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燃?xì)夤こ讨袖摴艿膽?yīng)用及防腐方法

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簡介: 簡單介紹了城市燃?xì)夤艿赖姆N類和材料。重點介紹了幾種不同材質(zhì)的鋼管及其適用范圍,并對其進行了比較。詳細(xì)介紹了埋地鋼管的土壤腐蝕類型及比較常見的防腐方法。最后指出了城市燃?xì)夤艿乐写嬖诘囊恍﹩栴}和解決途徑。
關(guān)鍵字:城市燃?xì)?鋼管 應(yīng)用 防腐

0 前言
近十余年,我國的城市燃?xì)馐聵I(yè)蓬勃發(fā)展,設(shè)計、施工和管理等各方面技術(shù)都有了很大進步。尤其是今年來,不少城市發(fā)展城市燃?xì)馐聵I(yè),對節(jié)約能源、保護環(huán)境、提高人民生活水平和促進社會經(jīng)濟發(fā)展都有重要意義。

現(xiàn)代化的城市燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)是復(fù)雜的綜合設(shè)施,其主要部分是燃?xì)夤芫W(wǎng)。燃?xì)夤芫W(wǎng)敷設(shè)造價約占項目總造價的60%~70%,其中管材費用約占管網(wǎng)敷設(shè)造價的60%以上[1]。用于輸送燃?xì)獾墓懿姆N類很多,主要有鋼管、鑄鐵管和PE塑料管等三類。我們必須根據(jù)燃?xì)庑再|(zhì)、系統(tǒng)壓力和施工要求來選用,并應(yīng)滿足機械強度、抗腐蝕、抗震和氣密性等基本要求。

1 鋼管的應(yīng)用
鋼管是燃?xì)夤こ讨袘?yīng)用最多的管材。其主要優(yōu)點是:強度高、韌性好、承載應(yīng)力大,抗沖擊性和嚴(yán)密性好,可塑性好,便于焊接和熱加工,壁厚較薄、節(jié)省金屬。但其耐腐蝕性較差,需要有妥善的防腐措施。燃?xì)夤こ讨惺褂玫匿摴芤话阌蓛?yōu)質(zhì)低碳鋼(Q235)或低合金鋼(16Mn)制成。

1.1 鋼管的選材

用于城市燃?xì)夤艿赖匿摴苤饕袩o縫鋼管和焊接鋼管兩大類。無縫鋼管的強度很高,但受生產(chǎn)工藝和成本的限制,一般是DN200以下的小口徑鋼管。焊接鋼管種類較多,按焊接方式可分為直縫焊接鋼管和螺旋縫焊接鋼管兩類。其中,直縫焊接鋼管(以下簡稱直縫管)又包括直縫雙面埋弧焊(LSAW)鋼管和高頻電阻焊(ERW)鋼管等幾種。螺旋縫焊接鋼管(以下簡稱螺旋管)則是螺旋縫雙面埋弧焊(HSAW)鋼管。

將直縫管和螺旋管的制造工藝進行比較,則前者的優(yōu)勢在于:

① 螺旋管的制造工藝決定其殘余應(yīng)力要大于直縫管,因直縫管采用整體擴徑工藝,殘余應(yīng)力接近零,而螺旋管不能做到這一點;

② 螺旋管焊縫錯邊量大多在1.1~1.2mm范圍內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)要求錯邊量要小于壁厚的10%,對于薄壁管,錯邊量很難達到標(biāo)準(zhǔn)要求,而直縫管不存在此問題;

③ 與直縫管相比,螺旋管焊縫流線較差,應(yīng)力集中現(xiàn)象嚴(yán)重;

④ 螺旋管熱影響區(qū)大于直縫管,而熱影響區(qū)是焊管質(zhì)量的關(guān)鍵;

⑤ 螺旋管幾何尺寸精度差,給現(xiàn)場施工,如對口、焊接帶來一定困難;

⑥ 同樣管徑,螺旋焊管可能達到的厚度遠小于直縫管,如直縫管板厚一般為6~25mm,最厚可達45mm,而螺旋管壁厚最大只能達到18mm;

⑦ 直縫管焊縫比螺旋管縮短60%,焊縫缺陷出現(xiàn)概率低;

⑧ 直縫管母材為單張控軋鋼板,可進行100%無損探傷,而螺旋管母材為熱軋鋼板卷,不能做到100%的無損探傷;

⑨ 直縫管采用先成型后焊接的工藝,在焊接前有條件檢查成型縫的質(zhì)量,焊縫的間隙、坡口、錯邊等可檢測處理,而螺旋管采用邊成型邊焊接的工藝,即使在焊接進程中發(fā)現(xiàn)有錯邊、開縫等缺陷也很難隨時停機處理,可見直縫管的焊接質(zhì)量要優(yōu)于螺旋管[2]。

因此,直縫管的工藝質(zhì)量綜合性能要憂于螺旋管。目前國內(nèi)直縫管的生產(chǎn)情況是:公稱直徑DN400及其以下為高頻電阻焊鋼管,公稱直徑DN400以上為直縫雙面埋弧焊鋼管。對于直縫雙面埋弧焊鋼管,按成型工藝的不同,共有UOE、JCOE、HME、RBE和PFP等五種成管方式,以前兩者最為常見。由于UOE成型焊接鋼管生產(chǎn)線的成型設(shè)備技術(shù)含量高,生產(chǎn)效率高,成型工藝較簡單,成型好,成型后焊接應(yīng)力??;且由于生產(chǎn)中采用水壓整體擴徑,可有效消除鋼管內(nèi)應(yīng)力,提高了管材的強度和尺寸精度,所以質(zhì)量優(yōu)于JCOE成型焊接鋼管。

但是,螺旋管用卷板制管,造價比用鋼板卷制的直縫鋼管低廉。而且,螺旋管的焊縫在管子上形成的線條比直縫管均勻,焊縫避開了主應(yīng)力方向。所以螺旋管在城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)中也還是有一定應(yīng)用。

1.2 鋼管的選用

城市燃?xì)夤艿腊ㄝ敋飧晒?、分配管道、用戶引入管和室?nèi)燃?xì)夤艿?,各管道都有不同的用途。按輸氣壓力的不同,又可分為低壓(不高?.01MPa)、中壓(0.01~0.4MPa)、次高壓(0.4~1.6MPa)和高壓(1.6~4.0MPa)。一般來說,管道壓力越高,管道漏氣的可能性越大,對管道的質(zhì)量要求也越高;但采用較高壓力的管道,則可以減少整個管網(wǎng)的初投資。不同用途、不同壓力和不同直徑的管道,就必須有不同材質(zhì)和不同工藝。

城市燃?xì)夤芫W(wǎng)中,高壓、次高壓管道和輸氣干管一般都選用鋼管,但是也存在著鋼管類型的選用問題。近年來,直縫管在壓力較高的管道中呈現(xiàn)出逐漸取代螺旋管的趨勢。目前,高頻電阻焊(ERW)鋼管比螺旋管價格還要低,而且質(zhì)量可靠性高于螺旋管,有著良好的性價比,應(yīng)用越來越廣泛。有一種取法是管道外徑¢≤406mm采用直縫電阻焊ERW鋼管,¢>406mm采用直縫雙面埋弧焊鋼管(UOE成型工藝)[3]。

中低壓管道方面,PE管柔韌性好、耐腐蝕、管道內(nèi)壁光滑等優(yōu)點,使得PE80材質(zhì)PE管成為小直徑中低壓燃?xì)夤芫W(wǎng)的主要管材。而在國外,高密度的PE100材質(zhì)PE管由于在價格和維護成本方面具有鋼管無法比擬的優(yōu)勢,已成為埋地中低壓燃?xì)夤艿拦懿牡氖走x[1]。但當(dāng)管道管徑較大、大于PE管的經(jīng)濟界限管徑時,則應(yīng)選用鋼管。例如,DN200以上的中壓管道是以選用直縫電阻焊ERW鋼管為主。

城市里人口積聚、車輛集中、施工區(qū)繁多、地下設(shè)施復(fù)雜,燃?xì)夤艿浪幁h(huán)境特殊,故對管道的選用提出了更高的要求。在重點區(qū)域應(yīng)選用直縫管,減少制管焊縫長度,提高焊縫質(zhì)量,降低發(fā)生事故的可能性。另外在確定管道鋼級時,應(yīng)在按經(jīng)濟比選出的鋼級基礎(chǔ)上再降低一級,以增加管道壁厚,提高管道線性剛度。

2 鋼管腐蝕及防腐
在城市燃?xì)夤芫W(wǎng)中,燃?xì)夤艿酪话悴扇〉叵路笤O(shè),這容易給金屬管道包括鋼管帶來嚴(yán)重的腐蝕。而且與長輸管道相比,城市燃?xì)夤艿蓝酁榄h(huán)狀、枝狀,管件密布,管道變徑較普遍;隨著城市建設(shè)的進展逐步形成并拓展,質(zhì)量缺陷較多;周邊環(huán)境復(fù)雜甚至突變,城市雜散電流干擾嚴(yán)重。這都要求做好鋼管的防腐工作。

發(fā)布:2007-07-28 13:49    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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