柔性连接管道施工工法作者:李四江 编制日期:2001年3月11日 中建一局集团四公司 国家电力调度中心项目经理部柔性连接管道施工工法前言 柔性连接管道系统是国际上在本世纪二十年代发展起来的一种新兴管道连接方式，它与其它管道连接方式如焊接、法兰、丝扣连接相比，具有连接方便、严密牢固、性能可靠的优点。1.特点1.1 利用标准的带沟槽钢管和接头，用Firelock角度调节卡箍正向夹紧管子，所达到刚度可以抵抗扭力载荷和弯曲载荷。1.2 管道柔性连接配管系统柔性好，能适应管道的膨胀、收缩、偏转现象，可减少震动，吸收膨胀和收缩量。1.3 管道柔性连接配管系统采用独立的带槽管道，用橡胶垫圈进行密封，依靠外置的螺栓卡箍外壳来联成一体，可减少噪音和震动的传递。1.4 管道柔性连接配管系统拆装方便，只要拆开二只卡箍（总共四只螺栓），就可对管道进行清洁、维修、以及作系统扩展或变更；同时该系统调整简便，在其拼紧之前允许管道、管接件或卡箍作完全转动，以便进行校直对准，这种配置可避免法兰安装时出现的双孔化。 2适用范围 本工法适用于工业与民用建筑内的消防用水、给水、热水系统供水管道的安装。压力分2.1Mpa和3.5 Mpa两种，适用温度为-340C-+1400 3. 工艺原理 本工法是用压力响应式密封圈套连接钢管端部，用两片卡件包裹密封圈并卡入钢管沟槽，拧紧两头椭圆颈螺栓，以实现钢管的密封连接(图3)。 图3 沟槽管件安装示意图4.工艺流程及操作要点材料进场检验钢管滚槽加工机械接头安装机械三通安装质量检验钢管开孔加工安装技术培训4.1 工艺流程： 4.2 操作要点4.2.1 安装技术培训 通过现场讲解、练习，让施工人员掌握管道连接配件的性能及安装方法；同时要求施工人员熟记钢管滚槽加工时的深度。4.2.2 材料进场检验检查材质证明及相关资料是否齐全； 管材内外光滑、平整，无裂纹、凹陷、镀锌均匀等。4.2.3 钢管滚槽加工1 钢管定尺裁断，并去管口毛刺。2 钢管调平放入滚槽机滚轮之间。3 下压手动液压泵使滚轮顶到钢管外壁。4 滚轮顶到钢管外壁时，使手动液压泵回油阀关闭并调节刻度到管子尺寸刻位处。5 踏动滚槽机开关同时下压手动液压泵，到达标尺位置。6 检查密封是否有损伤，并检查滚槽深度（表4.2.3-1）。表4.2.3-1 不同外径钢管的沟槽深度钢管外径(mm)沟槽底直径(mm)最大最小76.172.2671.8088.984.9484.48108.8104.58104.07114.3110.08109.57158.8153.21152.45165.1160.78160.22219.1214.4213.76273.0268.28267.59说明:沟槽深度必须在以上表格所示的最大值和最小值之间。7 管道端头距槽边15mm，沟槽宽度8mm。（图4.2.3）4.2.4 钢管开孔加工。（图4.2.4）1 将开孔机定位在所要开孔的管壁上。2 锁紧钢管。3 开孔器钻头定位。4 启动开孔器钻孔。5 去掉孔处的毛刺，以免刺破胶圈。 图4.2.44.2.5 机械接头安装方法1 检查管道末端。管道末端外壁必须光滑，凸起以及压痕，以保证垫圈的密封。2 检查垫圈。垫圈要平整无裂纹，并用润滑油均匀涂在垫圈边缘及外侧。3 安装垫圈。把垫圈套在管道端头，并保证垫圈边缘不超出管道端头。4 连接管道。把管道排在一条直线上，将管道两端对接一起，然后滑动垫圈到两管沟槽中心位置，不让垫圈偏向任何一边。5 合上卡箍。把卡箍放在垫圈上并确保卡口边缘在沟槽内。6 安装螺栓。紧固螺母，均匀地拧紧两边螺母，（注：不均匀上紧螺母将导致垫圈变形）使卡箍两端紧密结合在一起。4.2.6 机械三通安装方法1 准备工作。将三通一只螺栓卸开，并把另一只螺栓的螺母松开与螺栓末段对齐（不要将之卸下）然后把垫圈去处。2 检查垫圈。在垫圈表面抹上润滑油，便于保证安全密封，同时把检查后的垫圈放入卡口内正确的位置。3 安装机械三通。先把卡口下半部分转动90度，再把上半部分安放在管道上，使之与所开孔在同一直线，并转动下半部分回位。4 插入螺栓，用手试拧螺母，观察卡口、接口是否对应，然后用扳手均匀的拧紧螺母，直至上半部分卡口在垫圈覆盖面内表面完全接触固定。5.材料5.1 本工法采用Victaulic国际公司管道柔性连接配管系统。5.2 沟槽铸件为高延伸率球墨铸铁,符合美规ASTM=536。 铸铁表面浸无铅防锈漆或热浸镀锌。5.3 密封橡胶圈材料符合美规ASTM=2000材质性能技术参数。5.4 螺栓为高强度鱼尾螺栓，符合美规ASTM=183，最低拉力7600kg/cm2 螺栓镀锌符合ASTM=164。5.5 005型刚性接头。 这种刚性接头具有一种角度调整结构（独特的专利设计），在夹紧沟槽时允许壳套产生偏移，其支撑要求和悬挂要求都与普通的法兰连接系统相一致。（图5.5）5.6 75型柔性接头。 适用于中等压力的地方，具有吸收噪音、接纳地震应力性能。（图5.6）5.7 FireLocK 管道配件。 专为消防应用而设计，其流体动力结构形成了比标准管接件更短的中心到端面的尺寸，外形上有显著凸鼓，可以让水流平稳地通过，保持了与标准全流型管道接件相同的流动特性。（图5.7）5.8 920型机械三通。 可提供快速简便的管道中部出口，而无需进行焊接，其密封垫是压模制成符合管道外径要求，是一种压力响应设计结构，可依靠管道内部的压力或真空度而得到进一步的加固增强。（图5.8）图5.5图5.6图5.7 图5.86.机具设备表6 机具设备VE272FS型开槽机HCT905型开孔机开孔器功率：220V/1PH/50。重量：109kg。工作容量：42.4-219.1mm。功率：220V/1PH/50。重量：20kg。各种规格。7.劳动组织及安全7.1 劳动组织（按建筑面积70000m2综合办公楼记）（表7.1）表7.1分项名称施工人员数量（人）钢管开孔3钢管压槽3安装157.2 安全 管道连接使用开槽机、开孔机时应遵守电动工具安全操作规程，注意防潮和脏物污染。8.质量要求8.1 外观验收8.1.1 管件外部防锈漆无明显破损。8.1.2 接头部分两片铸铁螺栓紧固均匀，即两片铸件接口处缝隙密合。8.1.3 刚性连接处的管件与管材垂直。8.1.4 机械三通支管要与管件垂直，无倾斜角度，机械四通保持与干管垂直、水平。8.2 打压试验8.2.1 管道系统安装完成后进行打压试验。8.2.2 其在消防系统上管件可最低承压21Bar，打压时测试2倍压力，5分钟无泄漏则可以视为合格。9.效益分析表9.1 效益分析表丝扣连接焊接法兰连接沟槽连接管材车丝后牙口处易断裂、腐蚀、使用年限短。焊道因金相变化会产生界面腐蚀，焊道内壁无法进行防腐处理，使用年限短。因金相变化会产生界面腐蚀，安装有一定的难度。如二次镀锌，人工费和镀锌费用提高一倍。对管路之热膨胀冷缩、噪音、振动、斜偏均能克服，无需特殊工种，施工场地即安全又无污染，安装快速简易，工程总费用可节约15%左右，沟槽配件寿命同管身相同，成本高40%-60%。10.工程实例 座落于北京市长安街西单路口的国家电力调度中心工程由中建一局四公司总承包施工。总建筑面积为74052平方米，地下三层，地上十二层，建筑高度为50.3米。其消防水系统全部采用柔性连接管道系统，用各种配件80-150约4000个左右，严格按本工法施工。管道系统强度试验一次成功，无一处漏水点，质量评为优量，得到监理和业主的一致好评。7