溝槽式管道連接方式在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的應(yīng)用

溝槽式（卡箍）管道連接方式在建筑給水排水系統(tǒng)中的應(yīng)用已有一定的時(shí)間。它廣泛運(yùn)用生活給水系統(tǒng)的不銹鋼管、銅管和鋼塑復(fù)合管以及排水管道系統(tǒng)的連接，特別是在消防給水管道系統(tǒng)中的運(yùn)用已得到實(shí)踐的認(rèn)可。而溝槽式管道連接方式對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其運(yùn)用也具有一定的優(yōu)勢(shì)，由于國(guó)內(nèi)的工程應(yīng)用處于起步階段，且冷卻水管道系統(tǒng)有其自身的特點(diǎn)，在具體的應(yīng)用中需要注意一些新的問(wèn)題。
1溝槽式管道系統(tǒng)的特點(diǎn)
溝槽式連接具有安裝快速簡(jiǎn)易、安全可靠、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、不受場(chǎng)地限制、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。它可應(yīng)用于輸送流體管道的給排水、消防、空調(diào)、化工、造船等管道工程。
溝槽式接頭和管件均有標(biāo)準(zhǔn)件，現(xiàn)場(chǎng)的安裝速度可大大提高，避免了現(xiàn)場(chǎng)的電焊和再鍍鋅等后續(xù)工藝。采用標(biāo)準(zhǔn)加工的連接方式，施工的精度提高，保證了安裝質(zhì)量。安裝只需緊固螺栓就可完成。接頭的工種壓力可達(dá)可達(dá)2.5mpa，真空度為0.08mpa，工作溫度為-30℃～145℃.接頭內(nèi)部采用的是橡膠密封墊圈，其中心空腔在內(nèi)水的水壓力作用下與管壁緊密接觸，起密封作用，管內(nèi)的壓力越大其密封效果越好。在經(jīng)濟(jì)上，溝槽式接頭配管系統(tǒng)比傳統(tǒng)的焊接法蘭連接工程量少，可節(jié)約10%～20%的工程施工費(fèi)用；此外，溝槽式接頭與法蘭接頭所占空間的面積比約為2：3，相對(duì)增加了建筑面積的使用率。溝槽接頭的橡膠密封圈和管端連接處可以阻斷噪聲并防止振動(dòng)傳遞。無(wú)明火安裝工藝，可以免去焊接時(shí)有火災(zāi)的危險(xiǎn)，有利于工地的防火安全和環(huán)境衛(wèi)生。溝槽接頭的拆卸方便還便于今后的維護(hù)管理。
溝槽式接頭有剛性接頭和撓性接頭。撓性接頭是一種柔性接頭，它用于相鄰管端允許有一定量的相對(duì)角變位和軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，允許角變位于管徑相關(guān)，但不允許有軸向線位移。其管端連接時(shí)可采用支管接頭，有機(jī)械三通和機(jī)械四通兩種類(lèi)型。

2循環(huán)冷卻水系統(tǒng)對(duì)管道系統(tǒng)的要求
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)主要為空調(diào)系統(tǒng)（havc）服務(wù)的。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)采用水冷時(shí)，需要采用水來(lái)帶走冷凍機(jī)產(chǎn)生的熱量。建筑給排水從節(jié)水和節(jié)能的角度出發(fā)，將冷卻水的供應(yīng)采用了循環(huán)供水的方式。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)帶走的熱量直接影響到制冷系統(tǒng)的效果。在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，除了冷卻塔、水質(zhì)和水量外，管道系統(tǒng)的優(yōu)劣直接決定了冷卻的效果。
建筑空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)冷卻水的水溫一般在30℃～40℃之間。因流量較大，其管徑也較消防給水管大。冷卻水管的水壓相對(duì)較低，其工作壓力是系統(tǒng)所承受的壓力而不是水泵的揚(yáng)程。冷卻水管道系統(tǒng)的允許時(shí)間與冷凍機(jī)組的允許時(shí)間相同，可能是季節(jié)性使用，管道要考慮水的放空、再充滿(mǎn)的工況。冷卻水的水質(zhì)相對(duì)于生活用水要差些，循環(huán)冷卻水需要加藥處理、管道預(yù)膜，其水質(zhì)從某種程度上來(lái)看是不確定的。
基于循環(huán)冷卻水的以上特點(diǎn)，其管道系統(tǒng)要求連接方式需要考慮溫度、水壓、耐腐蝕、間隙使用的要求。還需要考慮到隨管徑的增大，在一些常規(guī)的施工安裝技術(shù)措施上可能發(fā)生新的變化。

3溝槽式管道連接方式應(yīng)用的可行性
溝槽式管道連接方式在國(guó)外應(yīng)用非常廣泛，有給水排水、消防、采暖通風(fēng)、石油、化工、煤氣、電力、冶金、礦山、造船等管道連接工程。在八十年代處的一些大型溝槽連接項(xiàng)目中，溝槽連接產(chǎn)品已用于空調(diào)系統(tǒng)，應(yīng)用管徑較大到1067mm（42英寸），如蒙特利爾體育館的冷凍水系統(tǒng)。在2002年10月完工的新加坡藝術(shù)中心項(xiàng)目中，溝槽連接用于泵房、冷凍機(jī)、冷凝水、冷卻塔的不銹鋼管道的連接，其管徑從200mm到500mm。香港新機(jī)場(chǎng)的循環(huán)冷卻水管采用的溝槽管件的較大直徑為dn900。國(guó)內(nèi)的上海金茂大廈也將其用于消防、給水、熱水、空調(diào)管道。
從國(guó)內(nèi)的規(guī)范來(lái)看，有國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《溝槽式接頭》（gb5135.11、cj/t156-2001）、中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《溝槽式連接管道工程技術(shù)規(guī)程》（cecs151:2003）。溝槽式管道連接方式適用于dn20~dn600、溫度不超過(guò)80℃的生活和生產(chǎn)冷、熱水及消防給水等鋼管工程�，F(xiàn)行的《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》和《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)循環(huán)冷卻水管道的連接方式未做具體的規(guī)定。因此，在管徑不大于dn600的情況下，采用溝槽連接方式是有依據(jù)的。
在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中采用溝槽式管道連接方式，除了安裝速度提高、管道開(kāi)槽方便外，它可節(jié)省安裝的空間，便于拆卸調(diào)整。它還適用于處理管道的膨脹、收縮、偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，可以減少或消除震動(dòng)，吸收膨脹和收縮。
4循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中溝槽式連接的技術(shù)措施
循環(huán)冷卻水管采用鍍鋅鋼管或涂塑鋼管可避免每年的管道清洗，以去除管道內(nèi)的泥污、浮銹，減少了管道酸洗、預(yù)膜帶來(lái)的費(fèi)用。從而提高了熱效值的利用。在鍍鋅鋼管的連接中，采用溝槽式管道連接方式相對(duì)于法蘭連接、焊接有明顯的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，但由于其采用的管徑較大，需要從設(shè)計(jì)和安裝的角度采取一些不同的技術(shù)措施來(lái)保證連接的質(zhì)量。
4.1設(shè)計(jì)的技術(shù)措施
（1）設(shè)計(jì)管材的要求
循環(huán)冷卻水管道系統(tǒng)的材料包括管材、管件、溝槽連接件等。管材和連接件之間的配套顯得極為重要。由于冷卻水量大的特點(diǎn)，其管道的口徑也相對(duì)要大，管材—般采用熱鍍鋅的卷板鋼管、直縫鋼管、無(wú)縫鋼管，但焊接鋼管的焊縫突出，不利于管道的壓槽。從溝槽連接的方式來(lái)看，建議設(shè)計(jì)選擇的排序是熱鍍鋅的無(wú)縫鋼管、直縫鋼管、卷板鋼管。由于溝槽連接的規(guī)格對(duì)應(yīng)的是管道的外徑，故在采用國(guó)內(nèi)的溝槽管件時(shí)管材應(yīng)符合相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。鍍鋅焊接鋼管應(yīng)符合《低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管》gb／t3091的規(guī)定，焊接鋼管再鍍鋅的鋼管應(yīng)符合《低壓流體輸送用焊接鋼管》gb／t3092的規(guī)定，無(wú)縫鋼管應(yīng)符合《輸送流體用無(wú)縫鋼管》gb／t8163的規(guī)定，不銹鋼管應(yīng)符合《流體輸送用不銹鋼無(wú)縫鋼管》gb／t14976的規(guī)定，涂塑鍍鋅焊接鋼管和涂塑無(wú)縫鋼管應(yīng)符合《給水涂塑復(fù)合鋼管》(cj／t120)的規(guī)定，襯塑鍍鋅焊接鋼管和襯塑無(wú)縫鋼管應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《給水襯塑復(fù)合鋼管》(cj／t136)的。溝槽連接方式對(duì)鋼管還需要有—個(gè)較小壁厚的要求。
（2）溝槽管件的要求
溝槽管件的工作壓力一般都能滿(mǎn)足冷卻水系統(tǒng)的承壓要求。但在橡膠密封材料上應(yīng)加以重視。循環(huán)冷卻水的季節(jié)性運(yùn)行，要求橡膠材料抗疲勞；冷卻水的加藥處理，要求橡膠材料抗老化。這兩個(gè)因素是必須考慮的。對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，建議采用合成橡膠或硅橡膠。
（3）剛撓性連接
溝槽連接的剛性和撓性連接方式對(duì)循環(huán)冷卻水都是必要的。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)不同于消防給水系統(tǒng)，其管徑大、受力的面積也大，它需要考慮管道內(nèi)壓力的變化、水錘的沖擊，設(shè)置必要的撓性接頭。在管段上每4~5個(gè)連續(xù)的剛性接頭間應(yīng)設(shè)置1個(gè)撓性接頭，對(duì)于有溫度補(bǔ)償功能的彎管、折線形管道應(yīng)在其產(chǎn)生角變位的管段上采用撓性接頭。
撓性接頭特別適用于泵房?jī)?nèi)的安裝，它可大大減少噪聲和震動(dòng)，導(dǎo)致震動(dòng)衰減，使整套系統(tǒng)得到抗震保護(hù)。