城市燃气钢管的选用

    钢管是城市燃气工程中应用最多的管材。其主要优点是:强度高、韧性好、承载应力大,抗冲击性和严密性好,可塑性好,便于焊接和热加工,壁厚较薄、节省金属。但其耐腐蚀性较差,需要有妥善的防腐措施。燃气工程中使用的钢管一般由优质低碳钢(一般指Q235B)或低合金钢(一般指Q345B)制成。
1 钢管的选材
    用于城市燃气管道的钢管主要有无缝钢管和焊接钢管两大类。无缝钢管的强度很高,但受生产工艺和成本的限制,一般是DN200以下的小口径钢管。焊接钢管种类较多,按焊接方式可分为直缝焊接钢管和螺旋缝焊接钢管两类。其中,直缝焊接钢管(以下简称直缝钢管)又包括直缝双面埋弧焊(LSAW)钢管和高频电阻焊(ERW)钢管等几种。
    螺旋缝焊接钢管(以下简称螺旋钢管)则是螺旋缝双面埋弧焊(HSAW)钢管。直缝钢管的工艺质量综合性能要忧于螺旋钢管。目前国内直缝钢管的生产情况是:公称直径DN400及其以下为高频电阻焊钢钢管,公称直径DN400以上为直缝双面埋弧焊钢管。对于直缝双面埋弧焊钢管,按成型工艺的不同,共有UOE、JCOE、HME、RBE和PFP等五种成管方式,以前两者最为常见。由于UOE成型焊接钢管生产线的成型设备技术含量高,生产效率高,成型工艺较简单,成型好,成型后焊接应力小;且由于生产中采用水压整体扩径,可有效消除钢管内应力,提高了管材的强度和尺寸精度,所以质量优于JCOE成型焊接钢管。但是,螺旋钢管用卷板制管,造价比用钢板卷制的直缝钢管低廉。而且,螺旋管的焊缝在管子上形成的线条比直缝钢管均匀,焊缝避开了主应力方向。所以螺旋管在城市燃气输配管网中也还是有一定应用。
2 钢管的选用
    城市燃气管道包括输气干管、分配管道、用户引入管和室内燃气管道,各管道都有不同的用途。按输气压力的不同,又可分为低压(不高于0.01MPa)、中压(0.01~0.4MPa)、次高压(0.4~1.6MPa)和高压(1.6~4.0MPa)。一般来说,管道压力越高,管道漏气的可能性越大,对管道的质量要求也越高;但采用较高压力的管道,则可以减少整个管网的初投资。不同用途、不同压力和不同直径的管道,就必须有不同材质和不同工艺。
    城市燃气管网中,高压、次高压管道和输气干管一般都选用钢管,但是也存在着钢管类型的选用问题。近年来,直缝钢管在压力较高的管道中呈现出逐渐取代螺旋钢管的趋势。目前,高频电阻焊(ERW)钢管比螺旋钢管价格还要低,而且质量可靠性高于螺旋钢管,有着良好的性价比,应用越来越广泛。有一种取法是管道外径¢≤406mm采用直缝电阻焊ERW钢管,¢>406mm采用直缝双面埋弧焊钢管。
    中低压管道方面,PE管柔韧性好、耐腐蚀、管道内壁光滑等优点,使得PE80材质PE管成为小直径中低压燃气管网的主要管材。而在国外,高密度的PE100材质PE管由于在价格和维护成本方面具有钢管无法比拟的优势,已成为埋地中低压燃气管道管材的首选[1]。但当管道管径较大、大于PE管的经济界限管径时,则应选用钢管。例如,DN200以上的中压管道是以选用直缝电阻焊ERW钢管为主。
    城市里人口积聚、车辆集中、施工区繁多、地下设施复杂,燃气管道所处环境特殊,故对管道的选用提出了更高的要求。在重点区域应选用直缝管,减少制管焊缝长度,提高焊缝质量,降低发生事故的可能性。另外在确定管道钢级时,应在按经济比选出的钢级基础上再降低一级,以增加管道壁厚,提高管道线性刚度。

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