卡箍连接管道安装要点及案例浅析.pdf

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ACuエ程技术
卡箍连接管道安裝要点及案例浅析
李润泽牛纬涛
中国石油天然气第七建设公司山东青岛266061
摘要卡箍连接技术也称沟槽管件连接技术,自1998年开始研发至今,以其操作简单、便于检修、施工过程安全、能够保
持管道原有特性、获得良好的经济效益,在消防管道安装中逐渐取代了丝扣焊接和法兰等连接形式,并广泛的应
用于工业与民用建筑工程热镀锌钢管及镀锌钢管的连接。本文依据广西石化含硫原油加工配套工.程厂区液化石
油气鍱区(三)现场消防管道安装实际情况,对比广西石化一期工程消防管道安装及使用情况,对卡箍连接技术的
安装要点和消防嚙淋试喷情况儆简要分析。
关键词卡箍连接消防管道安装
中图分类号TE682文献标识码B文章编号1672-9323(2014)02-0074-02
传统的消防喷淋系统管道主要以丝扣和焊接法兰连接为
主。丝扣连接施工难度很大,大口径管道容易发生漏水;焊接法
兰接口破坏了接口附近的镀锌层,需要二次镀锌处理,員能保证
工程质量,但成本高,工期长。卡箍式管道连接是用压力响应式
密封圈套入两连接钢管端部,两片卡件包裹密封圈并卡入钢管
沟槽,上紧两圆头椭圆锥颈螺栓,实现钢管密封连接。中国石油
广西石化含硫原油加工配套工程厂区液化石油气罐区(三)消防
1一卡箍2一密封胶圈:3一管道
喷淋系统,控制阀以后管道均采用了内外热镀锌输送流体用无
图1接管隙结构
缝钢管,摒弃了以往的焊接法兰连接形式,采用了更符合现场施2.1安装工艺
工要求的卡箍连接形式,卡箍连接的管道总工程量1190m
首先按照先装大口径、总管、立管,后装小口径、分管的原
则,确定管道的走向及位置,明确机械配件和沟槽式配件的位
1工作原理
置,然后滚榑→开孔→安装机械弯头、三通、四通→管道安装→
卡箍式管接头主要由滚好槽的钢管端头、沟糟式机械卡箍系筑试喷
件、密封胶圈套、紧固件所组成。安装前,先将所要安裝的钢管的2.2沟槽加工要求
端头滚槽,把密封胶圈套在管道的端头上,在橡胶密封圈外侧再
将管材按所需长度用切管机切割,切口应平整,并去除毛
安装卡箍件。密封胶圈的高度高于管和卡箍的高度,套好卡箍并刺,将钢管架设在滚槽机上。选择合适的凸压轮,用水平仪调整
拧紧螺栓后,当管道内介质进入C型橡胶圈,利用介质自身的滚糟机尾架,使滚榑机与钢管处于水平位置,然后将钢管端面与
压力使橡胶圈压紧在管箍腔内,保证密封,另外橡胶圈的尺寸略滚槽机轮档板端面贴紧,使钢管与滚槽轮档板端面成90°,启
大于管箍和管道形成的空腔,螺栓拧紧后,橡胶圈进一步被挤滚糟机电机,使凸压轮均匀滚压钢管至设定的沟槽深度为止
压,密封效果进一步加强。管道端面间一般留有2~3mm间隙,用游标卡尺检查沟槽深度和宽度等尺寸,满足要求后将滚槽机
可以保证管道少量轴向位移。接管间隙密封是靠被压紧的橡胶卸荷,最后取出钢管、
来实现的,结构如图1
由于沟槽卡箍连接的特点,卡箍连接处的强度低于焊接强
度,并且卡箍位置的管道存在两个游离端,故连接处是管道最薄
2安装要点
弱的环节。在施工过程中能否在管道外壁上加工合格的沟槽,是
741石油化工建设204.02
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工程技术
沟槽卡箍连接的关键控制环节之一,否则可能会造成接口漏水,
(1)消防控制阀门后管道设计使用219×6的内外热镀锌
甚至滑脱事故,因此进行管道滚槽的加工要严格按照规范进行。输送流体用无缝钢管,到场材料外径较大,为220.5~221mm口
2.3橡胶密封安装要求
径管道,经现场压槽加工后,最大张口直径达到234.6mm,而连
确保待装钢管密封面的平整、圆滑,检查橡胶密封圈,如有接所使用的弯头均为c219(R=1.5D)标准件,外径相差较大,造
破裂需及时更换;校直管道中轴线,两端口处留有隙,将橡胶成两端受力不均,导致卡箍断开;
密封圈套上另一支钢管端部,使橡胶密封闊位于接口中间部位,
(2)部分弯头椭圆度较大,拆开下坠部分的弯头后,发现橡
不得安装在沟槽内,并在橡胶密封圈上涂抹涧滑剂(润滑剂可采胶密封圈有明显的起铍变形
用洗洁剂等,但不得采用油性润滑剂)。在橡胶密封圈外侧安装
(3)在橡胶密封圏安装过程中,部分密封圈涂抹润滑剂不
卡箍件,将卡箍凸边卡进沟槽内,双手压紧卡箍件,必要时可使够,卡箍连接处发涩,可能造成密封不严
用木锤,安装紧固件应均匀交替拧紧螺栓,拧紧力矩适中,防止
4)现场消防管墩数量较少,分布不合理,在弯头等受水流
螺栓受损。目测橡胶密封圈是否在卡箍件内,两接口处避免起冲击力较大处没有安装支撑,造成试喷结束后弯头下坠或卡箍
皱。
松动
5)测量接入现场的消防管道压力,实际为1.4MPa,高于
3试喷结果及分析
设计要求的0.7~1.2MPa。
3.1消防喷淋试喷结果
3.3.2处理措施
中国石油广西石化厂区液化石油气罐区(三)消防喷淋系统
经现场技术人员分析后,将加工后张口直径较小的管子与
控制阀门共有三个,包括两个蝶阀,一个电动球阀(主线为蝶阀弯头相连,张口直径较大的管子相互连接,尽量减少错边量,并
+电动球阀+过滤器组成,副线由蝶阀控制)。管道设计压力为在所有弯头连接处增加支架,将弯头固定。在安装橡胶密封圈的
1.6MPa,全厂设置独立的稳高压消防给水系统,压力为0.7
时候均勺涂抹润滑剂,使之与管子和卡箍紧密贴合。在安装完成
1.2MPa。当关闭电动球阀缓慢打开副线蝶阀进水的时候,消防后,为了进一步测试卡箍连接的耐压程度,我们将卡箍连接管道
喷淋正常喷水,卡箍连接处正常,当关闭副线蝶阀,电脑控制电与其它部分断开,进行耐压试验,先将管道内充满水,缓慢升压,
动球阀进水,弯头处卡箍连接部分有下坠、爆开的情况发生,消最终升至1.5倍设计压力(2.4MPa)后稳压检査,各卡箍连接部
防喷淋不能正常使用。由于在紧急情况下厂区均采用电动球阀分完好,泄压后管箍连接处外观良好,满足压力试验要求。
控制消防系统,故此次试喷不合格。
在完成以上操作后,使用电动球阀控制进水,重新进行消防
3.2结果分析
淋的试啧,在试喷过程中,原来下坠、爆开的卡箍连接处在此
手动蝶阀的开关为人工操作,开启过程的时间较长,水流量次试验中保持正常,消防噴淋能够正常使用,试喷合格。
逐渐增加,相当于先将管道充满水,再将压力升至消防喷淋工作
压力;电动球阀的开关为电脑控制,开启的过程较短,短时间内
卡箍连接技术以其简便的操作、良好的经济效益、日益完善
水流量很大,管道压力瞬间升至工作压力。
的施工技术受到越来越多的用户青睐,以其独特的构造被广泛
沟槽卡箍的密封主要通过C型密封圈实现,可形成三重密的应用于消防系统、自来水管道系统、石油化工管道系统和水处
封。不安装卡箍时靠密橡胶圈形成第一道密封,卡箍安装后,橡理工程等。随着卡箍连接方式在生产生活中越来越广泛的应用,
胶圈被卡箍进一步压紧形成第二道密封,当管道内介质进入橡也逐渐暴露出了一些问题,比如槽沟位置的镀锌层时间长了会
胶圈的C型腔,反作用于橡胶圈的密封唇上,形成自密封。沟槽脱落,露出的钢管易发生腐蚀,不适用于急速升压的管道等,这
卡箍的工作状态相当于受压容器,输送介质的轴向力由卡箍承就需要我们在施工生产过程中进一步总结改进卡箍连接技术,
担,螺