簿壁不锈钢管卡箍管件的安装方法及管件与流程

(二)
背景技术：
：：现有用于供水、燃气和消防的薄壁不锈钢管道经常使用GB/T8259、GB/T8260卡箍式管件连接，原因是这种卡箍管件具有伸缩和曲挠功能。其伸缩量≤8mm，曲挠角≤±3°，视不同的管径而不同。在薄壁不锈钢管道未问世之前，工程上都使用厚壁管道。卡箍管件厚壁管道连接结构见图4,其中：1m-被连接厚壁管。2m-厚壁管卡箍。3m-厚壁管橡胶圈。Em-厚壁管道伸缩间隙。4m-厚壁管端口开槽:δm-厚壁管槽深,Wm-厚壁管槽宽。当薄壁不锈钢管出现以后，因为成本降低，厚壁管道逐渐退出市场。卡箍管件簿壁管道连接结构见图5,其中：1n-被连接薄壁管。2n-薄壁管卡箍。3n-薄壁管橡胶圈。En-薄壁管道伸缩间隙。4n-薄壁管端口开槽:δn-薄壁管槽深,Wn-薄壁管槽宽。上述厚壁或薄壁管端口开槽加工方式均采用滚槽缩径工艺,即用滚槽机在被连两钢管端口滚压,使钢管缩径而加工出端口开槽4m和4n。加工出的槽称滚槽。在国家标准GB5135.11中，滚槽的尺寸如表4表4单位：mm在薄壁不锈钢管道的安装标准图集10S407-2中以及行业标准CJ/T156中，滚槽的尺寸如表5表5单位：mmDN658090100125150200250300滚槽深度δn2.12.12.32.32.92.92.93.64.0滚槽宽度Wn8.748.748.748.748.748.74121212按表4、表5滚槽尺寸制作的如图5的卡箍管件簿壁管道连接结构,在进行卡箍滚槽施工中，便出现了如下问题:1)即使工作水压在1MPa的供水管路中,这种卡箍管件簿壁管道连接结构也经常发生管材从卡箍中拔脱的事件。2)在工作水压1.6MPa的供水管路中，由于管材的椭圆度和滚槽端口处在滚压时形成的坡度，导致了这种拔脱事件成了必然事件。3)因为滚槽造成管道端口缩径，在通水的满管流过程中总会发生湍流，湍流造成水锤事件，而水锤的发生导致管路爆发2-4倍的突发水压，而这种特高的突发水压才是造成管道拔脱的主要原因。特别是用在消防管道中，当电动阀开启，水路突然接通时，管路因为水锤事件生成2.5-10MPa的高压水柱，在高压水柱冲击下经常发生管道被拔脱的事件。鉴于此，在重要的工程中，设计人员宁愿使用厚壁管道，也不愿意使用薄壁不锈钢管道滚槽缩径的结构和施工工艺。所以,长久以来人们一直在寻找解决卡箍管件薄壁不锈钢管的连接结构中滚槽(压槽缩径工艺)之外的其它结构和工艺。(三)技术实现要素：：本发明提出的簿壁不锈钢管卡箍管件的安装方法及管件,就是解决现有卡箍管件薄壁不锈钢管安装中滚槽出现的端口缩径、通水满管流过程发生湍流，造成水锤,最后导致管材从卡箍中拔脱的问题。技术方案：簿壁不锈钢管卡箍管件的安装方法,其特征是,有如下步骤:1)首先由被连接簿壁不锈钢管1的公称直径DN和工作水压,按表1、表2、或表3中数值；确定钢管钢材壁厚t和翻边宽度h；三个表中数值分别对应工况为:工作水压1.6MPa、2.5MPa、4MPa；钢管壁厚的误差均为±10％；在DN＝25-100mm内,翻边宽度h的误差为±3％；在DN＝125-300mm内,翻边宽度h的误差为±5％；表1单位：mm表2单位：mmDN25324050658090100125150200250300钢材壁厚t1.81.81.81.82.32.32.32.32.92.92.93.64.0翻边宽度h555778888881010表3单位：mmDN25324050658090100125150200250300钢材壁厚t2.02.02.02.52.53.03.03.03.53.54.04.55.0翻边宽度h5557788888810102)按上述确定的钢材壁厚t选择被连接两根簿壁不锈钢管1管材；按上述确定的翻边宽度h,在被连接两簿壁不锈钢管端口,用翻边机制作圆环盘状的垂直翻边4；3)将被连接两根簿壁不锈钢管端口插入整圆橡胶圈3内,且两翻边间留出伸缩间隙E；再将周向均布的带连接座的两办及以上弧状卡箍2A套在整圆橡胶圈外,组合成整圆卡箍2；最后拧紧相邻两连接座的固紧组件5。上述簿壁不锈钢管卡箍管件的安装方法所形成的管件,包括:整圆卡箍和其内的整圆橡胶圈；整圆卡箍由周向均布的两办及以上的两端带连接座的弧状卡箍组合而成,相邻两弧状卡箍通过连接座和固紧组件连接固紧；其特征是1)被连接两根簿壁不锈钢管1端口均为圆环盘状的垂直翻边4；垂直翻边的宽度h和钢管壁厚t的数值在权利要求1中表1、表2或表3数值及公差范围内；2)翻边卡箍管件外形尺寸A、B、C与现有钢管开槽卡箍管件外形尺寸相同:A为整圆卡箍2的外径；B为沿周向均布的两办及以上弧状卡箍2A的连接座2.1间最大距离；C为整圆卡箍2沿轴向X的长度。上述簿壁不锈钢管卡箍管件的安装方法所形成的管件,所述整圆卡箍2厚度Z可取为Zn-2δn；其中Zn为现有国标中簿壁不锈钢管开槽卡箍管件的卡箍2n厚度,其中δn为现有国标中簿壁不锈钢管开槽卡箍管件的开槽槽深。本发明有益效果：1)本发明卡箍翻边的安装方式及连接结构,以及由设计计算试验得到的优化的参数,由此获得的柔性接头的改进型产品,满足国标和行标所有的测试数据要求。2)本发明翻边卡箍管件设计的外形尺寸与现有开槽卡箍管件相同时,其卡箍2的厚度Z与GB/T8259、GB/T8260、GB5135.11和行标CJ/T156开槽相比大大缩小,缩小了开槽深度δn的2倍。卡箍管件重量更轻，性能更优异，使之成为用途更广泛的柔性接头。3)本发明安装方式及结构操作很简单，成本更低，可靠性极高。只要遵循不同水圧等径采用不同壁厚的管材翻边安装方式,便保证了卡箍在热胀冷缩时能够有效地进行补偿，管道的拔脱几率降低为零。4)解决了长久以来由传统滚槽缩径工艺加工薄壁不锈钢管的开槽造成的湍流和拨脱事件。因此这种安装方式及结构能广泛用于供水、燃气和消防使用的薄壁管道系统，如GB5135.11中所述的消防管道的使用。(四)附图说明图1本发明簿壁不锈钢管卡箍管件轴向剖视图(Z-X面)。图2为图1中A-A剖视后旋转90°视图(Z-Y面)。能看见沿Y向布置的固紧组件5。图3为图2中B-B剖视图(X-Y面)。能看见沿Y向布置的固紧组件5。图4现有卡箍管件厚壁管连接结构正剖视图(Z-X面)。图5现有卡箍管件薄壁不锈钢管连接结构正剖视图(Z-X面)。(五)具体实施方式本实施例1:工作水压为1.6MPa,钢管公称直径DN＝100mm。薄壁不锈钢管卡箍管件的安装方法有如下步骤:1)见图1,被连接簿壁不锈钢管1的公称直径DN＝100mm。工作水压为1.6MPa,按表1,确定钢管钢材壁厚t＝2.0mm,误差为±10％,t＝1.9-2.1mm。翻边宽度h＝8mm,误差为±3％,h＝7.76-8.24mm。2)见图1,按上述确定的钢材壁厚t＝1.9-2.1mm确定被连接两根簿壁不锈钢管1管材,按上述确定的翻边宽度h＝7.76-8.24mm,用翻边机制作圆环盘状的垂直翻边4。3)见图1,将被连接两根簿壁不锈钢管1端口从两端插入整圆橡胶圈3内,因橡胶圈弹性大,即使端口垂直翻边外径稍大于橡胶圈公称内径,也极易插入内腔。且两翻边间留出伸缩间隙E。见图2,再将周向均布的两端带连接座2.1的两办弧状卡箍2A套在整圆橡胶圈3外,组合成整圆卡箍2。见图2,图3最后拧紧相邻两连接座的固紧组件5。固紧组件由螺杆、螺毌垫圈等组成,连接座2.1有方孔2.2,螺杆穿过两方孔与螺毌旋紧。表1中是一种常用的管径标准。为了保证1.6Mpa工作水压,公称直径DN＝100mm，管材必须保证如上的壁厚t＝1.9-2.1mm。极限测试水压为工作水圧的2.5倍，即4MPa的测试水压。本实施例1上述卡箍管件簿壁不锈钢管的安装方法所形成的管件如下:1)包括组件:见图1,有整圆卡箍2和其内的整圆橡胶圈3。见图2,本实施例整圆卡箍2由周向均布的两办弧状卡箍2A组合而成,每办弧状卡箍2A周向两端各有一个连接座2.1。相邻两弧状卡箍用两端连接座和固紧组件5连接固紧。固紧组件5由螺杆、螺毌垫圈等组成,连接座2.1开有方孔2.2(同时见图3),螺杆穿过两方孔与螺毌旋紧。2)见图1,被连接两根簿壁不锈钢管1端口均为圆环盘状的垂直翻边4。被连接簿壁不锈钢管1的公称直径DN＝100mm。见表1,工作水压为1.6MPa,钢管壁厚t＝1.9-2.1mm。翻边宽度h＝7.76-8.24mm。3)翻边卡箍管件外形尺寸A、B、C与现有钢管开槽卡箍管件外形尺寸相同。见图1,图2,A为整圆卡箍2的外径。B为沿周向均布的两办弧状卡箍2A的连接座2.1间最大距离。见图3,C为卡箍2沿轴向X的长度。开槽卡箍管件外形尺寸见国标GB/T8259、GB/T8260、GB5135.11和行标CJ/T156中开槽卡箍管件中。见图1,本翻边卡箍管件的卡箍2厚度Z取为Zn-2δn；其中Zn为现有上述国标中簿壁不锈钢管开槽卡箍管件的卡箍2n厚度(见图5),其中δn为簿壁不锈钢管开槽卡箍管件的开槽槽深(见图5)。实施例2工作水压为2.5MPa,钢管公称直径DN＝100mm。薄壁不锈钢管卡箍管件的安装方法,除以下步骤,其余与实施例1相同:1)见图1,被连接簿壁不锈钢管1的公称直径DN＝100mm,工作水压为2.5MPa,见表2确定钢管钢材壁厚t＝2.3mm,误差为±10％,t＝2.07-2.53mm。翻边宽度h＝8mm,误差为±3％,h＝7.76-8.24mm。2)见图1,按上述确定的钢材壁厚t＝2.07-2.53mm选择被连接两根簿壁不锈钢管1管材,按上述确定的翻边宽度h＝7.76-8.24mm,用翻边机制作圆环盘状的垂直翻边4。表2中为工作水压为2.5Mpa确定的t和h,为了保证2.5Mpa工作水压,公称直径DN＝100mm，管材必须保证如上的壁厚t＝2.07-2.53mm。极限测试水压为工作水圧的2.5倍，即4MPa的测试水压。本实施例2上述卡箍管件簿壁不锈钢管的安装方法所形成的管件:除以下特征,其余与实施例1相同:见图1,被连接两根簿壁不锈钢管1端口均为圆环盘状的垂直翻边4。被连接簿壁不锈钢管1的公称直径DN＝100mm,工作水压为2.5MPa,由表2,钢管壁厚t＝2.07-2.53mm。翻边宽度h＝7.76-8.24mm。实施例3工作水压为4MPa,钢管公称直径DN＝100mm。薄壁不锈钢管卡箍管件的安装方法,除以下步骤,其余与实施例1相同:1)见图1,被连接簿壁不锈钢管1的公称直径DN＝100mm。见表3,工作水压为4MPa,确定钢管钢材壁厚t＝3mm,误差为±10％,t＝2.7-3.3mm；翻边宽度h＝8mm,误差为±3％,h＝7.76-8.24mm。2)见图1,按上述确定的钢材壁厚t＝2.7-3.3mm选择被连接两根簿壁不锈钢管1管材,按上述选择的翻边宽度h＝7.76-8.24mm,用翻边机制作圆环盘状的垂直翻边4。为了保证4Mpa工作水压,公称直径DN＝100mm，管材必须保证如上的壁厚t＝2.7-3.3mm。极限测试水压为工作水圧的2.5倍，即10MPa的测试水压。本实施例3上述卡箍管件簿壁不锈钢管的安装方法所形成的管件:除以下特征,其余与实施例1相同:见图1,被连接两根簿壁不锈钢管1端口均为圆环盘状的垂直翻边4。被连接簿壁不锈钢管1的公称直径DN＝100mm。见表3,工作水压为4MPa,钢管壁厚t＝2.7-3.3mm。这是常用中压管道壁厚标准。翻边宽度h＝7.76-8.24mm。当前第1页1 2 3