管道連接標準及質量控制
1.前言
溝槽連接最初是應用在消防管道的連接系統，興起于50年代的美國。1998年我國開發溝槽式管件成功并投放市場，2001年制定了相應的行業標準（標準號：CJ/T156-2001）, 2003年出版了《溝槽式連接管道工程技術規程》CECS151-2003 標準，管道溝槽連接的質量標準執行國家有關規范：《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范GB50242-2002、《通風與空調工程施工質量驗收規范》GB50243-2002、《自動噴淋滅火系統施工及驗收規范》GB50261-2005。管道溝槽式連接具有強度高、安裝維護方便等優點，目前在消防系統、空調系統、雨水系統均已得到普遍應用。
2.特點
2.1快捷：不需焊接和二次鍍鋅，安裝緊固螺栓無方向要求，管道安裝速度比傳統的焊接、絲扣連接及法蘭連接快三倍以上。
2.2簡便：它比法蘭輕，只有兩條緊固螺栓，不需要對孔對鎖，安裝時無特殊要求。
2.3可靠：選用高強度的球墨鑄鐵，使用壽命長?？ü?、墊圈與管端溝槽系全圓周壓緊，管端拉力強度大，試驗壓力達4.2Mpa，溫度-30℃—100℃，真空度可達0.08Mpa。
2.4安全：溝槽式管接頭施工時無需電源，不需電、氣焊接，不會因焊接使管路中的設備及閥門損壞，不會因焊渣四濺引起火災。
2.5經濟：比法蘭連接節約總工程費用的20%左右。
2.6隔振：溝槽管件中的密封墊圈可隔斷噪音及振動的傳播。
2.7無污染：溝槽管件安裝不存在焊渣和破壞鍍鋅層的問題，故可確保管道暢通。連接后的管道尤其消防噴淋系統不會因其他方式的連接而產生銹渣堵塞管道中的設備、噴淋頭等。
2.8應用廣泛：溝槽式管件可與（除非金屬管道外）任何管道連接，特別是對有防腐要求的管道能起到很好的保護作用。
2.9維護方便：拆卸維修只需松開螺栓、拆下卡箍即可，便于管路續接、更換、轉動方向。
3.材料性能
3.1卡箍為高延伸率球墨鑄鐵QT450-12（符合GB1348-1988）。
3.2密封墊圈一般為三元乙丙(EPDM)材料的橡膠圈，根據不同要求，也可用硅橡膠或丁腈橡膠的膠圈。
4.工藝原理
4.1卡箍為環管道自動定心式，環繞并壓緊墊圈，達到密封目的?？ü績染壡度牍艿蓝瞬康沫h行溝槽之中，從而保證被連接的兩根管道在卡箍的中間位置固定。
4.2墊圈為“O”型橡膠圈，靜態時抓住管道末端表面形成初次密封；卡箍鎖緊時墊圈受到來自卡箍內部限制的壓力，被動壓制在管道末端，形成二次密封；管道內液態介質進入“O”型圈內腔，反作用于墊圈唇邊，從而使墊圈唇邊與管道末端無間隙的緊密配合，形成三次密封。也就是說，管道內介質壓力越大，密封性能越好（相對而言）。
5.工藝流程及操作要點
5.1工藝流程
5.1.1管接頭安裝流程
選擇壓槽配輪、調整托架高度→滾槽→檢查管端、除去毛刺→檢查橡膠圈、涂潤滑劑→安裝橡膠密封圈→安裝溝槽連接件→插入螺栓→用限力扳手緊螺母。
5.1.2機械三通、四通安裝流程
安裝準備→開孔→檢查開口、除去毛刺→檢查橡膠圈、涂潤滑劑→密封圈放入機械三通、四通密封槽內→安裝機械三通、四通溝槽連接件→插入螺栓→用限力扳手緊螺母。
5.1.3法蘭盤（分體式法蘭）安裝流程
選擇壓槽配輪、調整托架高度→滾槽→檢查管端、除去毛刺→檢查橡膠圈、涂潤滑劑→將橡膠密封圈套入管端→將法蘭盤打開扣到管子溝槽內→將法蘭與設備端口對齊→插入螺栓→用限力扳手緊螺母。
5.2操作要點及注意事項
5.2.1安裝準備
5.2.1.1批準的設計圖紙和施工方案已進行技術交底。
5.2.1.2工程所用材料、工、機具、腳手架及電源、水源等已準備就緒，能夠滿足正常施工要求。
5.2.1.3對施工人員已進行了必要的技術培訓。
5.2.1.4按管路設計及結合現場情況安裝管道的支架、吊架。
5.2.2滾槽
5.2.2.1滾槽機是在使用溝槽接頭作為管道連接件時，對管子進行預處理的專用工具。工作原理是利用轉動的下壓輪帶動管子轉動，隨著施加在上壓輪上的壓力不斷加強，上壓輪、管端及下壓輪之間相互作用，從而利用壓輪的結構在管端的固定位置壓制出一定深度、寬度的環形溝槽。
5.2.2.2滾槽機應放置在寬敞平整的場所，避免機器在滾槽時震動而影響壓槽質量，如機器不水平，應通過調節地腳螺絲進行調整，直到水平為止。
5.2.2.3根據管子大小制作好管子支架，支架高度要求能夠調整，且擺放平整，并能通過支腳螺絲調整水平，管子轉動部位應安裝軸承。
5.2.2.4壓制管子前要調試油壓。
5.2.2.5根據管道規格的不同調整限位，使壓制的溝槽寬度、深度在規定范圍之內。
5.2.2.6壓輪需要根據管子規格選用，裝上壓輪后要檢查上、下壓輪是否對中，否則應進行適當調節。
5.2.3滾槽操作
5.2.3.1用切管機將鋼管按所需長度切斷，切口應平整（見下表），管端無裂縫、凹凸、縮口、熔渣、氧化物、污物、油漆、鐵銹，切口處若有毛刺，應用砂輪機打磨平整，管端至待壓溝槽段的表面應平整，無凸凹，無變形，其長度不少于60mm。
管材切割端面傾斜允許偏差（mm）
| 公稱直徑DN | 切割端面傾斜角允許偏差e |
| ≤80 | 0.8 |
| 100～150 | 1.2 |
| ≥200 | 1.6 |
切割面傾斜角偏差
5.2.3.2將需加工溝槽的鋼管架設在滾槽機和滾槽機尾架上。
5.2.3.3用水平儀調整滾槽機尾架、滾槽機、鋼管處于水平位置。
5.2.3.4將鋼管端面與滾槽機下滾輪擋板端面貼緊，即鋼管與滾槽機下滾輪擋板端面成90度。如下圖：
5.2.3.5啟動滾槽機，徐徐壓下千斤頂，使上壓輪均勻滾壓鋼管至預定的溝槽深度為止，停機。
5.2.3.6用游標卡尺、深度尺檢查溝槽的深度和寬度等尺寸（見下表），確認符合標準要求。
鋼管最小壁厚和溝槽尺寸（mm）
|
序 號 |
項 目 | ||||||
|
公稱直徑 DN |
鋼管外徑 DC |
最小壁厚 @ |
管端至溝 槽邊尺寸 A﹢0.0﹣0.5 _ |
溝槽寬度 B﹢0.5﹣0.0 |
溝槽深度 C﹢0.5﹣0.0 |
溝槽外徑 D1 |
|
| 1 | 50 | 60 | 3.50 | 14.5 | 9.5 | 2.2 | 55.6 |
| 2 | 65 | 76 | 3.75 | 71.6 | |||
| 3 | 80 | 89 | 4.00 | 84.6 | |||
| 4 | 100 | 114 | 4.00 | 16 | 109.6 | ||
| 5 | 125 | 140 | 4.50 | 135.6 | |||
| 6 | 150 | 159 | 4.50 | 154.6 | |||
| 7 | 200 | 219 | 6.00 | 19 | 13 | 2.5 | 214.0 |
| 8 | 250 | 273 | 6.50 | 268.0 | |||
鋼管溝槽尺寸圖
5.2.3.7千斤頂卸荷、取出鋼管。
5.2.4開孔機及其操作
5.2.4.1開孔機是使用于開孔式連接系統的管子預加工工具，使用時將開
孔機固定于主管上，啟動電源開關，通過環形鉆鋸在主管上開出所需要的孔。適用于安裝開孔式接頭（機械三通、機械四通）。
5.2.4.2電源接通后，啟動檢查電機及相關部件是否轉動靈活，是否有異樣的聲音，轉速是否適當，檢查是否有雜物。根據需要開孔的管子和安裝的管件，選用正確的開孔鋸。啟動電機，扳動手柄，使開孔器徐徐向下，接近管子時，察看開孔位置是否正確，開孔時，手柄下壓應緩慢，并不斷冷卻開孔器，開孔結束后，關閉電機，卸下機器，小心輕放，不得在地上拖動機器。
5.2.5管道連接和卡箍接頭安裝
5.2.5.1再次檢查確認管端及壓好的溝槽深度、寬度是否符合要求。
5.2.5.2檢查橡膠密封圈是否損傷。
5.2.5.3把橡膠密封圈放在管端上，在密封圈的唇邊和外側，均勻涂抹一層潤滑劑或硅潤滑劑。
5.2.5.4連接管端和外殼。
5.2.5.5把管端集合在一起，兩管之間縫隙對準橡膠密封圈中心，保證管道中軸線保持一致，橡膠密封圈部分不應延伸到槽中。 在接頭螺孔位置，穿上螺栓，并均勻輪換用手擰緊螺母。然后檢查確認接頭凸邊全圓周卡進兩管道的溝槽中。為防止橡膠密封圈起皺或異樣變形，應輪流地上緊螺母，上緊力矩應適中，嚴禁用大扳手上緊小螺栓，以免上緊力過大，螺栓受損傷，保證一個剛性的結合。
5.2.6機械三通、四通的安裝
5.2.6.1安裝機械三通、機械四通時，應使用開孔機在接頭部位開孔。
5.2.6.2用鏈條將開孔機固定于鋼管預定開孔處，將開孔機調整至水平。
5.2.6.3啟動電機。
5.2.6.4操作設置在開孔機支柱頂部的手輪，轉動手輪緩慢向下，在開孔處適量添加潤滑劑（保護鉆頭）、完成鉆頭在鋼管上開孔。
5.2.6.5清理鉆落的金屬塊和開孔部位殘渣，孔洞有毛刺，需用砂輪機打磨光滑。
5.2.6.6將機械三通、四通置于鋼管孔洞處，將密封圈放入機械三通、四通密封槽內，再將機械三通、四通卡在鋼管孔洞上，用限力扳手擰緊螺栓即可。注意機械三通、四通、橡膠密封圈與孔洞間隙均勻，應均勻交替地緊固螺栓，力矩適中即可。
5.3溝槽管件安裝及注意事項
5.3.1溝槽管件管接頭的分類及用途
5.3.1.1溝槽管件管接頭分為剛性管接頭a和撓性管接頭b。
（a）剛性卡箍接頭 （b）撓性卡箍接頭
5.3.1.2直管管段宜采用剛性接頭。在管段上每4～5個連續的剛性接頭間，應設置一個撓性接頭。
5.3.1.3直管與管件連接宜采用剛性接頭。對有溫度補償功能的彎管、折
線形管道，應在其產生角變位的管段上采用撓性接頭。
5.3.1.4埋地管道宜采用撓性接頭。室外埋地管道進墻外側第一個接頭必須采用撓性接頭，且撓性接頭離外墻面距離不宜大于300mm。
5.3.1.5接頭不得安裝在墻體、梁、板、柱內，接頭與結構外壁的凈距
不得小于200mm。
5.3.1.6管道連接必須遵循先裝大口徑、總管、立管，后裝小口徑、支管的原則，安裝過程中不可跳裝、越級裝，必須按順序依次安裝，以免出現段與段之間連接困難和影響管路整體性能等現象。 5.3.2機械三通、機械四通安裝要求
5.3.2.1機械三通安裝間距不應小于500mm，機械四通安裝間距不應小于1000 mm。
5.3.2.2機械三通、機械四通連接時采用支管接頭最大允許管徑見下表：
|
主管公稱直徑 （DN） |
支管公稱直徑DN | |
| 機械三通 | 機械四通 | |
| 50 | 25 | — |
| 65 | 40 | 32 |
| 80 | 40 | 40 |
| 100 | 65 | 50 |
| 125 | 80 | 65 |
| 150 | 65 | 80 |
| 200 | 125 | 100 |
5.3.3.1溝槽法蘭可分為轉換法蘭、分體式法蘭。
5.3.3.2轉換法蘭適用于中低壓力管路連接使用，凹凸不平環境的管路；分體式法蘭適用于任何管道連接系統（鑒于此法蘭安裝時在個別部位不
易對口，宜謹慎選用）。
5.3.3.3法蘭安裝首先應清理接觸端面，檢查是否有制造缺陷，然后在法蘭下部預裝兩個螺栓，用手將螺母帶緊，此螺栓有助于對墊片進行定位，并將法蘭保持在恰當的位置。將墊片插入兩個法蘭端面縫隙中，然后插入其余螺栓。緊固螺栓時應依次交叉旋緊，不得采用環繞旋緊的方式，這樣有助于清除過于集中的壓力。在正常使用一段時間后，應檢查所有的螺栓是否有松動并進行必要的再次緊固。
5.4 溝槽管件連接管道支（吊）架安裝要求
5.4.1支（吊）架的型式、材質、加工尺寸和制造質量等應符合國家現行有關標準的規定，要求安裝牢固，位置正確。
5.4.2支（吊）架安裝應按下列規定進行控制
5.4.2.1垂直管道支架（管卡）：當樓層高度不大于5m時，每層必須安裝1個；當樓層高度大于5m時，每層不少于2個。當立管上無支管接出時，支架（管卡）安裝高度宜距地面1.20～1.60m。
5.4.2.2水平管道支（吊）架應設置在接頭（剛性接頭、撓性接頭，支管接頭）兩側和三通、四通、彎頭、異徑管等管件兩側。支（吊）架與接頭的凈距離不應小于150 mm和大于300 mm。
5.4.3在消防系統管道安裝中，下列位置應設置固定支架（吊架）
5.4.3.1垂直管道的底部。
5.4.3.2垂直管道接出支管的三通、四通、彎頭等部位。
5.4.3.3垂直管道因自由長度較長而需要支承本身重量的部位。
5.4.3.4水平管道接出支管處。
5.4.3.5 管道安裝時，應及時安裝、固定和調整支（吊）架，不得使用臨時支（吊）架。支（吊）架與管道接觸應緊密。
|
公稱直徑 DN（mm） |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 |
65 |
80 |
100 |
125 |
150 |
200 |
250 |
|
| 剛性卡箍連接 | 2.10 | 3.00 | 3.65 | 4.25 | 5.15 | 5.75 | |||||||
| 撓性卡箍連接 | 2.40 | 3.00 | 3.60 | 4.20 | 4.80 | ||||||||
5.5.1管道工程安裝完畢后應進行管道系統的壓力試驗。壓力試驗前應全面檢查各管件、支吊架是否安裝到位，且牢固可靠，檢查管堵、盲板是否全部安裝完畢。
5.5.2管道壓力試驗的介質應采用清水。試驗壓力、持壓時間、試壓合格標準，應根據不同的管道系統工程分別按現行國家標準《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范》GB 50242-2002、《通風與空調工程施工質量驗收規范》GB50243-2002、《自動噴水滅火系統施工及驗收規范》GB 50261-2005及地方標準等執行。
5.5.3管道試壓時，不得轉動卡箍件和緊固件。需拆卸或移動溝槽管件時，必須在管道降壓將水排出后進行。
5.5.4在管道水壓試驗后，應進行沖洗，消防給水管道的清洗應按《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范》GB 50242-2002、《自動噴水滅
火系統施工及驗收規范》GB 50261-2005現行國家標準及地方標準執行。
6.機具設備
| 序號 | 名稱 | 型號規格 | 單位 | 數量 | 備注 |
| 1 | 滾槽機 | 臺 | 1 | ||
| 2 | 管道開孔機 | 臺 | 2 | ||
| 3 | 切管機 | 臺 | 1 | ||
| 4 | 切割機 | 臺 | 1 | ||
| 5 | 限力扳手 | 個 | 4 |
7.1所有施工機械設備應安排專人操作，禁止帶病運行。
7.2切管、滾槽時，設備必須放置平穩。
7.3管道安裝時，操作平臺或梯子必須穩固，操作平臺上部四周應有防護。
7.4通道處腳手架、梯子登高作業時應安排專人看護，人字梯應系限張繩。
7.5高空作業（垂直墜落2米以上含2米）時必須佩帶安全帶。
7.6使用機具前必須檢查測試漏電開關、導線絕緣性能是否完好。
7.7管道溝槽連接不建議在下述情況使用：
7.7.1施工環境溫度低于日均5℃
7.7.2公稱直徑小于DN100的管道
7.7.3由于設備運行管道易產生震動及管道內壓力波動較大的場所
7.7.4管道通過冷庫、烘干室等環境溫度較為特殊的場所
7.7.5室外直接埋地安裝的管道。