工业设备管道工程钢管接头连接技术改进

杨元中 钱健

摘 要：工业设备管道施工中，传统的钢管接头连接方法主要有焊接、丝口连接、法兰连接等，但这些工艺施工起来比较麻烦，费工费力，质量难于保证，有时对管道自身的母体材料造成一定的损伤。我公司在施工实践中，通过在湖州地区的消防工程中，开始应用一种新型的沟槽式管接头连接的工艺施工消防水管道至今已经十多年，因其操作简单、省时省力、施工速度快，接头质量可靠，对管道本身材料的损伤小，管道施工完成后基本上能一次性通过水压试验；且管道整体观感质量明显提高，外观效果美观等优点。本文详述管道钢管沟槽式管接头连接的施工技术，适用于建筑、市政工程热镀锌钢管连接以及镀锌钢缝管的连接，所以抛砖引玉，供大家在管道施工中作参考。

关键词：工业设备； 钢管； 连接； 管道接头

【文章编号】1627-6868（2016）06-0001-02

建筑工程和市政给排水工程中，使用钢管代替其他压力管道的做法越来越多。而传统的管接头连接方法主要采用焊接、丝口连接、法兰连接等工艺，施工难度大，工艺复杂，人工操作质量难于保证，容易出现渗漏现象，难于维持在一定的工作压力条件下正常运行；施工时费工费力，有时还对钢管管道本身的母体材料造成一定的损伤，影响工程质量。随着施工技术的不断进步、发展，自2003年9月起，我们在湖州师范学院新建图书馆、行政楼，湖州美欣达高层住宅小区等消防工程中，开始应用沟槽式管接头连接的工技术，施工消防水管道至今已经十多年，因其操作简单、卫生环保、省时省力；施工速度快，效率高，可缩短施工工期；接头质量可靠，对管道本身材料的损伤也比较小，管道基本上能一次性通过水压试验；并且管道整体观感质量明显提高，外观效果美观等优点；在我公司得到广泛应用，在争创浙江省优质工程“钱江杯”中，优势明显，取得了一定的经济效益和社会效益。

1.施工工艺原理

钢管的沟槽式管接头主要由滚好槽的钢管端头、沟槽式机械卡箍件、密封胶圈套、紧固件等所组成。

在安装前，要求先将所安装的钢管的端头按规定尺寸进行滚槽，并把密封胶圈套在管道的端头上，在橡胶密封圈外侧安装卡箍件。由于密封胶圈的高度高于管和卡箍的高度，套好卡箍并拧紧螺栓。受卡箍内部空间的限制，胶圈被挤压，从而密封效果被增强。当管内介质进入胶圈内，利用介质的压力，使胶圈压紧在管端，从而阻止水等各类介质的渗漏。（见下图所示）。

2.工艺主要优点

2.1 采用本工艺进行施工，使管路系统的安装变得操作快捷、施工简便、质量可靠。沟槽式管路施工工艺技术是一种经济、安全的管路连接方式。这种安装连接方式比传统的法兰或螺纹连接速度快，不易损坏管道人口保护镀层，避免了由于法兰焊接造成的镀层损伤二次涂涮施工，不仅省工省时，使管道安装综合成本降低，而且保证管道质量，达到美观效果。

2.2 钢管沟槽式安装工艺技术，除了快速施工的优点外，还因其连接接头具有柔性、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，可于适应结构主体建筑的变形，保证管道系统不泄露，安全系数高。

2.3 采用沟槽式管路系统，对维修来说也是最为方便的管道系统，可方便的拆卸修改或变换管道布置，只要松开两片卡箍即可更换任意一段钢管，大大减少了维修时间和费用。

3.施工工艺流程和操作要点

管道安装应按照先装大口径、总管、立管，后装小口径、分管的原则。利用BIM技术，先行布局，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，然后是先滚槽→开孔→安装机械三通、四通 →管道安装→最后管道试验。

操作要点：

1）钢管滚槽：将管材按所需长度用切管机切割，切口应平整，并去除毛刺，将钢管架设在TWG-2滚槽机上。用水平仪调整滚槽机尾架，使滚槽机与钢管处于水平位置，然后将钢管端面与滚槽机轮档板端面贴紧，使钢管与滚槽轮档板端面成90度，启动滚槽机电机，使上压轮均匀滚压钢管至设定的沟槽深度为止，用游标卡尺检查沟槽深度和宽度等尺寸，滚槽机卸荷，取出钢管。

2）沟槽接头安装：参照相关技术要求，加工好沟槽，去除毛刺，确保待装钢管密封面的平整、圆滑，检查橡胶密封圈，如有破裂及时掉换，橡胶密封安装在两接口的中间部位，不得安装在沟槽内；校直管道中轴线，两端口处留有间隙，在橡胶密封圈上涂抹润滑剂（润滑剂可采用洗洁剂，不得采用油润滑剂）。在橡胶密封圈外侧安装卡箍件，双手（必要时使用木捶）压紧卡箍件，安装紧固件应均匀交替拧紧螺栓，拧紧力矩适中，防止螺栓受损。目测橡胶密封圈是否在卡箍件内，两接口处避免起皱。

3）钢管开孔：安装机械三通、四通的钢管先在连接部位用TWK-3开孔机开孔。开孔尺寸按照产品说明书开孔尺寸表，按开孔直径选用相应的钻头。用链条将开孔机固定于钢管预定位置处，用水平仪校正，启动电机，转动钻头；操作手轮，使钻头缓慢向下，并适量添加钻头润滑剂，完成开孔。清理钻落的铁屑和开孔部位的残渣，用砂轮机打磨洞口毛刺至光滑。

4.施工质量控制要点

认真编制专项施工方案，在施工作业前对操作人员进行安全、质量技术交底，使操作人员熟悉施工要点。对进场的原材料合格证书齐全，并按规定进行抽样检测，符合规范和标准要求后方可使用。

钢管在滚槽开孔前，应检查管子的几何尺寸，如垂直度，椭圆率等，管口平整度误差应不大于1.5毫米，以确保连接时对接平直。

橡胶密封圈要求按批次检查25﹪，且不得少于5处，要求为无破损和变形。橡胶圈在操作中应先用刷子将橡胶圈清扫干净后再使用。接头的螺母一定要采用生产厂家配套的产品。多种规格管道滚槽深度及规格应符合CJ/T156-2001的标准。开孔间距不应小于500mm，四通间距不应小于1000mm。

5.安全、环保、绿色施工保障措施

5.1施工作业人员应是经过三级安全教育培训，并经考核合格，要求持证上岗。施工人员进入施工现场必须戴好安全帽，高空作业应有保证措施并系好安全带，操作人员应正确使用劳动保护用品。

5.2机械加工设备应设专用开关箱，满足一机一闸一保的要求，对设备电气接地应进行测试，保证用电安全可靠。

5.3各类材料应分类存放，领料时应进行登记，作业产生的废料应各自归类堆放，铁屑收集到指定处，做到工完场清。

6.经济效益分析对比

钢管连接采用沟槽式连接管接头的安装速度要比其他二种常用螺纹连接和法兰连接安装快1～2倍，不仅提高了施工的速度，并且由于沟槽式连接管接头的每节管道都具有独立性，维修方便，便于拆卸更换管网的延伸及改造工作。具有施工便捷，质量可靠等优点。沟槽式连接管接头管道安装除主材外，安装费用也是常用三种管接头的管道安装方法最低廉的，如下表：