[实用新型]一种扩胀成型的承插式柔性接口钢管

说明书

本实用新型涉及一种管材，特别是一种钢管。

管道是输送介质最快捷、经济和可靠的方法，天然气、水、石油、煤块等都可以通过管道来输送。随着经济的发展，管道的使用量越来越大，管径也越来越粗，如上海市的长江引水工程就使用DN2.7米的钢管，而广州市的西北江输水工程，则拟使用DN3米的钢管。

目前管道的主要管材有塑料管，水坭管、铸铁管及钢管等，这些管材，都存在有各自的问题。其中塑料管抗压差，水坭管重量大、质量差，铸铁管强度低并有直径限制等。相比之下，钢管在质量方面，大大优于上述其它管材，因此被广泛使用，尤其在大直径的管道中，由于钢管具有强度高、韧性好、重量轻、能承受很高的内压等优点而成为首选的管材。但在应用上，随着选用管径的越来越大，钢管的接口安装存在的工艺复杂、效率差、施工成本重、影响接口质量因素较多等弱点也就更加明显，成为制约钢管管道发展的最重要的因素。

目前钢管接口形式主要有螺纹连接、佛兰连接及焊接连接等，其中螺纹连接只适用于小直径钢管，而佛兰连接虽然质量可靠而且适用于较大直径的钢管，但需增加佛兰等配件，成本很高，难以普遍使用。焊接连接是指通过焊接工艺，使钢管实现连接。这种方法在中大型直径钢管管道中普遍使用，但由于接口是现场人工焊接，所以存在工艺复杂落后、焊接工人劳动强度大、施工效率低、焊缝质量受环境、天气及操作者的操作质量直接影响以及接口的焊缝无法消除残余应力，当地形、温度或载荷发生变化，有缺陷的接口焊缝就会出现应力集中，这是钢管通常出现爆裂事故的主要原因。在国外，为了提高接口的质量，在一些重要的接口，也有采用外加套管焊接接口的方法(如图1所示)。这种方法是把原接口的对接焊缝变搭接焊缝，所以接口的强度得到一定的提高，但必须增加套管及增加近3倍的焊缝焊接的工程量，使施工成本明显增加、工效更低。因此没有被大量使用。此外，由于这同样是一种刚性连接，当地基变化时，管道承受的外力仍然无法消除。

承插式柔性接口连接，在水坭管和铸铁管中普通使用，它具有安装方便、工效高和施工质量容易保证等优点。在钢管与这些管的连接口，通常也用钢制的承插接头作为过渡连接，这种钢制的承插接头，过去只能采用将钢板铆焊成承插头形状，再用车床车制的生产工艺，所以生产成本昂贵，通常只能在水坭管或铸铁管与钢管的转换接口处使用。因此如何能采用低成本，把每条钢管都制成具承插式接口的钢管，从根本上解决大型钢管的安装薄弱环节，充分发挥钢管管材的优势，这是钢管管道发展的方向。

本实用新型的目的，是提供一种制造成本低、成型精度高、安装效率高、安装质量好、无需焊接的扩张成型的承插式柔性接口钢管。

本实用新型的上述目的是这样实现的：一种承插式柔性接口钢管(如图3所示)，由连成一体的承头(4)、管体(7)和插头(5)构成。承头(4)的内径大于插头(5)的外径，承头(4)前端有一段过渡园锥面(6)，其作用是在安装管道时，导向插头(5)插入和方便具弹性的密封胶圈(3)滑入承头(4)的密封工作面，插头(5)上设有前支承介子(1)和后支承介子(2)各一个，在两者间，还套有一密封胶圈(3)，密封胶圈(3)的内径稍小于插头(5)的外径，其外径则稍大于承头(4)的内径。前支承介子(1)在插头(5)插入承头(4)的安装过程中既可起导入作用，又可保护密封胶圈(3)，避免碰压损坏。此外，前支承介子(1)还起着承受管段的径向力及调整承头(4)和另一条钢管的插头(5)之间空隙的作用，使密封胶圈(3)在前支承介子(1)和后支承介子(2)之间，通过弹性变形，达到紧密封闭的作用。后支承介子(2)是为了防止密封胶圈(3)在安装和使用过程中轴内滑移。

本实用新型的安装方法如下：

(1)将密封胶圈(3)放进清理干净的准备安装管的插头(5)的前支承介子(1)和后支承介子(2)之间的间隔内；

(2)清洗已安装管的承头(4)并抹上润滑剂；

(3)将安装管的插头端(5)对准放进另一条已放置好的安装管的承头(4)的过渡园锥面(6)内；

(4)采用推力或拉力将安装管的插头(5)插进已安装管的承头(4)内；

(5)检查承头(4)和插头(5)及密封胶圈(3)的套入尺寸；

(6)回填土以固定钢管的位置。

钢管扩胀承插头的加工方法是通过对钢管的两端管壁施加扩胀压力，使其发生塑性变形，并按模具的尺寸扩胀成型。

综上所述，本实用新型有如下特点：

(1)直接对钢管扩扩胀成型；

(2)承插头不用机加工；

(3)属插入式柔性接口钢管；

(4)带前后支承介子的新型插头结构；