铜管在城市燃气领域的应用及其防腐方法

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1、钢管在城市燃气领域的应用及其防腐方法摘要：简单介绍了城市燃气管道的种类和材料。重点介绍了几种不同材质的钢管及其适用范围，并对其进行了比较。详细介绍了埋地钢管的土壤腐蚀类型及比较常见的防腐方法。最后指出了城市燃气管道中存在的一些问题和解决途径。关键词：城市燃气钢管应用防腐0前言近十余年，我国的城市燃气事业蓬勃发展，设计、施工和管理等各方面技术都有了很大进步。尤其是今年来，不少城市发展城市燃气事业，对节约能源、保护环境、提高人民生活水平和促进社会经济发展都有重要意义。现代化的城市燃气输配系统是复杂的综合设施，其主要部分是燃气管网。燃气管网敷设造价约占项目总造价的60%

2、~70%，其中管材费用约占管网敷设造价的60%以上[1]。用于输送燃气的管材种类很多，主要有钢管、铸铁管和PE塑料管等三类。我们必须根据燃气性质、系统压力和施工要求来选用，并应满足机械强度、抗腐蚀、抗震和气密性等基本要求。1钢管的应用钢管是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（Q235）或低合金钢（16Mn）制成。1.1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

3、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（以下简称螺旋管）则是螺旋缝双面埋弧焊（HSAW）钢管。将直缝管和螺旋管的制造工艺进行比较，则前者的优势在于：①螺旋管的制造工艺决定其残余应力要大于直缝管，因直缝管采用整体扩径工艺，残余应力接近零，而螺旋管不能做到这一点；②螺旋管焊缝错边量大多在1.1~1.2mm范围内，标准要求错边量要小于壁厚的10%，对于

4、薄壁管，错边量很难达到标准要求，而直缝管不存在此问题；③与直缝管相比，螺旋管焊缝流线较差，应力集中现象严重；④螺旋管热影响区大于直缝管，而热影响区是焊管质量的关键；⑤螺旋管几何尺寸精度差，给现场施工，如对口、焊接带来一定困难；⑥同样管径，螺旋焊管可能达到的厚度远小于直缝管，如直缝管板厚一般为6~25mm，最厚可达45mm，而螺旋管壁厚最大只能达到18mm；⑦直缝管焊缝比螺旋管缩短60%，焊缝缺陷出现概率低；⑧直缝管母材为单张控轧钢板，可进行100%无损探伤，而螺旋管母材为热轧钢板卷，不能做到100%的无损探伤；⑨直缝管采用先成型后焊接的工艺，在焊接前有条件检查成型

5、缝的质量，焊缝的间隙、坡口、错边等可检测处理，而螺旋管采用边成型边焊接的工艺，即使在焊接进程中发现有错边、开缝等缺陷也很难随时停机处理，可见直缝管的焊接质量要优于螺旋管[2]。因此，直缝管的工艺质量综合性能要忧于螺旋管。目前国内直缝管的生产情况是：公称直径DN400及其以下为高频电阻焊钢管，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

6、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。1.2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

7、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，直缝管在压力较高的管道中呈现出逐渐取代螺旋管的趋势。目前，高频电阻焊（ERW）钢管比螺旋管价格还要低，而且质量可靠性高于螺旋管，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（UOE成型工艺）[3]。中低压管道方面，PE管柔韧性好、耐腐蚀、管道

8、内壁光滑等