沟槽式连接工程应用

1、 概述

　　沟槽管件连接技术也称卡箍连接技术，已成为当前液体、气体管道连接的首推技术，尽管这项技术在国内的开发时间晚于国外，但由于其技术的先进性，很快被国内市场所接收。从1998年开始研制开发到现在，经过短短几年的开发和应用，已逐渐取代了法兰和焊接的两种传统管道连接方式。不但技术上更显成熟，市场也普遍认可，而且得到了国家法规政策的积极引导。

　　沟槽管件连接技术的应用，使复杂的管道连接工序变得简单、快捷、方便。使管道连接技术向前迈了一大步。

　　2、 沟槽连接管件简介

　　沟槽连接管件包括两个大类产品：①起连接密封作用的管件有刚性接头、挠性接头、机械三通和沟槽式法兰；②起连接过渡作用的管件有弯头、三通、四通、异径管、盲板等。

　　起连接密封作用的沟槽连接管件主要有三部分组成：密封橡胶圈、卡箍和锁紧螺栓。位于内层的橡胶密封圈置于被连接管道的外侧，并与预先滚制的沟槽相吻合，再在橡胶圈的外部扣上卡箍，然后用二颗螺栓紧固即可。由于其橡胶密封圈和卡箍采用特有的可密封的结构设计，使得沟槽连接件具有良好的密封性，并且随管内流体压力的增高，其密封性相应增强。

　　3、沟槽管件连接的优点

　　3.1 操作简单

　　沟槽管件的连接操作是非常简易的，无需特殊的专业技能，普通工人经过简单的培训即可操作。这是因为产品已将大量的精细的技术部分以工厂化方式溶入到了产成品中。一处管件连接仅需几分钟时间，最大限度的简化了现场操作的技术难度，节省工时，从而也稳定了工程质量，提高了工作效率。这也是安装技术发展的总体方向。

　而传统的焊接和法兰连接的管道连接方式，不但需要有相应技能的焊接工人，而且费时，工人的操作难度大，并存在焊接烟尘的污染。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。

　　另外，由于沟槽管件为成品件，现场所需要的操作空间小，可真正的实现靠墙靠角安装，操作难度大为减小，从而节省了占地面积，美化了管道安装的效果。

　　3.2 管道原有的特性不受影响

　　沟槽管件连接，仅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，这是沟槽管件连接特有的技术优点。如果采用传统的焊接操作，许多内壁做过防腐层的管道都将遭到破坏。因此规范规定镀锌管道，衬塑钢管、钢塑复合管等都不得使用焊接和法兰连接，否则需要二次处理。

　　3.3有利于施工安全

　　采用沟槽管件连接技术，现场仅需要切割机、滚槽机和钮紧螺栓用的搬手，施工组织方便。而采用焊接和法兰连接，则需要配备复杂的电源电缆、切割机具、焊接机及氧气和乙炔气瓶等，这就给施工组织带来了复杂性，且也存在着漏电和火灾的危险隐患。同时焊接和气割所产生的焊渣，不可避免的落入管道内部，使用中容易产生管路阀件甚至设备堵塞，也污染管内水质。

　　另外，焊接和法兰连接不可避免需要长时间的高强度的高空作业，也容易发生生产安全事故。

　　3.4 系统稳定性好，维修方便

　而传统的焊接和法兰连接的管道连接方式，不但需要有相应技能的焊接工人，而且费时，工人的操作难度大，并存在焊接烟尘的污染。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。

　　另外，由于沟槽管件为成品件，现场所需要的操作空间小，可真正的实现靠墙靠角安装，操作难度大为减小，从而节省了占地面积，美化了管道安装的效果。

　　3.2 管道原有的特性不受影响

　　沟槽管件连接，仅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，这是沟槽管件连接特有的技术优点。如果采用传统的焊接操作，许多内壁做过防腐层的管道都将遭到破坏。因此规范规定镀锌管道，衬塑钢管、钢塑复合管等都不得使用焊接和法兰连接，否则需要二次处理。

　　3.3有利于施工安全

　　采用沟槽管件连接技术，现场仅需要切割机、滚槽机和钮紧螺栓用的搬手，施工组织方便。而采用焊接和法兰连接，则需要配备复杂的电源电缆、切割机具、焊接机及氧气和乙炔气瓶等，这就给施工组织带来了复杂性，且也存在着漏电和火灾的危险隐患。同时焊接和气割所产生的焊渣，不可避免的落入管道内部，使用中容易产生管路阀件甚至设备堵塞，也污染管内水质。

　　另外，焊接和法兰连接不可避免需要长时间的高强度的高空作业，也容易发生生产安全事故。

　　3.4 系统稳定性好，维修方便

　　表1 两种连接方式费用比较

　　注：2005年沟槽管件的市场价格比2001年又有大幅下降。

　　4、 沟槽管件连接的适用范围

　　沟槽管件连接作为一种先进的管道连接方式，即可以明设也可以埋设，即有钢性接头，也有柔性接头。因此具有广泛的适用范围。

　　① 按系统分：可用于消防水系统、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、污水处理管道系统等；

　　② 按管道材质分：可用于连接钢管、铜管、不锈钢管、衬塑钢管、球墨铸铁管、厚壁塑料管及带有钢管接头和法兰接头的软管和阀件。

　　5、政策法规的支持

　　由于沟槽管件连接方式技术先进、优势明显，国内安装市场首先给予了认可，随后多部国家政策法规也给予了肯定和支持。逐步成为管道连接方式的主流技术。

　　表1 两种连接方式费用比较

　　注：2005年沟槽管件的市场价格比2001年又有大幅下降。

　　4、 沟槽管件连接的适用范围

　　沟槽管件连接作为一种先进的管道连接方式，即可以明设也可以埋设，即有钢性接头，也有柔性接头。因此具有广泛的适用范围。

　　① 按系统分：可用于消防水系统、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、污水处理管道系统等；

　　② 按管道材质分：可用于连接钢管、铜管、不锈钢管、衬塑钢管、球墨铸铁管、厚壁塑料管及带有钢管接头和法兰接头的软管和阀件。

　　5、政策法规的支持

　　由于沟槽管件连接方式技术先进、优势明显，国内安装市场首先给予了认可，随后多部国家政策法规也给予了肯定和支持。逐步成为管道连接方式的主流技术。

　《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242-2002）第4.1.3条规定：“管径大于100mm的镀锌管应采用法兰或卡套式专用管件连接，镀锌钢管与法兰的焊接处应二次镀锌”。根据本规范第4.1.1条规定，4.1.3条“适用于工作压力不大于1.0MPa的室内给水和消火栓系统管道安装工程的质量与验收”。

　　4.1.3条有三层含义：①室内消防管道与给水管道不得使用焊接管。②管径规格大于DN100时应采用法兰或卡套式连接，剔除了焊接的方式。③采用焊接和法兰方式连接时，应二次镀锌。笔者认为二次镀锌一般情况下是不可能实现的，实际上等于取消了焊接和法兰连接的可能性。

　　《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2002）第9.1.2条规定：“镀锌钢管应采用螺丝连接。当管径大于DN100时，可采用卡箍式、法兰或焊接连接，但应对焊缝及热影响的表面进行防腐处理。” 实际上也等于取消了焊接和法兰连接的可能性。

　　9.1.2条将卡箍连接列为大管径管道连接的第一位。并对法兰和焊接连接做了二次处理的规定。规范条文已向卡箍连接技术倾斜。

　　空调冷热水管道使用镀锌钢管已成为大部分设计人员的普遍做法。空调水系统水质对系统的安全和经济运行起到至关重要的作用。既然消防管道都强制性使用了镀锌钢管，没有理由空调水系统不使用镀锌钢管。

　　《自动喷水灭水系统施工及验收规范》（GB50261-96）2003年版第5.1.3条规定：“管网安装应采用螺纹、沟槽式管接头或法兰连接”；5.1.4A7条规定：用沟槽式管接头连接时，“埋地、水泵房内管道连接应采用柔性连接方式，埋地的沟槽式管接头螺栓、螺帽应做防腐处理。”5.1.5条规定：“法兰连接时，焊接法兰焊接处应重新镀锌后再连接，”这里各条文都用了“应”字，并将沟槽式管接头连接方式由明装扩展到了埋地。

　　《全国民用建筑工程设计技术措施--给水排水分册》（2003年版）第7.5.2条规定：消防给水管道“系统中管径≤DN80mm时，采用螺纹连接，管径＞DN80mm时，可采用卡箍连接、法兰连接或焊接。因卡箍连接要求的施工空间小，便于维修，是目前较佳的连接方式。”

　《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242-2002）第4.1.3条规定：“管径大于100mm的镀锌管应采用法兰或卡套式专用管件连接，镀锌钢管与法兰的焊接处应二次镀锌”。根据本规范第4.1.1条规定，4.1.3条“适用于工作压力不大于1.0MPa的室内给水和消火栓系统管道安装工程的质量与验收”。

　　4.1.3条有三层含义：①室内消防管道与给水管道不得使用焊接管。②管径规格大于DN100时应采用法兰或卡套式连接，剔除了焊接的方式。③采用焊接和法兰方式连接时，应二次镀锌。笔者认为二次镀锌一般情况下是不可能实现的，实际上等于取消了焊接和法兰连接的可能性。

　　《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2002）第9.1.2条规定：“镀锌钢管应采用螺丝连接。当管径大于DN100时，可采用卡箍式、法兰或焊接连接，但应对焊缝及热影响的表面进行防腐处理。” 实际上也等于取消了焊接和法兰连接的可能性。

　　9.1.2条将卡箍连接列为大管径管道连接的第一位。并对法兰和焊接连接做了二次处理的规定。规范条文已向卡箍连接技术倾斜。

　　空调冷热水管道使用镀锌钢管已成为大部分设计人员的普遍做法。空调水系统水质对系统的安全和经济运行起到至关重要的作用。既然消防管道都强制性使用了镀锌钢管，没有理由空调水系统不使用镀锌钢管。

　　《自动喷水灭水系统施工及验收规范》（GB50261-96）2003年版第5.1.3条规定：“管网安装应采用螺纹、沟槽式管接头或法兰连接”；5.1.4A7条规定：用沟槽式管接头连接时，“埋地、水泵房内管道连接应采用柔性连接方式，埋地的沟槽式管接头螺栓、螺帽应做防腐处理。”5.1.5条规定：“法兰连接时，焊接法兰焊接处应重新镀锌后再连接，”这里各条文都用了“应”字，并将沟槽式管接头连接方式由明装扩展到了埋地。

　　《全国民用建筑工程设计技术措施--给水排水分册》（2003年版）第7.5.2条规定：消防给水管道“系统中管径≤DN80mm时，采用螺纹连接，管径＞DN80mm时，可采用卡箍连接、法兰连接或焊接。因卡箍连接要求的施工空间小，便于维修，是目前较佳的连接方式。”