球墨铸铁管T型接口与法兰接口说明

球墨铸铁管T型接口与法兰接口说明一、市场表现1.T型接口球墨铸铁管T型接口是球墨铸铁管最常用的型式，使用历史超过60年，在全世界范围内广泛使用。在大量的国内外工程中，T型接口被证明为密封效果最佳。虽然全世界各个厂家正在积极开发新的接口型式，但T型接口依然是客户最乐意接受的接口。在我国国家标准GB/T132952008版以及前期版本均列入T型接口，之后的2013版，为了促进接口的发展，未列入具体接口形式，采用型式试验代替。2.法兰接口球墨铸铁管也会用到法兰接口，但不是最主要的接口型式，一般应用在于阀门连接、不同管材的连接等，或不宜使用滑入式柔性接口的特殊地段。在大多数的球墨铸铁管管线上法兰接口使用比例不超过1%，所以生产厂家几乎不生产法兰接口的管道，仅生产法兰接口的管件，以满足客户的少量使用。二、密封效果1.T型接口球墨铸铁管一般采用的T型接口，属于柔性滑入式接口，并允许一定的轴向伸缩和径向角度偏转，与管身强度相结合形成鞭子状结构形式，显示出优良的随负荷变化的灵活性。此外，独特的T型密封设计，会因随着水压的升高而密封效果更佳。试验结果显示，将水压升高到管道爆裂，而接口的密封依然保持完好，证明接口承压能力比管身还要高。下图为球墨铸铁管通常采用的T型接口：T型接口能在较大的角度偏转时保持密封，还在于经典的接口设计：1）装胶圈的承口壁厚比管体还要厚，强度很高，可以保证在管道存放、运输、安装和埋地时不会变形，为密封打好基础。2）与PCCP管、玻璃钢管插口放置胶圈不同，球墨铸铁管的胶圈位置在承口，胶圈卡槽式设计，尺寸铸造精确。胶圈由软硬胶之分，一方面可以在安装推力较大时硬胶可以很好地将胶圈固定在承口槽内，另一方面保证软胶在压缩时得到理想的压缩比。3）由于整个密封面要比PCCP管和玻璃钢管的胶圈密封面都要宽，都要厚，从而保证在管道偏转时良好密封。4）考虑温差、土壤地基、流动荷载的影响，管道运行允许一定限度的径向和轴向位移，依然保持密封。5）在承受水压时，越高的水压对胶圈的挤压效果越好。试验结果显示，将水压升高到管道爆裂，而接口的密封依然保持完好，证明接口承压能力比管身还要高。6）球墨铸铁管的所有接口的密封效果都有通过型式试验得出，并通过第三方权威认证确认。7）球铁管采用承插式柔性接口连接方式，每个接口允许有1.5°~3.5°的径向偏转，因此其对基础的不均匀沉降有一定的使用能力。2.法兰接口T型接口属于柔性连接，而法兰接口属于刚性连接的范围，所以，法兰连接具备刚性连接的特点：1）法兰接口密封原理：通过圆周范围内一系列螺栓、螺母的旋紧，用以挤压法兰垫片，从而得到密封。与T型橡胶圈比较，法兰垫片的厚度要薄了许多，密封效果也会相差较多。另外，法兰接口的最终承受力落在螺栓和螺母，螺栓和螺母的强度是不一样的，因此，需要根据管线的压力选择相适应的压力级别。2）热胀冷缩。法兰接口不能轴向移动，不能吸收热胀冷缩所产生的轴向位移，如果采用法兰接口的管线，在一定距离内一定要设置伸缩器。3）地基沉降。法兰接口也不能承受幅度较大的地基沉降，在沉降幅度较小时，只能依靠本身球墨铸铁的弹性来承受。4）法兰接口最大的优点在于可以抵挡水力推力，无需止推墩的设置。三、生产工艺1.T型接口球墨铸铁管道的生产都是柔性接口，T型接口是全世界普遍接受的型式，所以T型最多。≦DN1200的管道，一般采用水冷金属型离心工艺，即铁水均匀地浇注在铸管机的管模内，高速离心旋转，管模外包裹冷却水，迅速冷却铁水，得到凝固的管道，再有拉管机将管道从管模内拉出。该工艺生产效果极高，几分钟内可以生产出一根管道，所以成本也要比管件低。如果采用法兰接口的管道，该类型铸管机无法生产，因为法兰盘突出于管道，无法将管道拉出。2.法兰接口如果需要法兰接口的管道，一般通过两种工艺进行生产：1）消失模工艺：通过管件的消失模工艺生产，制作规定长度的白膜，放入浇注箱内，浇注成型，再经过打磨、精加工等工艺。由于浇注箱长度有限，一般只能生产2米长的法兰接口的管道，行业内一般称之为“法兰短管”。2）焊接工艺：将承插式球墨铸铁管的承口部分切除，两端再焊接法兰盘，得到法兰管道。一般长度为5.7米。无论上述工艺的哪一种，生产的效率均不如离心管道高，生产成本都要比离心浇注生产的承插式球墨铸铁管高出许多。为什么不生产6米长的法兰管道呢？原因很简单，几乎没有工程采用全法兰连接的管线，没有需求，自然没有人愿意开发。四、水力推力1.T型接口T型接口的弱点在于水力推力，当一条管线出现拐弯时，就会产生水力推力，正常的做法是设置止推墩，抵消水力推力，否则，拐弯处的弯头由于采用承插接口，就会滑脱。在综合管廊内，管线复杂，大型止推墩受到了限制，为此，新兴铸管股份有限公司经过精心研究，编制出两套图集：《综合管廊球墨铸铁管安装图集——钢支墩》和《综合管廊球墨铸铁管安装图集——混凝土支墩》，由于设计巧妙，几乎不占用空间，可以根据实际情况选择采用。另外，在止推墩无法设置的地方，可以使用自锚式接口，也是一直代替止推墩的方式。2.法兰接口法兰接口的管道一般不需要设置止推墩，这也是法兰接口在综合管廊内优越的地方。但出于结构上的考虑，也可以设置止推墩。五、施工安装T型接口安装简单，将胶圈装入承口，承插口润滑，用倒链将插口插入承口即告完成；法兰接口需要一圈螺栓螺母的安装，安装速度比T型接口慢出许多。T型接口密封效果取决于厂家质量，只要厂家尺寸严格检查（通止规检查，一分钟即可完成），密封效果就可以得到保证。法兰接口的密封主要取决于安装工人的水平，必须严格遵守操作规程，才能保证接口密封。T型接口的管道的插口端可以任意切割，简单的打磨后，仍然作为插口插入承口端，这样可以轻松地实现管线拐弯或分支；法兰接口的管道则不同，管道切割后，需要焊接法兰，并重新防腐，制作相当麻烦。六、市场价格生产工艺的原因使得T型接口陈本比法兰接口的管道高出许多，市场售价同样要高出许多，那么整个管线的工程造价就会急剧上升。见下表。名称规格单价（元/米）长度（米）备注球墨铸铁管（T型接口）DN80013306含胶圈球墨铸铁管（法兰接口）DN80022005.7含胶圈及配套附件球墨铸铁管（T型接口）DN140036706含胶圈球墨铸铁管（法兰接口）DN140074305.7含胶圈及配套附件备注：该产品价格为K9级，内衬高铝水泥中水用球墨铸铁管。七、结论从以上六个方面分析可以看出，与法兰接口相比，采用T型接口的管道的方案更为合理，经济也更为划算，市场表现也更为成熟，至此我们推荐：使用T型接口，管材有效使用长度为6米。