摘要：溝槽式卡箍管道連接技術(shù)在我國消防系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，與法蘭和焊接施工技術(shù)相比較具有結(jié)構(gòu)合理、強度高自密封作用、使用壽命長、連接管道處于柔性狀態(tài)的優(yōu)點，并且安裝和維修簡潔、方便，在消防管道具有較高的推廣價值。
　　關(guān)鍵詞：卡箍，柔性，管道連接，密封膠圈
　　前言
　　隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，大規(guī)模的消防管道被廣泛應(yīng)用，管道的材料一般選用鍍鋅鋼管。鍍鋅管道具有耐腐蝕，不易污染輸送介質(zhì)的優(yōu)點。然而對于管道尺寸DN≥100的鍍鋅管來說，絲扣連接很難滿足壓力要求，并且施工難度大。對于管道尺寸DN>150的管道往往采用焊接。以前老的施工方法有管道焊接施工，法蘭連接；然后編號拆卸，到工廠進行二次鍍鋅；再對號連接。這樣一來必然延長了施工工期，增加了施工成本。鍍鋅管溝槽式卡箍連接是近幾年在國內(nèi)建筑系統(tǒng)常用的一種連接方式，其施工方法克服了套絲困難，焊接二次鍍鋅的問題，具有安裝維修方便快捷的優(yōu)點，目前正在建筑消防管道上大量推廣使用。
　　1、溝槽卡箍的基本結(jié)構(gòu)形式和工作原理
　　溝槽式卡箍是卡箍卡在管道的環(huán)槽上，保證管道受足夠的軸向拉力時不被拉開，卡箍只需兩條螺栓即可鎖緊，與法蘭相比緊固簡單、方便、可靠。用溝槽卡箍連接的管子，管道端面直接一般留有2~3mm間隙，可以保證管道少量軸向位移。接管間隙密封是靠被壓緊的橡膠圈來實現(xiàn)的，結(jié)構(gòu)如圖：
　　溝槽卡箍工作原理是管道內(nèi)介質(zhì)進入C型橡膠圈，利用介質(zhì)自身的壓力使橡膠圈壓緊在管箍腔內(nèi)，保證密封，另外橡膠圈的尺寸略大于管箍和管道形成的空腔，螺栓擰緊后，橡膠圈進一步被擠壓，密封效果進一步加強。
　　2、溝槽卡箍管件連接特點：
　　2.1結(jié)構(gòu)合理，受力強度高
　　溝槽卡箍的工作狀態(tài)相當于受壓容器，輸送介質(zhì)的軸向力由卡箍承擔，螺栓承擔徑向力，由于卡箍的寬度有限徑向力遠小于軸向力。法蘭連接時，螺栓承擔全部的軸向力和墊圈壓緊力。
　　2.1良好的密封作用
　　溝槽卡箍的密封主要通過C型密封圈實現(xiàn)，可形成三重密封。不安裝卡箍時靠密橡膠圈形成第一道密封；卡箍安裝后，橡膠圈被卡箍進一步壓緊形成第二道密封；當管道內(nèi)介質(zhì)進入橡膠圈的C型腔，反作用于橡膠圈的密封唇上，增加了密封唇上，形成自密封。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，溝槽管箍連接的系統(tǒng)滲漏率在1%左右，遠低于螺紋連接。
　　2.3安裝和維修快捷、方便
　　溝槽卡箍安裝只需一把扳手即可，不需要割開和焊接，節(jié)省了大量輔助工作量和費用。通過拆卸卡箍，即可方便更換維修，特別是局部檢修，只需要松開兩個卡箍即可任意一段管道平移出檢修，避免絲扣連接需大量拆除管道，焊接需切割才能維修的困難。
　　3、溝槽卡箍的技術(shù)性能分析
　　3.1管道壁厚減薄對管道承壓影響
　　溝槽卡箍連接的管道，管道經(jīng)過溝槽機擠壓后管壁將會減薄，減薄后的管道對使用性能是否有較大的改變，這是十分關(guān)心的問題。根據(jù)對多組滾壓后的管道進行測量，對于不同的管道槽深一般在1.6~2.7mm，減薄率在8%左右。
　　對于鍍鋅鋼管DN50~150滾槽后，管道滾槽處的最小壁厚見表1，根據(jù)下面公式計算出管道的允許承壓，有表1明顯看出，管道的工作壓力遠小于管道的允承壓力，因此鍍鋅鋼管的減薄不影響建筑消防管的正常使用。
　　P=(1-C)•δ/D×200•[ε]•φ
　　式中：P——管道的允許承壓（MPa）
　　C——管道壁厚的附加量（mm）
　　D——管道外徑（mm）
　　δ——減薄后壁厚率(%)
　　[ε]——材料的許用應(yīng)力(fkg/mm2)
　　表1滾槽后管道承受壓力

　　3.2管道內(nèi)徑減少對管道系統(tǒng)阻力的影響
　　鍍鋅鋼管在滾槽后，滾槽部位的內(nèi)徑減少對管道阻力的損失也值得注意，有人對現(xiàn)場的滾槽后管徑減少進行了測量計算，得出滾槽后管道內(nèi)徑減少率約在5%左右，其阻力為：常用的一個90°彎頭增加管道阻力為0.3~0.4，溝槽卡箍連接管道阻力約為0.02，占彎頭阻力的5~6%，因此就整個系統(tǒng)而言，溝槽卡箍連接對系統(tǒng)阻力影響不大。
　　3.3溝槽卡箍連接成本分析
　　溝槽管箍連接管件的價格對消防系統(tǒng)的初期投資有一定影響，造成投資增加。采用溝槽卡箍連接比分段法蘭連接投資高，但是溝槽卡箍連接減少了二次鍍鋅的費用，在整個工程造價上與法蘭連接相近。綜合考慮后期的維護，溝槽卡箍連接綜合效益較高。
　　4、溝槽加工要求
　　由于溝槽卡箍連接的特點，卡箍連接處的強度低于焊接強度，并且卡箍位置的管道存在兩個游離端，故連接處是管道最薄弱的環(huán)節(jié)。在施工過程中能否在管道外壁上加工合格的溝槽，是溝槽卡箍連接的關(guān)鍵之一，否則可能會造成接口漏水，甚至滑脫事故。對此進行管道滾槽要嚴格按照規(guī)范進行，符合下表：
　　

　　5、施工中應(yīng)注意問題
　　鍍鋅鋼管溝槽卡箍連接國家技術(shù)規(guī)范及施工驗收規(guī)范相對滯后，給施工、監(jiān)理造成困難。滾槽質(zhì)量好壞，是影響卡箍連接的關(guān)鍵因素，施工中應(yīng)該嚴格按照規(guī)范進行施工。溝槽卡箍連接目的是為保護鍍鋅層，在滾槽過程中會對鍍鋅層產(chǎn)生破壞，加速了管道的腐蝕，應(yīng)該加以保護。溝槽卡箍連接具有一定柔性，防止管道在試壓過程接口變形，管道支架布置要合理。
　　6、結(jié)束語
　　盡管溝槽卡箍連接在實際使用中存在一定的問題，但是其優(yōu)越性也是顯而易見的，施工方便、效率高、無明火等優(yōu)點。隨著技術(shù)的不斷完善，溝槽卡箍連接將在實際使用過程中不斷推廣使用。