CN217927637U - 大口径钢制双承口管件以及大口径输水管承插结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于大口径输水管的承插管件以及采用该承插管件制作的大口径输水管。本实用新型所要解决的技术问题其一是提供一种采用轧环机生产的用于大口径输水管钢制双承插接口，包括左承口和右承口两个相对的承口组成；上述左承口和右承口通过位于管件的中心的剖切段连接为整体，并对称布置；每一个的承口从剖切段的轴向向外延伸分别为剖切段、连接段、弧形段和密封段；在上述密封段的内壁设置有密封圈槽。本实用新型还提供了一种采用上述承插管件的大口径输水管承插结构。采用本实用新型的大口径钢制双承口管件能够适用于大口径，尤其是管径大于2600mm的输水管的承插结构，具有强度高、节约成本、便于施工、使用寿命长的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于大口径输水管的承插管件以及采用该承插管件制作的大口径输水管。
背景技术
随着城市化及城市规模的发展，对于长输水管线的输水压力、流量及安全性要求也更高。2022年1月19日，国家住建部、***《关于加强公共供水管网漏损控制的通知(建办城〔2022〕2号)》通知提出对新建和改造供水管网管径100毫米及以上管道，鼓励采用钢管、球墨铸铁管等优质管材，同时要求新建和改造供水管网使用柔性接口(简称承插式接口金属管材)。
大口径化和柔性接口是当前管道行业发展趋势。目前对于￠100～2600mm以内的大口径管道，其采用球墨铸铁离心浇铸管，但随着城市化建设的扩大，￠2600mm管径已经不能满足城市管网超前布局的要求，现已要求铺设￠3000～￠3600的大口径输水管道。受到球墨铸铁管铸造工艺技术的制约，大口径管道，特别是￠2600mm以上的管径的纯金属制作的柔性承插式接口球墨铸铁管的生产存在以下缺点：1.采用冶炼铁水成分调整浇铸方式生产,铁耗量大；2.生产工序多、流程长，仅适于工厂化生产；3.无法将生产线搬到工地生产，管子运输困难、成本增高；4.承口尺寸大成型的模具精度要求高，加工工艺复杂，成品率较低等。
目前直径小于￠1000mm的螺旋钢管承插式接口的承口制作工艺，是将螺旋焊管现有的壁厚一端端头直接采用扩管的方式加工制作承头结构，但在采用扩管的加工中，由于螺旋焊管端部产生外扩、拉伸，因此承头工作面部位的管壁将小于管身的壁厚，而承插口两端工作面部位是管道中承受内外压力的重要部位，因此在实际使用中，往往容易最先损坏，达不到《城镇给水排水技术规范GB50788-2012》中，新建埋地管道设计使用年限不低于50年，并且新规要求管线漏损率到2025年达到9％以下的要求。而且该扩管方式也不适合大口径的焊接钢管。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种采用轧环机生产的用于大口径输水管的钢制双承插接口。
本实用新型的大口径钢制双承口管件由包括左承口和右承口两个相对的承口组成；上述左承口和右承口通过位于管件的中心的剖切段连接为整体，并对称布置；每一个的承口1从剖切段的轴向向外延伸分别为剖切段、连接段、弧形段和密封段；在上述密封段的内壁设置有密封圈槽。
在密封段的端面设置有向内的挡口。
连接段、弧形段、密封段和挡口的壁厚大于输水管管身的壁厚。
弧形段采用两段圆锥形过渡，包括第一弧形段和第二弧形段，其中第一弧形段的外端与密封段连接，第二弧形段的内端与剖切段连接。
所述的管件由轧环机轧制而成。
本实用新型还提供了一种采用上述大口径钢制双承插管件的大口径输水管承插结构。
本实用新型的大口径输水管承插结构，将承口的连接段的端面与管身采用承口焊缝焊接为一体；管身的另一端采用插口焊缝与插口焊接为一体；密封圈安置在承口的密封段上的密封圈槽中，插口的外壁对密封圈槽中的密封圈产生径向压缩。
所述的插口壁厚大于管身的壁厚。
承口的端面挡14的内侧挡口的内径与插口是外径适配。
挡口设置为斜面。
挡口的斜面设置为，d1＝D+(1.75％～2.2％)D，d2＝D+(0.3％～0.5％)D；其中：d2为挡口的内径，d1为挡口的端面外侧直径，D为插口外径。
采用本实用新型的大口径钢制双承口管件能够适用于大口径，尤其是管径大于2600mm的输水管的承插结构，具有强度高、节约成本、便于施工、使用寿命长的优点。
附图说明
图1是本实用新型的大口径钢制双承口管件剖面示意图；
图2是本实用新型的大口径输水管承插结构示意图；
图3是插口与挡口的安装示意图。
附图标记说明：1-承口；1A-左承口；1B-右承口；11-弧形段；111-第一弧形段；112-第二弧形段；13-剖切段；14-端面挡；15-挡口；16-密封圈槽；17-连接段；18-密封段；2-插口；3-密封圈；41-承口焊缝；42-插口焊缝；5-管身。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
如附图1所示，本实用新型的大口径钢制双承口管件由两个相对的承口1组成，包括左承口1A和右承口1B。上述左承口1A和右承口1B通过位于管件的中心的剖切段13连接为整体，并对称布置。每一个的承口从剖切段13的轴向向外延伸分别为剖切段13、连接段17、弧形段11和密封段18。在上述密封段18的内壁设置有密封圈槽16，并在密封段18的端面设置有向内的端面挡14。
采用左承口1A和右承口1B的对称布置，有利于采用轧环机进行轧制加工中，左承口1A和右承口1B在延伸变形时，两侧的轴向力能够相互抵消，减少轧环机的上下工作辊轴向的受力冲击。而且可以根据轧环机上下辊的孔型设计，控制剖切段13、连接段17、弧形段11、密封段18和端面挡14的壁厚，保证其壁厚比输水管的壁厚更大。
由于密封段18的外径大于连接段17的外径，因此在连接段17与密封段18之间设置有近似圆锥形过渡的弧形段11，便于轧环机的轧制。当连接段17与密封段18的外径差别较大时，弧形段采用两段圆锥形过渡，如附图1所示的弧形段11包括第一弧形段111和第二弧形段112，其中第一弧形段111的外端与密封段18连接，第二弧形段112的内端与剖切段13连接。
如附图2所示，本实用新型的大口径输水管承插结构，是将如附图1所示的双承口管件从剖切段13处切断得到两个承口1，并将每个承口1的连接段17的端面加工为平面，然后将制作完成的水管的焊管管身5与连接段17的端面采用承口焊缝41焊接为一体，管身5的另一端采用插口焊缝42与插口2焊接为一体。上述插口2为采用轧制或焊接的直管，且其壁厚大于管身5的壁厚。
在附图2中的左侧为承口1与管身5焊接后，将密封圈3安置在承口1的密封段18上的密封圈槽16中的结构示意图。在附图2中的右侧为插口2安装在承口1中的结构示意图，其中，当插口2***到承口1中后，插口2的外壁对密封圈槽16中的密封圈3产生径向压缩，使密封圈3在插口2的外壁与承口1的密封圈槽16之间形成密封，防止管道泄露。
在承口1的外端设置有向内的端面挡14，如附图3所示，端面挡14的内侧挡口15的内径d2与插口2外径D适配，其保证了密封圈3的安装定位。由于承口1在轧制过程中会发生小量的变形，还有大口径管插口2在未与承口1连接前自重也会产生一定的椭圆变形，插口2的椭圆度设定控制为≦2％。为了克服插口2椭圆变形引起的安装问题，挡口15的设计为斜面，分大小头尺寸，即端面外侧直径d1大于内径d2，如此作为插头2***作导向面，同时挡口15与插口2安装间隙适配还能在管身5受到外部载荷造成变形时，挡口15与插口2接触而具有承受抗外荷载的功能，为了保证在整个管子圆周方向的密封圈3严密性，设计要求插口2上部与承口1上部间隙最大时密封圈3最小压缩比控制在≥15％，从而才能使管道接口连接后承受内部压力密封性可靠。为此，挡口15的斜面设置为：
d1＝D+(1.75％～2.2％)D，
d2＝D+(0.3％～0.5％)D。。
采用上述焊接方式制作的管材，可以在生产车间或现场完成焊接，充分利用生产现场的设备和场地，减少了在铺设管道时原有钢管对口焊接作业受到施工场地及天气限制的影响，同时该工艺大大节约了钢铁消耗，真正符合国家低碳、环保要求的产品。由于插口2和承口1的壁厚大于管身5的壁厚，既节约了管身5的材料，降低造价成本，又由于增强了承插结构的强度，可以提高密封圈3的压缩变形应力和压缩量，解决密封圈使用中的漏水缺陷，延长了管道的使用寿命。
Claims (10)
1.大口径钢制双承口管件，其特征在于：由包括左承口(1A)和右承口(1B)两个相对的承口(1)组成；上述左承口(1A)和右承口(1B)通过位于管件的中心的剖切段(13)连接为整体，并对称布置；每一个承口(1)从剖切段(13)的轴向向外延伸分别为剖切段(13)、连接段(17)、弧形段(11)和密封段(18)；在上述密封段(18)的内壁设置有密封圈槽(16)。
2.如权利要求1所述的大口径钢制双承口管件，其特征在于：在密封段(18)的端面设置有向内的端面挡(14)。
3.如权利要求2所述的大口径钢制双承口管件，其特征在于：连接段(17)、弧形段(11)、密封段(18)和端面挡(14)的壁厚大于输水管管身(5)的壁厚。
4.如权利要求3所述的大口径钢制双承口管件，其特征在于：弧形段(11)采用两段圆锥形过渡，包括第一弧形段(111)和第二弧形段(112)，其中第一弧形段(111)的外端与密封段(18)连接，第二弧形段(112)的内端与剖切段(13)连接。
5.如权利要求1所述的大口径钢制双承口管件，其特征在于：所述的管件由轧环机轧制而成。
6.大口径输水管承插结构，其特征在于：将承口(1)的连接段(17)的端面与管身(5)一端采用承口焊缝(41)焊接为一体；管身(5)的另一端采用插口焊缝(42)与插口(2)焊接为一体；密封圈(3)安置在承口(1)的密封段(18)上的密封圈槽(16)中，插口(2)的外壁对密封圈槽(16)中的密封圈(3)产生径向压缩。
7.如权利要求6所述的大口径输水管承插结构，其特征在于：所述的插口(2)壁厚大于管身(5)的壁厚。
8.如权利要求6所述的大口径输水管承插结构，其特征在于：承口(1)的端面挡(14)的内侧挡口(15)的内径与插口(2)外径适配。
9.如权利要求8 所述的大口径输水管承插结构，其特征在于：所述挡口(15)设置为斜面。
10.如权利要求9所述的大口径输水管承插结构，其特征在于：挡口(15)的斜面设置为，
d1＝D+(1.75％～2.2％)D，
d2＝D+(0.3％～0.5％)D；
其中：d2为挡口(15)的内径，d1为挡口(15)的端面外侧直径，D为插口(2)外径。
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