淺議城鎮(zhèn)燃氣工程中中、低壓管道管材的選用

摘 要：針對管材的價格、壽命、輸送程度、等同管長、等同流量的壓力等角度進行比較，分析了城鎮(zhèn)燃氣管道所選的低壓材料的想法與方式。

關鍵詞：城鎮(zhèn)燃氣；管材；選用

前言

我國近幾年逐漸完成了“西氣東送”、“海氣出岸”、“川氣東輸”等工程，天然氣作為清潔能源，因提高大氣的環(huán)境、使人們生活便利、提升工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量等特點，逐漸被人們廣泛利用，在加快城市發(fā)展的同時，天然氣也是城市品位的代表。城市的能源有一部分就是天然氣，這應該參與到城市未來的規(guī)劃之中，建設燃氣管道也是體現(xiàn)城市步入現(xiàn)代化的標志物，進行燃氣管道工程建設的時候，挑選怎樣的材料也是非常重要的，文章就管材的特點、成本、壽命、功能幾個角度進行分析說明。

燃氣運輸管道是屬于工業(yè)與居民進行燃料運輸?shù)奶厥庠O備，不管是在提高人們的生活品質(zhì)還是在城市的現(xiàn)代化方面都是非常重要的。進行管道的焊接也是整個工程中非常重要的一個步驟，焊接的如何與管道的好壞是息息相關的，也關系到整個運輸線路的安全。所以必須對管道的焊接有一個高標準的要求。燃氣管道所使用的管道材料一般都是十到二十的低碳鋼，有較高的可焊性能，一般來說進行管道施工的時候所使用的是手工式電弧焊接方法，這就要求電焊工的技術要求過關，這種焊接方式的質(zhì)量與電焊工是否有好的操作技術是有直接關系的。進行這項工程驗收的時候往往都會看出來手弧焊的合格率不高，尤其是利用X射線進行探傷的合格率更是普遍低下，就算是焊工的操作水平很高想要一次就合格的幾率也只在百分之八十左右，并且一、二級片更少。探傷達不到標準的很大一部分原因就是焊縫中有著超標的方面存在，并且大多都是出現(xiàn)在焊接式的打底部分。超標的缺陷大多都是夾雜、出現(xiàn)氣孔、沒有融合等，這里面幾率最大的就是夾雜問題。通過研究說明，形成缺陷的原因有很多，其中最主要的就是：因為手弧焊使用的是電焊條進行焊接，整個過程里會對熔池采取氣渣的保護，打底焊是使用的滅弧焊，這樣能夠形成很好的效果。滅弧焊相對來說輸入焊接線的能量比連弧焊更少，冷卻的時間也快，進行冷卻的過程中熔渣溢出不及時導致夾雜，另外，管件的焊縫彎曲，各個部位的焊接方式都不一樣，會導致打底的表面高低不平，這樣給清渣就帶來了難度，在第二道焊縫進行焊接的時候就容易出現(xiàn)間層夾渣與不融合的現(xiàn)象。

由此得知，如何確保燃氣管道焊縫的焊接質(zhì)量，提高焊縫的X射線探傷依次合格率，關鍵在與如何確保打底層焊道的焊接質(zhì)量。因此，有必要采用新的焊接工藝。

1 各類管材的特性

現(xiàn)在室外的地下室建筑中中壓管道以及抵押管道大多使用鋼管、PE管、鋼骨架PE復合管、球管。

1.1 燃氣工程中最常用的管材是鋼管，它包括無縫管和焊接鋼管

鋼管擁有很強的機械能力，例如，抗拉性能高、拉伸性以及抵御沖擊性能等。連接鋼管是使用焊接的方式進行連接，氣密性質(zhì)優(yōu)。鋼管的最大不足就是在地下鋪設容易受侵蝕發(fā)生腐壞，在抗腐蝕方面投入多，而且使用的時間不長，大多都是二十五年范圍內(nèi)。如果管徑在DN200以上的情況下，其資金的投入比PE管少。

（1）PE管是近幾年來才在中壓管道以及低壓管道中流行使用的一種地下管道，其優(yōu)點是：可焊性強，在高溫下穩(wěn)定性強，具有柔韌以及嚴密性質(zhì)，建筑簡單，抗侵蝕性強，內(nèi)壁管的毛糙的程度只是鋼管的110，能夠使用大概五十年，PE管自身具有的松弛性能夠在很大的程度上減少因為管基不勻稱下降出現(xiàn)的應力。PE管最主要的不足：承受負荷過重時容易出現(xiàn)損害，并且接口的品質(zhì)不能使用無損檢測方法進行檢查，而且管徑比較粗的PE管材成本也高。

（2）鋼骨架聚乙烯復合的鋼骨架材料有鋼絲網(wǎng)與鋼板孔網(wǎng)兩種，管道分為普通管與薄壁管兩種，普通管宜用于輸送人工燃氣，天然氣與液化石油氣（氣態(tài)），薄壁管宜用于輸送天然氣。鋼骨架聚乙烯復合管與聚乙烯管相比，由于加設骨架而增加了強度，使壁厚減薄或耐壓程度提高。但管道上開孔接管困難，且價格較高，在城鎮(zhèn)燃氣建設中一般不被采用。

1.2 球墨鑄鐵管采用離心鑄造，接口為機械柔性接口，目前已采用至中壓A和輸配系統(tǒng)

相對鋼管來說，其優(yōu)點就是高強度、高韌性、高抗腐蝕，其電阻超過了鋼管的五倍左右，還有就是機械的接口處橡膠質(zhì)地的密封層起到了絕緣的作用，很大程度的減少了埋地電的腐蝕性能。其機械接口跟鑄鐵的管道相比提高了很多，其延伸程度接近鋼管的程度。還有就是起柔性的接口會使得管道有伸縮性能與可撓性能。其密封的性能是質(zhì)量所決定的，接口壽命與質(zhì)量也是與橡膠圈相關，通常都是使用丁腈用作橡膠。

2 各類管材選用的比較

對于管材的選用，應作技術經(jīng)濟比較，下面分別從管材的價格、使用年限、壓力降及輸送能力來進行比較。

2.1 管材的價格比

PE管的平均外徑在二百毫米以下時和鋼管的價格相比，比鋼管便宜，但是球管平均外徑在二百毫米以下時和鋼管的價格相比，比鋼管要貴。在平均外徑比較大的時候，球管在成本費用方面就占有優(yōu)勢了。所以在城鎮(zhèn)的燃氣運送的主要管道中大多使用球管。例如河南洛陽市以及濟源市在煤氣運輸?shù)墓艿乐兄鞲删€都是使用的DN400的球管，在貴州昆明市以及婁底市煤氣運輸管道中主干線都是使用的DN300球管。

2.2 因為每一種的管材使用的時間存在差異，鋼管在二十五年左右，PE管和球管大概在五十年左右，按照使用的時間平均計算，設鋼管（含防腐費）為1。

2.3 因為不同的管材的內(nèi)壁當量的粗糙程度都不相同，還有就是相同的管徑但是內(nèi)徑卻不相同，使得采用不同的管道運用氣體的差別會很大，也就是在一樣的管長和壓力降的情況下運輸?shù)牧髁坎灰粯踊蛘呤窍嗤髁肯聣毫挡幌嗤Ｏ卤砭驼f明了不同的管道與相同的長度與流量小后的比例，因為按照中壓進行設定也就是平方差的比例，鋼管為一。聚乙烯的管道的內(nèi)徑與相同的管道相比更小，因為其內(nèi)壁的粗糙度是鋼管的十分之一，其管徑超過兩百毫米的時候運輸效果比鋼管好，球墨鑄鐵管道因為內(nèi)壁粗糙度較大，沒有較好的運輸能力。

2.4 考慮管材使用年限與輸送能力。綜合比值為兩個比值的乘積。考慮使用年限與輸送能力兩因素影響的綜合比例比值中公稱直徑400mm以下的聚乙烯管較鋼管占有優(yōu)勢。鋼骨架聚乙烯復合管的價格高于聚乙烯復合管，價格比約為1.1-1.6倍，隨著管徑增大，倍數(shù)減小，兩者使用年限相同。

3 結(jié)束語

我國的科技水平不斷提高，受各種因素的影響，不同的管材成本與壽命都是有較大的波動，在城市的管道工程里，所使用的管道材料必須根據(jù)城鎮(zhèn)采用的天然氣的種類、特點、結(jié)構與環(huán)境、施工的條件與施工的實際情況等角度進行分析。必須得有預見性，再結(jié)合現(xiàn)實，還必須保障長時間運行的安全性與未來城鎮(zhèn)規(guī)劃的需求，必須進行科學性、合理性的使用。

參考文獻

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