缠草绳,并在3天内不断浇水,使其保持湿润。当天气燥热或昼夜温差较大时,应用草袋等物覆盖承口。石棉水泥和纯水泥接口在24小时后可以通水,自应力水泥接口在12小时后可以通水,石膏氯化钙水泥接口在8小时后可以通水。如果进行压力试验,最好在接口养护3天之后进行。