摘要：溝槽式卡箍管道連接技術在我國消防系統得到廣泛應用，與法蘭和焊接施工技術相比較具有結構合理、強度高自密封作用、使用壽命長、連接管道處于柔性狀態的優點，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。
　　關鍵詞：卡箍，柔性，管道連接，密封膠圈
　　前言
　　隨著我國建筑行業的快速發展，大規模的消防管道被廣泛應用，管道的材料一般選用鍍鋅鋼管。鍍鋅管道具有耐腐蝕，不易污染輸送介質的優點。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建筑系統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、溝槽卡箍的基本結構形式和工作原理
　　溝槽式卡箍是卡箍卡在管道的環槽上，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的，結構如圖：
　　溝槽卡箍工作原理是管道內介質進入C型橡膠圈，利用介質自身的壓力使橡膠圈壓緊在管箍腔內，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結構合理，受力強度高
　　溝槽卡箍的工作狀態相當于受壓容器，輸送介質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，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；當管道內介質進入橡膠圈的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。根據調查發現，溝槽管箍連接的系統滲漏率在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，這是十分關心的問題。根據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]——材料的許用應力(fkg/mm2)
　　表1滾槽后管道承受壓力

　　3.2管道內徑減少對管道系統阻力的影響
　　鍍鋅鋼管在滾槽后，滾槽部位的內徑減少對管道阻力的損失也值得注意，有人對現場的滾槽后管徑減少進行了測量計算，得出滾槽后管道內徑減少率約在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%，因此就整個系統而言，溝槽卡箍連接對系統阻力影響不大。
　　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節。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范進行，符合下表：
　　

　　5、施工中應注意問題
　　鍍鋅鋼管溝槽卡箍連接國家技術規范及施工驗收規范相對滯后，給施工、監理造成困難。滾槽質量好壞，是影響卡箍連接的關鍵因素，施工中應該嚴格按照規范進行施工。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生破壞，加速了管道的腐蝕，應該加以保護。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，但是其優越性也是顯而易見的，施工方便、效率高、無明火等優點。隨著技術的不斷完善，溝槽卡箍連接將在實際使用過程中不斷推廣使用。