环压式薄壁不锈钢.doc

燃气用不同管材的比较及环压式薄壁不锈钢管道应用分析以下从强度，热膨胀性能，耐腐蚀性能，使用寿命和经济性比较和不锈钢寿命周期成本等五个方面对3大类常用的燃气用管道材料：（薄壁）不锈钢管、镀锌钢管及塑料管（PE）进行比较.5.1强度比较不锈钢号称“大力士”。 通俗地说，不锈钢就是不易生绣的钢。碳钢中含Cr元素质量分数大于12%的铁基合金钢，学术上定义为不锈钢。以常用的“304”不锈钢管为例进行比较。表1不同管材强度的比较管材不锈钢管镀锌钢管塑料管（PE管）抗拉强度/MPa530-75030050从表1可见，304不锈钢管的抗拉强度是镀锌钢管的2倍，塑料管的810倍。材料的强度决定了管道是否坚固耐撞，安全可靠。而安全可靠是燃气输配供给中最重要的要求。在受到外力撞击的情况下，不锈钢水管漏气的可能性极小，而塑料管漏气率就比较高，管道易被施工或二次装修损坏。漏气的一个主要原因是塑料管经不住外力撞击。5.2热膨胀性能比较表2 不同管材热膨胀性能比较管材不锈钢管镀锌钢管塑料管热膨胀系数/10(-6)(-1) (0-100)1611.680-180由表2可见，不锈钢管热膨胀系数为16*10（-6）米每摄氏度，是钢管的1.5倍，相比之下不锈钢管具有热胀冷缩缓慢的特点。受周围环境温度影响不大，所以使管道管件连接处应力易于处在正常水平。塑料管膨胀系数是其致命弱点，易受周围温度变化的影响。在环境温度变化的条件下，塑料管易发生渗漏等安全隐患，尤其在隐蔽工程中危害更大。5.3耐腐蚀性能比较不锈钢管材最突出的优势之一是其优异的耐腐蚀性能，在3种管材中是最佳的。因为不锈钢可以与氧化剂发生钝化作用，在表面形成一层坚韧致密的富铬氧化物保护膜（Cr203），有效阻止氧化反应的进一步发生。而其他金属管材，如镀锌水管等钝化能力很小，这就是镀锌管和铜管耐腐蚀性能远远不及不锈钢管材的关键原因。不锈钢不会像碳钢那样发生均匀腐蚀所以设计时不需要留腐蚀余量，使用时无需像镀锌钢管一样做保护涂层；不锈钢一般不发生局部腐蚀，304不锈钢可以耐受的氯化物等强腐蚀性物质含量高达200PPM，这一结论基于暴露实验数据并已得到使用经验的证实。5.4使用寿命比较表3 不同管材使用寿命的比较管材不锈钢管碳钢管塑料管使用寿命/年7010015202530不锈钢管材具有最长的使用寿命（见表3），从国外的不锈钢使用状况分析，不锈钢管的使用寿命可达100年，至少也有70年，与建筑物的寿命一样长；塑料管的寿命在国内难以确定，很大程度上取决于生产工艺技术和原料质量，质量参差不齐，大企业优质的管材最长可达25-30年，而伪劣管材寿命可能只有几年。塑料管的老化问题比较突出，阳光、温度、化学物质、机械因素、时间都会引起它的老化，使寿命大大降低。此外热熔连接法易使连接处漏气或材料劣化。5.5经济性比较和不锈钢寿命周期成本优势薄壁不锈钢管比塑料管价格虽高些，但高得十分有限，而且，北京、上海等大城市房地产项目燃气管的费用占房价的比例并不大，因不锈钢水管而增加的费用更显得微不足道。可材料性能却优越得多，档次大大提高了。按现在人们的生活水准，这个价位是完全可以接受的。管道经济性的衡量标准寿命周期成本对建设项目进行投资时，不但要考虑初始的一次性投资，更要考虑运行过程中的维护和更换费用，甚至使用终了回收再利用的价值及对环境的影响。因为经验表明，维护成本和更新成本实际上是一笔巨大的成本，甚至远远超过初期的投资。因此在寿命周期内，无需更新、免维护、没有相关损失、可最大可能回收的产品才是最经济的。现在考虑寿命周期全成本这种眼光长远的投资理念越来越为人们所重视，欧美等国在工程建设中都要求做寿命周期成本分析。随着中国不断与国际接轨，不断引进先进项目管理方法和观念，寿命周期成本的概念会越来越深入人心。寿命周期成本=初始成本（包括材料、加工和安装）+设备运行成本（包括维护、更换和拆除）尽管不锈钢管的初期成本包括材料及工程费在内比塑料管高约20%，但由于使用过程中成本的节约，不锈钢管较高的初始费用早已被这诸多优势所抵消，使不锈钢成为寿命周期成本最低、最经济的管材。1不锈钢管一经使用，在100年的寿命周期内不需要更换，而其它管材无法达到这么长的使用寿命，只要在建筑物70年的寿命期内更换一次，其综合成本将至少是不锈钢管初始投资的24倍；2不锈钢管材内壁光洁，不结垢堵塞，运行能耗低；3减少检查次数和费用；4维护费用低；5不必进行管道维修和更换；6寿命结束后可100%再生，目前的回收价值仍然高达7000元/吨；7安装成本低，不锈钢管件的安装成本仅仅为镀锌管的1/3。有上述的几个特点及寿命周期成本公司可知道，不锈钢管寿命周期成本最低。是建设工程项目（无论是用于给水还是燃气）中管道选用的最佳方式。近年随着不锈钢消费的调整增长，以及不锈钢进口关税的继续下调，不锈钢水管的原料和制造成本会有所变化，据调查，目前全国生产薄壁不锈钢的企业公司数量有不断的增加的趋势，因此价格还有下浮的空间。正是由于不锈钢管的优异性能，其潜在的市场需求量非常大，但由于价格因素没能得到大范围推广，进入20世纪90年代，随着不锈钢产量不断增长，不锈钢管才有了应用的基础，同时大家也在千方百计寻找降低不锈钢管成本的方法和途径。由于不锈钢管优异的耐腐蚀性能及其他性能，寻求高可靠性的连接技术以减少系统连接强度对管材壁厚的依赖，成为各企业降低不锈钢管道造价的主要途径，这也是决定薄壁不锈钢管推广应用的核心课题。在连接技术上，卡压连接技术的发明在不锈钢管发展史上具有里程碑的意义，它的出现使不锈钢管在可靠连接的同时实现了不锈钢管薄壁化。薄壁化是降低不锈钢管制造成本最常见也是最有效的途径。不过，卡压连接在工程实际安装应用中也暴露出一些不足，针对这些不足，涌现出了种类繁多的新技术，其中比较有影响的有环压、双卡压，这些技术都不同程度地推进了不锈钢管的薄壁化。这里对环压式做特别说明：环压式连接具有连接可靠、通径损失小、安装方便、管道外观美观等特点。环压式连接件端设计有前后相继的稳定段和密封段，外形呈阶梯状，连接时采用专用液压工具通过对管件圆周上均匀地施加径向压力，使管件、管材发生形变而将管件与管材牢固地连接在一起，同时压缩密封段尺寸，使硅橡胶密封圈充分填充密封腔体，形成两个锲形密封和一个圆筒密封。环压式连接的安装步骤如下：断管：用切管工具(割管器、专用切割机等)按所需长度切断管材，切口端面应与管材轴线垂直，且去净毛刺。装配：首先将密封圈套在管材上(不得割伤密封圈)，再将管材插入管件内且到底，然后将密封圈完全装入管材与管件之问的间隙内。环压：液压工具钳口的记号面与管件外端口面一致时进行环压，当模块全部完全闭合后稳压3S以上，卸压，安装完成。安装应符合四川省工程建设地方标准DB51T5035-2007燃气用环压连接薄壁不锈钢管道工程技术规程的要求。现将截取的DB51T5035-2007燃气用环压连接薄壁不锈钢管道工程技术规程中部分规定：1总则1.0.1为统一燃气用环压连接簿壁不锈钢管作城镇燃气室内管道工程设计,施工和验收标准,确保工程质量和安全供气,制定本规程.1.0.2本规程适用于压力不大于0.2MPa,公称直径DN等于或小于100mm的居民用户,商业用户和工业用户室内燃气管道工程的设计,施工和验收.1.0.3燃气用环压连接簿壁不锈钢管宜明设使用.当暗埋,暗封室内燃气支管时,必须按城镇燃气设计规范GB50028的要求执行.1.0.4城镇燃气室内管道工程的设计,施工必须由持有相应资质证书的单位承担.从事本规程管道施工的操作人员应经过培训合格,方可上岗作业.1.0.5室内燃气管道工程施工应按已审定的设计文件实施;当修改设计或变更材料时,应经原设计单位同意.1.0.6验收合格的室内燃气管道工程超过六个月未通气使用时,应由当地燃气经营企业进行复验,复验合格后,方可通气使用.1.0.7城镇燃气室内管道工程的设计,施工及验收除应符合本规程外,还应符合国家和行业现行有关标准,规范的规定. 5.2.5环压连接操作.1.选择好与管材管件规格相应的环压钳;将环压模具安装到钳头上(上下环压模具着色面必须一致)即可进行环压连接操作.操作前应保持上下环压钳内模具清洁.2.除去管材保护膜,将管材插入管件承口至底端,并用划线笔沿管件端在管材外壁上划线,然后抽出管材.3.将密封圈套在管材上;插入管件承口至底端,使管材深度标记与管件边缘对齐,再把密封圈推入管件与管材之间的密封腔内.4.管件的环压连接部位按管材端朝向着色面,将管件密封部位置于上下环压模具之间;管件和管材必须垂直于环压模具着色面方可环压操作.环压时,操作油泵对环压钳施压.直至上下环压模具完全闭合,稳压3秒钟后卸压,环压操作完成.5.公称直径65100mm的管材与管件的环压连接,除按以上述操作外,还须做二次环压,二次环压时,将环压钳向管材方向平移一个密封带长度,按本条第4款再进行一次环压操作. 5.3管道的安装与检验5.3.1薄壁不锈钢管与支承件之间应用无腐蚀的非金属垫片隔离.5.3.2燃气管道的支承不得设在管件,连接口处;水平管道转弯处1.0m以内设固定支承(卡)不应少于一处.三通,阀门等处应设置管卡固定.5.3.3当管道采用三根以上(含三根)同一平面并排布置时,宜采用排架式管卡固定方式,固定螺栓与相邻排应交错布置.5.3.4当管道并排布置时,管道的接头应错位安装.5.3.5管道安装应根据管道长度,环境温度的影响,按设计要求安装补偿装置.5.3.6管道穿过建筑物基础,墙壁,楼板时,钢质套管或非金属套管管径按城镇燃气室内工程施工及验收规范CJJ94-2003中第2.2.102.2.12条规定执行.5.3.7燃气管道的色标,除设计有规定外,一般为管材本色(金属白色).5.3.8燃气管道的防雷,防静电措施应按设计要求施工.5.3.9燃气计量装置的安装应按城镇燃气室内工程施工及验收规范CJJ94-2003中第3.13.3条规定执行.5.3.10燃气管道和附属设备安装的检验按城镇燃气室内工程施工及验收规范CJJ94-2003中5.1,5.2.1,5.2.2,5.2.3,5.3.1,5.3.2,5.3.3,5.3.7,5.3.8,5.3.9,5.4.4条规定执行.6.2强度试验6.2.1试验范围应符合下列规定1.居民用户为引入管阀门至计量表进口阀门(含阀门)之间的管道;2.工业和商业用户为引入管阀门至燃具前阀门(含阀门)之间的管道;3.引入管阀门前的管道应和埋地管道连通进行试验.6.2.2进行强度试验前燃气管道应吹扫干净.吹扫介质宜采用空气.户内民用管道可不进行吹扫.6.2.3试验压力应符合下列要求:1.设计压力大于或等于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.6.2.4设计压力大于或等于10KPa的燃气管道进行强度试验时,应稳定试验压力30分钟,用发泡剂涂抹所有接头,不漏气为合格;或稳压60分钟观察压力表无压力降为合格.设计压力小于10KPa的燃气管道进行强度试验时,可用发泡剂涂抹所有接头,不漏气为合格.6.2.5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60分钟.用发泡剂检查管道所有接头无泄漏,且观察压力表无压力降为合格.6.2.6试验后应及时将发泡剂清洗干净.6.3严密性试验6.3.1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.6.3.2严密性试验应在强度试验之后进行.6.3.3中压管道的试验压力为设计压力,且不得低于0.1Mpa.试验时间为30分钟,观察压力表无压力降为合格.6.3.4低压管道试验压力为设计压力且不应小于5KPa.试压时间:居民用户为15分钟,商业,工业用户为30分钟.用发泡剂检查不漏气,无压力降为合格.6.3.5低压管道进行严密性试验时,压力测量可采用最小分度值为1mm的U形压力计.另外，应该着重注意的是：薄壁不锈钢管的安装需专用施工工具，增大了用户私自改管改线的难度，防止了私拉乱接，提高了用户用气安全性。但在实际应用过程中也发现有少量室外管道管壁出现了点腐蚀，较轻者出现锈斑，严重者甚至出现浅的蚀坑蚀孔。所以，尽管对薄壁不锈钢管道及其他形式管道的各种性能进行了分析，得到的结果是不锈