薄壁不銹鋼管在燃氣戶內管道的應用研究

宋偉 王子寒 張舜

摘要：隨著我國經濟建設的不斷發展，城市化的進程不斷加速，越來越多的公共建筑、城鎮住宅與旅游設施被興建起來，同時對流體輸送管道的要求也得到了提升，鍍鋅鋼管在輸送管道中應用的缺陷逐漸暴露了出來，各種新型的塑料管道以及復合管道迅速得到了發展，但是各種管道在應用的過程中都呈現出了一些問題，還無法滿足人們對建筑流體輸送管道的需求。

關鍵詞：薄壁不銹鋼管;燃氣戶內管道;應用

薄壁不銹鋼管的施工安裝十分便捷，使用的性能也十分可靠、安全。并且薄壁不銹鋼管的管壁比較薄，但是管材的強度卻十分高，也正是由于管材的管壁較薄，因此管材的成本投入較低，但是管材的使用壽命卻十分長，相比于銅管、碳鋼管以及復合管等，薄壁不銹鋼管的使用壽命至少要多兩倍。因此在燃氣室內管道施工領域得到了廣泛的應用，并且已經成為了燃氣室內管道施工的最佳選材，開發與應用前景十分可觀。

一、燃氣薄壁不銹鋼管的性能

基本性能對比分析材料強度。如表1所示，與其他的一些常見的管材，比如銅管，碳鋼管以及塑料管等相比而言，薄壁不銹鋼管在材料的強度上具有一定的優勢。

耐腐蝕性能。薄壁不銹鋼管的耐腐蝕性能之所以十分好，是由于它可以與氧化劑發生鈍化反應，在鋼管的表面形成一層極為堅韌的保護膜（Cr203富鉻氧化保護膜），而其他常見的管材，比如碳鋼管、銅管等的鈍化反應能力就比較弱。

使用壽命。如表2所示，與其他的常見管材，比如銅管，碳鋼管以及塑料管等相比而言，薄壁不銹鋼管的使用壽命要長得多。

4安全性能對比分析。管材的強度高低是決定管材安全性的一個重要標準，由表1我們可以知道，薄壁不銹鋼管的強度在530MPa到750MPa之間，與其他幾個常見管材的抗拉強度相比，其抗拉強度比碳鋼管高出兩倍之多，比銅管的抗拉強度高三倍左右，比塑料管的抗拉強度高出十幾倍。強度較高的管材，可以承受較大的壓力，在受到外力沖擊與輸送壓力時，可以保持穩定的性能，具有較高的安全性。

管材的耐腐蝕性能也是決定管材安全性的一個重要標準。就耐腐蝕性能方面，不銹鋼管具有絕對的優勢，不銹鋼管在含氧量、溫度以及PH值等較高的溶液中，都能保持完好，即便是表面受到了一點損壞，也能在恢復常態環境之后，快速復原，因此管道一般不會出現腐蝕問題，可以有效保障燃氣輸送的安全性。

二、戶內燃氣薄壁不銹鋼管道施工分析

（1）燃氣薄壁不銹鋼管的設計

戶內燃氣工程施工中薄壁不銹鋼管的管壁厚度不能低于0.6毫米，并且還要符合GB/T-2008《流體輸送用不銹鋼焊接鋼管》的規定，管材、管件、密封圈等材料的采購都需要有相關的質量證明文件，比如出廠合格證以及質量保證書，管卡必須是不銹鋼管專用的管卡材料。

（2）燃氣薄壁不銹鋼管安裝時的連接方式

薄壁鋼管的規格是DN15-150mm，在管材的公稱直徑小于100mm時，連接方式可以選擇卡壓式或者是環壓式的施工方式。當管材的公稱直徑大于或者等于100mm時，連接方式可以選擇法蘭連接，施工以及驗收的標準皆需要參照CJJ94-2009《城鎮燃氣室內工程施工與質量驗收規范》中的要求來進行施工。文件中推薦的薄壁不銹鋼管的連接施工方式還有環壓式，卡套式，承插氬弧焊式、卡壓式等，這幾種都是比較成熟的連接施工方式。

（3）環壓式連接

環壓式連接的操作流程是，將套有圓形樁彈性密封圈的管道入到環壓式的管件承接口中，使用專用的操作工具從外部沿著成接口的周圍施壓，使承接口與管道形成局部凹變形，從而起到密封連接的作用。這一連接方式具有操作便捷的優勢，并且連接的強度也比較高，但是密封圈與管件都是獨立的零件，在安裝過程中要加強對連接密封性的關注。

在對比卡壓式連接與環壓式連接之后，我們可以發現的是，這兩種連接方式實際上是基本相似的，并且都是使用的鉗壓工具輔助連接，但是鉗壓的操作點不同，卡壓式的連接方式鉗壓施工點在“1”處，鉗壓之后的斷面是呈連續的六邊形狀;而環壓式連接方式的鉗壓操作點在“2”處，鉗壓操作之后的斷面呈連續的圓形形狀，并且環壓式的連接效果相比與卡壓式而言要好得多。除此之外，管道與設備之間，其公稱直徑在DN50標準以下以及或者等于DN50標準都可以采用螺紋轉換的連接方式或者是法蘭連接方式，如果公稱直徑超過了DN65需要采用法蘭連接方式。

（4）試驗與驗收強度試驗

①強度試驗：

在設計壓力大于10KPa時，試驗的壓力應該超過設計壓力，應該保持在設計壓力的1.5倍左右，并且壓力不得低于0.1MPa。

在設計壓力小于10KPa時，試驗的壓力應該控制在0.1MPa左右;在設計壓力小于或者是等于5KPa時，可以不用進行強度試驗。

在設計壓力大于或者等于10KPa時，在進行燃氣管道的強度試驗過程中，首先需要將試驗壓力穩定30分鐘，在試驗壓力穩定一個小時之后，再對管道的外觀進行建設，并在管道的接頭處涂刷發泡劑，通過這樣的方式來確保管道的嚴密性，防止管道在使用過程中出現泄漏問題。壓力計量裝置沒有出現下降變化則表示管道試驗合格。

強度試驗壓力為0.3Mpa（工業、商業）用時，應在達到試驗壓力的1/2時，停止15分鐘，用發泡劑的檢查管道所有接頭無泄漏后，方可繼續升壓至試驗壓力，并穩定1h，并用發泡劑檢查管道所有接頭有無泄漏，壓力計量裝置無下降為合格。試驗后應及時將發泡劑清除干凈。

②嚴密性試驗：

居民、商業、工業用戶管道工程嚴密性試驗范圍，為引入管閥門至燃具前閥門之間的所有管道。

嚴密性試驗應在強度試驗之后進行。

中壓管道系統的試驗壓力為0.2Mpa，在試驗壓力下穩壓不少于2h，用發泡劑檢查連接點，無滲漏、壓力計量裝置無壓力降為合格。

低壓管道試驗壓力為設計壓力且不應小于5Kpa。試驗時間：居民用戶為15分鐘，工商業用戶為30分鐘，以U型水柱壓力計觀察讀數不下降為合格。

驗收：

施工單位在工程完工后，應先對燃氣管道及設備進行自檢，合格后通知有關部門驗收。新建工程應對全部裝置進行檢驗;擴建或改建工程可僅對擴建或改建部分進行檢驗。

驗收合格之后需要將驗收的文件收錄到竣工資料中。

三、結束語

隨著機械行業的不斷發展及燃氣施工技藝水平的不斷完善，薄壁不銹鋼管具有安裝簡便，安全可靠，成本低廉的優點，相信不久的將來，其將作為其他燃氣管材的替代品廣泛的應用于中低壓燃氣管道中。

參考文獻：

[1]? 陳建，邵曉彬，孟虓.薄壁不銹鋼管在燃氣戶內管道的應用分析[A].2017中國燃氣運營與安全研討會論文集[C].2017年.

（作者單位：臨沂大學）