關于薄壁不銹鋼管在燃氣管道系統(tǒng)中的應用淺析

 安全用氣是燃氣使用的重中之重，而輸送管道則是安全用氣的關鍵。浙江至德鋼業(yè)有限公司對薄壁不銹鋼管和普通鍍鋅管在燃氣入戶管道方面進行了對比分析。通過材質、連接方式、施工過程和施工成本等方面列舉分析薄壁不銹鋼管的優(yōu)缺點，從而得出結論：使用薄壁不銹鋼管代替?zhèn)鹘y(tǒng)鍍鋅鋼管作為燃氣入戶管道是有著廣闊的開發(fā)和應用前景的。

一、薄壁不銹鋼管概述

 長期以來，建筑燃氣用戶終端管道一直以鍍鋅管鋪設。該管材使用壽命相對較短，并且在后期的使用中難以全面維護，這些弊端在不斷發(fā)展的城市建設中逐漸顯露出來，難以滿足現(xiàn)代燃氣工程長期使用要求。

 1955年瑞典的一位學者提出并申請薄壁不銹鋼管專利。1972年，德國的馬普爾斯公司開始生產(chǎn)并應用薄壁不銹鋼管。我國制訂的相關規(guī)范中明確表示將薄壁不銹鋼管列為室內燃氣管道的選用管材。目前薄壁不銹鋼燃氣管道使用范圍：適用于壓力≤0.4MPa的地上燃氣管道。

二、薄壁不銹鋼管優(yōu)點分析

  1. 使用壽命較長

   鍍鋅管的使用年限為25年左右，環(huán)境差時甚至有些管道10年左右就需要更換。而薄壁不銹管道的使用年限為50年以上。

  2. 維護方便

  鍍鋅管道的易腐蝕給后期運營與維護造成較大的壓力。因此，管道要階段性維護，一般5年就要進行一次防腐，這是燃氣企業(yè)一筆長期高額費用支出。而不銹鋼管因為鈍化作用，在體表形成一層三氧化二鉻保護膜不易被腐蝕。所以在使用壽命期間，薄壁不銹鋼管道的維護作業(yè)量和成本會大幅降低。

  3. 施工簡便

  現(xiàn)代高層建筑多，我國北方多采用鍍鋅管做民用燃氣管道立管沿戶內墻安裝，操作耗時耗力。薄壁不銹鋼管道采用卡壓或環(huán)壓連接方式，只需二、三人，施工便利、周期短。

  4. 安全性高

  從抗拉強度方面分析，薄壁不銹鋼材料性能強于傳統(tǒng)鍍鋅管材，并且對外力沖擊以及內部壓力的抗性較高，因而穩(wěn)定性和安全性較高。另外該管材耐腐蝕性較高，若表面受損，在自然常態(tài)下可以自行氧化愈合。因此薄壁不銹鋼管比其他管材具有更加優(yōu)良的安全性能。

三、薄壁不銹鋼管燃氣管道的連接方式

  卡壓式和環(huán)壓式為目前薄壁不銹鋼管的主要連接方式。

  1. 卡壓式連接

  雙卡壓的設計原理為：利用不銹鋼管自身的剛性，在管件外凸環(huán)兩側利用卡具進行壓接，該方式即卡壓連接。而雙卡壓連接法則通過兩道阻力圈，令連接面的截面形成六角形，從而有效提高了接口的抗旋轉性能以及抗拔性能，密封效果顯著。

  2. 環(huán)壓連接

  該種連接方式主要利用密封圈進行密封，將密封圈套到管道外，而后插入承口，利用壓接工具環(huán)承口進行施壓，從而令承口、管道局部下凹，令接口壓縮，達到密封效果。

  3. 密封方式

   a. 膠圈密封及厭氧膠+膠圈密封

     雙卡壓密封中較為常見的密封方式主要由膠圈密封和厭氧膠-膠圈密封兩種方式。膠圈密封操作簡便，但需要密封處為完全封閉的線，因而對于施工材料的精度要求較高，若精度達不到要求，則容易產(chǎn)生漏氣，因而膠圈密封在實際應用中限制條件較多。而厭氧膠-膠圈密封方式就是通過厭氧膠粘接及專用密封圈密封，對系統(tǒng)安全提供雙重保障。

   b. 在環(huán)壓連接中密封方式為膠帶密封

     環(huán)壓連接主要將密封材料（多為圓筒狀）套至管材外，而后將管件插人管道。

  4. 雙卡壓與環(huán)壓連接對比

   連接強度：雙卡壓截面為六角形，抗拉拔和抗旋轉能力較好。而環(huán)壓截面為原型，抗拉拔能力突出，但是抗旋轉能力則遜色于雙卡壓。

   密封性能：雙卡壓為“線”密封，密封能力容易受到施工以及管件精度影響。而環(huán)壓密封采用“面”密封，很容易保證系統(tǒng)密封性能。

   施工操作：雙卡壓的施工效率更高，操作更加便捷。而環(huán)壓施工便利，但由于密封圈和管件不是整體件，其密封效果容易受到影響。對材料精度要求：雙卡壓對管件和密封圈的精度要求相對較高，而環(huán)壓對管件和密封圈的精度要求相對較低。依據(jù)標準：雙卡壓采用GBT19228-2011標準，而環(huán)壓采用地方標準DB51/T5035-2012。

四、施工過程分析

  1. 工具分析

   施工過程中需要用到液壓工具以及切管器。不銹鋼管材施工需要進行切割，此時需要使用手動切管器，而對管道接口壓接時則需要使用液壓工具。選擇工具時應當注意工具規(guī)格需符合管道管徑。

 2. 雙卡壓的安裝步驟

  首先進行配管的下料，繼而清理毛刺，由于管材切斷后需要除內外壁毛刺，防止割傷密封圈，導致泄漏。清理毛刺后進行標記劃線并清潔涂膠。插入管子時應當注意，環(huán)壓連接需要將密封材料套入里層鋼管上。壓接時應注意，將管件放入工具的卡壓模具內，帶螺紋的管件應先鎖緊螺紋再壓接，并利用手動液壓工具或自動液壓工具進行處理。最后對壓接部位進行檢測，不合格應再次在原壓模位置重新壓接。完成環(huán)壓的壓接后，還需進行全面檢查，保證環(huán)壓壓痕均勻。另外環(huán)壓管材與管件端面的結合應當保證沒有間隙。完成上述步驟后，用專用卡規(guī)檢查鎖緊環(huán)直徑。

 3. 同其他管材管件的連接

  公稱尺寸DN15~50的不銹鋼管道系統(tǒng)與其他管材連接時應采用專用的鋼塑轉換、螺紋連接或法蘭連接。同時需注意有無電化學腐蝕傾向。

五、結論

  通過上述分析可以看出，雖然在初始投資階段，使用薄壁不銹鋼管的成本相對較高。但使用壽命長，約為其他管材的3倍，且運行維護簡單，并且薄壁不銹鋼管屬于環(huán)保材料，可以回收利用。因此，從整體應用以及材料使用壽命等方面考慮，應用薄壁不銹鋼管道最為經(jīng)濟實用。在此基礎上分析，可以得出結論，相比較其他管材，室內燃氣管道應用薄壁不銹鋼管材的綜合性價比最高。因此，該管材具有較強的可推廣性。