一种双胶圈承插钢管结构及方法

技术领域

本发明涉及管道连接技术领域，尤其涉及一种双胶圈承插钢管结构及方法。

背景技术

由于双胶圈预应力钢套混凝土管在管道铺设后试压过程中可以在两胶圈与承口管、插口管形成的密封环内进行压力测试即可验证管道密封性能，无需整个管道内全部住满水后再进行测试，该优势结构特点解决了管道安装后进行管道密封性验证时大量用水需求，大大降低了缺水地区在管道铺设后验证管道密封性的验证难度。

由于预应力钢套混凝土管定尺短、脆性大、耐腐蚀性及卫生性能均不如涂塑防腐钢管优良，因此近几年该结构逐渐应用到涂塑防腐钢管上，形成了双胶圈承插涂塑防腐钢管这一新的产品类型，用于替代双胶圈预应力钢套混凝土管。在该双胶圈优点结构由钢套混凝土管转架到钢管上时，由于混凝土管上固定胶圈凹槽与钢管上固定胶圈凹槽加工方式不同，钢管加工固定胶圈凹槽后插口端内壁形成凹槽段与基管内壁形成波浪起伏结构，该结构会造成管道内介质在输送过程中形成涡流、形成局部阻力，增大管道输送过程中的压力降，造成较大动力损失、能耗浪费。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种双胶圈承插钢管结构及方法，使相配合的承插钢管插口端内壁与基管形成均匀直管，达到避免因插口结构造成管内形成涡流和能耗增加的目的。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种双胶圈承插钢管结构，承插钢管一端为插口端，另一端为承口端，所述承口端管壁环向设有两个凸出于承插钢管外表面的安装槽，插口端为平直管段；承插钢管之间通过插口端与承口端配合并在插接位置形成平直通道，插口端外壁与安装槽之间设有胶圈。

作为进一步的实现方式，两个安装槽之间设置试压孔。

作为进一步的实现方式，所述试压孔的中心与两个安装槽的距离相同。

作为进一步的实现方式，所述胶圈的内圈横截面为向下凸起的圆弧形。

作为进一步的实现方式，所述插口端和承口端之间为基管，插口端直径与基管直径相同。

作为进一步的实现方式，所述承口端为扩口结构。

作为进一步的实现方式，所述承口端与基管的交界处形成过渡段，插口端端部与过渡段内壁贴合以形成平直通道。

作为进一步的实现方式，所述承插钢管外壁设有防腐层。

第二方面，本发明的实施例还提供了一种双胶圈承插钢管结构的安装方法，将两个胶圈依次套于其中一个承插钢管承口端的安装槽内，将另一承插钢管插口端插入套有胶圈的承插钢管承口端，至插口端端部与承口端过渡位置内壁贴合。

作为进一步的实现方式，安装前对胶圈内圈及插口端外壁涂抹润滑油。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明通过将胶圈由安装到插口端外壁调成安装到承口端内壁，使插口端原有的凹槽设计调整成平直管结构，避免了介质输送过程中在插口端由于凹槽使介质形成涡流、形成局部阻力、增大压力降的问题，从而降低了介质输送过程中因压力降造成的能耗损失；通过将插口端调整成与基管一致的平直段，进行防腐时插口端与基管防腐效果基本一致，仅需承口端特殊处理，一定程度上提高了管材防腐方式一致性，提高了产品防腐效果和产品使用寿命。

(2)本发明将胶圈固定转移到承口端内壁，插口端可以不用扩口处理，仅对承口端进行安装胶圈的扩口加工即可，因此整体管材加工可由原管材两端头均需扩口处理优化成仅一段进行承口扩口处理即可，整体外扩尺寸大大降低，减少了加工管头数量、提升了加工效率。

(3)本发明通过将试压孔与胶圈安装在同一管端，使试压孔始终在两胶圈之间，承插安装时无需考虑错孔及对安装进行调整的问题，降低了管材承插安装难度，提升了安装效率。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1(a)是现有胶圈侧视图；

图1(b)是图1(a)的A-A剖视图；

图1(c)是现有承插钢管主视图；

图2是现有承插钢管安装胶圈示意图；

图3是现有承插钢管插接示意图；

图4(a)是本发明根据一个或多个实施方式的承插钢管主视图；

图4(b)是本发明根据一个或多个实施方式的胶圈侧视图；

图4(c)是图4(b)的B-B剖视图；

图5是本发明根据一个或多个实施方式的承插钢管安装胶圈示意图；

图6是本发明根据一个或多个实施方式的承插钢管插接示意图；

其中，1、第三胶圈，2、第四胶圈，3、第四承插钢管，4、第三承插钢管，5、第一承插钢管，6、第一胶圈，7、第二胶圈，8、第二承插钢管，9、试压孔，10、安装槽。

具体实施方式

实施例一：

本实施例提供了一种双胶圈承插钢管结构，如图4(a)和图5所示，承插钢管一端为插口端，另一端为承口端，插口端设置为平直管段，承口端为扩口结构，且设有用于设置胶圈的安装槽10。

如图1(c)和图2所示，现有承插钢管的插口端设置两个凹槽，第三胶圈1、第四胶圈2通过凹槽安装于插口端外壁，承口端为扩口结构。为了保证不因管材结构造成水流量降低，现有承插钢管需将插口最小截面直径设计成不低于基管直径，因此插口端需外扩加工形成凹槽；为确保承口端可以外套在插口端上，承口端也需要进行扩口加工，因此该结构管材两端均需要进行扩口加工，管材整体扩口尺寸较大。

承插钢管的插口端和承口端之间的管段为基管，本实施例的基管为平直管段且直径与插口端相同，承口端与基管的交界位置形成锥形的过渡段。承口端沿承插钢管轴向间隔设置两个用于安装胶圈的安装槽10，且安装槽10凸出于承口端外表面并沿环向设置。

本实施例将胶圈固定转移到承口端内壁，插口端可以不用扩口处理，仅对承口端进行安装胶圈的安装槽10扩口加工即可，整体管材加工可由原管材两端头均需扩口处理优化成仅一端进行承口扩口处理即可，整体外扩尺寸降低，提高加工效率。

以φ325口径为例，本实施例外扩尺寸为现有承插钢管外扩尺寸的67.74％，扩口后本实施例的整管外径较现有承插钢管结构整管外径的94.83％，节省装车空间5.17％，大大降低管材运输成本。

如图3所示，现有承插钢管配合时，为了便于描述，两个相配合的承插钢管定义为第三承插钢管4和第四承插钢管3，第四承插钢管3的插口端插入第三承插钢管4的承口端内，由于第四承插钢管3的插口端设置两个凹槽，则在其插口端形成凹凸不平的结构，该结构会造成管道内介质在输送过程中形成涡流、形成局部阻力，增大管道输送过程中的压力降，造成较大动力损失、能耗浪费。

如图6所示，本实施例相互配合的承插钢管为第一承插钢管5、第二承插钢管8，由于插口端为平直管段，第二承插钢管8的插口端插入第一承插钢管5的承口端内并能够与扩口结构端部贴合，使两个第二承插钢管8的插口端与第一承插钢管5的基管形成平直通道，解决了插口端内壁与承口端内壁不平直、介质在输送过程中容易形成涡流形成局部压力降和能耗浪费等问题，从而降低了介质输送过程中因压力降造成的能耗损失。

进一步的，如图3所示，现有承插钢管胶圈安装到插口端，试压孔9设计在承口端，管材承插安装后需确保试压孔9在两胶圈之间才可以形成密封环进行打压；为了提升管材有效长度降低承插深度，两胶圈设计距离往往较小，加上管材安装时存在一定偏转角，往往造成试压孔9不在两胶圈之间，因此安装时对操作人员有较高要求，或通过安装后进行承插或拉拔调整，达到试压孔9在两胶圈之间，在一定程度影响安装效率。

如图4(a)和图5所示，本实施例的两个安装槽10之间设置试压孔9，且所述试压孔9的中心与两个安装槽10的距离相同。本实施例通过将试压孔9与将胶圈安装在同一管端，使试压孔9始终在两胶圈之间，承插安装时无需考虑错孔及对安装进行调整的问题，降低了管材承插安装难度，提升了安装效率。

进一步的，如图1(a)和图1(b)所示，现有胶圈为外壁形成凸起的结构；如图4(b)和图4(c)所示，本实施例的胶圈内表面沿径向朝向中心凸起，横截面为圆弧状，第一承插钢管5的安装槽10内壁依次设置第一胶圈6、第二胶圈7，通过胶圈结构调整使其可以满足由现有外套在插口端外壁的安装方式调整为内套在承口端内壁的安装方式。

承插钢管外壁设有防腐层，现有承插钢管两端均非平直段，在进行防腐处理时两管端与中间基管不平直，两端在防腐后均需进行特殊处理，管材防腐方式一致性欠缺。本实施例通过将插口端设计调整成与基管一致的平直段，进行防腐时插口端与基管防腐效果基本一致，仅需承口端特殊处理，一定程度上提高了管材防腐方式一致性，提高了产品防腐效果和产品使用寿命。

实施例二：

本实施例提供了一种双胶圈承插钢管结构的安装方法，承插钢管采用实施例一所述的结构，安装前预先对胶圈内圈及第二承插钢管8插口端外壁涂抹润滑油；将两个第一胶圈6、第二胶圈7依次套于第一承插钢管5承口端的安装槽10内，第一胶圈6、第二胶圈7的外圈与安装槽10内表面贴合；将第二承插钢管8插口端插入第一承插钢管5的承口端，至第二承插钢管8插口端端部与第一承插钢管5承口端过渡位置内壁贴合；承插安装后接口处插口端与基管呈均匀直管状态。

其中，所述第一胶圈6、第二胶圈7的内圈横截面为向下凸起的圆弧形，通过第一胶圈6、第二胶圈7向下凸起结构与第二承插钢管8的插口端外表面形成挤压紧密贴合，保证密封性。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。