沟槽连接在暖通工程应用的浅谈
(珠海格力机电工程有限公司，广东 珠海 519000）
摘 要：沟槽连接，广泛应用于消防系统、给排水系统、工业管道等系统，具有安装效率高、故障率低及维修方便等优势。沟槽式管道连接在暖通工程应用中也有一定的优势，但由于国内工程仍处于起步阶段，且暖通工程管道有温差交替变化、安装环境多样等特点，暖通行业少有使用，因此研究暖通工程管道采用沟槽连接使用情况，并与法兰连接进行综合安装效率、泄漏率等对比，对后续沟槽连接在暖通工程上的应用具有一定的借鉴意义。
关键词：沟槽；焊接；施工；暖通工程
中国分类号：TU502
1 项目概况
项目地点位于广东珠海，常年平均温度 22.4℃，平均湿度 80%，属于亚热带季风气候。该项目为某生产车间岗位送风改造项目，面积3000 ㎡，涉及 3 个岗位送风区域，室外侧管道工况温度范围：冷冻水进/出温度为 12/7℃，冷却水进/出温度为 32/37℃，项目管道分别采用DN100、DN125 和 DN150 无缝钢管，系统最大运行压力 1.2MPa，本次沟槽连接应用在室外侧管道上进行研究和分析。
2 前言
沟槽连接是一种安装施工效率高、维修方便、返修率低、不受场地限制的一种管道连接方式。安装过程只需紧固螺栓将其与管道固定，避免了现场的电焊和再电镀等后续工艺。沟槽紧固接头承压可达 2MPa以上，接头内装有橡胶密封胶圈，在系统运行过程中，管道内的水压作用下与沟槽管壁紧密接触，起到全封闭无泄漏的作用，且管道内水压越大，密封性越好，滚槽机在管道连接处滚压出不同规格的沟槽，再通过专有的密封胶圈及卡箍将管道连接。
3 设计选型
3.1 管道设计内水压力应按下式计算：
式中管道的内工作水压力（MPa）。
3.2 沟槽式连接管道系统采用的管材接头管件的设计压力不得大于产品的公称压力 PN。
3.3 沟槽式连接管道系统中的刚性接头挠性接头支管接头的公称压力 PN 可按表 1 要求选用：
表 1：沟槽式管接头公称压力 PN
接头类型 公称通经 DN（mm） 公称压力 PN（MPa）≤200 2.5刚性接头≥250 1.6≤300 2.5绕性接头≥350 1.6沟槽式 ≤200 2.5 支管接头（机型三通）螺纹式 ≤200 1.6注：机械四通的公称压力 PN 可按生产厂提供的数据采用3.4 沟槽式管道系统中管件（90°弯头、45°弯头、三通、盲片等）的公称压力 PN，可按下列的规定采用：
4 工程安装
4.1 安装前准备
针对该暖通项目特点、管道水温工况等对沟槽管件、密封圈等关键零件进行检验分析，主要针对密封圈材质、热空气老化、恒定变形压缩永久变形及物理机械性能等进行检验，检验数据见表 2，结论为：
各项指标符合暖通工程项目使用要求。
表 2：沟槽关键零件检验情况
检验项目 技术要求 实测值 单项判定
材质 符合图纸要求且材料裂解谱图须与备案一致。 三元乙丙橡胶。 合格热空气老化拉伸强度、断裂伸长率变化率不超过 30%；试样无起泡、起褶、变形等异样。
老化后拉伸变形率-7.843%，断裂伸
长率变化率为 12.36%。
合格
恒定变形压缩永久变形 压缩永久变形率≤45%。 实测为 33.33%、37.42% 合格物理机械性能拉伸轻度≥5Mpa；断裂拉伸率≥200%。
拉伸强度平均值 14.021Mpa，断裂伸
长率平均值为 548.862%。
合格
4.2 施工工艺流程及操作要点
首先确定管道安装顺序：安装按照先装大口径、总管、立管，后装小口径、支管的原则，确保安装质量和安装安全；操作要点主要分为：管材沟槽的开制--平整无毛刺；沟槽连接头的安装--确保待装管材密封面的平整、圆滑，检查橡胶密封圈，如有劈裂及时调换，橡胶密封安装在两接口的中间，不得安装在沟槽内；校直管道中间线，两端口处留间隙，在密封圈上涂润滑剂，在橡胶密封圈外侧安装卡箍件，双手压紧卡箍件，安装紧固件应均匀交替拧紧螺栓，拧紧力矩适中，防止络酸受损。目测橡胶密封圈是否在卡箍件内，两接口处避免起褶。
4.3 管道管件安装
结合暖通施工图纸及现场实际情况，确定管道的走向及位置，明确各沟槽管件规格及数量是否符合需求，按照管道滚槽-安装管接头-管道开孔-安装三通、四通-管道保压-验收等施工工序进行安装验收。
为了对比沟槽连接和法兰连接在暖通工程中的差异，将本项目分别采用沟槽管件及焊接方式物料使用量、所需工时等进行对比，相关数据见表 3：
表 3：沟槽连接与法兰连接工
沟槽连接（单位：小时） 法兰连接（单位：小时） 差值管径（无缝钢管）材料 下料 沟槽 组装 工时 材料 下料 对焊 焊接 工时 （法兰连接-沟槽连接）法兰 0.3 0.5 0.5 36.4 法兰 0.3 0.5 0.8 44.8 8.4弯头 0.3 0.5 0.5 7.8 弯头 0.3 0.5 1 10.8 3三通 0.3 0.5 0.5 3.9 三通 0.3 0.5 1.3 6.3 2.4变径 0.3 0.5 0.5 5.2 变径 0.3 0.5 0.9 6.8 1.6DN150接头 0.3 0.5 0.5 19.5 电焊条 0.3 0.5 0.6 21 1.5DN125 变径 0.3 0.5 0.5 5.2 变径 0.3 0.5 0.8 6.4 1.2DN100接头 0.3 0.5 0.5 10.4 电焊条 0.3 0.5 0.6 11.2 0.8小结：采用沟槽连接所需工时比法兰连接效率提升约 17%。
4.3 保压验收
管道全部连接完毕后，针对管道系统进行注水压力测试，系统加压 1.2Mpa 并保压 48H 检测系统是有泄漏、渗漏、压力值变化等异常。
48H 小时后，首先观察压力表压力值是否有变化，再检查管件连接处是否有渗水现象，结果显示：各项指标合格项目施工要求，验收合格。
保压测试见图 1：
图 1：压力测试
5 结论
5.1.随着暖通空调行业的不断发展、创新，沟槽连接也将在暖通施工领域应用与推广，越来越多的地铁项目、特殊场所暖通施工项目禁止采用动火作业，因此采用沟槽连接方式可以提高施工效率，避免动火作业。
5.2.沟槽管件通过密封胶圈进行系统密封，在暖通项目温度交替变化的系统中，可以很好的起到管道收缩作用。
5.3.沟槽连接方式在售后维修中提供便利，可以更快的进行管件维修、更换。
参考文献
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