沟槽式卡箍连接在消防工程中的应用

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摘要：沟槽式卡箍管道接头，是卡箍卡在管子的定位环上，保证承载足够的轴向拉力时不被拉开。

关键词：卡筛, 胶圈, 螺栓

Abstract: grooved pipe clamp connector is stuck in the tube positioning ring clamp to ensure that carry sufficient axial tension will not be opened.

Keywords: card, screen, apron, bolt

中图分类号： U213.5+2 文献标识码： A 文章编号：

一、沟槽式卡箍件使用范围

高层建筑按有关规定，建筑除设置消火栓系统外，在地下车库、商场、裙房商场、餐饮、塔楼过道等处增设自动喷淋系统。柴油发电机房设置水喷雾系统予以保护。地下商业街防火分区采用防火分隔水幕进行分隔。

1、用水量：室内消火栓不小于40L／S，室外消火栓不小于30L/S，火灾延续时间不小于3小时，白动喷淋按危险II级设计，喷水强度8L/min.m2。作用面积160 m2 ，火灾延续时间不小于l小时，水喷雾系统设计喷雾强度20L／min.m2，喷雾时间0.5小时。—次火灾总用水量1300T，其中室内消防用水量为970T。

二、沟槽式卡箍连接的工作原理

沟槽式卡箍管道接头，是卡箍卡在管子的定位环上，保证承载足够的轴向拉力时不被拉开。一般情况下，管径在DN426以下的卡箍只需2个螺栓；管径在DN426以上的卡箍需4个螺栓，即可锁紧。与法兰相比，螺栓紧固简单、方便、可靠。用卡箍连接的管子留有接管间隙，以保证管道柔性和松驰钢管应力。接管间隙的密封是靠被卡紧的橡胶圈来实现的。

沟槽式卡箍管接头需要采用专用的滚槽机，在所要连接管道的管端根据管径不同压制一圈宽约8~13mm，深约1.5~2.5mm的凹槽。

1、管卡的工作原理

1)沟槽式卡筛道接接头的安装

在安装前，先把密封胶圈套在管道上，再上卡箍和螺栓。管内介质进入胶圈内，利用介质的压力，使胶圈压紧在管端，阻止介质外漏。介质的压力通过胶圈作用在卡筛内腔。

2)胶圈密封机理

密封胶圈的站构为“C”型。利用胶圈的弹性能够对管路起到一定的密封作用。

当卡箍安装后，胶圈的高度高于管、卡箍的高度，受卡箍内部空间的限制，胶圈被进一步挤压，产生的内压遍及胶圈的整个表面，密封效果进一步增强。

管道存在介质，介质进入“C”型腔，反作用于胶圈的密封唇上，更增加了胶圈与管道的贴紧力，从而达到了自密封作用。管道内流体压力越大，胶圈的压力越大，密封性能越好。

2、卡箍密封与法兰密封的区别

法兰密封是靠垫片材料被螺栓压紧起作用。由于螺栓的紧力很难在整个圆

周达到均匀一致，因此，管道中运行的流体极易破坏已有的平衡。特别足增大

压力后，问题更加突出，跑、冒、滴、漏严重。

卡箍密封中，卡箍将胶圈封在管子的接口处，完全处在单面压紧状态。

当管道承受流体的压力时，胶圈内表面也将受力，与接触表面贴得更紧，产生

的密封效果更好。

3、沟槽式卡筛连接的特点

1)结构合理，受力强度高

沟槽式卡箍连接的结构非常简单，卡箍件的材料由球墨铸铁或铸钢生产，其强度高。沟槽式卡筛连接的工作状态相当于受压容器，介质的轴向力完全由卡筛承担，螺栓仅承受卡箍的径向力。 由于密封圈的宽度有限，径向力远远小于轴向力。法兰连接时，螺栓却承担着全部的轴向力和垫圈的压紧力。

2)良好的自封密作用

密封作用靠管道内介质对胶圈的压紧力，压力越大，密封性能越好。为防

止无压时介质的泄漏，胶圈的内径要小于管端接口的外径，胶圈在端管接口上

有预紧力，可防止介质在无压时外漏。与法兰相比，管径越大，压力越高，优

点越突出。

3)管道连接处住柔性状态

卡箍与管端之间有间隙，管子在卡箍中可少量的活动。因此，相邻两个端管允许有20 ~ 30°的转角。钢管连接后，两钢管管端之间留有间隙，允许管路轴向移动，可适应管道的膨胀、收缩；管子之间的胶圈连接，可有效降低70％以上的机械振动。

4)安装使用方便

当管道需要翻转时，只需把接头的4只螺栓拆除即可翻转任意角度，不需要割开和焊接，节约了大量辅助工作量和费用，减轻了劳动强度，缩短了施工工期。与法兰连接相比，提高工效6～8倍，且维护的工作量很小。

4、沟槽卡箍连接与丝扣连接的比较

1)在管道安装施工中，采用丝扣连接的质量要求高，丝扣加工较为困难。若镀锌钢管规格超过DN50mm以后，特别对于DN100mm、DNl25mm、DNl50mm等大规格管道，即使是施工经验丰富、级别较高的施工队伍，安装施工好较困难。

而卡箍连接方法则施工很方便。因为卡箍连接仅仅需要将管道对接、套上密封圈、

对接卡箍、拧紧螺母即可。

2）丝扣连接对压力较高的管道系统很难满座要求，对于工作压力超过1Mpa的

管道系统，采用丝扣连接很难保证无泄漏。卡箍连接目前能承受的工作压力一般为1.2 ~ 3.5Mpa，相对能满足更高工作压力管道系统的要求。

3)丝扣连接在整个管道系统安装完毕试压或使用过程中。如发生泄漏则维修更

换管道较为困难。而卡筛式连接仅需将管道两端卡箍的紧固螺栓拧开即可更换

管道，十分方便快捷，可极大地减少安装维修的工作量，缩短维修工期，从而

降低了程费用。

4)沟槽式卡箍连接的安装设备及工具只需要滚槽机和普通扳手，对施工人员的技术水平要求较低，不需要特殊技术，只要普通工人即可，要求配合的人数很少。而丝扣连接则需要套丝机、管钳，甚至电焊机等设备。当应用于大管径、高压管道系统时，要求施工人员必须经过专门的技术培训，甚至必须获得专业资质证书才可以操作，要求的配合人数也较多。

5)采用沟槽式卡箍连接可阻断噪声和振动的传播。其连接处允许有1~5mm的伸缩间隙，能吸收一定量的管道热胀冷缩。连接处允许偏斜。0 ~ 5°，可减少管道连接处的应力。安装施工中卡箍可360°旋转，在狭小空间内施工更为有利。另外，由于其加工安装为纯机械操作，施工中不动明火，所以不污染工作环境有利于职保和安放。

6)由于卡箍处不能承受过大的径向力，因此施工中—般要求在卡箍的两侧安装吊架。卡箍连接方法与其管道连接方法相比，材料费相对较高，但施工安装及使用过程中的维修费用相对较低，人工费可节省13%。综合考虑工程总投资，卡箍连接比丝扣连接略高，但比法兰连接略低。

三、沟槽式卡箍连接的施工方法

1、工艺流程

安装准备 —— 滚槽 —— 开孔

安装机械三通、四通 —— 管道安装 ——系统试压。

2、安装准备

1)检查开孔机、滚槽机、切管机、确保安全使用。

2)材料、工具的准备，包括管材、钢卷尺、扳手、游标卡尺、水平仪、

剂、木榔头、脚手架等。

3)按设计要求装好待装管子的支吊架。

3、滚 槽

1)用切管机将钢管按需要的长度切割，用水平仪检查切口断面，确保切口断面

与钢管中轴线垂直。切口如果有毛刺，应用砂轮机打磨光滑。

2)将需要加工沟槽式卡箍的铜管架设在滚槽机和滚槽机尾架上，用水平仪抄平，使钢管处于水平位置。