淺談溝槽式管接頭在海洋平臺的應用

張金石，高剛，黃志剛，夏威，吳康

（1.海洋石油工程股份有限公司深圳設計分公司， 廣東 深圳 518067）

（2.海洋石油工程股份有限公司上海設計分公司， 上海 200050）

（3.海洋石油工程股份有限公司惠州分公司， 廣東 惠州 516082）

常用的管道連接方法有焊接、螺紋連接、法蘭連接等，這些連接方式已很成熟，廣泛應用于工業(yè)和民用管道工程，但在一些特定場所和有特殊防腐要求的管道，這幾種連接方式都存在各自的缺點，焊接會破壞管道原有的涂層，法蘭連接對安裝空間要求較高，且會增加工程費用。溝槽式管接頭在民用工程消防水管道已應用多年，因其具有安裝快速、簡易、經(jīng)濟、免焊接、無污染等優(yōu)點受到歡迎，還可以吸收管路噪聲、振動及熱脹冷縮，溝槽式接頭同時還具有重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、不受安裝場所限制等特點。

海洋平臺的消防水和海水管線有大量的碳鋼涂塑材料，按以往的做法，現(xiàn)場口和分支口均采用法蘭連接形式，增加了焊接工作量和材料費用，如采用溝槽式接頭將大大節(jié)約工程成本。

1 結(jié)構(gòu)及密封原理

溝槽連接管件主要由三部分組成：卡箍、密封圈和緊固件。位于內(nèi)層的橡膠密封圈置于被連接管道的外側(cè)，并與預先滾制的溝槽相吻合，再在橡膠圈的外部扣上卡箍，然后用二個螺栓緊固即可。由于溝槽接頭采用特殊的C型密封圈和卡箍密封結(jié)構(gòu)設計，利用介質(zhì)自身的壓力使橡膠圈壓緊在管箍腔內(nèi)，保證密封，另外橡膠圈的尺寸略大于管箍和管道形成的空腔，螺栓擰緊后，橡膠圈進一步被擠壓，密封效果進一步加強。其結(jié)構(gòu)型式見圖1。

圖1 溝槽連接管件結(jié)構(gòu)圖

2 溝槽式接頭的優(yōu)點

2.1 溝槽式接頭可快速安裝，大大縮短管道安裝工期。如上所述，溝槽式接頭結(jié)構(gòu)簡單，只需溝槽式卡箍接頭連接卡好，擰緊緊固螺栓即可，無需特殊的專業(yè)技能，普通工人經(jīng)過簡單的培訓即可操作。海上平臺因其所處的特殊位置，施工材料和人員都需要從陸地通過船舶運輸?shù)街付êＳ?，施工成本極高，采用溝槽式接頭將大大降低運輸費用和施工費用。

涂塑管道的缺點是涂塑層容易受流體沖刷及內(nèi)部缺陷的影響而脫落。采用溝槽式接頭連接的管道系統(tǒng)，在管道維修時只需松開卡箍即可完成受損段管子的更換，大大降低工作量及維修費用。

2.2 海上平臺由于其特殊的鹽霧環(huán)境，現(xiàn)場的涂裝作業(yè)處極易成為平臺的防腐蝕薄弱點，影響工程質(zhì)量。

溝槽式接頭安裝時不損壞管道鍍層，避免了法蘭焊接對預涂層的破壞，避免了安裝現(xiàn)場的二次鍍鋅或涂塑。用溝槽式接頭安裝施工，只需機械組裝，無須焊接，不需動火作業(yè)，可確保工地安全，而且可以避免焊接和打磨飛濺對現(xiàn)場設備和結(jié)構(gòu)的破壞或污染。

2.3 溝槽式接頭結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小。溝槽式接頭連結(jié)所占空間約為法蘭的70%，特別適合海洋平臺因空間和高度受限，管道連接困難的工況。

如圖2所示，布置相同的DN100管道組件，在高度方向，溝槽式接頭只需360mm，而若采用法蘭連接，高度方向需697mm。

圖2 溝槽式接頭連接與法蘭連接對比

如圖2所示，溝槽式接頭連接由于緊固螺栓數(shù)量少且無方向性，所需的安裝操作空間和作業(yè)空間極小，非常適合在空間狹小環(huán)境條件下施工。

2.4 在施工費用方面，一道DN100的碳鋼焊接口，材料費和人工費至少需要300元，而如果采用溝槽式接頭，材料費加人工費不會超過100元，其費用僅為焊接口的1/3，可大大節(jié)省施工費用。

3 結(jié)論

溝槽式接頭在安裝方面具有簡單快速的特點。在管道維修方面溝槽式接頭由于無焊接固定口，系統(tǒng)中每個管段都可以獨立拆卸，便于維修更換。溝槽式接頭施工成本低，施工耗時短，大大縮短了施工周期，節(jié)約項目成本。綜上所述，將海洋平臺消防水和海水管線傳統(tǒng)的法蘭接口改為溝槽式接頭，將大大降低工程成本和后期維護費用，建議在海洋平臺的消防和海水管線中應用推廣。

◆參考文獻

[1] CJ/T 156-2001，溝槽式管接頭[S].

[2] GB5135.11-2006，自動噴水滅火系統(tǒng) 第11部分 溝槽式管接件[S].