管道溝槽連接技術的(de)這(zhè)些知識您知道嗎？

管道溝槽連接技術興起于20世紀50年代的(de)美(měi)國，90年代末引入中國。此後，以其安裝便捷、質量可(kě)靠、經濟環保等突出優點，迅速被國内市場(chǎng)所接受和(hé)推廣。在國家法規政策的(de)積極引導下(xià)，目前該技術已廣泛應用(yòng)于消防給水(shuǐ)、生活給水(shuǐ)、中央空調、污水(shuǐ)處理(lǐ)、石油化(huà)工、熱(rè)電及軍工等多(duō)個(gè)領域[1]，并逐步取代法蘭和(hé)焊接這(zhè)兩種傳統的(de)管道連接方式，成爲氣、液管道連接的(de)首推技術。雖然管道溝槽連接技術推廣應用(yòng)了(le)較長(cháng)時(shí)間，但由于相關人(rén)員(yuán)的(de)認識不足、缺乏經驗、疏于管理(lǐ)等多(duō)方面原因，導緻管件松脫、接頭滲水(shuǐ)等質量通(tōng)病多(duō)有發生。本文将從材料選擇、安裝工藝、支（吊）架設置等角度，分(fēn)析管道溝槽連接質量問題的(de)産生原因，并就确保管道溝槽連接質量提出見解與體會。

2.1管材

2.1.1管道類型的(de)選擇

管道類型是影(yǐng)響管道溝槽連接質量的(de)一項重要因素。溝槽連接方式适用(yòng)的(de)管道類型較爲廣泛，《溝槽式連接管道工程技術規程》（CECS151∶2003）指出：“溝槽連接方式可(kě)用(yòng)于鍍鋅焊接鋼管和(hé)焊接鋼管、鍍鋅無縫鋼管和(hé)無縫鋼管、不鏽鋼管等，或内壁塗塑或襯塑的(de)上述各種管材。”但是，由于焊縫形式對(duì)鋼管溝槽連接質量有一定影(yǐng)響，焊接鋼管的(de)焊縫突出，不利于鋼管的(de)壓槽。因此，在安裝施工時(shí)應首選無縫鋼管，其次是直縫焊管，避免選用(yòng)螺旋焊管。如确需使用(yòng)螺旋焊管，也(yě)應配套使用(yòng)相應的(de)溝槽管件，如上海威遜就爲螺旋鋼管設計配備了(le)帶溝槽短管的(de)超越式接頭和(hé)凸緣式接頭，以此解決了(le)螺旋鋼管溝槽連接的(de)接口密封難題。

2.1.2管道的(de)質量要求

由于溝槽管件與管道外壁接合，因此，管道外徑偏差過量将使管道與卡箍不匹配，會造成接頭滲水(shuǐ)。此外，管材材質不合格，鍍鋅層不牢固，管壁厚度不足，都将會在壓槽時(shí)可(kě)能造成管子斷裂、鍍鋅層大(dà)量脫落或高(gāo)頻(pín)焊縫開裂，最終導緻接頭滲水(shuǐ)或斷裂。因此，嚴格控制管材質量至關重要。各類管材均應符合相應的(de)國家标準，如鍍鋅焊接鋼管應符合《低壓流體輸送用(yòng)鍍鋅焊接鋼管》（GB/T3091）的(de)規定，無縫鋼管應符合《輸送流體用(yòng)無縫鋼管》（GB/T8163）的(de)規定，塗塑鍍鋅焊接鋼管和(hé)塗塑無縫鋼管應符合《給水(shuǐ)塗塑複合鋼管》（CJ/T的(de)規定等。此外，鋼管壁厚還(hái)應滿足最小壁厚要求。（見表1）

2.1.3管口的(de)圓整度控制

管口的(de)圓整度不足也(yě)是影(yǐng)響管道溝槽連接質量的(de)重要原因。施工前，應對(duì)進場(chǎng)管材的(de)圓整度進行檢查。檢查可(kě)按照(zhào)下(xià)述方法進行：将管道截面分(fēn)爲8等分(fēn)，分(fēn)别測量4條直徑尺寸，與标準值進行對(duì)比。凡圓整度不達标的(de)管段應整圓或切除。

管道的(de)圓整度不達标，往往是由于運輸或裝卸過程中管道遭受碰撞或管材相互擠壓所造成。韓國在管材運輸中有很好的(de)經驗，該國的(de)工程技術人(rén)員(yuán)采用(yòng)在管端頭裝設十字支撐架的(de)辦法，較好地解決了(le)管道受壓變形的(de)問題，值得(de)學習(xí)和(hé)推廣。

2.2溝槽管件

2.2.1殼體材質的(de)選擇

溝槽管件的(de)殼體材質有球墨鑄鐵、鑄鋼或鍛鋼等幾種，不同材質的(de)溝槽管件耐壓性能不同，脆性、抗疲勞性能等也(yě)有所區(qū)别，應根據工程實際需要合理(lǐ)選用(yòng)。

2.2.2橡膠密封圈的(de)選擇

橡膠密封圈分(fēn)爲天然橡膠、合成橡膠、矽橡膠等幾大(dà)類，應根據管道傳輸介質的(de)性質和(hé)溫度、使用(yòng)場(chǎng)合等需求正确選用(yòng)。輸送生活飲用(yòng)水(shuǐ)的(de)管道可(kě)采用(yòng)天然橡膠、合成橡膠或矽橡膠，并應符合國家《生活飲用(yòng)水(shuǐ)輸配水(shuǐ)設備及防護材料的(de)安全性評價标準》（GB/T17219）和(hé)國家現行有關标準的(de)規定；輸送含油和(hé)化(huà)學品等介質的(de)管道應采用(yòng)合成橡膠；輸送空調冷(lěng)卻水(shuǐ)的(de)管道，由于使用(yòng)環境及系統季節性運行的(de)要求，需要橡膠密封圈具有一定的(de)抗疲勞、抗老化(huà)性能，因此，應優先選用(yòng)合成橡膠或矽橡膠。

2.2.3正确選擇溝槽管件類型

溝槽管件有多(duō)種類型，其中剛性接頭與撓性接頭，開孔式機械三通(tōng)、四通(tōng)與溝槽式三通(tōng)、四通(tōng)，單片法蘭與溝槽法蘭等，作用(yòng)類似，但使用(yòng)場(chǎng)合卻有所區(qū)别。在安裝前，應對(duì)各種接頭及配件的(de)性能、使用(yòng)條件做(zuò)深入的(de)了(le)解，做(zuò)到正确選用(yòng)。

（1）剛性接頭與撓性接頭。在工程施工中，由于技術交底及質量監控的(de)不到位，工人(rén)對(duì)剛性接頭和(hé)撓性接頭常常不加區(qū)分(fēn)，随意使用(yòng)，從而給整個(gè)管路系統的(de)可(kě)靠運行和(hé)正常維護帶來(lái)隐患。如：生活熱(rè)水(shuǐ)系統，系統運行溫度與管道安裝時(shí)的(de)溫度差值可(kě)達到60℃，鋼管長(cháng)6m，産生的(de)熱(rè)膨脹應力将達到1200kg/mm2。如果管道采用(yòng)剛性連接，将會引起支架變形，并導緻管道系統遭受破壞。因此，對(duì)接頭管件應加以區(qū)分(fēn)并合理(lǐ)選用(yòng)。

①生活熱(rè)水(shuǐ)管道、空調水(shuǐ)管道、露天管道，爲有效補償因熱(rè)脹冷(lěng)縮所引起的(de)管道位移，以上三類必須使用(yòng)撓性接頭，如果伸縮段的(de)位移超過了(le)撓性接頭的(de)總補償量，還(hái)應考慮加裝金屬膨脹節。

②溫差變化(huà)不大(dà)的(de)管道，如室内消防管道，可(kě)以大(dà)量使用(yòng)剛性接頭。但在長(cháng)直管路的(de)中段應安裝一定數量的(de)撓接頭，用(yòng)以補償長(cháng)直管段的(de)少量熱(rè)膨脹量，确保整個(gè)管道系統處于安全運行狀态。

③有溫度補償功能的(de)彎管、折線形管道，應在其産生角變位的(de)管段上安裝撓性接頭。

④泵房(fáng)管道則建議(yì)使用(yòng)撓性接頭，以減少噪聲并削弱振動傳導。

⑤埋地管道宜采用(yòng)撓性接頭，可(kě)有效應對(duì)不均勻沉降導緻的(de)管道系統局部變形。

⑥小弧度弧形管道的(de)連接，必須采用(yòng)撓性管接頭。可(kě)先按直線管道裝配，再折轉管道，使其達到預定轉角。但無論在何種情況下(xià)其轉角均不得(de)超出溝槽管件說明(míng)書(shū)所限定的(de)數值。

（2）開孔式機械的(de)三通(tōng)、四通(tōng)，與溝槽式的(de)三通(tōng)、四通(tōng)相比，每個(gè)連接部位少用(yòng)了(le)2個(gè)溝槽式接頭，從而降低了(le)工程成本。但是由于開孔式機械三通(tōng)、四通(tōng)屬馬鞍形拼合式開孔套筒結構，與溝槽式三通(tōng)、四通(tōng)相比強度較弱。因此，在接頭受力較大(dà)的(de)部位應避免使用(yòng)開孔式機械三通(tōng)、四通(tōng)，如在立管上設置支管的(de)部位等。在橫管上設置支管，可(kě)采用(yòng)機械三通(tōng)、四通(tōng)，但支管的(de)管徑不得(de)過大(dà)，必須保證鑽孔後管道的(de)強度不受到損害，否則容易發生管道滲漏。

（3）單片法蘭與溝槽法蘭在大(dà)多(duō)數情況下(xià)可(kě)以互用(yòng)，但單片法蘭在與蝶閥相連接時(shí)，兩者的(de)密封橡膠接觸，不易緊密固定連接，容易造成接口滲水(shuǐ)。因此，在蝶閥與法蘭連接時(shí)應采用(yòng)溝槽法蘭，避免使用(yòng)單片法蘭。2.2.4溝槽管件的(de)質量要求工程中出現的(de)卡箍斷裂、橡膠密封圈損壞、緊固件螺栓斷裂等質量問題，很大(dà)程度上是由于不恰當地選用(yòng)溝槽管件或使用(yòng)質量低劣的(de)溝槽管件所造成。因此，應從進貨、檢驗、技術等方面嚴格把關，避免不适用(yòng)、不合格産品進入施工環節。

安裝工藝控制不嚴，也(yě)是造成溝槽連接質量欠佳的(de)重要原因，可(kě)著(zhe)重從以下(xià)幾個(gè)方面加強管理(lǐ)。

3.1管道切割過程中的(de)質量控制

管道切口端面與鋼管軸線不垂直或切口處有毛刺，則會直接影(yǐng)響橡膠圈的(de)密封效果。因此，應重視管道切割工序的(de)質量管理(lǐ)。鋼管切割應使用(yòng)砂輪切割機或管子切割機，嚴禁使用(yòng)氧氣乙炔切割。切割時(shí)應固定好管道，避免切割過程中因管道移動而造成的(de)斷面錯位、毛刺增多(duō)的(de)問題，進而影(yǐng)響接口質量。切割後應用(yòng)砂紙、锉刀(dāo)或砂輪機打磨切口，清理(lǐ)毛刺。

3.2滾槽工序的(de)質量控制

滾槽是溝槽加工的(de)重要工序。滾槽過快(kuài)容易損傷管子鍍鋅層；滾槽太深或太淺，會對(duì)管道接口的(de)質量造成以下(xià)不利影(yǐng)響：

（1）壓槽過深。

①鋼管端部強度降低，管道溝槽的(de)鍍鋅層受到破壞。

②卡箍徑向壓縮量降低，容易造成滲漏，而且管道有一定壓力時(shí)，鋼管也(yě)容易從卡箍中脫出來(lái)，造成漏水(shuǐ)事故。

③會導緻管端變形，出現喇叭口，影(yǐng)響接口安裝質量。

（2）壓槽過淺。

①溝槽過淺則降低了(le)卡箍的(de)壓緊裕量，當介質壓力增大(dà)時(shí)，膠圈外徑很容易鼓出來(lái)，造成漏水(shuǐ)。

②卡箍中徑和(hé)鋼管外徑的(de)配合間隙增大(dà)，則超過了(le)允許範圍，膠圈唇邊外側在介質壓力的(de)作用(yòng)下(xià)擠入間隙内，使膠圈受到破壞，降低了(le)膠圈的(de)彈性，嚴重地影(yǐng)響密封性能。因此，在滾槽的(de)過程中，應嚴格按照(zhào)操作規程進行施工。加工溝槽應由淺入深，留有餘地，且速度不能過快(kuài)。溝槽機要有限位裝置，避免溝槽深度超出允許偏差範圍。較長(cháng)的(de)鋼管在壓槽時(shí)，必須設支托架，在支托架上應安裝滾珠軸承支撐點，以防止管道出現縱向位移和(hé)角位移。壓槽完畢的(de)管道在搬運、吊裝、裝卸時(shí)要注意保護管口，避免變形。

3.3橡膠圈安裝

橡膠圈是溝槽管件的(de)重要密封部件。緊固溝槽管件時(shí)，應交替擰緊兩邊的(de)螺栓，并目測檢查橡膠密封圈是否起皺，若發現橡膠密封圈起皺應更換新的(de)橡膠圈。

溝槽連接方式與傳統的(de)絲接、焊接或法蘭連接方式不同，由于管道溝槽與卡箍零件間存在間隙，在管道試壓或介質壓力、溫度發生變化(huà)時(shí)，管道會産生軸向位移。如果按照(zhào)常規标準設置支（吊）架，易造成接頭處管道下(xià)沉，引起接口滲漏。在工程施工中，由于支（吊）架設置數量不足或位置不合理(lǐ)造成管道滲漏、變形的(de)情況比較多(duō)見。因此，有必要對(duì)管道支（吊）架設置加強控制。

（1）嚴格控制支（吊）架的(de)安裝間距。溝槽連接因其自身特點，對(duì)支（吊）架的(de)安裝要求較高(gāo)。以不保溫鍍鋅鋼管橫管段爲例，其支（吊）架較絲接、焊接等傳統連接方式允許的(de)最大(dà)支撐間距更短。（見表2）

（2）除此之外，還(hái)應對(duì)關鍵部位加強支撐。如進水(shuǐ)立管的(de)底部、立管接出支管的(de)配件部位、立管因自由長(cháng)度較長(cháng)而需要支撐重量的(de)部位、橫管接出支管與支管接頭和(hé)配件連接的(de)部位、需要控制管道伸縮的(de)部位等均應增設固定支架。

（3）溝槽管件不能用(yòng)來(lái)承受管道的(de)重量，因此在卡箍接頭附近宜設置支（吊）架，支吊架與接頭、管件的(de)淨間距宜爲150mm～300mm。

溝槽式管道連接技術是一項簡便、可(kě)靠、經濟、環保的(de)施工技術，施工人(rén)員(yuán)如能在材料選用(yòng)、工藝把關、支（吊）架設置等多(duō)方面多(duō)加注意，嚴格把控，應能提高(gāo)管道溝槽連接的(de)施工質量，更好地推進該技術的(de)推廣及應用(yòng)。