(整理)连接方式(法兰、螺纹、卡箍).docx

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1、精品文档连接方式（法兰、螺纹、卡箍）法兰连接法兰盘1就是把两个管道、管件或器材，先各自固定在一个法兰盘上，两个法兰盘之间， 加上法兰垫，用螺栓连接在一起，完成了连接。有的管件和器材已经自带法兰盘， 也是属于法兰连接。这种连接主要用于铸铁管、衬胶管、非铁金属管和法兰阀门等的连接，工艺设备 与法兰的连接也都采用法兰连接。法兰连接的主要特点是拆卸方便、强度高、密封性能好。安装法兰时要求两个法 兰保持平行、法兰的密封面不能碰伤，并且要清理干净。法兰所用的 垫片，要根 据设计规定选用。法兰连接是管道施工的重要连接方式。法兰分螺纹连接（丝接）法兰和焊接法兰。低压小直径有丝接法兰，高压和低压 大直径都是使用

2、焊接法兰，不同压力的法兰盘的厚度和连接螺栓直径和数量是不 同的。根据压力的不同等级，法兰垫也有不同材料，从低压石棉垫、高压石棉垫及四氟 垫到金属垫都有。法兰连接使用方便，能够承受较大的压力。在工业管道中，法兰连接的使用十分广泛。在家庭内，管道直径小，而且是低压， 看不见法兰连接。如果在一个锅炉房或者生产现场，到处都是法兰连接的管道和 器材。法兰连接球阀常见法兰（6张）螺纹连接百科名片螺纹连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点。目录概述形成主要参数特点应用1. 受力分析、效率和自锁2. 矩形螺纹3. 非矩形螺纹4. 基本类型及预紧和防松5. 螺纹联接的防松6

3、. 螺纹联接的强度计算7. 紧螺栓联接8. 紧螺栓联接系统构成测量方法测量结果展开概述形成主要参数特点应用1. 受力分析、效率和自锁2. 矩形螺纹3. 非矩形螺纹4. 基本类型及预紧和防松5. 螺纹联接的防松6. 螺纹联接的强度计算7. 紧螺栓联接8. 紧螺栓联接系统构成测量方法测量结果展开概述工作量为此，传统的螺纹检测方法是利用螺纹量规进行接触或利用万能工具显微镜进行人工测量，大，工作效效率规的低，测量结果易受人为影响。在接触式测量中，螺纹量规易磨损，从而 影响测量精度，更换量规的成本也高。另外，在有些工作场合人工难以完成检测工作。 需要自动的螺纹检测设备来解决螺纹检测的瓶颈问题，以提高紧固

4、件企业的效益。形成螺纹n d2S将一直角三角形绕在直径为d2的圆柱表面上，使三角形底边ab与圆柱体的底边重合，则三角形的斜边在圆柱体表面形成一条螺旋线。三角形的斜边与底边的夹角人称为螺旋线升角。若取一平面图形，使其平面始终通过圆柱体的轴线并沿着螺旋线运动，则这平面图形在空间形成一个螺旋形体，称为螺纹。根据平面图形的形状，螺纹可分为三角形、矩形、梯形和锯齿形螺纹等（见教材图9 2 ）。根据螺旋线的绕行方向，可分为左旋螺纹和右旋螺纹（见教材图93）,规定将螺纹直立时螺旋线向右上升为右旋螺纹，向左上升为左旋螺纹。机械制造中一般采用右旋螺纹，有特殊要求时，才采用左旋螺纹。根据螺旋线的数目，可分为单线螺

5、纹和等距排列的多线螺纹（见教材图9 4）。为了制造方便，螺纹一般不超过4线。主要参数要区分不同的螺纹，就要掌握说明螺纹特点的一些参数。以广泛应用的圆柱普通螺纹为例，螺纹的主要参数如下：（1）大径d （外径）（D）与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径亦称公称直径小径（内径）d1（D1）与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径，在强度计算中作危险剖 面的计算直径中径d2在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径，近似等于螺纹的平均直径 d2 0.5（d+d1）螺距P相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应两点间的轴向距离导程（S）同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱面的母线上的对应两点间的轴向距离（6）线数n螺纹

6、螺旋线数目，一般为便于制造n KFR FR KFR/ f*z*m式中：z 联接螺栓的数目；m 结合面数目；f 结合面间摩擦系数，对于钢或铸铁的干燥加工表面，可取f =0.10.15;K 可靠性系数，亦称防滑系数，通常取K =1.11.3。由此可得，单个螺栓所需的预紧应力为：6 =4F0/ n d12若计入扭转切应力的影响，强度条件为：设计公式为：式中：d 许用拉应力 N/mm2 （MPa）见教材表 96。3.采用铰制孔用螺栓绞制孔用螺栓联接一般均需拧紧，由预紧力产生的拉应力对联接强度的影响可以不计。螺栓杆受横向工作载荷 FR时，剪切强度条件为：螺栓杆或孔壁的挤压强度条件：式中：ds-螺栓杆剪切

7、面直径（mm）;Z-联接螺栓数；m-接合面数；t螺栓的许用剪切应力（MPa）；查教材表9 6。d p螺栓杆或孔壁中的低强度材料的许用挤压用力（MPa）;（查表教材96）h-螺栓杆与孔壁间的最小高度。紧螺栓联接这种承载形式在紧螺栓联接中比较常见，图9-33所示的汽缸与汽缸盖螺栓组联接就是这种联接的典型例子。在这种联接中，螺栓实际承受的总拉力Fo并不等于预紧力和轴向工作载荷F之和。结合图9-34分析如下：1、压力容器中压强 P对每个螺栓产生的轴向工作载荷为：F=p（貝D2/4）/Z式中：Z为联接螺栓个数。p为气缸内的压强 Mpa。未拧紧未受工作载荷时螺栓情况：如上图预紧前；拧紧后未受工作载荷时螺栓

8、受预紧力F0作用：如上图的预紧。拧紧后受工作载荷时螺栓受到总拉力FX作用：FX =F+ F0此时，由于螺栓受工作载荷F的作用，伸长量又增加了3 2被联接件间随螺栓伸长而被放松了 32故其压紧力由F0减小到F0,被联接件作用与螺栓的反作用力也应为F0, F0称为剩余预紧力。剩余预紧力F0值可参照教材表9-3选取。选取了 F0后，用FX =F+ F计算出螺栓的总拉力 FX的值。然后代入下式： 强度计算为：设计公式为：根据受工作载荷F的伸长量与被联接件回弹变形量相等的关系，可导出预紧力F0与剩余预紧力 F0/的关系为：F0= F0/+(1Kc)F;式中：Kc=C1/(C1+C2) Kc称相对刚度系数

9、见教材表 94 ； C1为螺栓刚度；C2为被联接件刚 度。FS =F+ F0/=F0+ C1F/(C1+C2)由上式可知，当螺栓受轴向工作载荷由0至F之间变化时，螺栓中总的拉力的变化范围是F0FS系统构成 硬件系统螺纹参数自动检测系统基于PC架构，主要由照明系统、CCD相机和光路成像系统、图像采集卡、图像处理系统、机械检测系统以及电控系统等组成。测量时，经照明系统照明后，通过CCD相机和光路成像系统采集紧固件的螺纹图像，然后经过图像采集卡，将数字化图像传到计算机，计算机对该数字图像按相应算法处理后，计算出螺纹的牙型角、螺距和中径等参数，并与标准进行比较，计算出偏差。 软件系统螺纹参数自动检测的

10、软件系统主要包括系统控制模块图像处理模块等。系统控制模块：初始化；完成系统图像接口卡及标准参数的初始化配置。图像操作；采集并 保存8位的灰色图像，捕获图像到内存。图像处理模块：图像处理模块包括减少噪声、 突出螺纹轮廓边缘信息的图像预处理算法，检测和提取轮廓边缘信息的边缘检测和提取算法，测量数字图像实际尺寸的系统标定算法，以及用于计算螺纹参数的算法等。测量方法 螺纹夹角的测量螺纹夹角也叫牙型角。螺纹夹角的测量可通过测量侧面角来实现，螺纹侧面角是螺纹侧面与螺纹轴线的垂直面之间的夹角。螺纹牙的近似轮廓在螺纹两侧直线段采样，对采样点进行直线最小二乘拟合。 螺距的测量螺距是指螺纹上某一点至相邻螺纹牙上对

11、应点之间的距离。测量时必须平行于螺纹轴线。 螺纹中径的测量螺纹中径是中径线沿垂直于轴线距离，中径线是一个假想的线。测量结果采用机器视觉技术，设计螺纹参数测量自动检测系统， 并对标准螺纹试样的螺纹夹角、 螺距 和中径等参数进行测量。 测量结果表明，螺纹参数在规定的误差范围之内。 由于视觉检测具 有高效和可靠的特点，经过进一步考察，认为可用于生产实践中。卡箍连接目录概述管件简介连接优点适用范围工艺流程政策支持市场评估结语展开概述管件简介连接优点适用范围工艺流程政策支持市场评估结语展开概述尽管这沟槽管件连接技术也称卡箍连接技术，已成为当前液体、气体管道连接的首推技术,项技术在国内的开发时间晚于国外，

12、但由于其技术的先进性，很快被国内市场所接收。从1998年开始研制开发，经过短短几年的开发和应用，已逐渐取代了法兰和焊接的两种传统管道连接方式。不但技术上更显成熟，市场也普遍认可，而且得到了国家法规政策的积极引导。沟槽管件连接技术的应用，使复杂的管道连接工序变得简单、快捷、方便。使管道连接技术向前迈了一大步。管件简介沟槽连接管件包括两个大类产品： 起连接密封作用的管件有刚性接头、挠性接头、机械 三通和沟槽式法兰； 起连接过渡作用的管件有 弯头、三通、四通、异径管、盲板等。起连接密圭寸作用的沟槽连接管件主要有三部分组成：密圭寸橡胶圈、卡箍和锁紧螺栓。位于内层的橡胶密封圈置于被连接管道的外侧，并与预

13、先滚制的沟槽相吻合， 再在橡胶圈的外部扣上卡箍，然后用二颗螺栓紧固即可。由于其橡胶密封圈和卡箍采用特有的可密封的结构设计, 使得沟槽连接件具有良好的密封性，并且随管内流体压力的增高，其密封性相应增强。I JT-连接工艺图连接优点操作简单沟槽管件的连接操作是非常简易的，无需特殊的专业技能，普通工人经过简单的培训即可操作。这是因为产品已将大量的精细的技术部分以工厂化方式溶入到了产成品中。一处管件连接仅需几分钟时间， 最大限度的简化了现场操作的技术难度，节省工时，从而也稳定了工程质量，提高了工作效率。这也是安装技术发展的总体方向。而传统的焊接和 法兰连接的管道连接方式，不但需要有相应技能的焊接工人，

14、而且费时，工人的操作难度大，并存在焊接烟尘的污染。 由于操作空间和焊接技能的差异，焊接质量和外观都难以达到满意的结果，从而影响工程的整体质量。另外，由于沟槽管件为成品件， 现场所需要的操作空间小，可真正的实现靠墙靠角安装，操作难度大为减小，从而节省了占地面积，美化了管道安装的效果。管道原有的特性不受影响沟槽管件连接，仅在被连接管道外表面用滚槽机挤压出一个沟槽，而不破坏管道内壁结构，这是沟槽管件连接特有的技术优点。 如果采用传统的焊接操作， 许多内壁做过防腐层的管道 都将遭到破坏。因此规范规定镀锌管道，衬塑钢管、钢塑复合管等都不得使用焊接和法兰连 接，否则需要二次处理。有利于施工安全采用沟槽管件

15、连接技术，现场仅需要切割机、滚槽机和钮紧螺栓用的搬手，施工组织方便。而采用焊接和法兰连接，则需要配备复杂的电源电缆、切割机具、焊接机及氧气和乙炔气瓶 等，这就给施工组织带来了复杂性，且也存在着漏电和火灾的危险隐患。同时焊接和气割所产生的焊渣，不可避免的落入管道内部，使用中容易产生管路阀件甚至设备堵塞，也污染管 内水质。另外，焊接和法兰连接不可避免需要长时间的高强度的高空作业，也容易发生生产安全事故。系统稳定性好，维修方便沟槽管件连接方式具有独特的柔性特点， 使管路具有抗震动、 抗收缩和膨胀的能力， 与焊接 和法兰连接相比，管路系统的稳定性增加，更适合温度的变化，从而保护了管路阀件，也减少了管道

16、应力对结构件的破坏。由于沟槽管件连接操作简单，所需要的操作空间变小，这为日后的维修带来了许多方便条件。 当管道需要维修和更换时，只需松开两片卡箍即可任意更换、转动、修改一段管路。不需破坏周围墙体，减少了维修时间和维修费用。经济分析由于沟槽管件连接操作简单，省工省时，因此具有良好的经济效益。许多文章都做过经济分 析，认为 采用卡箍连接，虽然卡箍的单个配件价格较高，但整个管网安装的综合效益高于 法兰连接”。文章在对比时都将法兰连接按二次镀锌处理（按规范要求这也是必须要做的）。适用范围沟槽管件连接作为一种先进的管道连接方式，即可以明设也可以埋设，即有钢性接头，也有柔性接头。因此具有广泛的适用范围。

17、按系统分：可用于消防水系统、空调冷热水系统、给水系统、石油化工管道系统、热电及军工管道系统、污水处理管道系统等； 按管道材质分：可用于连接钢管、铜管、不锈钢管、衬塑钢管、球墨铸铁管、厚壁塑料 管及带有钢管接头和法兰接头的软管和阀件。工艺流程一、 工艺流程安装准备-滚槽-开孔，安装机械三通、四通 -管道安装-统试压。二、安装准备1检查开孔机、滚槽机、切管机，确保安全使用。2材料、工具的准备，包括管材、钢卷尺、扳手、游标卡尺、水平仪、润滑剂、木榔头、脚3按设计要求装好待装管子的支吊架。三、滚槽1用切管机将钢管按需要的长度切割，用水平仪检查切口断面， 确保切口断面与钢管中轴线 垂直。切口如果有毛刺，

18、应用砂轮机打磨光滑。2将需要加工沟槽的钢管架设在滚槽机和滚槽机尾架上，用水平仪抄平，使钢管处于水平位 置。3将钢管加工端断面紧贴滚槽机，使钢管中轴线与滚轮面垂直。4缓缓压下。千斤顶，使上压轮贴紧钢管，开动滚槽机，使滚轮转动一周，此时注意观察钢 管断面是否仍与滚槽机贴紧，如果未贴紧，应调整管子至水平。如果已贴紧，徐徐压下千斤 顶，使上压轮均匀滚压钢管至预定沟槽深度为止。5停机，用游标卡尺检查沟槽深度和宽度，确认符合标准要求后，将千斤顶卸荷，取出钢管。四、 开孔。安装机械三通、四通1在钢管上弹墨线，确定接头支管开孔位置。2. 将链条开孔机固定于钢管预定开孔位置处。3启动电动机，转动手轮，使钻头缓慢

19、靠近钢管，同时在开孔钻头处添加润滑剂，以保护钻 头，完成在钢管上开孔。4停机，摇动手轮，打开链条，取下开孔机，清理钻落金属块和开孔部位残渣，并用砂轮机 将孔洞打磨光滑。5将卡箍套在钢管上，注意机械三通应与孔洞同心，橡胶密封圈与孔洞间隙均匀，紧固螺栓到位。6如为机械四通，开孔时一定要注意保证钢管两侧的孔同心，否则当安装完毕，可能导致橡 胶圈破裂，且影响过水面积。五、管道安装、按照先装大口径、总管、立管，后装小口径、分管的原则，在安装过程中，必须按顺序连续安装，不可跳装、分段装，以免出现段与段之间连接困难和影响管路整体性 能。1将钢管固定在支吊架上，并将无损伤橡胶密封圈套在一根钢管端部。2将另一根

20、端部周边已涂抹润滑剂的钢管插入橡胶密封圈，转动橡胶密封圈，使其位于接口 中间部位。3. 在橡胶密圭寸圈外侧安装上下卡箍，并将卡箍凸边送进沟槽内，用力压紧上下卡箍耳部，在卡箍螺孔位置，上螺栓并均匀轮换拧紧螺母， 在拧螺母过程中用木榔头锤打卡箍，确保橡胶密封圈不会起皱，卡箍凸边需全圆周卡进沟槽内。4. 在刚性卡箍接头500mm内管道上补加支吊架。六、系统试压管道安装完毕，应进行系统试压。在系统试压前，应全面检查各安装件、固定支架等是否安装到位。安装完毕的管道可能有下垂，下垂弧度如果较大可补加支架；弧度如果较小，当管道内压力升高后，弧度会自然消失。政策支持由于卡箍管件连接方式技术先进、优势明显，国内

21、安装市场首先给予了认可，随后多部国家政策法规也给予了肯定和支持。逐步成为管道连接方式的主流技术。建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范(GB50242-2002 )第4.1.3条规定： 管径大于100MM的镀锌管应采用法兰或卡套式专用管件连接，镀锌钢管与法兰的焊处应二次镀锌”。根据本规范第4.1.1条规定，4.1.3条适用于工作压力不大于 10MPa的室内给水和消火栓系 统管道安装工程的质量与验收”。4.1.3条有三层含义：室内消防管道与给水管道不得使用焊接管。管径规格大于 DN1OO时应采用法兰方式连接时，应二次镀锌。笔者认为二次镀 锌一般情况下是不可能实现的，实际上等于取消了焊接和法兰连接

22、的可能性。通风与空调工程质量验收规范(GB50243-2002)第9.1.2条规定： 镀锌钢管应采螺丝连接。当管径大于 DN100时，可采用卡箍式，法兰或焊接连接，但应对焊缝及热影响的表面 进行防腐处理。”实际上也等于取消了焊接和法兰连接的可能性。9.1.2条将卡箍连接列为大管径管道连接的第一位。并对法兰和焊接连接做了二次处理的规定。规范条文已向卡箍连接技术倾斜。空调冷热水管道使用镀锌钢管已成为大部分设计人员的普遍做法。空调水系统水质对系统工程的安全和经济运行起到至关重要的作用。既然消防管道都强制性使用了镀锌钢管，没有理由空调系统不使用镀锌钢管。自动喷水灭水系统施工及验收规范(GB50264-

23、96) 2003年版第5.1.3条规定： 管网安装应用螺纹、卡箍式管接头式法兰连接”；5.1.4A7规定：用卡箍式管接头连接时，埋地、水泵房内管道连接应采用柔性连接方式，埋地的卡箍式接头螺栓、螺帽应做防腐处理。” 5.1.5条规定： 法兰连接时焊接法兰焊接处应重新镀锌后再连接，”这里各条文都有用了应”字，并将卡箍式管接头连接方式由明装扩展到了埋地。全国民用建筑工程设计技术措施一给水排水分册(2003年版)第7.5.2条规定：消防给水管道系统中管径 DN80mm时，采用螺纹连接，管径DN80mm时，可采用卡箍连接、法兰连接或焊接。因卡箍连接要求的施工空 间小，便于维修，是目前较佳的连接方式。人参

24、上法规性文件里有关卡箍连接的条纹中，我们不难看出，随着年代的后移，规范及技术倾斜，措词也从可”变为 应”，从只能 明设”地渡到即可以明设也可以埋设”。其发展趋势可见一般。市场评估由于卡箍管件连接涉及给水、消防、石化、军工等多个领域，因此行业管理制度相对比较严较严格。首先产品必须满足建足设部发布的卡箍式管接头(CJ/T156-2001)的行业标准，其材质应为球墨铸铁，并符合现行国家标准球墨铸铁件(CB/T1348)的要求。其次必须通过国家固定灭系统和耐火物件质量监督检验中心的检验。从而在政府行业上系统和耐火物件质量监督检验中心的检验。从而在政府行业上控制了此产品行业的高质有序发展。与此同时，各生

25、产厂家都比较重视产品质量和企业形象，规模经营、强化管理。笔者曾跟踪调查了广东某管件贸易有限分司的生产售后情况。从原料到产成品整个过程都能严格按技术规定操作，企业通过了 IS09001: 2000国际质量管理体系认证，每件产品出厂前都经过高于 标准的打压试验，售后服务网络健全，市场普遍对企业信誉及产品质量感到满意。从而折射出这一行业正在高质有序的发展。笔者也真诚的希望政府部门对这一行业继续加强政策监督 引导，使其健康发展，不再出现其他建材产品那种无序竞争、偷工减料、质量失控的被动局面。结语卡箍管件连接技术的应用，使复杂的管道连接工序变得简单、快捷、方便，使管道连接技术得到突破性发展。通过卡箍管件连接技术在建筑给排水工程中应用的相关问题的阐述和分析， 充分说明该技术是可行的，具有很多的优势，但同时，该项技术作为一项新型技术，需要业界在今后的工作中进行大胆的尝试的不断的完善以及创新。本文权作抛砖之举，旨在与业内人士共同探讨。精品文档