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沟槽管件技术分析 - 云南云长管道系统有限公司 qq步行红包怎么设置

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沟槽管件技术分析

来源: ???时间:2015-07-23 15:02:14 ???点击数:5565

沟槽管件技术分析

挠性管卡

1.挠性管卡可沿轴向偏转。在管道公称直径<DN200时,提供≥1°的偏转角,≥DN200时,提供≥0.5°而<1°的偏转角。


2.“C”形橡胶圈在高压/低压以及特定的真空环境下具备良好的密封性能。

3.管卡的设计和构造, 以及配备的弹性胶圈,能吸收给管路造成的噪音和振动,接纳地震给管路造成的变形。


4.仅需卸掉几个螺栓, 就可以轻松的实施系统的清洁, 维护,更换或系统延伸.


5.管卡不限制管子的转向, 管子在安装过程中可以360°转动.


6.管卡可以与压槽的圆周紧密衔接, 可以有效的抑制压力和末端载荷, 从而防止管子因内力/外力而造成的移动.


刚性管卡


1.舌状&凹槽(T&G)结构,可以提供机械的/有摩擦的互锁.达到刚性连接, 减少管路偏转。

2.管卡的内置牙槽紧卡住沟槽的侧翼,减少管子转动。

3.舌状&凹槽(T&G)机械装置以半个管卡底部的轻微垂距为特色,保护垫圈不外露。

4.T&G管卡没有对螺栓垫有金属对金属对接的要求. 在安装后,两片卡箍之间留有1.6mm至3.2mm的间隙。

?

机械三通式连接

沟槽式机械三通(3J, 3G, 3L)的设计, 提供了简易、快速的分支管安装施工方式,消除了传统的需要焊接或使用异径三通和管卡的设计弊端。只需在合适的位置按指定的尺寸开孔,即可将三通安装。当将螺栓及螺母拧紧时,橡胶圈会因受压力而与钢管密封。


管路移动

沟槽式挠性接头在设计概念中已预留移动允许量,不同的接头或尺寸将会有不同的容许量。一般来说移动可分为平行移动和角度移动,而影响移动容许量的主要两个因素为:一、挠性接头卡口宽度与沟槽宽度之间的设计间隙;二、挠性接头接合管端之间的间隙。

1.平行移动


管路的平行移动通常源于温差或管路内压,弹性接头可容许有限度的平行移动。管路平行移动可分为平行移动与反方向平行移动。一般来说在同方向的情形中,管路的总长度将不会改变,而反方向的情形中,管路总长度将会增长或者缩短。见下表

平行移动范围

尺寸

1-1?英寸(25-32MM

1?-12英寸(40-300MM

范围

0-4.0MM

0-6.4MM

2.角度移动

?挠性接头在设计上,允许两端管道在接头内作同或反方向的移动,此项设计所预留的平行移动空间,让挠性接头也能够容许微量的角度移动。这个特性使设计更有弹性,例如管路在设计上或架设时可以允许一些偏斜,而不会造成接头的过度负载。

? ? 每种济南玫德的最大容许角度移动范围可在挠性接头功能表中查得。不同尺寸、种类的接头其角度移动容许范围也会有所不同。在设计时因为每个水管、沟槽及接头的实际尺寸,会在公差范围内有所变化,所以应将角度移动容许量范围适当的缩减。见下表

尺寸

1-3英寸(IN)

4-12英寸(IN)

幅度

角度移动最大降至50%

角度移动最大降至75%


垂直管路设计

? ? 一般来说,安装在垂直管路的接头应细分为两种情况。最普遍的方法是安装时保持最小的管末间距,也就是封闭式安装法,安装垂直管路时,水管是呈一上一下的,而密封环通常是先套上下面的水管,然后在把密封环推至上下水管的中间。在固定垂直管路方面,垂直管路方面,可以在管路加压之前完成,也可以在加压之后固定,当然这两个不同的固定方法,差别在于加压后固定的管路,其接头是呈开放式的。

? ? 另外一个安装方法是利用金属间隔片保持一定的管末间距,当然间隔片的厚度必须保持一定,而金属片的厚度即是设计中所预先计算的管末间距。架设管路时,将将金属间隔片放置在两水管之间,然后将金属片上面的水管固定,此时将间隔片抽出,并同时将接头安装好。此安装方法可保持适当的管末间距,特别适用于有热移动的管路系统。另外在较无弹性的管路系统如有焊接、牙接、法兰接的分支管路,因其分支管路易受压力或温度而造成的剪力伤害,所以需要预先计算所需的管间距,来吸收应平行或角度移动所引起的管路长度变化。下述是常见的管路设计的安装范例。

无支管的垂直管路系统:

安装此类管路时应保持最小管末间距。

? ? 在垂直管路A之下,加装固定架以承受水管、接头及流通的重量,此外每个水管都应加装导向架来导引移动方向,并防止管路歪斜。除此以外此管路应不需其他固定。管路加压后,管路将应压力而有伸长的现象,并保持最大的管末间距。最大的管路伸长率可事先求出(详见)。图中管路L处的接头必须有足够容许量来吸收管路的长度变化,或者L处的接头必须要有足够的弹性来提供管路的角度移动(如图1)

有支管的管路系统

? ? 用间隔片的方法来架设管路,在A点或附近加装抗压固定架,以承受管路的重量,并同时抵抗整个管路受压伸长的压力,与B点也应加装相同的抗压固定架,以承受整个管路的重量与伸长压力。于A点与B点之间也应加装固定架,如图2中C点所示。另外每两个水管最少要加装一个管路夹。此管路系统在加压后所产生的伸长压力应是被局限住的,支管连接部分应不可有承受剪力的现象。


歪斜与偏心管路

弹性接头因为具有平行、角度移动的容许量,所以可轻松应付管路中轻微的歪斜、偏心。歪斜管路可由一个或一个以上的接头来连成所需的角度,而偏心管路则需要两个接头以上,由挠性接头功能表可查得详细的数据。

歪斜、偏心管路的接头,其吸收管路变化的能力将受不同的管路支撑、固定方法影响。在没有任何的固定架、支撑架系统中。管路内的压力常使管路有伸长、拉直的现象,另言之,管路系统的加压、受压将导致些许的平行移动,这些平行移动将减弱接头角度移动的能力。在设计蓝图中有歪斜管路情况下,可用固定架来维持所有的角度,并防止不必要的管路偏心现象。


管路歪斜的程度可由下列方程式求知:

M=LSinθ

θ=Sin-1(G÷D)

M=(G÷D)×L

M=偏心长度

G=最大管末间距(可由功能表查得,并乘以安全系数)

θ=歪斜角(由中心线测量起,此数据可由功能表查得,并乘以安全系数)

D=钢管外径

L=钢管长度

弧形管路系统


当一管路系统设计蓝图中有弧形管路的需要时,设计师必须选择最适合的方法来连成此设计的要求。其中一个方法即是利用接头的角度弹性与适当长度的管道相互配合来连成弧形设计的要求。

弧形半径、管道长度及接头数量可由下列方程式求得:

R=L÷[2Sin(θ÷2)]

L=2RSin(θ÷2)]

N=T÷θ

N=接头数量

R=弧形半径

L=管道长度

θ=歪斜角(由中心线测量起,此数据可由功能表查得,并乘以安全系数)

T=总歪斜角

?

平行、角度移动的应用

管路系统的热膨胀

管路系统的热移动意指因温度变化造成的管路伸长、收缩,所以在考虑管路系统应使用多少接头时,热移动的量将会是一个重要的因素。

范例:



一个管径114.3mm,30米长的水管(碳钢管),水管与两端固定,最低温度(安装时)=5度,最高工作温度=55度,从热膨胀表可得知管路总长在此范例中将增加18mm,我们想知道应使用多少接头?

(热膨胀公式:λ=α×L×T 其中:λ:热膨胀量?? α:钢管平行伸展系数?? L:钢管长度?? T:温差)

一个弹性接头的允许移动范围:

移动范围X设计安全系数=允许移动范围

4.3mmX75%=3.2mm

适当的接头数量:

热膨胀量/允许移动范围=接头数量

18mm/3.2mm=5.6

结论:适当的接头数量为6个

在此特别强调。18mm是6个弹性接头所能吸收的最大量,为此最大吸收量,6个接头与安装时必须保持最大的管末间隙,也就是国外一般所谓的开放式安装法。但若此改为热收缩,即安装温度比工作温度高50℃,则管路总长度将与系统正式运转时收缩18mm,依此方法求的接头数量将是这些接头的最大吸收量,唯一不同的是,因为此时这6个接头与安装时需保持最小管末间距,也就是所谓的封闭式安装法或吻合安装法。

无论是热膨胀、热收缩或者两者的混合,每个管路系统都需要合适的固定架(移动方向)、导引架和支撑架。

碳钢管热膨胀表:


温差(度)

碳钢管长度(米)

1

5

10

20

30

40

热膨胀量(mm)

1

0.012

0.06

0.12

0.24

0.36

0.48

5

0.06

0.3

0.6

1.2

1.8

2.4

10

0.12

0.6

1.2

2.4

3.6

4.8

20

0.24

1.2

2.4

4.8

7.2

9.6

30

0.36

1.8

3.6

7.2

11

15

40

0.48

2.4

4.8

9.6

14

20

50

0.6

3

6

12

18

24

60

0.72

3.6

7.2

14

22

29

70

0.84

4.2

8.4

17

25

34

80

0.96

4.8

9.6

19

29

39


管路的固定与支撑

管路系统设计在考虑如何使用吊架、支撑架及固定架来固定管路时,除了考虑吊架、支撑架及固定架的设计通则外,也应考虑每种接头的特殊性质。设计良好的管路固定、支撑系统将可顺利地负载流体、管道、接头及其他管件的重量,减少接头的负载,让管路系统在受压时能调整移动。管道水平安装的吊架、支撑架及固定架最大间距应符合下表。

钢管管道支架的最大间距

公称直径(mm)

15

20

25

32

40

50

70

80

100

125

150

200

250

300

支架的最大间距(mm)

保温管

2

2.5

2.5

2.5

3

3

4

4

4.5

6

7

7

8

8.5

不保温管

2.5

3

3.5

4

4.5

5

6

6

6.5

7

8

9.5

11

12


挠性卡箍平行位移及角度位移表

尺寸

切槽

滚槽

平行移动

角度移动

平行移动

角度移动

Inch

mm

mm

Degree

mm

mm

Degree

mm

1

33.7

2

2o-45'

48

1

1o-22'

24

1 1/4

42.4

2

2o-10'

38

1

1o-05'

19

1 1/2

48.3

3.2

1o-54'

33

1.6

0o-57'

16.5

2

60.3

3.2

1o-31'

26

1.6

0o-45'

13

2 1/2

73

3.2

1o-27'

25

1.6

0o-43'

12.5

2 1/2

76.1

3.2

1o-12'

21

1.6

0o-36'

10.5

3

88.9

3.2

1o-02'

18

1.6

0o-31'

9

4

108

3.2

1o-51'

32

1.6

0o-55'

16

4

114.3

3.2

1o-36'

28

1.6

0o-48'

14

5

133

3.2

1o-41'

30

1.6

0o-50'

15

5

139.7

3.2

1o-19'

23

1.6

0o-37'

11.5

5

141.3

3.2

1o-03'

18

1.6

0o-30'

9

6

159

3.2

1o-18'

23

1.6

0o-39'

11.5

6

165.1

3.2

1o-05'

20

1.6

0o-35'

10

6

168.3

3.2

1o-05'

19

1.6

0o-32'

9.5

8

219.1

3.2

0o-50'

15

1.6

0o-25'

7.5

10

273

3.2

0o-40'

12

1.6

0o-20'

6

12

323.9

3.2

0o-34'

10

1.6

0o-18'

5


串联的伸缩组件的移动尺寸


规格

管子外径

mm

最大移动尺寸

mm

L最小

mm

L最大

mm

管卡数量

冲入水压压力(psi

1

33.7

45

617

662

10

300

1?

42.4

45

617

662

10

300

1?

48.3

45

617

662

10

300

2

60.3

45

617

662

10

300

2?

73.0

45

617

662

10

300

3

88.9

45

617

662

10

300

4

114.3

47

503

550

7

300

5

141.3

47

503

550

7

300

6

168.3

52

591

643

7

300

8

219.1

52

591

643

7

300

10

273.0

52

591

643

7

300

12

323.9

52

591

643

7

300

工艺试验

序号.

试验项目

标准要求

1

真空试验

沟槽管卡、沟槽异径管卡、沟槽单片法兰、机械三通、平口管卡应该能够承受自动喷水灭火系统被排干时所出现的真空状况。每一尺寸、每一类型的带橡胶圈的管卡和管件的样品应该能够经受25 inHG85 KPA)的内部真空长达五分钟。进行真空测试,被浸没在水中时,施加给测试装配组件的压力要从0增加到50 psi(345 kpa)。测试结果不应出现渗漏或永久变形。

2

静水压试验

施加3-5倍的工作压力的静水压,保压1分钟,管件不出现破裂。(规格≤6″,5倍;8-10″,4倍;≥12″,3倍)

3

气压

管卡装配系统须增压至气压3巴+0.5/-0巴。然后整个系统被浸入水中,不能有任何可以看到的渗漏。

4

弯矩试验

系统在1倍工作压力的情况下,施加一定的力矩,管件不出现渗漏和破裂

5

高温试验

标准的橡胶圈被组装在一定长度的管子上,能够承受275°F(135°C)达45天。被曝光后,测试装配组件要浸没在水中进行漏水测试,承受0到50 psi(345 kpa)的空气压力,无渗漏现象。在水下空气测试完成后,测试装配组件要被拆分开,当直径上相反的两点一起挤压或者弯折成一个“8”字形时,橡胶圈不会断裂。然后观察橡胶圈有无明显的破裂、严重不合格的迹象。

6

低温试验

暴露在低温-40F°(-40°C)的空气中4天。在暴露后浸入-40F°(-40°C)的防冻剂,装配组件的空气压力要从0增加到50 psi(0到345 kpa)。不应有渗漏现象发生。然后装配组件被加热到周围温度,然后拆开。从装配组件拿掉后,当直径上相反的两点挤压或者弯折成一个“8”字形时,橡胶圈不应有裂缝。

7

火烧试验

在空气不流通的房间中,将装配好的检测系统U型弯曲并充满水。弯曲角度达到标准要求的角度,然后将水排出。将燃料盘放在管卡的正下面,加入燃料并点燃,点燃时间,<DN100的为5分钟,DN100的为8分钟。达到燃烧时间时,火焰需要被立即熄灭,检测系统需立即采用喷水的方式冷却,直到看不见水蒸气,但至少要3分钟。然后,检测系统需充满水,并加压至最大允许压强。肉眼检测是否渗漏。水分可以允许滴落,但不允许流淌或喷射。然后释压。

8

压力循环(水锤)

在循环之前,组装的管件要经受流体静力强度测试到额定的工作压力,最小为175psi(1205kpa),并且要持续5分钟,不允许有渗漏和裂缝。从0压力到额定工作压力,最小为175psi(1205kpa),组装管件要能够进行20,000次循环。在循环之后,测试装配组件要进行静水压试验不应出现渗漏和裂缝,测试持续5分钟。

9

喷淋流量

管卡和管件的构造和安装应该保证经过管卡和管件的水道的障碍物保持在最小限度。在同管卡和管件直径相等的40级的钢管内,以 20ft/s(6.1 m/s)的速度产生的水流通过管卡和管件的压力损失不应超过5.0 psi(35 kpa)。

10

渗漏试验

没有橡胶圈的管卡或管件的装配组件的渗漏不应超过洒水装置莲蓬头的流量系数(K系数),应在5.3到5.8个单位[gal/min(psi) 1/2] {76-84 L/Min(bar)1/2}。这个试验是针对于高架管道上的名义尺寸小于或等于12”的(300MM).

11

扭曲试验

此试验仅针对DN40的管卡。检测系统中充满水并加压至最大允许压强,然后释压。随后检测系统一端的钢管被固定,而另一端钢管被施加一个增加的扭矩。管卡必须有能力将最大80Nm的扭矩从一端的管子转移到另一端,此过程中两端管子不能有任何的相对扭转。

12

挠角试验

把管子加压到额定工作压力,对连接部位十加弯矩,直到弯曲到生产商指定的最大挠度,规格小于8英寸的不小于1度,8英寸和8英寸以上的不小于0.5度,不应出现渗漏和管子损坏。

13

抗震动试验

为了估测在易于发生地震活动的区域50-500年沟槽管卡的使用情况,测试装配组件要采用挠性管卡和长度较短的钢管,尺寸相同,要能够经受住循环测试。测试将前后方向偏转装配组件到生产者被推荐的最大角度15个来回,内部压力同额定工作压力相同。测试结果不应有渗漏、裂缝现象。

14

测向位移

在任何测试阶段管卡都不能渗漏,并且要保持在生产商标定的管道系统的角偏移或测向位移范围内。

15

静水压波动测试

管卡装配系统须增压至水压10巴±1巴,持续2分钟+30秒/-0秒,至此建立一组数据。然后将水排出,内部抽成真空,达到最大值600mm a/水银柱或者0.8巴+0巴/-0.1巴,持续2分钟+30秒/-0秒。然后内部在不少于5秒钟内返至大气压。然后再增压至水压10巴±1巴,持续2分钟+30秒/-0秒。测试过程中须检查整个装配系统是否有渗漏现象。每根管子的相对移动在真空阶段及每个压力阶段都要被记录下来。不能有任何渗漏。

16

防火测试

如果带橡胶圈的管件使用黑色金属的材质作为坚实的组成结构,或者依FM认证判断,设计在防火方面受到怀疑,就需要执行防火测试。没有橡胶圈的代表性尺寸的组装接缝应该被暴露在1000°F(538°C)的环境中5分钟。在这段持续时间内,装配组件应该很干燥。暴露完毕后,立即引入水流到接缝处并持续到装配组件冷却至可以用手触摸。不应有裂缝,任何管卡和管件的组成部分也不能有变形。然后管卡和管件要被拆开并装上橡胶圈。重新组装后,要对接缝进行静水压测试。





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