薄壁不锈钢管在燃气户内管道的应用研究

宋伟 王子寒 张舜

摘要：随着我国经济建设的不断发展，城市化的进程不断加速，越来越多的公共建筑、城镇住宅与旅游设施被兴建起来，同时对流体输送管道的要求也得到了提升，镀锌钢管在输送管道中应用的缺陷逐渐暴露了出来，各种新型的塑料管道以及复合管道迅速得到了发展，但是各种管道在应用的过程中都呈现出了一些问题，还无法满足人们对建筑流体输送管道的需求。

关键词：薄壁不锈钢管;燃气户内管道;应用

薄壁不锈钢管的施工安装十分便捷，使用的性能也十分可靠、安全。并且薄壁不锈钢管的管壁比较薄，但是管材的强度却十分高，也正是由于管材的管壁较薄，因此管材的成本投入较低，但是管材的使用寿命却十分长，相比于铜管、碳钢管以及复合管等，薄壁不锈钢管的使用寿命至少要多两倍。因此在燃气室内管道施工领域得到了广泛的应用，并且已经成为了燃气室内管道施工的最佳选材，开发与应用前景十分可观。

一、燃气薄壁不锈钢管的性能

基本性能对比分析材料强度。如表1所示，与其他的一些常见的管材，比如铜管，碳钢管以及塑料管等相比而言，薄壁不锈钢管在材料的强度上具有一定的优势。

耐腐蚀性能。薄壁不锈钢管的耐腐蚀性能之所以十分好，是由于它可以与氧化剂发生钝化反应，在钢管的表面形成一层极为坚韧的保护膜（Cr203富铬氧化保护膜），而其他常见的管材，比如碳钢管、铜管等的钝化反应能力就比较弱。

使用寿命。如表2所示，与其他的常见管材，比如铜管，碳钢管以及塑料管等相比而言，薄壁不锈钢管的使用寿命要长得多。

4安全性能对比分析。管材的强度高低是决定管材安全性的一个重要标准，由表1我们可以知道，薄壁不锈钢管的强度在530MPa到750MPa之间，与其他几个常见管材的抗拉强度相比，其抗拉强度比碳钢管高出两倍之多，比铜管的抗拉强度高三倍左右，比塑料管的抗拉强度高出十几倍。强度较高的管材，可以承受较大的压力，在受到外力冲击与输送压力时，可以保持稳定的性能，具有较高的安全性。

管材的耐腐蚀性能也是决定管材安全性的一个重要标准。就耐腐蚀性能方面，不锈钢管具有绝对的优势，不锈钢管在含氧量、温度以及PH值等较高的溶液中，都能保持完好，即便是表面受到了一点损坏，也能在恢复常态环境之后，快速复原，因此管道一般不会出现腐蚀问题，可以有效保障燃气输送的安全性。

二、户内燃气薄壁不锈钢管道施工分析

（1）燃气薄壁不锈钢管的设计

戶内燃气工程施工中薄壁不锈钢管的管壁厚度不能低于0.6毫米，并且还要符合GB/T-2008《流体输送用不锈钢焊接钢管》的规定，管材、管件、密封圈等材料的采购都需要有相关的质量证明文件，比如出厂合格证以及质量保证书，管卡必须是不锈钢管专用的管卡材料。

（2）燃气薄壁不锈钢管安装时的连接方式

薄壁钢管的规格是DN15-150mm，在管材的公称直径小于100mm时，连接方式可以选择卡压式或者是环压式的施工方式。当管材的公称直径大于或者等于100mm时，连接方式可以选择法兰连接，施工以及验收的标准皆需要参照CJJ94-2009《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》中的要求来进行施工。文件中推荐的薄壁不锈钢管的连接施工方式还有环压式，卡套式，承插氩弧焊式、卡压式等，这几种都是比较成熟的连接施工方式。

（3）环压式连接

环压式连接的操作流程是，将套有圆形桩弹性密封圈的管道入到环压式的管件承接口中，使用专用的操作工具从外部沿着成接口的周围施压，使承接口与管道形成局部凹变形，从而起到密封连接的作用。这一连接方式具有操作便捷的优势，并且连接的强度也比较高，但是密封圈与管件都是独立的零件，在安装过程中要加强对连接密封性的关注。

在对比卡压式连接与环压式连接之后，我们可以发现的是，这两种连接方式实际上是基本相似的，并且都是使用的钳压工具辅助连接，但是钳压的操作点不同，卡压式的连接方式钳压施工点在“1”处，钳压之后的断面是呈连续的六边形状;而环压式连接方式的钳压操作点在“2”处，钳压操作之后的断面呈连续的圆形形状，并且环压式的连接效果相比与卡压式而言要好得多。除此之外，管道与设备之间，其公称直径在DN50标准以下以及或者等于DN50标准都可以采用螺纹转换的连接方式或者是法兰连接方式，如果公称直径超过了DN65需要采用法兰连接方式。

（4）试验与验收强度试验

①强度试验：

在设计压力大于10KPa时，试验的压力应该超过设计压力，应该保持在设计压力的1.5倍左右，并且压力不得低于0.1MPa。

在设计压力小于10KPa时，试验的压力应该控制在0.1MPa左右;在设计压力小于或者是等于5KPa时，可以不用进行强度试验。

在设计压力大于或者等于10KPa时，在进行燃气管道的强度试验过程中，首先需要将试验压力稳定30分钟，在试验压力稳定一个小时之后，再对管道的外观进行建设，并在管道的接头处涂刷发泡剂，通过这样的方式来确保管道的严密性，防止管道在使用过程中出现泄漏问题。压力计量装置没有出现下降变化则表示管道试验合格。

强度试验压力为0.3Mpa（工业、商业）用时，应在达到试验压力的1/2时，停止15分钟，用发泡剂的检查管道所有接头无泄漏后，方可继续升压至试验压力，并稳定1h，并用发泡剂检查管道所有接头有无泄漏，压力计量装置无下降为合格。试验后应及时将发泡剂清除干净。

②严密性试验：

居民、商业、工业用户管道工程严密性试验范围，为引入管阀门至燃具前阀门之间的所有管道。

严密性试验应在强度试验之后进行。

中压管道系统的试验压力为0.2Mpa，在试验压力下稳压不少于2h，用发泡剂检查连接点，无渗漏、压力计量装置无压力降为合格。

低压管道试验压力为设计压力且不应小于5Kpa。试验时间：居民用户为15分钟，工商业用户为30分钟，以U型水柱压力计观察读数不下降为合格。

验收：

施工单位在工程完工后，应先对燃气管道及设备进行自检，合格后通知有关部门验收。新建工程应对全部装置进行检验;扩建或改建工程可仅对扩建或改建部分进行检验。

验收合格之后需要将验收的文件收录到竣工资料中。

三、结束语

随着机械行业的不断发展及燃气施工技艺水平的不断完善，薄壁不锈钢管具有安装简便，安全可靠，成本低廉的优点，相信不久的将来，其将作为其他燃气管材的替代品广泛的应用于中低压燃气管道中。

参考文献：

[1]  陈建，邵晓彬，孟虓.薄壁不锈钢管在燃气户内管道的应用分析[A].2017中国燃气运营与安全研讨会论文集[C].2017年.

（作者单位：临沂大学）