1. 卡箍式管接头的结构及特点
卡箍式(grooved coupling,又称沟槽式)管接头连接管道,是在管材、管件等管道接头部位加工成环形沟槽,用卡箍件、橡胶密封圈和紧固件等组成的套筒式快速接头。安装时,在相邻管端套上异形胶密封圈后,用拼合式卡箍件连接。卡箍件的内缘就位在沟槽内并用紧固件紧固后,可以保证管道的密封性能,如图2.111所示。这种连接方式具有不破坏钢管镀锌层、施工快捷、密封性好、便于拆卸等优点,可用于建筑给水、消防给水、生产给水等管道工程。
2. 管道材料
①. 卡箍式连接的钢管,可采用镀锌焊接钢管和焊接钢管、镀锌无缝钢管和无缝钢管、不锈钢管等、或内壁涂塑或衬塑的上列各种钢管。
②. 卡箍式管接头采用的平口端环形沟槽必须采用专门的滚槽机加工成形。可在施工现场按配管长度进行沟槽加工。钢管最小壁厚和沟槽尺寸、管端至沟槽边尺寸应符合相应的规范要求。
③. 组成刚性接头、挠性接头和支管接头的卡箍件、橡胶密封圈和紧固件(螺栓、螺母)应由生产厂配套供应。
④. 卡箍件的材料应采用球墨铸铁、铸钢(碳钢或不锈钢)或锻钢,其材质应符合相应国家或地区的标准规范,例如,在我国一般应符合GB/T1348《球墨铸铁件》中关于优质球墨铸铁、GB/T 11352《一般工程用铸造碳钢件》,GB/T 2100《不锈耐酸钢铸件技术条件》和GB/T 699《优质碳素结构钢》的规定。
⑤. 转换接头的材料应采用球墨铸铁、铸钢或锻钢。在同一管道系统上,转换接头的材质宜与管件的材质一致。
⑥. 橡胶密封圈材料应根据介质的性质和温度确定。对输送生活饮用水的管道可采用天然橡胶、合成橡胶或硅橡胶。对输送含油和化学品等介质的管道应采用合成橡胶。用于生活饮用水和饮用净水管道的橡胶密封圈和管配件的表面涂装,应符合有关标准规定。在我国,通常需符合GB/T 17219《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》的规定。
⑦. 卡箍式管接头采用的平口管件和附件,其端部的沟槽应在管件生产厂加工成形,一般不得在施工现场切割开槽。常用的管件,如图2.112所示。
3. 卡箍式管道的安装
①. 卡箍式管道安装时,首先按照先装大口径、总管、立管,后装小口径、分管的原则,确定管道的走向及位置,明确机械配件和沟槽式配件的位置,然后滚槽、开孔、安装机械弯头、三通、四通一管道安装。
②. 由于沟槽卡箍连接的特点,卡箍连接处的强度低于焊接强度,并且卡箍位置的管道存在两个游离端,故连接处是管道最薄弱的环节。在施工过程中能否在管道外壁上加工合格的沟槽,是沟槽卡箍连接的关键控制环节之一,否则可能会造成接口漏水,甚至滑脱事故,因此管道滚槽加工时要严格按照规范进行。
③. 随着卡箍连接方式在生产生活中越来越广泛的应用,也逐渐暴露出了一些问题,比如槽沟位置的镀锌层时间长了会脱落,露出的钢管易发生腐蚀,不适用于急速升压的管道等。
4. 卡箍式管道的布置设计
①. 当两卡箍式管道平行布置时,其间距不得小于装卸卡箍件和支管接头时安装操作需要的距离。
②. 对于热介质管道,应计算升温状态下管道热膨胀对管道轴向伸缩的影响,并采取相应的补偿措施。
③. 直管管段宜采用刚性接头。在管段上每4~5个连续的刚性接头间,应设置1个挠性接头。直管与管件连接宜采用刚性接头。对有温度补偿功能的弯管、折线形管道,应在其产生角变位的管段上采用挠性接头。埋地管道宜采用挠性接头。室外埋地管道进墙管外侧第一个接头必须采用挠性接头,且挠性接头离外墙面距离不宜大于300mm。
④. 接头不得埋设在承重的墙体、梁、板、柱内,接头与结构外壁的净距不得小于200mm。
⑤. 沟槽式管道系统的附件,宜采用接口端部有沟槽的沟槽式构件。当沟槽式管道系统附件(阀门、过滤器、隔振和位移补偿装置等)的接口为法兰或螺纹时,应采用转换接头。
⑥. 当管道的闭合温差不超过±25℃、管道接头间距不超过4m时,管道系统中可不设置温度伸缩补偿措施。当闭合温差引起的管道接头间纵向伸缩量超过1.2mm时,应在管道系统中设置相应的可曲挠橡胶接头、波纹伸缩节等温度补偿措施。
⑦. 当立管上设置支管时,应采用标准规格的沟槽式三通、沟槽式四通等管件连接。当横管上设置支管时,可采用支管接头连接。
⑧. 管道试压时,不得转动卡箍件和紧固件。需拆卸或移动沟槽式接头时,必须在管道排水降压后进行。
工程应用:卡箍式管道的配管设计管间距错误
某设计人在做卡箍管道的配管设计时,仍按照普通无法兰管道管间距,没有考虑卡箍的尺寸,造成施工现场卡箍之间碰撞,无法正常安装。例如,如图2.112(a)所示,对于公称直径为300mm的管道,卡箍最大尺寸Y为505mm。