浅谈薄壁不锈钢燃气管的应用

摘要：介绍了使用薄壁不锈钢管作为燃气管的优点，阐述其性能及其连接方式，以及施工完成后的试验及验收方法

关键词：薄壁不锈钢管；优点；性能；连接方式；试验及验收

Abstract: the article introduces the thin-walled stainless steel tube as use the advantages of the gas pipe in this paper, and its performance and the connection mode, and after the completion of the construction of the test and inspection methods

Keywords: thin stainless steel tube; Advantages; Performance; Connection mode; Testing and acceptance

中图分类号： TU996.7文献标识码：A 文章编号：

一、概述

随着我国国民经济的快速发展，城镇住宅、公共建筑和旅游设施大量兴建，对流体(水、燃气)输送、供应提出了新的要求。在输送管道中，镀锌钢管已经逐渐失去了昔日辉煌的历史，各种新型塑料管及复合管得到迅速发展，但各种管材还不同程度地存在着一些不足，远不能完全满足人们的需要和对流体输送的要求。因此，有关专家预言：建筑流体管材最终将回到金属管时代。根据国外的应用经验，金属管中的薄壁不锈钢管将可能成为综合性能最好的管材之一。CJJ94―2009《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》将薄壁不锈钢管列为室内燃气管道的选用管材，这是对薄壁不锈钢管多年来在燃气领域中的应用给予的充分肯定。薄壁不锈钢管具有安装简便，安全可靠，因其管壁较薄(但其强度并不低)而成本较低，使用寿命较长(大致为铜管的2倍，碳钢管的2.5～4倍，复合管的2～3倍)等优点，其应用于燃气室内管道的综合性价比较高，因此薄壁不锈钢管已成为目前较为理想的燃气室内用管材，具有较广阔的开发和应用前景。

二、燃气薄壁不锈钢管的性能

（1）基本性能

①材料强度高。与其他各种常见材料相比，薄壁不锈钢管的材料强度高，不同管材的强度比较见表1。

表1 不同管材的强度比较

管材 304不锈钢管 碳钢管 铜管 塑料管

抗拉强度/MPa 530～750 300 200 50

②耐腐蚀性能好。不锈钢管之所以具有优异的耐腐蚀性能，是因为其可以与氧化剂发生钝化作用，在表面形成一层坚韧致密的Cr203富铬氧化保护膜，而其他碳钢管、铜管等的钝化能力很小。

③使用寿命长。与其他各种常见材料相比，薄壁不锈钢管的使用寿命较长，不同管材的使用寿命比较见表2。

表2 不同管材的使用寿命比较

管材 不锈钢管 铜管 碳钢管 复合管 塑料管

使用寿命/a 50～70 30～50 15 15～30 25.30

（2）安全性能

①强度高的管材是安全性的基础

由表1可知，奥氏体不锈钢材质的薄壁不锈钢管，其抗拉强度是碳钢管的2倍、铜管的3倍、塑料管的10～15倍。高强度的不锈钢管承压较高，能承受外力冲击和较高的输送压力，是安全性好的基础。

②耐腐蚀性好的管材是安全性的保障

就耐腐蚀性能而言，不锈钢管是金属管中的佼佼者，它在各种含氧量、温度、pH值溶液中均有良好的耐腐蚀性，即使表面受损，也能很快在常态下自然氧化愈合，因此一般不会发生局部腐蚀，能切实保障管道的安全性。

薄壁不锈钢管是利用不锈钢热轧钢板(带)或热轧纵剪钢带经辗压、卷制、焊接而成，是能够满足上述要求的室内燃气管材之一。薄壁不锈钢管具有耐腐蚀、外表美观、重量轻等优点，适用于低压燃气的输送，特别适用于对外观要求较高的中、高档小区。

三、燃气薄壁不锈钢管的设计

室内燃气工程设计中涉及的薄壁不锈钢管，壁厚不得小于0.6mm（DN15以上），符合GB/T-2008《流体输送用不锈钢焊接钢管》的规定，管材、管件及密封圈应有出厂合格证和质量保证书，管卡为专用不锈钢管卡。用于地上明设工程，中压设计压力0.2Mpa，低压运行压力：天然气2000pa，液化石油气2800pa；管道合理使用期限30年。

四、燃气薄壁不锈钢管安装时的连接方式

薄壁不锈钢管规格为DN15-150mm。公称直径小于100mm时主要采用卡压式或环压式连接；公称直径大于即是100mm时采用法兰连接。施工及验收应按CJJ94-2009《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》的要求执行。CJJ 94―2009推荐的薄壁不锈钢管的连接方式主要有承插氩弧焊式、卡套式、卡压式、环压式等几种较成熟的连接方式。

①承插氩弧焊式连接

承插氩弧焊是将管道插入管件承口，用钨极氩弧焊(TIG焊)将两连接件熔焊焊接而成一体的连接方式。其优点是连接强度高；缺点是施工技术要求高，有时内外氩气保护在施工现场较难实现。承插氩弧焊式连接见图1。

②卡套式连接

卡套式(也称卡凸式)连接是用锁紧螺帽和螺纹管件将管道压紧于管件上的连接

方式。其优点是操作方便，易于安装；缺点是连接强度不够高，抗外力能力较差。

③卡压式连接

卡压式连接是将“0”型密封圈，用专用卡压工具压入连接处，钳压后断面呈六边形的一种挤压式连接方式。其优点是操作方便，易于安装；缺点是连接强度不够高，抗外力能力差。卡压式连接见图2。

④环压式连接

环压式连接是将套有圆筒状弹性体密封圈的管道插入环压式管件的承口，用专用工具从外部沿承口圆周施压，使承口连同管道一起局部下凹变形，压缩承口的密封段，从而达到管道管件紧固密封的一种连接方式。其优点是操作方便，易于安装，连接强度高；缺点是密封圈和管件不是整体件，安装中要特别注意其密封效果。环压式连接见图3。

对比卡压式和环压式连接方式，可知：这两种连接方式基本相似，都是钳压连接，但其钳压点不同。卡压式钳压点为1处，钳压断面为断续的六边形；环压式钳压点为2处，钳压断面为连续的圆形，后者的连接效果较好。此外，管道与设备之间，公称直径DN50及以下采用螺纹转换接头或法兰连接，DN65、及以上采用法兰连接。

五、试验与验收强度试验

①设计压力大于10Kpa时，试验压力为设计压力的1.5倍，且不得小于0.1Mpa；

②设计压力小于10Kpa时，试验压力为0.1Mpa；设计压力小于或等于5Kpa时，可不进行强度试验。

③设计压力大于等于10Kpa的燃气管道进行强度试验时，应稳定试验压力30分钟，达到试验压力后稳压1h，进行外观检查，并用涂刷发泡剂的方法检查管道所有接头，以无泄漏，压力计量装置无下降为合格。

④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，以无泄漏，压力计量装置无下降为合格。

⑤试验后应及时将发泡剂清除干净。

严密性试验：

①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。

②严密性试验应在强度试验之后进行。

③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。

④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：

①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。

②工程质量验收合格后，应将有关施工及验收记录纳入竣工资料。

六、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，结合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。

参考资料：

[1]《深圳市中低压燃气管道工程设计、施工及验收若干技术指引》

[2] CJJ94-2009《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。