消防管道施工工艺—沟槽式管道连接研究

消防管道施工工艺—沟槽式管道连接研究

张维栋

上海森松制药设备工程有限公司  

摘要：消防安全得到了广大部门的重视，消防管道施工得到了相关部门的关注。沟槽式管道施工是消防管道施工的新工艺，具有比较显著的应用优势，基于此，本文就消防管道施工工艺—沟槽式管道连接进行深入的研究，希望可以为消防部门进行消防管道的安装提供有效的建议。

关键词：消防管道施工；沟槽式管道连接；管道工艺

引言：传统的消防管道连接方式是螺纹连接、焊接和法兰连接，但是这些连接方式在具体应用的时候存在施工工序复杂、操作性差、工程质量无法保证的问题。导致消防管道的实际运行水平大打折扣。因此需要寻求新的工艺来解决问题。沟槽式管道施工可以有效地改进传统管道连接方式的缺陷，提升应用的效果，从而可以保证消防设备的顺利运行，进而可以保证人民生命以及财产的安全。

1. 工程概述

本次项目属于美国制药模块项目，整个项目包含一层工艺生产区43个模块，二层机械设备区40个模块，其中对于消防管道的施工主要需要满足以下几点：

消防管道的正式材料如管道、管件、阀门等需要FM认证，消防管道需要涂抹两层红漆，以环氧磷酸为底漆，最终的油漆厚度为100mm。连接圆形抱箍向下支撑杆的长度需要控制50mm以上，灭火器的类型需要按照图纸US2507-T-0000060与US2507-T-000179，打压的强度试验需要在1.375MPa，保压时间2h，严密性试验为24h，使得工程可以满足标准。

2. 沟槽式管道连接的应用分析

1. 减少管道腐蚀因素，提升管道使用寿命

消防系统对于水质的要求比较高，因此在施工标准中明确规定镀锌钢管是消防系统管道中需要使用的必备原料，避免在应用的时候由于出现管道腐蚀导致整个消防系统的应用效果大打折扣，但是，螺纹连接中的丝扣会导致镀锌层存在脱落的现象，内部防腐蚀无法到位，导致管道的腐蚀速度加快，进而影响整个管道的使用寿命。而沟槽式管道连接方式在应用的时候使用滚轮压槽作为管道内外表面的连接，这就使得在具体进行操作的时候只要镀锌钢管的质量可以符合国家标准以及质量需求，工人严格按照操作流程进行施工，避免在操作的时候出现镀锌层破坏的现象，进而可以减少管道的腐蚀因素，延长消防管道的使用寿命。

2. 避免了焊接以及二次镀锌操作，提升安装效率

目前，我国的管件生产工艺水平存在限制。镀锌钢管在使用的时候往往采取焊接法兰的方式进行连接，这就导致在焊接的时候产生高温环境导致镀锌层破坏，如果在具体进行施工的时候需要对焊接件进行二次焊接会导致施工周期以及施工成本的增加。另外，焊接是造成现场火灾事故的主要工序之一，一旦在进行焊接的时候防火措施不当会导致现场出现火灾事故。而沟槽式连接方式可以在根本上杜绝焊接这种操作方式，进而可以避免由于焊接出现镀锌层的破坏，并且可以提升施工现场的安全性，避免出现火灾事故。

3. 沟槽式管道连接具有密封性

沟槽式管道的密封性是由橡胶垫圈和管道外表面之间的作用力的大小决定的。一般而言，液体各个方向受到的压力是相同的，因此这就为沟槽式管道提供了比较好的封闭性。一般而言，为了保证管道的橡胶处在相对静止的情况下，橡胶垫圈和管道之间的作用力同橡胶垫圈自身的弹力、卡箍对垫圈的压力以及介质工作压力之和相等^[1]。通过上述的分析，可以发现在一定的范围内，管道自身的工作压力的增加可以使连接件和橡胶垫圈、橡胶垫圈和管道外表面之间的严密性增加，这就可以在最大程度上减少消防系统的管道泄漏。因此，相关部门不需进行重复试压工序，进而可以在最大程度上缩减工期，提升工作具体效率，保证消防系统的稳定运行。

4. 减少人工操作的随意性，保证工程的稳定

沟槽式连接的主要施工工艺有扎槽、钻孔、组装等，在进行施工的时候需要借助于轧槽机、钻孔机等机械设备进行。在具体进行操作的时候只要机械设备的质量可以得到保证，工人在具体进行作业的时候严格按照施工工序，可以保证施工质量可以满足施工的实际要求，因此，沟槽式管道连接工序的进行只需要经过简单的培训就可以工作，并且可以有效的控制施工质量。而套丝、焊接等工艺要求工作人员需要比较高的技术水平的同时还需要精心进行操作，否则会导致工程质量不合格，这也是沟槽式管道连接方式最为显著的应用优势之一。

5. 沟槽式管道安装速度快效率高

在具体进行管道安装的时候，可以发现基于丝扣连接方式的安装时间需要18分钟，而基于沟槽连接方式的安装时间仅仅需要12分钟。在运输时间、下料、吊装、支、吊架制作的时间相同的情况下，通过计算可以发现具体操作的效率可以提升30%左右^[2]。而如果对比的对象是三通、四通的连接方式，可以更快的提升具体操作的效率。一般而言，相比较于其他的施工方式而言，在前期各种工序的时间不发生变化的前提下，具体作业的效率可以提高到30%~50%。进而可以在最大程度上减少施工过程中人工消耗，提高具体的工作效率，降低施工成本，保证经济效益。

6. 沟槽式管道连接拆装方便、维修简单

沟槽式管件属于成型管件，在具体进行操作的时候不需要经过现场加工。管道的预制工作可以在工厂中进行，也可以在施工现场进行，管道在预制结束之后只需要在连接处加上一个沟槽连接件，用螺栓固定的方式就可以结束具体的施工流程，操作十分的简便。另外，沟槽式管道的连接方式在狭小空间处可以进行施工，进而可以保证施工的具体效率以及效果。另外，消防系统内部一旦存在渗漏或者其他的故障，只需要将两端处的两个沟槽连接件拆下就可以进行维护以及检修故障，不会影响系统其他部位的性能的发挥，避免了传统的施工工艺维修需要一拆一大片的缺点，保证整个系统依旧可以平稳的进行。由此可见，这种连接方式十分的便于维修。

7. 沟槽式管道连接易于调直

沟槽式管道连接系统在进行卡紧最后一道工序之前，可以允许管道、阀门连接件或者卡箍等自由转动，进而可以进行校准以及调直操作，可以消除在进行施工的时候存在的比较明显的误差，可以有效的改进传统的施工工艺中出现的“双孔化”的现象，在固定位置上进行安装操作也比较简单。一般而言，沟槽接头的分类主要有两种，即刚性和挠性。刚性接头的作用是将管子连通就可以正向拉紧，进而可以有效的抵抗扭力载荷和弯曲载荷。挠性接头的作用是可以适应管道在运行的过程中的热胀冷缩现象，并且可以在比较小的角度上进行管道的调节。另外这种挠性接头在水池、水泵连接的时候，可以使用三个或者三个以上的挠性接头取代传统工艺中的减振装置，进而可以节约投资成本，保证经济效益。

3. 沟槽式管道连接施工中需要注意的问题

1. 轧槽机的使用需要注意的问题

首先，管道选择的镀锌钢管的镀锌层的厚度需要适中，这样就可以在最大程度上减少在使用轧槽机的时候镀锌层破裂的概率。如果轧槽机需要在存在缝隙的钢管上进行施工，需要对轧槽处的焊缝进行铲平处理，进而可以避免在具体进行轧槽作业的时候的开裂现象，进而可以保证该技术的实际应用效果。另外，在具体进行轧槽操作之前需要核实轧轮规格和钢管的尺寸是否相互匹配，轧槽的深度同钢管之间的沟槽连接件之间是否相互吻合。其次，在进行轧槽操作的时候需要保证钢管的中心线和轧轮轴线之间是平行的关系，并且对轧轮的转速进行严格的控制，进而可以保证施工的具体质量，另外，手动液压装置作业的时候需要均匀用力，避免在具体施工的时候出现比较明显的质量问题。进而可以优化该项技术的具体使用效果，保证消防管道的顺利施工。

2. 开孔机使用需要注意的问题

开孔机也是重要的机械设备之一，在具体进行使用的时候需要注意一些可能影响施工质量的问题。在具体进行开孔操作的时候，需要根据自身的实际需求选择合适的圆锯，并且将开孔机和管道用链锁锁紧，进而可以有效的减轻在具体操作时候的振动，有效的延长设备的使用寿命。在开孔的时候需要对机械设备运行的速度进行严格的控制，避免具体进行操作的时候由于用力过猛导致圆锯卡箍以及圆锯本身受到影响。另外，在开孔的时候设备的操作需要让开孔机朝上管道开口向下，从而可以在具体进行操作的时候避免将铁屑等杂物倒进管内导致冲洗难度增加，影响设备的应用效果，降低施工效率。

3. 安装沟槽连接件的时候需要注意

首先需要重点注意的就是在安装沟槽连接件的时候需要注重对于橡胶垫圈的保护。根据上文的分析可以发现，沟槽连接件的封闭性主要是通过橡胶垫圈和管道之间的压紧实现的^[3]。因此，对于整个管道系统而言，橡胶垫圈的完好性是管道系统稳定运行并且不会出现渗漏等故障的前提。在具体进行安装之前需要对管段的毛刺进行处理，并且在垫圈以及管段涂抹相应的润滑油，进而可以使得管道在安装的时候可以更加的简单，避免出现工作人员受伤的情况。其次在具体进行安装之前需要适当地增加防晃支架的数量。在理论上，刚性接头的作用是可以使得管子正向加紧，可以有效的抵抗管子的弯曲载荷，但是在实践上会受到其他因素的影响导致沟槽连接管道在调直后相比较于其他的施工方式更加的容易弯曲。因此在具体进行操作的时候需要增加相关的防晃支架，保证整个施工系统可以顺利的进行。

4. 沟槽式管道连接系统的技术性能分析

在实际进行施工的时候，由于施工工艺自身的局限性导致整个管道系统内部的轧槽处的管道壁厚会发生变化，也会导致管道内径发生变化，通过构建数学模型可知，在进行这些变化同管网自身的使用性能之间并不存在直接的关系，不会导致管道的实际应用性能大打折扣。

管道壁厚减薄对管道承压的影响：

公式1： ^100

公式2:P= ·200[ξ]Ѳ

通过对上述两个公式进行分析，可以发现在具体进行操作的时候管道壁厚对于管道承压之间的关系，即管道承压远远大于管道的具体工作压力，因此这种条件下壁厚减薄不会影响消防管道的正常使用。

同理，可以发现管道内径的减小对于管道系统的阻力的影响微乎其微，因此在具体进行操作的时候可以忽视这些变化。

总结：消防系统是保证我国居民生命以及财产安全的关键。消防管道是消防系统有效发挥作用的关键，但是传统的工艺连接方式在应用的时候存在比较显著的缺陷，严重影响具体应用的效果，因此在进行消防管道连接的时候可以选择消防管沟槽式管道连接的工艺，有效的改进传统施工工艺中存在的弊端，保证消防系统的稳定运行。

参考文献： 

[1]宋伟杰.大型化工企业消防给水设施维护管理中的技术应用[J].化工管理,2021(09):149-150.

[2]李祥海.工业项目消防喷淋系统安装技术要点研究——以郑州物流园项目为例[J].福建建材,2020(06):88-90.

[3]黄磊.建筑消防给水系统设计、施工中存在的问题及解决措施[J].消防界(电子版),2019,5(19):68.