沟槽管件学习材料(生产培训稿)

1、学习材料一： 沟槽式管接件一、 沟槽管件发展史及其用途：沟槽式管道连接件起源上世纪二战时期的美国，其创始人是总部设在宾夕法尼亚州的Victaulic（唯特利）公司，唯特利公司始建于1925年，现已成为一家全球性的跨国企业。沟槽式管道连接件最早是用于军事的，俗话说“兵马未动、粮草先行”，为了战事的需要，同时也为了防止敌方有意破坏饮用水水源，所以需要将洁净的水输送至前方。而战争结束后，输送洁净水的管道若能重复利用将会节约大量的费用，随着战事地点的不断变更，就需要有一种快捷的管道拆、装方法，沟槽式管道连接件连接就是在这种背景下研制而成的。战争结束后，这种快捷、方便的连接方式被广泛的运用到各种建筑工程

2、及其他领域中，成为金属管道连接方式的首选。随后这种连接方式逐步被世界各国普遍采用，成为除焊接、螺纹连接、法兰连接后的又一种新型金属管道连接方式。到目前为止，这种连接方式在欧美等发达国家已经成功运用了六七十年。这种技术于上世纪八十年代末、九十年代初引入我国，进入二十一世纪，特别是自2002年以后得到迅猛、快速发展。到目前为止，潍坊地区已成为全国最大的沟槽管件生产基地。由于该产品主要应用于建筑工程的消防系统，所以人们习惯称它为消防管件。其实它的应用范围是很多的，如建筑物的给水系统（包括冷、热水）、排水系统、空调系统、中水系统、消防系统；水产养殖中的海水引灌；石油；化工；污水处理；采矿业的地下水抽取

3、等等（见附表），可以说只要有金属管道连接的地方均可用到，目前除输气管道尚未被广泛采用外，其他管道系统，特别是中大口径（DN80DN400）管道的连接已广泛采用沟槽这种连接方式。二、 金属管道的连接方式及未来发展前景：前面说到，沟槽连接方式出现之前，金属管道的连接方式经历了焊接、螺纹连接、法兰连接等连接方式。焊接和法兰连接需要采用电焊的方式进行连接，对电焊操作工的要求比较高，否则焊接部位容易出现漏焊点而造成渗漏，而且焊接工艺相对耗工费时，长距离连接还要每相隔一段距离就要增加一个伸缩弯用来解决热胀冷缩的问题，而且存在施工周期长、雨天室外无法施工等诸多弊端。螺纹连接也叫套丝连接，施工时需要专门的套丝

4、设备，小口径的管道套丝速度相对较快，但当口径DN80时，套丝速度很慢且套丝质量一般，耗工费时。所以这种连接方式一般用于口径DN65的金属管道，而大口径的管道连接则采用焊接或法兰连接的方式，螺纹连接这种方式同样存在长距离连接需要增加伸缩弯的情况。沟槽连接将螺纹连接、法兰连接和沟槽连接有机的结合在了一起，有效地克服了焊接、螺纹连接、法兰连接等连接方式的各种不足，它是金属管道连接方式的一次革命。这种连接方式拥有安装简单、快捷；抗震；抗热胀冷缩；拆装方便；维护成本低等诸多优势。到目前为止，尚未出现更好、更先进的金属管道连接方式来替代沟槽连接，因此成为金属管道连接方式的第一选择。由于该产品进入我们国家时

5、间较晚，因此目前在我国仍属于一种朝阳产品，发展空间巨大、前景广阔。三、基本知识：1国家标准：沟槽式管接件目前已纳入国标范围，属自动喷水灭火系统（国标代号GB5135）中的第十一部分（GB5135.112006），该标准于2006年4月7日批准，自2006年12月1日起强制执行。此国标生效以前，各生产厂家一直使用城建部的标准，标准代号是CJ/T1562001。目前，与该产品相关联的生产厂家、经营单位、设计单位、使用单位、监理单位、管理单位都在严格按照国标要求进行设计、生产、经营、使用。所以我们此次学习就从新国标入手，结合客户或使用单位对这一产品的一些习惯理解加以整合，更清晰的全面了解这一产品的相

6、关知识。1.1 基本定义：新的国际中对沟槽式管接件系列产品的名称进行了统一规定。1.1.1 沟槽式管接件：即产品的总称，包括沟槽式管接头和沟槽式管件。我们以前习惯将这一产品称为沟槽管件或沟槽件。1.1.2 沟槽式管接头：用拼合式卡箍件、橡胶密封圈和紧固件组成的快速拼装接头。按这一定义，沟槽式管接头（卡箍）、机械三通、机械四通、单片法兰等应属于这一定义下的产品，因为以上产品符合定义中包含的三个基本条件，即：拼合式卡箍件、橡胶密封圈和紧固件（即螺栓）。但平时我们则习惯上将机械三通、机械四通、单片法兰划归到沟槽式管件的范围。1.1.3 沟槽式管件：即管道连接时根据需要所采用的各种管件，如弯头、三通、

7、四通、大小头、管堵等管件。其特点是管件平口端的连接部位均加工成与管道连接口部位相同的环形凹槽形状。详细介绍见1.3.2部分1.1.4 沟槽式管接头的细分（按功能分）：1.1.4.1刚性管接头：我们习惯上把刚性管接头称为刚性卡箍、刚性管卡、简称刚卡，这一些均指刚性管接头，它是新国标中的标准名称。刚性管接头的特点就是由它连接的相邻两个管端不会有轴向相对角度变化和轴线上的位移。这种管接头主要用在管道系统的立管、空架管等位置。刚性卡箍的外形特点是，在卡箍的合口处有像牙齿似的凸台或者合口处为斜口设计。我公司刚性卡箍采用双卡扣设计，属国家专利。1.1.4.2 挠性管接头：我们以前习惯上把这种管接头称为挠性

8、卡箍、柔性卡箍、柔性管卡、简称柔卡，这均指挠性管接头，挠性管接头是国标中的标准名称。挠性管接头的特点就是由它连接的相邻两管端轴线方向上允许有一定量的相对角度和挠度，允许的角度变量与管道口经的大小有关，所以又叫柔性接头。这种管接头主要用于埋地管或大口径管，这是因为埋入地下的管由于不同地段的地面沉降程度不一，再就是铺设管道而挖的地槽底面不一定平整，这样会使相邻两段管不在同一水平面上，而挠性管接头由于可以有轴向挠度，因此完全可以解决这一问题。大口径管由于自身重量较重，会使管道两端与中间有一定的相对转角，故大口径管道通常也采用挠性管接头，一般口径DN250的管经常采用。柔性卡箍的外形特点是，在卡箍的合

9、口处没有凸台，合口处时平的，我公司生产的变径卡箍、HDPE、PVC卡箍等由于合口处没有凸台，因此也属于柔卡范围。1.1.5 橡胶密封圈：1.1.5.1 设计原理：沟槽式管接件采用的密封圈是通过提高压力实现系统密封性能的，从截面来看，属于 “C” 型设计，压力越大，密封性能越好。1.1.5.2 橡胶材质：密封圈所用材料可根据管道输送的介质而定，不同材料在密封圈上有不同的字母代号。如：消防工程系统上通常采用三元乙丙橡胶（代号E、是黑色的）；饮用水采用硅橡胶（代号S，即高压锅的密封圈材料，是乳白色的）；而输送油类介质一般用丁腈橡胶（代号D、为橙色）；天然胶（代号N、为黑色）。我公司目前为客户所提供的

10、产品中，主要用于消防工程和给水工程中，所以常用三元乙丙橡胶圈和硅橡胶圈。1.1.5.3 选择范围：选择橡胶圈应了解不同材质的橡胶圈所适用的温度和范围（见下表）。材料类别 代号 适用温度 颜色 适用范围 禁用介质三元乙丙 E - 3460 黑 冷、热水，无油气体等 石油类硅橡胶 S - 40177 白 生活饮用水、热水等 石油类丁腈橡胶 D - 2982 橙 各类油 65禁用1.1.6 额定工作压力：是指沟槽式管接件在工作状态下允许的最大工作压力，用兆帕（MPa）表示，目前国内各生产厂家生产的沟槽管件，其额定工作压力是基本相同的，即沟槽管件（如弯头、三通、四通、大小头等且为沟槽连接的）一般为2.

11、5Mpa；而螺纹式异径三通、四通；螺纹式机械三通、四通；螺纹式大小头；丝接法兰等螺纹连接的管件通常为1.6MPa。工程上通常所说的多少多少公斤，指的是每平方厘米能承受多少公斤的压力，其代号是Kgf/2，它与Mpa的关系是1Mpa10 Kgf/2。1.2 沟槽式管接件的型号编制： 1.2.1 型号编制方法： 沟槽式管接件的型号编制方法在新的国标第二页中有明确规定，表述如下：XG × 额定工作压力（Mpa） 连接方式（沟槽式不标、螺纹式用Rc表示） 规格型号代号（以管道外径mm表示） 名称代号（注1） 材质代号（注2） 沟槽式管接件代号 注1（名称代号）：国标GB5135.11-2006

12、规定，名称代号由各生产厂家自行制定。目前各生产厂家一般用阿拉伯数字来表示，我公司的名称代号如下：1 刚性管接头（刚性卡箍） 2 挠性管接头（柔性卡箍）3 变径管接头（变径卡箍）01 90° 弯头 011 45° 弯头 012 22.5° 弯头 013 11.25° 弯头02 丝接法兰（内丝法兰、丝接转换法兰、丝接转兰）03 正三通 03 异径三通（含沟槽式、丝接式）04 机械三通 （丝接机械三通、沟槽机械三通） 05 正四通 05 异径四通（含沟槽式、丝接式） 06 盲片（盲板、盲堵、管堵）07 大小头（同心沟槽、丝接大小头；偏心沟槽、丝接大小头）08

13、短管法兰（转换法兰、法兰盘）09 单片法兰（法兰管卡、分体法兰、法兰片） 注2： QT：材质为球墨铸铁 ZG：材质为铸钢 示例： 球墨铸铁 管道外径114 X G Q T 1 114 2.5沟槽式管接件 刚性管接头 额定工作压力2.5MPa 球墨铸铁 管道外径114 X G Q T 2 114 2.5 沟槽式管接件 挠性管接头 额定工作压力2.5MPa 球墨铸铁 主管外径114mm 额定工作压力2.5MPa XG QT 03 114 × 76 2.5沟槽式管件 沟槽异径三通 支管（侧出口）外径76mm 球墨铸铁 主管外径165mm 额定工作压力1.6MPa XG QT 05 165

14、× Rc2 1/2 1.6沟槽式管件 丝接异径四通 侧出口为右旋圆锥管螺纹接口，螺纹尺寸为2 1/21.2.2常用管道参数对照见下表（注：1吋25.4mm）管 件 通 径管件外径 (mm)公 制(mm)英 制 (in)英制通径 读法丝接管件 表示 焊 管无缝管标识口述、报表DN151/24分Rc 1/221.321DN203/46分Rc 3/426.827DN2511寸Rc 133.53332DN321-1/41寸2Rc 1-1/442.34238DN401-1/21寸半Rc 1-1/248.34850DN5022寸Rc 260.3605757DN652-1/22寸半Rc 2-1/2

15、76.1767373DN8033寸Rc 388.989DN10044寸Rc 4114.3114108DN12555寸Rc 5139.7140141133DN15066寸Rc 6165.1165168159DN20088寸219.1219DN2501010寸273273DN3001212寸325325DN3501414寸377377355DN4001616寸4264261.3分类（按结构、用途分）：1.3.1沟槽式管接头：主要有刚性管接头、挠性管接头等，在前面1.1.4中已详细介绍过。1.3.2沟槽式管件：主要有以下几大类管件弯头类：包括90°弯头、45°弯头、22.5

16、76;弯头、11.25°弯头等角度弯头；三通类：包括正三通、沟槽异径三通、丝接异径三通、中大三通等；四通类：包括正四通、沟槽异径四通、丝接异径四通等；机三类：包括沟槽机械三通、丝接机械三通、沟槽机械四通、丝接机械四通、机三下片、U型丝接机械三通等；变径类：包括沟槽同心大小头、丝接同心大小头、沟槽偏心大小头、丝接偏心大小头等；法兰类：包括单片法兰（也叫法兰管卡、分体法兰、法兰片等）、短管法兰（也叫转换法兰、沟盘短管、高颈法兰等）、丝接法兰（也叫丝接转换法兰、内丝法兰等）、法兰盲板等；管堵类：包括盲片（也叫管堵、盲板等）、中心丝接管堵、偏心丝接管堵等。1.3.2.1弯头：（管道拐弯时用）

17、当管道安装过程中需要拐弯时，根据拐弯角度的大小采用相对应角度的弯头，常用的有90°、45°、22.5°和11.25°，特殊角度的弯头需单独制作。1.3.2.2正三通：（丁字形管路用）当管道安装过程中需要在主管道上引出一个等径支管时采用，正三通的三个口直径相同且均为沟槽连接。1.3.2.3异径三通：（丁字形管路用）当管道安装过程中需要在主管道上引出一个异径支管时采用，支管的连接方式分为沟槽连接和螺纹连接两种。在国内的工程中，当外径89时一般采用沟槽连接（有些工程设计要求外径60时就采用沟槽连接），而外径60一般采用螺纹连接。而在出口产品中，采用螺纹连接的很

18、少，通常外径33开始就采用沟槽连接，所以出口产品中三通类产品多以正三通和沟槽异径三通为主。1.3.2.4正四通：（十字形管路用）管道安装时需要在主管道上对称方向上引出两个与主管外径相同的支管时采用，正四通的四个口均为沟槽连接。1.3.2.5异径四通：（十字形管路用）需在主管上对称方向上引出两个异径支管时采用，支管的连接方式有沟槽连接和螺纹连接两种形式。在国内的工程中，当外径89时采用沟槽连接（有些工程设计要求外径60时就采用沟槽连接），而外径60一般采用螺纹连接。而在出口产品中，采用螺纹连接的很少，通常外径33开始就采用沟槽连接，所以出口产品中四通类产品多以正四通和沟槽异径四通为主。1.3.2

19、.6机械三通：需在主管上开孔引出一个异径支管时采用机械三通，有沟槽连接和螺纹连接两种形式。采用这种连接方式通常有以下几种原因：一是需要在已经安装好的主管道上的某个部位引出一个支管；二是要在一支定尺长（一般为6米）的管上的某个部位需引出一个或多个异径支管时（若采用异径三通引出支管则要切断主管而带来不便）；三是采用异径三通比采用机械三通的材料费用要高。在国内的工程中，主管道外径一般60时采用机械三通，目前最大口径的机械三通为273系列，这些机械三通通常都是下片式机三，而且多以丝接式机三为主。在出口产品中，主管道外径33时就采用机械三通，一般口径在3360之间多采用平板式机三（也就是U型机三），U型

20、机三的支管外径一般在2133之间（也就是在1/2吋至1吋之间），连接方式为螺纹连接；口径在60219之间多采用下片式机三，连接方式有沟槽连接和螺纹连接两种，两种连接方式的需求量在伯仲之间，数量相差不大。1.3.2.7机械四通：需要在主管道的对称方向上开两个孔引出两个异径支管时采用，有沟槽连接和螺纹连接两种形式，采用这种方式连接的原因同机械三通。1.3.3 选用机械三通、四通时的注意事项：1.3.3.1支管限径：由于机械三通、机械四通的安装是在管道上开孔，因此就会降低开孔处管道的强度。因此，国标中规定使用机械三通、机械四通时，支管的最大开孔口径是有限制的，机三支管的最大口径一般要比主管小一号，而

21、机四则要小两号，支管的最大开孔尺寸见下表：主管通径 DN（mm）主管外径 （mm）支 管 外 径（mm）备 注机 三机 四DN25332721U型机三DN32423327U型机三DN40483327U型机三DN5060（57）4833U机三、下片机三DN6576（73）4842下片机三DN80896048下片机三DN100114（108）8976下片机三DN125140（133）8976下片机三DN150165（159、168）11489下片机三DN200219114（108）114（108）下片机三DN250273165140下片机三1.3.3.2开孔尺寸：新的国标中对开孔尺寸没有进行统一，

22、因此各生产厂家所生产的机械三通（四通）的开孔尺寸是不通用的。因此，选择不同厂家的机三、机四产品时必须要搞清楚其开孔尺寸，避免因开错孔导致无法安装及管道浪费。我公司机三产品的开孔尺寸见下表，在产品样册中有详细说明，请留意！工称通径 DN（mm）规格型号 外径（mm）开孔尺寸（mm）机三 类别DN25×1533×2125U机三DN253240506580×15202533424860737689×21273330DN506580100×152060737689114×212730国标S机三、美标S机三（L920）DN50200×

23、2560219×3338DN50200×3260219×4246DN50×4060×4846DN65200×407376219×4853DN80200×5089219×6064DN100250×65108114273×7680DN100250×80114273×8992DN150250×100159165168273×114118DN100×25114×3338国标G机三、美标G机三DN506580100×32607

24、37689108114×4246DN50×4060×4846DN6580100125150×40737689108114133140141159165168×4853DN80100×50（G机三）89114×60（G机三）68客户定制DN80100125150200×5089108114133140141159165168219×6064国标G机三、美标G机三DN100125150200×65108114133140141159165168219×737680DN10012515020

25、0×80114133140141159165168219×8992DN125150200250×100133159168219273×108，273*114104DN125150200250×100133140141159165168219×114111DN250×150273×165156注：要根据开孔尺寸的大小选择相同尺寸的开孔器（开孔尺寸=开孔器尺寸）！1.3.2.8同心大小头：也叫同心异径管、变径等，它是管道安装过程中的直管需同心变径时采用的一种管件，分为沟槽式、螺纹式两种连接方式。在国内的工程中，当管道口

26、径114时一般采用沟槽式连接方式，而管道口径89时一般采用螺纹式连接。出口产品中，管道口径从42开始就采用沟槽式大小头，螺纹式大小头用量相对较少。1.3.2.9偏心大小头：也叫偏心异径管、偏心变径等，它是管道安装过程中需不同心变径时采用的一种管件，一般用于泵房，分为沟槽、螺纹式两种，常用沟槽式，螺纹很少采用。1.3.2.10单片法兰：也叫法兰管卡、分体法兰、法兰片等，由两个半圆组成的法兰，配有橡胶圈，用螺栓紧固。当管道需要连接象阀门、水表、水泵等产品时采用，单片法兰常用于蝶阀的连接。目前，沟槽式阀门、沟槽式水表已开始生产并投入市场，这类产品的安装则用卡箍连接，方便快捷。因法兰管卡的额定工作压力

27、较小，所以一般用在管道设计的额定压力1.6MPa的管道连接中。1.3.2.11短管法兰：也叫转换法兰、高颈法兰、沟盘短管、法兰盘等，它使用的场合与单法兰一样，因使用短管法兰要比单片法兰多用一个卡箍，许多施工单位考虑到材料费用一般不作为首选，但当管道系统额定压力要求较高时，就要采用短管法兰。目前各厂家生产的短管法兰一般为1.6Mpa的，2.5Mpa的短管法兰一般很少采用，而且其螺距要比1.6Mpa的大，外形尺寸也不同。许多用户常把短管法兰和单片法兰弄混，遇到这种情况时，只要询问用户所要的法兰是否带橡胶圈就可以分清了。1.3.2.12丝接法兰：也叫内丝法兰、丝接转换法兰，外观就象转换法兰，但它的内

28、孔要加工成标准的圆锥管螺纹形式，作为一种法兰 螺纹连接的过渡，较少采用，规格目前也只有60、76、89、114四种。1.3.2.13盲片：又称盲板、管堵，它的用途主要包括以下几个方面： 管路的分段试压 ； 预留的出口暂封 ； 管道维修时将某一段管道封堵。如果需要将带有法兰的阀门、水表等管道产品的一端进行封堵时则需要使用法兰盲板。我公司目前生产的管堵类产品中，除常用的普通管堵外，还有中心丝堵、偏心丝堵产品。1.4 名称的统一：沟槽管件的标准名称在新的国家标准中有明确的规定，但名称在国家标准正式出台以前是比较乱的，有的用户使用的是建设部标准中的名称，而不同地方的客户又有不同的叫法，因此在企业内部将

29、名称进行标准化是很有必要的，现将沟槽管件在国标中的标准名称、客户的习惯名称（俗称）以及我公司内部的常用简称汇总如下，公司内部各岗位人员、特别是经常与产品打交道的人员应该非常熟悉。产品标准名称、俗称、简称对照表分类标准名称习惯名称（俗称）内部习惯简称夼达莱德卡箍类刚性管接头刚性卡箍、刚卡刚卡刚卡挠性管接头柔性卡箍、挠性卡箍、柔卡柔卡柔卡异径管接头异径卡箍、变径卡箍、变径卡变卡变径卡斜口管接头斜口卡箍、斜口卡、斜卡斜卡斜口卡高压管接头高压卡箍、重型卡箍、重卡重卡重卡HDPE管接头HDPE卡箍、PE卡PE卡HDPEPVC管接头PVC卡箍、PVC卡PVC卡PVC弯头类90° 弯头90

30、6; 弯头、90°90°90°45° 弯头45° 弯头、45°45°45°22.5° 弯头 22.5° 弯头、22.5°22.5°22.5°11.25° 弯头11.25° 弯头、11.25°11.25°11.25°三通类正 三 通正三通、等径三通正三正三通沟槽异径三通沟异三通、沟异三沟三G异三通丝接异径三通丝异三通、中丝三通丝三S异三通中大三通中大三通中大三通中大三通四通类正 四 通正四通、等径四通正四正四通沟槽异径

31、四通沟异四通、沟异四沟四G异四通丝接异径四通丝异四通、中丝四通丝四S异四通机三、机四类丝接机械三通丝机三、螺机三机三S机三沟槽机械三通沟机三沟机三G机三U型机械三通平板式丝机三、U型机三U机三U型机三机三下片下片、机三底片下片下片丝接机械四通丝机四、螺机四机四S机四沟槽机械四通沟机四沟机四G机四变径类沟槽同心大小头沟槽异径管、沟大小头、变径直接沟头G大小头丝接同心大小头丝接异径管、螺纹异径管、丝大小头丝头S大小头沟槽偏心大小头沟槽偏心异径管、沟槽偏心变径偏沟头G偏大小头丝接偏心大小头丝接偏心异径管、丝接偏心变径偏丝头S偏大小头法兰类短管法兰转换法兰、高颈法兰、沟盘短管、法兰盘转兰法兰（盘）丝接

32、法兰内丝法兰、高颈丝接法兰、丝接法兰丝兰S法兰（盘）单片法兰分体法兰、法兰管卡、法兰片分兰法卡高压短管法兰高压转兰、高压转换法兰高兰高压法兰管堵类管堵盲片、盲板、管堵管堵管堵中心丝接管堵中心丝接盲片、中心丝接盲板、中心丝堵中丝堵S中心管堵偏心丝接管堵偏心丝接盲片、偏心丝接盲板、偏心丝堵偏丝堵S偏心管堵1.5材质要求：1.5.1管接件：指管件本体，材料为球墨铸铁；材料等级要不低于QT450-10；铁素体含量要达到85%以上；球化等级达到3级以上；五大元素（碳、硅、磷、硫、锰）含量在标准范围内，产品不得有灰口、白口、球化衰退等材质缺陷。外观要求不得有冷缩、冷隔、气孔、沙眼等铸造缺陷，其他缺陷不超出

33、规定范围（详细介绍在产品外观的质量判断和检测部分）。1.5.2密封圈：在1.1.5中已有详细说明，在此不再赘述。1.5.3紧固件（螺栓）：沟槽管件中，卡箍、机三、机四所采用的螺栓为圆头椭圆颈螺栓，也叫鱼尾螺栓，结构和尺寸应符合GB/T8262的规定，机械性能不低于GB/T-3098.1-2000规定的8.8级的要求，法兰管卡采用六角螺栓。螺栓一般采用冷镀锌，也可用其它耐腐蚀的材料。螺栓通常采用45钢或40Cr材料，经处理后的性能能保证达到GB/T-3098.1-2000的规定要求。1.5.4螺母：机械性能达到GB/T3098.2中螺母规定的8.8级要求，需要冷镀锌，也可用其它耐腐蚀的材料。1.6 产品选型原则：1.6.1 压力原则：沟槽管件一般分为2.5MPa和1.6MPa两种压力等级，分别用在沟槽连接和螺纹连接的管件中。1.6.2 经济原则：多用机械三通、四通