作者简介:唐尔超,男,1987年8月出生,助理工程师,从事油田地面建设工作。
摘要:镀锌钢管由于具有耐腐蚀、不易污染被输送介质的优点,被广泛应用于生活给水系统、消防给水系统、采暖系统及石油石化等众多领域。介绍了镀锌钢管卡箍连接工艺的优点,详细介绍了安装方法和施工中应注意问题,对卡箍连接工艺与丝扣连接、焊接工艺进行了比较,指出使用卡箍式连接可以有效地节省劳动时间,提高工作效率,特别是在大口径管道上体现得尤为明显;安装速度比传统连接方式快2-3倍。
关键词:镀锌钢管 卡箍连接工艺 优点
0 引言
目前由于镀锌钢管具有耐腐蚀、不易污染被输送介质的优点,被广泛应用于生活给水系统、消防给水系统、采暖系统及石油石化等众多领域。雅达中心处理站项目在仪表风、处理水等系统中也有应用。但是大口径镀锌钢管丝扣、焊接连接方法安装后其维修较为困难,在参阅了国内外部分资料的基础上,提出大口径镀锌钢管宜采用卡箍连接。
镀锌钢管为了保证输送介质的工艺要求及防腐要求,在镀锌钢管的连接工艺中,使用最为广泛的方法是丝扣连接,但我们在实际工作中发现,对于大规格管道比如DN80以上镀锌钢管,管道丝扣连接要满足设计要求及施工规范要求是十分困难。在实际工中对于DN150等管道,往往都是法兰焊接安装好,然后编好号码拆下送镀锌厂镀锌,镀锌完毕后再进行组装,这种方法虽然满足了防腐要求,但增加了工程造价,延长了工期。据了解,因施工困难,施工单位有时就直接采用焊接方法连接,这是规范所不允许的,而本文介绍的这种镀锌钢管卡箍连接工艺,则克服了这些缺点。
1 镀锌钢管卡箍连接工艺的优点
卡箍连接配件采用卡箍连接工艺,其配件与管道丝扣连接配件相似,有弯头、三通及其异径管件;除此之外,还有卡箍及密封圈这些配件均为定型产品。现场材料验收,镀锌钢管的管壁厚度、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。
2 安装方法
安装必须遵循先装大口径、总管、立管,后装小口径、支管的原则。安装过程中不可跳装,必须按顺序连续安装,以免出现段与段之间连接困难和影响管路整体性能。
2.1准备好符合要求的沟槽管段、配件和附件,并将管内杂物清除干净。
2.2检查橡胶密封圈是否完好;将其套在一根钢管的端部。
2.3将另一根钢管靠近已卡上橡胶密封圈的钢管端部,两端处应留有一定的间隙。我们施工中间隙一般保持在2mm左右。
2.4将橡胶密封圈套在另一根钢管顶端,使橡胶密封圈位于接口中间部位,并在其周边涂抹润滑剂(无特殊要求时可用洗洁精或肥皂水)。
2.5两根管道的轴线应对正。
2.6在接口位置橡胶密封圈外侧安装上、下卡箍,并将卡箍凸边卡进沟槽内。
2.7用手力压紧上下卡箍的耳部,并用木榔头槌紧卡箍凸缘处,将上下卡箍靠紧。
2.8在卡箍螺栓位置穿上螺栓,并均匀拧紧螺母,防止橡胶密封圈起皱。
2.9检查确认卡箍凸边全圆周卡进沟槽内。在安装前,应首先检查配件有无影响安装质量的砂眼等铸造缺陷,管端有无毛刺、杂渣,清除干净后方可进行安装。
3 施工中应注意问题
3.1蝶阀与法兰连接处应采用短管法兰(又称转换法兰),不能采用卡箍法兰(也称法兰管卡)。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,易造成渗漏等现象。
3.2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,支吊架不可设在接头处和管件上,管道的支吊架间距推荐见表1.
垫圈座(管端到凹槽)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。
4 卡箍连接工艺与丝扣连接、焊接工艺比较
4.1在管道安装过程中,采用丝扣连接对丝扣的质量要求较高,丝扣加工较为困难。镀锌钢管规格超过DN50以后,特别对于DN100、DN125,、DN150等大规格管道,即使对有施工经验、级别较高的施工队伍,安装施工也较为困难,而这种卡箍连接方法则可以克服这些困难,因为卡箍连接仅仅是管道对接、对接卡箍、上紧螺母即可。应用卡箍式连接,可以有效地节省劳动时间,提高劳动效率,如DN100的镀锌钢管丝接时一个接头处约40分钟,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,DN100以下管件从经济上来说,采用丝扣连接比较适宜。卡箍连接适宜管径大于100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。4
4.2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。
4.3丝扣连接,对压力要求较高的管道系统很难满足要求。在实际工作中,对于工作压力超过1MPa的管道系统,采用丝扣连接,则很难保证无泄漏,而采用卡箍连接方法,则相对能满足更高工作压力管道系统的安装要求。
4.4丝扣连接在整个系统安装完毕试压过程中,或者使用过程中,发生管道泄漏以后,维修较为困难。要么大面积拆除,更换管件、管道,要么割断管道,借助电焊工具修补。前者因为大量拆除了正常管道,因而大大增加维修工程量,而后者则采用了规范中不允许的施工维修方法,这是因为镀锌钢管采用电焊后,高温破坏了镀锌层,从而使管道接头处长期使用会影响水质,甚至漏水,特别是自动喷淋消防系统。而对于这类缺点,卡箍连接工艺则体现了更大优越性。如某段管道或某个管件出现渗漏,仅需将连接该管道、管件两端卡箍螺母拧开,就可更换,十分方便、快捷,可大大减少安装工程中的返工工程量,同时也可减少正常使用中的维修工程量。
4.5丝扣连接对管件质量要求较高,特别对于较高工作压力的消防管道系统,不允许管件有砂眼、毛刺及丝扣公差配合不好等缺陷,而在实际安装工程中,经常由于管件及安装不合格造成的返工维修量非常大,如采用这种卡箍连接工艺,整个管道系统安装质量可明显提高。
4.6施工队伍技术素质要求方面,当丝扣连接应用于大管径、高压管道系统,对施工人员的技术水平、施工经验要求较高,要求配合人数较多,而采用卡箍连接工艺,对施工人员的技术素质要求则低得多,要求配合的人数也少。使用卡箍连接比管道丝扣连接一次性投资要略多,因为卡箍连接比丝扣连接除正常管件外还多一卡箍造价,但降低了返工维修成本,所以对总的工程造价来说影响不大。
5 结束语
综上所述,使用卡箍式连接可以有效地节省劳动时间,提高工作效率,特别是在大口径管道上体现得尤为明显;安装速度比传统连接方式快2-3倍。节省电源,降低环境污染。操作简单,维修方便。沟槽式管接头重量轻,只有两条紧固螺栓,不用加装密封垫,安装时无特殊要求。可以最大限度的保护镀锌层,延长管道的使用寿命。沟槽式管接头安装时不需要焊接,不会因焊渣使管路中的设备及阀门损坏,不会因焊渣四溅引起火灾。隔振:沟槽式管接头中间橡胶圈可阻断噪音;并可防止振动的传播。投资小:专用设备价格低廉,目前大部分厂家免费提供安装设备供用户使用,不需设备投资。不需要特殊工种,一般工种即可安装操作。缺点是使用卡箍连接管件成本略增。
所以对于DN50以上镀锌钢管连接,宜采用卡箍连接工艺,避免丝扣连接或焊接对镀锌钢管镀层的损坏,以满足输送介质的工艺要求及防腐要求。这种卡箍连接技术在管道安装领域极具推广使用价值。
参考文献
【1】郑新民 镀锌钢管卡箍连接技术的应用《安徽建筑》2002年第A07期