大口径t型接口球墨铸铁管的制作方法
【专利摘要】大口径T型接口球墨铸铁管,克服了现有大口径T型接口球墨铸铁管插口径向强度低，在外力载荷下易产生椭圆变形以及需要更换密封胶圈时插口与承口分离难度大的问题，特征是在插口的管身外径设有与插口管身外径焊接为一体的插口法兰，在插口法兰上设有螺纹通孔，有益效果是，提高了大口径T型接口墨铸铁管插口的径向强度，保持了T型接口承口与插口连接的施工优势，在堆放和长距离运输中插口法兰起到了相互支撑作用，有效规避了运输施工过程中的潜在风险，降低了因插口椭圆变形导致管线不能正常使用的后果，而且将插口与承口分离的过程是利用插口法兰上的螺纹通孔，用分离螺栓顶住承口外端面，旋转分离螺栓即可将插口拔出，方便了施工。
【专利说明】
大口径T型接口球墨铸铁管
技术领域
[0001]本实用新型属于球墨铸铁管技术领域，特别涉及大口径T型接口球墨铸铁管。
【背景技术】
[0002]离心球墨铸铁管是用离心铸造工艺生产的一种铸铁管，以镁或稀土镁结合球化剂在浇注前加入铁水中，使石墨球化，应力集中降低，具有铁的本质，钢的性能，强度高、延伸率高、韧性好、耐冲击、耐腐蚀、密封性好，被广泛应用于冶金、矿山、水利、石油和城市公用化建设的各种管道工程，可用于输送水、燃气等多种流体介质。离心球墨铸铁管的内壁采用水泥砂浆衬里，改善了管道输水环境，提高了供水能力，降低了能耗，管口采用柔性接口，并且管材本身具有较大的延伸率(>7%)，使管道的柔性好，在埋地管道中能与管道周围的土壤共同工作，改善管道受力状态，从而提高了管网运行的可靠性。
[0003]现有技术中，球墨铸铁管输水管线接口的密封大多采用3种接口形式:T型接口、K型接口和法兰接口，按IS02531:2009国际标准和GB/T13295-2013国家标准生产。T型接口包括插口、承口、密封胶圈和水泥砂浆衬层，在插口与承口之间通过密封胶圈固定连接，不需要螺栓连接。T型接口的密封是靠密封胶圈与承口、插口接触压力产生对流体的密封，因此，对承口、插口及密封胶圈的尺寸偏差做出了严格的规定，以保证密封可靠，一般在承口与插口间的密封胶圈的压缩比要达到25?40%，因此，承口和插口在任何情况下都不能产生局部变形，否则会造成接口漏水。另外，T型接口的密封胶圈有自密封作用，所谓自密封作用，就是密封胶圈受到流体压力作用时，密封胶圈上实际形成接触压力等于安装时预先压缩所产生接触压力与流体压力作用在密封胶圈上新增接触压力之和。由于接触压力比流体压力大，所以能良好密封。反之接触压力小于流体压力，会导致接口密封失败。根据现行国际和国家标准，一般情况下，T型接口最大管径为DN1600，大于DN1600多采用K型接口和法兰接口。DN1600规格以下管线目前T型接口应用最为广泛，优点是施工速度快，材料成本低。但是，在施工方面，由于操作不当，有时密封胶圈会被拉裂或顶翻，此时承口与插口已处在连接状态，要想更换密封胶圈就必须要将承口与插口分离，而将插口从承口中拔出是十分困难的，一般方法是用氧乙炔将密封胶圈烧掉，在管道中燃烧橡胶烟气量非常大，DN2000以上大口径管烧掉胶圈的时间需要3?4小时，作业环境非常差。
[0004]K型接口，包括插口、承口、密封胶圈、压兰和螺栓，在插口与承口之间通过密封胶圈固定连接，密封胶圈设置在承口的端部密封腔内，螺栓设置在承口的端部法兰与压兰之间，靠压兰的作用使密封胶圈产生接触压力形成密封。K型接口是靠压兰的作用使密封胶圈产生接触压力形成密封，由于采用压兰与螺栓压紧装置，接触压力可以自由调节，在压兰和螺栓的约束下，承口和插口变形的几率远远小于T型接口，因此接口更安全。但是，K型接口比T型接口多用压兰和螺栓，以DN1600K型接口为例，压兰重量123Kg，I个接口需用螺栓和螺母30套，每套重量约1.5KgX30套》45Kg，即每个K型接口比T型接口多耗材168Kg。此外，在施工方面，一般球墨铸铁管标准长度为6米或8.15米，每公里管线有167个或123个接口，正常情况下，安装I个T型接口管用时约I?1.5小时，而安装I个K型或法兰接口管用时在4?6小时，是T型接口安装耗时的4倍。另外，土方工程量K型和法兰接口要比T型接口大1/5。因为紧固铸管底部的螺栓为了方便施工操作需要挖工作抗，而T型接口不需要螺栓连接，采用平沟底面即可。从上述对比分析不难看出，T型接口的经济性优于K型接口和法兰接口。
[0005]法兰接口包括端面法兰、螺栓和密封胶垫，是传统的刚性接口，不具有柔性的特点，在管线中一般与水栗阀门联接，接口不存在变形问题。而T型接口的插口径向强度低，在外力载荷下易产生椭圆变形，管径越大接口密封风险越大，所以，大于DN1600以上规格管线不采纳T型接口；在运输堆放方面，球墨铸铁管在长距离运输过程中为了防止插口椭圆变形，一般需要采用在插口端打支撑木的方法保护插口。因为插口椭圆严重变形后会损坏内壁的水泥砂浆衬层，使水泥砂浆衬层裂纹或脱落，而椭圆的插口不能正常安装，需要在工地上进行校园处理，不但费工费时，而且对内衬也有不同程度的损伤。
【发明内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术中T型接口离心球墨铸铁管存在的插口径向强度低，在外力载荷下易产生椭圆变形的问题，通过在球墨铸铁管的插口端设置与插口为一体的插口法兰，提高插口径向强度，防止插口因径向变形造成接口漏水，使T型接口具有K型接口和法兰接口的强度，又保持T型接口承口与插口连接的施工优势，而且在长距离运输中不需特殊保护，更加方便。
[0007]本实用新型大口径T型接口球墨铸铁管采用的技术方案包括球墨铸铁管本体、插口和承口，在插口的的管身外径设有与插口为一体的插口法兰，在插口法兰上设有螺纹通孔，所述插口的公称直径为1400?2600mm。
[0008]所述插口法兰与插口的管身外径焊接为一体。
[0009]所述插口法兰离插口端面的距离L为317?403mm。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0011 ] (I)本实用新型由于在离心墨铸铁管的插口端增加与插口管身外径为一体的插口法兰，提高了大口径T型接口球墨铸铁管插口的径向强度和刚度，防止插口因径向变形造成接口漏水，使大口径T型接口球墨铸铁管的接口具有K型接口和法兰接口的强度，又保持了 T型接口承口与插口连接的施工优势，而且在堆放和长距离运输中不需特殊保护，更加方便。
[0012](2)本实用新型由于在大口径T型接口球墨铸铁管的插口端增加插口法兰后，提高了大口径T型接口墨铸铁管插口的径向强度，插口法兰在堆放运输时起到了相互支撑作用，在运输与堆放中可以省掉用支撑木支撑的环节，保证在运输环节中不产生椭圆变形;也提高了插口的刚度，使承插接口管线运行更安全，铸管插口增加插口法兰以后，可以有效规避管线运输施工和运行过程中的潜在风险，降低了因插口椭圆变形带来的接口密封失效，导致管线不能正常使用的后果。
[0013](3 )本实用新型由于在大口径T型接口球墨铸铁管插口增加插口法兰后，更换密封胶圈的工作变得相对简单，预先在插口法兰上设置螺纹通孔，管径不同，螺纹通孔的孔径和数量也不同，管径越大的螺纹通孔的孔径越大，数量也越多，反之则少。将承口与插口分离的过程是利用插口法兰上的螺纹通孔，用分离螺栓顶住承口外端面，旋转分离螺栓即可将插口拔出，方便了施工。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的主视图；
[0015]图2是图1的左视图；
[0016]图3是图1的右视图；
[0017]图4是本实用新型堆放运输状态示意图；
[0018]图5是本实用新型承口与插口分离示意图。
[0019]图中:
[0020]1.插口，2.插口法兰
[0021]3.螺纹通孔，4.球墨铸铁管本体，
[0022]5.承口，6.密封胶圈，
[0023]7.分离螺栓，8.水泥砂浆衬层。
【具体实施方式】
[0024]如图1?图3所示，本实用新型采用的技术方案包括球墨铸铁管本体4、插口I和承口 5，在插口 I的管身外径设有与插口 I为一体的插口法兰2，所述插口法兰2与插口 I的管身外径焊接为一体，在插口法兰2上设有螺纹通孔3，所述插口 I的公称直径为1400?2600mm;所述插口法兰2离插口 I端面的距离L为317?403mm。
[0025]所述插口法兰2与插口I的管身外径焊接为一体，是因为离心球墨铸铁管因其生产工艺的特殊性，如果插口法兰2与球墨铸铁管本体4实现整体铸造的生产工艺，所述插口法兰2可以与插口 I的管身外径整铸为一体。本实用新型所述插口法兰2是在球墨铸铁管本体
4、插口 I和承口5整体浇注成型后将相同材质的法兰盘焊接在插口 I的管身外径上，其具体工艺流程如下:离心铸管浇注成型一一插口打磨一一调整圆度一一插口法兰加工一一插口法兰加热一一热装配法兰(过盈配合)一一气体保护焊接一一焊缝探伤一一合格入库。
[0026]所述螺纹通孔3均布在插口法兰2上，球墨铸铁管的管径不同，螺纹通孔3的孔径和数量也不同，管径越大的螺纹通孔的孔径越大，数量也越多，反之则少。
[0027]如图4所示，本实用新型由于在大口径T型接口球墨铸铁管的插口端增加插口法兰后，提高了大口径T型接口墨铸铁管插口的径向强度，插口法兰在堆放运输时起到了相互支撑作用，在运输与堆放中可以省掉用支撑木支撑的环节，保证在运输环节中不产生椭圆变形;也提高了插口的刚度，使承插接口管线运行更安全，铸管插口增加插口法兰以后，可以有效规避管线运输施工和运行过程中的潜在风险，降低因插口椭圆变形带来的接口密封失效，导致管线不能正常使用的后果。
[0028]如图5所示，施工中的大口径T型接口墨铸铁管包括插口1、承口 5、密封胶圈6和水泥砂浆衬层8，在插口 I与承口5之间通过密封胶圈6固定连接，如果施工中密封胶圈被拉裂或顶翻需要更换密封胶圈时，就必须要将承口与插口分离，本实用新型由于在大口径T型接口墨铸铁管插口增加插口法兰后，将插口 I与承口 5分离的过程是利用插口法兰2上的螺纹通孔3，用分离螺栓7顶住承口外端面，旋转分离螺栓7即可将插口 I拔出。
【主权项】
1.大口径T型接口球墨铸铁管，包括球墨铸铁管本体(4)、插口(I)和承口(5)，其特征在于，在插口(I)的管身外径设有与插口(I)为一体的插口法兰(2)，在插口法兰(2)上设有螺纹通孔(3)，所述插口(I)的公称直径为1400?2600mm。2.根据权利要求1所述大口径T型接口球墨铸铁管，其特征在于，所述插口法兰(2)与插口(I)的管身外径焊接为一体。3.根据权利要求1或2所述大口径T型接口球墨铸铁管，其特征在于，所述插口法兰(2)离插口(I)端面的距离L为317?403mm。
【文档编号】F16L21/08GK205447036SQ201620258484
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】李会谦, 梁人之
【申请人】辽宁爱维尔铸业股份有限公司