沟槽式管道安装施工技术.doc

沟槽式管道安装施工技术摘要管道沟槽连接是一种新型的管道连接方式，与传统的管道螺纹连接、焊接、法兰连接相比，优点显著。关键词管道沟槽安装；滚槽；压力响应式密封圈；密封连接随着科学技术的不断创新，管道安装技术迅速发展。传统的管道焊接和法兰连接工艺，操作难度大，不但需要有相应技能的焊接工人，而且费工费时。特别是对于管道防腐要求高的消防、自动喷淋系统，传统法兰与镀锌钢管连接的焊缝处要进行二次镀锌，工序繁琐。由于操作空间和焊接技能的差异，焊接质量和外观都难以达到满意的结果，从而影响工程的整体质量。近几年，一种新型的管道连接方式管道沟槽式连接，已逐渐代替法兰和焊接等多种传统的管道连接方式，成为当前液体、气体管道连接的首推技术。管道沟槽式连接技术避免了二次镀锌等工序，使复杂的管道连接工序变得简单、快捷、方便、质量稳定，倡导了安装技术的总体发展方向，属我国建筑业推广应用的新技术，符合我国大力提倡的绿色、环保、创建节约型社会的政策，经济和社会效益显著，具有广阔的推广应用前景。潍坊昌大建设有限公司施工的潍坊医学院新校区图书馆工程在消防自动喷淋灭火系统中成功地采用了镀锌钢管沟槽式管道连接技术，与传统的法兰连接相比，不需要二次镀锌，安装方便，施工工艺简单，缩短工期，管道连接可靠、密封性好，综合效益高，技术先进，达到国内领先水平。1.工程概况潍坊医学院新校区图书馆工程共五层，层高均为4.5m，室内外高差为0.3m，建筑总高度23.4m，总建筑面积24791.55m2。该工程为钢筋混凝土独立基础，主体为现浇钢筋混凝土框架结构，该工程于2007年2月11日开工， 2008年1月30日竣工。该工程消防自喷系统采用镀锌钢管沟槽式管道连接技术，共连接管道24t，与采用传统法兰连接相比，节约工期8天，综合安装成本节省18%。2.施工技术特点沟槽式管道连接技术与管道焊接、法兰连接等传统的管道连接方式相比，具有以下特点：2.1操作简单、工作效率高、施工质量稳定：采用工厂化生产的沟槽管件，将大量精细的技术部分以工厂化方式完成。施工现场只需用沟槽管件将滚槽后的管道进行连接，操作简单，不需要特殊的专业技能，普通工人经过简单的培训即可操作，最大限度地简化了现场操作的技术难度，几分钟就能完成一处管件连接，既提高了工作效率，缩短工期，又能保证稳定的工程质量。2.2 劳动强度小：管道沟槽式连接的专用卡箍接头重量轻、螺栓数量少、操作工人劳动强度小，安装方便，施工工艺简单。2.3工序简单、缩短工期：传统的法兰连接，镀锌钢管与法兰的焊接处应二次镀锌，工序繁琐，在工程的现场施工中进行二次镀锌，一般情况下很难实现。而采用沟槽式连接，不需要焊接，从而省去二次镀锌、再组装的工序，提高安装速度，缩短工期。2.4 环保性能显著：管道沟槽式连接采用沟槽式接头和相应的管件、密封圈安装管路，无需焊接。避免了焊接过程产生的高频电磁辐射、光辐射、焊接烟尘、有害气体、焊渣对环境造成的化学、物理污染；避免了焊工尘肺、锰中毒、氟中毒、金属烟热、电光性眼炎等焊接职业病的发生；避免了焊接过程焊渣落入管道内部，污染管内水质，产生管路阀件甚至设备的堵塞。2.5综合效益好: 由于工艺简单，管道连接质量高，安装返修率低，虽然单个配件价格较高，但整个管网安装的成本低，综合效益好。2.6连接可靠、密封性好: 沟槽卡箍接头独特的结构设计，采用压力响应式橡胶密封圈、实现了多重密封，既达到了连接的可靠性，又保证了连接密封的可靠性，密封性和可靠性均高于法兰连接和螺纹连接,避免了以往因焊接质量不好、螺纹连接密封不严，引起的渗漏水现象。2.7占用空间小、便于管道布置：沟槽式连接所占空间约为法兰的70%，而且由于紧固螺栓数量少且无方向性，占用的空间很小，特别适用于空间狭小的环境条件下施工，可真正的实现靠墙角安装，充分利用空间，便于管道的布置，美化了管道安装效果。2.8 沟槽式管道连接分为刚性和扰性两种接头方式，扰性管接头使系统具有柔性，钢管管端之间留有间隙可适应管道的膨胀、收缩，无须考虑管道因热胀、冷缩的补偿。3. 适用范围 沟槽式管道连接作为一种先进的管道连接方式，既可以明设也可以暗设，既有刚性管接头，也有柔性管接头，因此具有广泛的适用范围。按系统分：可适用于消防水系统、空调冷热水系统、给水系统、石油化工管道系统、热电及军工管道系统、污水处理等系统。按管道材质分：可适用于连接镀锌钢管、焊接钢管、无缝钢管、铜管、不锈钢管、铝塑复合管、涂塑钢管、球墨铸铁管。4. 工艺原理4.1沟槽式管道连接系统的管接头主要有三部分组成（见图4.1-1）：压力响应式密封橡胶圈、卡箍和锁紧螺栓。位于内层的橡胶密封圈置于管道的外侧，并与预先滚制的沟槽相吻合，卡箍扣住钢管两端并包裹密封圈，实现钢管密封连接，利用沟槽式卡箍和压力响应式橡胶密封圈独特的可密封性结构设计，借助管道内部的压力影响密封圈，增加密封圈的密封性，并且随管内流体压力的增高，其密封性相对增强，既达到了连接的可靠性，又保证了连接密封的可靠性。图4.1-1沟槽式管道连接系统的管接头示意图4.2沟槽式管道连接又分为刚性管接头连接（见图4.2-1）和柔性管接头连接（见图4.2-2）。刚性管接头连接方式使系统不具柔性，管接头卡紧后可与钢管形成钢性一体，在吊具跨度较大时，使管道依靠自身刚性支撑连接。图4.2-1 刚性管接头连接示意图挠性管接头连接方式使系统具有柔性，允许钢管有一定量的角度偏差，相对错位。钢管连接后，两钢管管端之间留有间隙可适应管道的膨胀、收缩。管接头在最大允许偏转错位情况下可保持正常工作压力。挠性管接头具有承受一定末端荷载的能力（末端荷载是指管接头槽口可承受沿钢管轴向负荷的能力。）图4.2-2挠性管接头连接示意图5 施工工艺流程及操作要点5.1沟槽式管道连接系统施工工艺流程：安装准备管道切割下料标记划线管道开孔、滚槽清理毛刺沟槽式管件连接、管道安装管道支架器具、设备安装管道系统试压管道冲洗通水试验验收5.2操作要点5.2.1用钢管切割机将钢管按所需长度切割，切口应平整，切口毛刺应用砂轮机磨平，使其端面平整光滑。5.2.2连接管段的长度应是管段两端口间净长度减去68mm断料，每个接口之间应有34mm间隙，并进行编号。5.2.3机械切割管材截面应垂直管轴心，允许偏差为:管径不大于100mm时，偏差不大于1mm；管径大于100mm时，偏差不大于1.5mm。5.2.4用专用滚槽机或车槽机在钢管端部压出标准深度的凹槽，镀锌钢管用滚槽方式在钢管上滚压出凹槽，壁厚钢管可用车槽方式开槽。5.2.5压槽时，管段应保持水平，钢管与滚槽机正面呈90。压槽时，应缓慢进行，槽深应符合要求；应用标准量规测量槽全周深度。如沟槽过浅或过深，应及时进行调整，槽深符合要求时再继续加工，加工过程要仔细进行检查，减少因机械及人为误差导致的滚槽偏差。5.2.6与橡胶密封圈接触的管外端，应平整、光滑，不得有划伤橡胶圈或影响密封的毛刺。5.2.7沟槽式管接头安装步骤： 1.去除钢管端部毛刺；2.把接头两处螺丝松开，将外壳分成两块；3.检查橡胶密封圈是否匹配，将密封圈唇部及背部涂润滑剂；4.将密封圈套入管道口一端；5.将另一管道口与该端管口对齐，把密封圈移到两管道口密封面处，密封圈两侧不应伸入两管道的凹槽；6.上管卡：先后在密封圈上套上两块卡箍外壳，并将边缘卡入沟槽中；7.插入螺栓，轮流上紧螺帽，用限力扳手拧紧螺栓，确保外壳两端进入凹槽直至上紧。5.2.8机械三通、四通安装步骤：机械三通、四通用于直接在钢管上接出支管。1.在钢管上用开空机开孔；2.密封圈涂润滑剂；3.将密封圈放入机械三通密封槽；4.再将机械三通外壳上去掉一个螺栓，松开另一螺帽直到螺栓端头部，将下壳旋离上壳约90度，把上壳出口部分放在管口开口处对中并与孔成一直线，将机械三通卡入钢管孔洞，孔四周由密封圈沿管壁密封，再沿管端旋转下壳（如是机械四通，下壳方法与上壳相同）使上下两壳合拢；5.用限力扳手拧紧螺栓。5.2.9法兰接头安装步骤：法兰接头可用于沟槽式管道与带法兰的设备、阀门的过渡性连接，连接螺栓采用国标螺栓。法兰管卡的螺栓孔的位置尺寸均与国标法兰相匹配。1.去除钢管端部毛刺；2.密封圈唇部及背部涂润滑剂；3.将密封圈套入管端；4.将法兰盘打开，扣到管子沟槽里；5.法兰盘组装螺栓拧紧无间隙；6.将法兰与阀门口对齐装上螺栓；7.用限力扳手拧紧螺栓。5.2.10设置支架利用吊架和支架可以控制管道的自由度，弹簧吊架能使管道充分自由，末端支架的设计和安装必须慎重考虑管道内压和温度变化引起膨胀收缩时的累计伸长、缩短量。固定支点可以用于防止由于管道膨胀和收缩引起的管道位移。5.2.11系统试压管道安装完毕，进行系统试压。在试压前，应全面检查各安装件、固定支架等是否安装到位。5.2.12其它说明：本施工技术没涉及到的问题，按建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范及施工图纸要求进行施工。6. 材料与设备6.1材料：管材、沟槽式管接头及管件、密封圈、润滑油等。6.2机具、设备6.2.1选择符合要求的滚槽机、开孔机和切管机、试压泵等。6.2.2扳手、钢卷尺、游标卡尺、木榔头、水平尺、线坠、手砂轮、压力表等。7. 质量控制7.1工程质量控制标准建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范（GB50242-2002）。7.2质量保证措施7.2.1材料控制措施1.工程中使用的镀锌钢管，管材要求镀锌层的附着力好，附着力差的管子，压制时容易发生镀锌层开裂或脱落。2.密封圈要求光滑平整无毛刺，如有凸起和凹坑，在安装前一定要进行处理，否则容易发生泄漏现象。3.管接头通常采用球墨铸铁件，特殊场合可采用耐腐蚀的不锈钢或铜。4.密封圈可根据不同的流体介质选用不同的材料，见表7.2.1-1。表7.2.1-1不同材料密封圈的应用范围材料成份适用温度颜色应用范围三元乙丙-34+150黑色冷热水、无油气体、稀酸、碱盐、多种化学品（不含碳氢化合物）。石油类介质禁用硅橡胶-40+177白色生活饮用水、热水、高温空气及某些高温化学物。石油类介质禁用丁腈橡胶-29+82橙色石油、油气、矿物油、植物油、热水。温度超过65禁用7.2.2过程控制措施1. 用切割机按正确长度切割管子，管口平整度误差应不大于1.5mm，确保连接时对接平直。2.将切割好的管子除去所有毛刺后检查管端是否清洁以及有没有深的划痕或其他缺陷。如果管端是椭圆的，应用适宜的工具使之变圆。3.在被连接管道外表面用滚槽机挤压出一个沟槽，而不破坏管道内壁结构。凹槽的宽度和深度必须符合要求，过深或过浅都不能使管接口密封严密，容易泄漏。4.橡胶圈在操作中应先用刷子将橡胶圈清扫干净后再使用。5.卡箍安装时，应对称拧紧螺栓，使橡胶圈受力均匀，确保管路密闭。 6.埋地管用沟槽式卡箍接头时，其防腐措施应与管道部分相同。7. 安装好的管道不得用做支撑或放脚手板，不得踏压，其支托卡架不得作为其他用途的受力点。8阀门的手轮在安装时应卸下，交工前统一安装完好。9水表应有保护措施，为防止损坏，管道安装时可用短管代替，统一在交工前取下短管，将水表安装好。10管道安装完成后，应将所有管口封闭严密，预留管口的临时丝堵不得随意打开，防止杂物进入，造成管道污染、堵塞。8. 安全措施8.1严格遵守有关安全生产的操作规程。8.2切割管道易出现锋利边沿，小心划伤。8.3加工管端凹槽时，小心管道爆裂。8.4不许在安装好的托、吊管道上搭设架子或拴吊物品，竖井内管道在每层楼板处要作型钢支架固定。8.5其它安全措施按工程项目施工组织设计中的安全措施执行。9. 环保措施9.1 遵守地方的各种环保管理制度，做到施工不扰民。9.2 润滑剂等化学液体废弃物设专用器具回收。9.3 固体废弃物集中堆放清理，运至指定的垃圾地点，不准随意倾倒。9.4 尽量使用噪音小的施工机械，进出机械、车辆不准随意鸣笛。9.5 高空作业的各种垃圾要集中吊运至地面，禁止在高空抛洒。9.6 施工产生的生产、生活污水要按地方的有关规定处理和排放，禁止未经处理的污水随处横流。管道水压、通水等试验用水应考虑二次利用，不得随意流淌。9.7施工现场的材料应按规格、型号分类堆放，应设废料区，标识要明确。10. 结束语沟槽式管道安装施工技术采用的沟槽管件以工厂化方式完成，连接过程的操作是非常简易的，最大限度的简化了现场操作的技术难度，无需特