卡箍式柔性管道连接技术(2009/12/15 16:37)

1、卡箍的基本结构及工作原理

1.1卡箍的基本结构形式
卡箍式柔性管道接头，是卡箍卡在管子的定位环上,保证承载足够的轴向拉力时不被拉开，见图1。一般情况下，管径在DN426以下的卡箍只需2个螺栓；管径在DN426以上的卡箍需4个螺栓，即可锁紧。与法兰相比，螺栓紧固简单、方便、可靠。用卡箍连接的管子留有接管间隙，以保证管道柔性和松弛钢管应力。接管间隙的密封是靠被卡紧的橡胶圈来实现的。国内目前较为广泛使用的卡箍式柔性管道接头，有环型、肩型和沟槽式3种。

1.2管卡的工作原理

1.2.1卡箍式柔性管道接头的安装
  　在安装前，先把密封胶圈套在管道上，再上卡箍和螺栓。管内介质进入胶圈内，利用介质的压力，使胶圈压紧在管端，阻止介质外漏。介质的压力通过胶圈作用在卡箍内腔。
1.2.2胶圈密封机理
  　密封胶圈的结构为“C”型。利用胶圈的弹性能够对管路起到一定的密封作用。
当卡箍安装后，胶圈的高度高于管、卡箍的高度，受卡箍内部空间的限制，胶圈被进一步挤压，产生的内压遍及胶圈的整个表面，密封效果进一步增强。
　　管道存在介质时，介质进入“C”型腔，反作用于胶圈的密封唇上，更增加了胶圈与管道的贴紧力，从而达到了自密封作用。管道内流体压力越大，胶圈的压力越大，密封性能越好。
1.2.3卡箍密封与法兰密封的区别
法兰密封是靠垫片材料被螺栓压紧起作用。由于螺栓的紧力很难在整个圆周达到均匀一致，因此，管道中运行的流体极易破坏已有的平衡。特别是增大压力后，问题更加突出，跑、冒、滴、漏严重。
卡箍密封中，卡箍将胶圈封在管子的接口处，完全处在单面压紧状态。当管道承受流体的压力时，胶圈内表面也将受力，与接触表面贴得更紧，产生的密封效果更好。

1.3卡箍连接的特点

1.3.1结构合理，受力强度高
卡箍的工作状态相当于受压容器，介质的轴向力完全由卡箍承担，螺栓仅承受卡箍的径向力。由于密封圈的宽度有限，径向力远远小于轴向力。法兰连接时，螺栓却承担着全部的轴向力和垫圈的压紧力。
1.3.2良好的自封密作用
　　密封作用靠管道内介质对胶圈的压紧力，压力越大，密封性能越好。为防止无压时介质的泄漏，胶圈的内径要小于管端接口的外径，胶圈在端管接口上有预紧力，可防止介质在无压时外漏。与法兰相比，管径越大，压力越高，优点越突出。
1.3.3管道连接处在柔性状态
卡箍与管端之间有间隙，管子在卡箍中可有少量的活动。因此，相邻两个端管允许有20?30的转角。钢管连接后，两钢管管端之间留有间隙，允许管路轴向移动，可适应管道的膨胀、收缩；管子之间的胶圈连接，可有效降低70%以上的机械振动。
1.3.4安装使用方便
　　当管道需要翻转时，只需把接头的4只螺栓拆除即可翻转任意角度，不需要割开和焊接，节约了大量辅助工作量和费用，减轻了劳动强度，缩短了施工工期。与法兰连接相比，提高工效6?8倍，且维护的工作量很小。

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1.3卡箍连接的特点

1.3.1结构合理，受力强度高
卡箍的工作状态相当于受压容器，介质的轴向力完全由卡箍承担，螺栓仅承受卡箍的径向力。由于密封圈的宽度有限，径向力远远小于轴向力。法兰连接时，螺栓却承担着全部的轴向力和垫圈的压紧力。
1.3.2良好的自封密作用
　　密封作用靠管道内介质对胶圈的压紧力，压力越大，密封性能越好。为防止无压时介质的泄漏，胶圈的内径要小于管端接口的外径，胶圈在端管接口上有预紧力，可防止介质在无压时外漏。与法兰相比，管径越大，压力越高，优点越突出。
1.3.3管道连接处在柔性状态
卡箍与管端之间有间隙，管子在卡箍中可有少量的活动。因此，相邻两个端管允许有20?30的转角。钢管连接后，两钢管管端之间留有间隙，允许管路轴向移动，可适应管道的膨胀、收缩；管子之间的胶圈连接，可有效降低70%以上的机械振动。
1.3.4安装使用方便
　　当管道需要翻转时，只需把接头的4只螺栓拆除即可翻转任意角度，不需要割开和焊接，节约了大量辅助工作量和费用，减轻了劳动强度，缩短了施工工期。与法兰连接相比，提高工效6?8倍，且维护的工作量很小。