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再具體不過的 不鏽鋼精軋管生產廠家的選用與實踐

2019-11-10 01:34   评论:82 点击:430

1 承插氬弧焊式將管子插進管件承口, 用鎢極氬弧焊將兩連接件熔焊焊接成一體的連接方式。優點: 連接強度高,本錢低; 無泄漏接頭連接; 全係列管徑適用,特別適用於大管徑連接。缺點: 施工技術要求高,有時內外氬氣保護在施工現場較難實現。2. 2 卡套式( 卡凸式)用鎖緊螺帽和螺紋管件將管子壓緊於管件上的連接方式。優點: 操縱方便, 易於安裝; 可拆卸, 可反複使用; 最大連接規格達 DN 300 mm。缺點: 連接強度不夠高, 抗外力能力較差; 管件價格高 。2. 3 卡壓式將管子插進專用管件內 , 管件的 U 形槽內裝有“O” 形密封圈, 用專用工具使管子和管件的端部同時收縮成六角形的連接方式。優點: 操縱方便 ,易於安裝。缺點: 連接強度不夠高, 抗外力能力差; 管件價格高; 安裝時密封圈有可能破損而影響連接性能; 適用公稱直徑≤100 mm。2. 4 環壓式將套有圓筒狀彈性體密封圈的管子插進管件的承口,用專用工具沿承口圓周施壓,使承口連同管子一起收縮變形,壓縮承口密封段的連接方式。優點: 操縱方便,易於安裝。缺點: 連接強度不夠高, 抗外力能力差; 密封圈和管件不是整體件,安裝中要特別重視其密封效果;適用公稱直徑≤100 mm 。2. 5 雙卡壓式與卡壓式道理相同, 但在管件承接口的 U 形槽兩側都進行徑向壓接的連接方式。優點: 操縱方便, 易於安裝; 連接強度高於卡壓式。缺點: 管件價格高; 安裝時密封圈有可能破損而影響連接性能; 適用公稱直徑≤100 mm。2. 6 粘接式管道端部縮徑成錐形, 管件承口( 內也為錐形)用膠粘劑粘接而成的連接方式 。優點: 操縱方便, 易於安裝; 密封性好; 本錢較低。缺點: 連接強度不夠高, 抗外力能力差; 適用公稱直徑≤100 mm。2. 7 雙卡壓粘接式雙卡壓式和粘接式結合的一種連接方式, 密封材料為厭氧膠。優點: 操縱方便,易於安裝; 密封性好; 連接強度高; 管件價格低。缺點: 施工中塗抹厭氧膠要充分、 均勻 , 否則可能影響密封效果; 適用公稱直徑≤100 mm。2. 8 不同連接方式的比較前述幾種連接方式各有特點, 承插氬弧焊連接方式在現場焊接時氬氣保護題目未能經濟有效地解決之前,還不宜大麵積推廣使用。卡套式連接方式,連接強度低,管件本錢高,這類連接方式在燃氣行業目前沒有采用。卡壓式、 環壓式和雙卡壓式都屬於擠壓式連接,雙卡壓式連接由於多了一道卡口,其抗拉拔能力和抗旋轉能力得到了較大進步, 但這幾種連接方式中使用的密封圈均為橡膠成品, 橡膠成品作為密封材料存在著質量控製困難、 檢測標準浩繁、使用壽命不確定、 溫差引發老化、 施工導致膠圈破損等題目 ,故僅使用橡膠圈作為接口密封的連接方式應采取措施使接口的連接性能處於可控的範圍內。粘接式連接使用的厭氧膠在與氧( 空氣) 隔盡時, 因金屬離子的催化引誘感化而形成自由基, 自由基激發聚合物鏈的形成, 終究固化為具有良好密封與鎖固特性的固體高聚物。雙卡壓粘接式連接, 結合了雙卡壓式連接強度高和粘接式密封性能好的優點,是一種新型的可靠的連接方式。是以, 深圳市住房和建設局發布的 SJG 20—2011《深圳市中低壓燃氣管道工程建設技術規程》 中規定“薄壁不鏽鋼管應采用雙卡壓粘接式或其他可靠的方式連接”。3 雙卡壓粘接式薄壁不鏽鋼管的上風按照材料的基本特性,兼顧經濟性及已有經驗,在室內燃氣管道工程當選用 304 不鏽鋼即可滿足使用要求[ 2] 。作為燃氣管材的雙卡壓粘接式薄壁不鏽鋼管的首要上風如下。3. 1 安全性好① 管材壁厚富裕量大。戶外上升立管閥後至用戶調壓器前管道為中壓 B 級管道, 設計壓力為0. 2 MPa。可以根據內壓直治理論壁厚計算公式進行計算[ 3] :δ = pD/(2σφ) + p + C1 + C2 ( 1)式中 δ———管道的壁厚,mmp———設計壓力,MPaD———管子外徑,mmσ———設計溫度下材料的許用應力,MPaφ———焊縫係數。對無縫管, φ = 1C1———腐蝕餘量,mmC2———管子壁厚負偏差,mm以 DN 50 mm 薄壁不鏽鋼管為例,取設計壓力 p= 0. 2 MPa, 計算溫度取 65 ℃ , δ、 D 、 C2 根據 GB /T連接用薄壁不鏽鋼管》 查得 δ = 1. 5 mm、 D = 50. 8mm、 C2 = 0. 15 mm, σ、 φ 根據 GB /T 20801. 2—2006《壓力管道規範 產業管道 第 2 部分: 材料》 查取,經計算式( 1) 右邊第 1 項 = 0. 036 8 mm, 而第 2項腐蝕餘量 C1 = 1. 313 mm, 第 3 項 C2 = 0. 15 mm,管道承壓所需壁厚 0. 036 8 mm ,遠小於腐蝕餘量 C1和管子壁厚負偏差 C2,可見其安全性非常之高 。② 接頭連接可靠, 密封嚴密。雙卡壓粘接式連接壓製成兩個六角形連接截麵 , 管件和管子全麵抱死,進步了其抗拉拔能力和抗旋轉能力,使用的厭氧膠固化後形成的高聚物性能穩定, 密封效果好。另外還可以用專用卡規來判定卡壓口的外形是否與標準外形相符,從而保證接口的連接質量。③ 抗腐蝕性好。不鏽鋼在空氣、 水等含氧介質中會形成一層致密的鉻鐵氧化物鈍化膜, 鈍化膜一旦受損,能很快在空氣中愈合與再生。④ 施工無明火。采用雙卡壓粘接式連接的薄壁不鏽鋼管,施工現場無需使用火源,也無需采用電焊作業,避免了焊接火花的產生,施工現場無明火。3. 2 物理性能好① 最小抗拉強度大 。薄壁不鏽鋼管的最小抗拉強度可達 520 MPa。② 最高使用溫度高。薄壁不鏽鋼管的最高使用溫度可達 800 ℃ 。③ 抗沉降性能好 。薄壁不鏽鋼管的最小斷後伸長率為 35% ,其抗沉降性能優良 。上述 3 項均為不鏽鋼管材的物理性能, 考慮雙卡壓粘接式接頭後的管道係統的物理性能會有所下降。3. 3 施工便捷,質量可靠① 工藝穩定性好。雙卡壓粘接式連接避免了複雜的套絲及焊接作業,施工工藝簡單,對施工職員的技能要求寬鬆,影響施工質量的主觀身分很少,接口質量較輕易保證。② 薄壁不鏽鋼管自重較小, 配管及管道安裝強度大大減小 ,對於高層建築配管的輕量化上風特別明顯。③ 與外鍍鋅管施工相比較,具有施工強度小、施工時間短、 施工人工少等上風 ,可以有效進步施工及搶維修速度。3. 4 壽命長不鏽鋼優良的耐腐蝕性和機械性能使薄壁不鏽19228. 2—2011《不鏽鋼卡壓式管件組件 第 2 部分鋼管使用壽命很長 , 一般使用壽命可到達 50 年以上。3. 5 勞動保護要求低薄壁不鏽鋼管工程中,所有的管件、 管材都是在廠家生產完成,現場加工很少,避免了鍍鋅鋼管施工時的鐵屑飛濺、 切割噪聲、 焊渣飛濺、 焊接粉塵、 鋅蒸氣、 電弧光等有害身分的影響 。3. 6 衛生環保不需要螺紋連接用的切削液, 也不產生焊接時的煙氣,對環境無汙染,達到清潔施工的效果 。3. 7 美觀大方薄壁不鏽鋼管在生命周期內不會出現腐蝕或變色,管道美觀大方。3. 8 管道流通能力強以深圳常見的外牆 DN 50 mm 管道為計算對象,管道規格按照深圳實際使用情況選取外鍍鋅鋼管內徑為 52. 7 mm,薄壁不鏽鋼管內徑為 47. 8 mm,流量為 100 m3 /h, 管長為 500 m, 出發點壓力為 180kPa, 自然氣密度為 0. 802 3 kg /m3 ,活動粘度為 15 ×10 - 6 m2 /s,自然氣溫度取 20 ℃ , 嚴重鏽蝕的鍍鋅鋼管確當量盡對粗糙度取 3 mm[ 4] ,薄壁不鏽鋼管確當量盡對粗糙度取 0. 05 mm[ 4] , 按照 GB 50028—2006《城鎮燃氣設計規範》 高中壓管道的單位長度摩擦阻力損失計算公式( 式 6. 2. 6 - 1 和式 6. 2. 6 - 2) ,可計算出薄壁不鏽鋼管的單位壓降為 23. 88 Pa /m,嚴重鏽蝕的鍍鋅鋼管的單位壓降為 38. 46 Pa /m 。可見薄壁不鏽鋼管的流通性能較好 。3. 9 經濟性管材的經濟性是管材和管件本錢 、 施工安裝和維護治理等用度的綜合,管材是否經濟適用,首要體現在其全壽命周期本錢上。本文以高層及多層兩種燃氣工程中比較常見的樓棟結構作為外鍍鋅管與薄壁不鏽鋼管燃氣工程全壽命周期用度比較的對象。由於目前沒有燃氣用薄壁不鏽鋼管工程的計算定額,故本文根據施工圖材料清單及深圳市外鍍鋅管和薄壁不鏽鋼管相關材料的市場價, 參照深圳市建設工程計價費率標準 ,並結合施工單位經驗,進行估算。工程費包括材料費、 人工費及施工機械使用費、企業治理費、 利潤、 措施費、 規費和稅金。根據施工單位經驗,外鍍鋅管工程中人工費及施工機械費占材料費的比例約為 20% ; 另外 , 據相關單位測算, 薄壁不鏽鋼管工程的人工費及施工機械費約為外鍍鋅管工程的 70% 。企業治理費、 利潤、 措施費、 規費和稅金的費率按照《深圳市建設工程計價費率標準2010》 履行。鍍鋅鋼管維護費按 3 年一周期估算 ,薄壁不鏽鋼管無需維護。總用度為工程費與維護費之和,不考慮資金的時間本錢。戶均總用度為總用度除以戶數,戶均年用度為戶均總用度除以使用年限。不同類型工程用度估算見表 1。高層情況: 樓高 22層,上環下行,DN 50 mm 上升管 1 條, DN 40 mm 降管 6 條,中壓進戶, 分戶調壓, 共 120 戶。多層情況: 樓高 7 層 , DN 50 mm 上升管, 天麵集中掛表, 分戶調壓,低壓進戶,共 60 戶。由表 1 可以看出,對於高層,采用薄壁不鏽鋼管後 ,材料費上升了 29. 8% ,工程費上升了 18. 6% , 但總 費 用 僅 上 漲 了 0. 84% , 年 費 用 反 而 降 低 了69. 7% ; 對於多層, 采用薄壁不鏽鋼管後, 材料費上升了 24. 7% ,工程費上升了 14. 5% , 總用度降低了8% ,年用度降低了 72. 4% 。4 推廣薄壁不鏽鋼管需要重視的題目4. 1 生產過程中的要求① 管材、 管件必須進行固溶處理通過固溶處理, 一方麵可以消除製管焊接過程中的內應力,降低應力腐蝕的可能; 另一方麵可以恢複焊接過程中的晶界變化, 防止晶間腐蝕[ 5] 。是以,廠家供給的用於燃氣管道的管材、 管件必須經過固溶處理 。② 薄壁不鏽鋼管必須進行表麵拋光處理不鏽鋼的耐腐蝕性首要源於其表麵的鈍化膜,鈍化膜的形態又影響了鏽斑或鏽膜的形成。光亮表麵不鏽鋼天生的鈍化膜要比粗糙加工表麵的鈍化膜致密均勻,不易吸附水膜,不易於有害雜質離子吸附引發鏽斑或鏽膜 。亞光或拉紋的不鏽鋼, 表麵處理時靠磨料在很大的定向壓力下整平表麵, 是以表麵存在一定量的塑性變形組織特征, 影響了不鏽鋼表麵鈍化膜的連續性, 並且不可避免有磨料微粒嵌進變形 層 中, 加 大 了 表 麵 層 活 性 而 引 起 鏽 斑 或 鏽膜[ 6] ,是以,薄壁不鏽鋼管材必須進行表麵拋光處理。4. 2 施工材料的要求① 防止電位差引發的腐蝕為了防止由於電位差引發的電化學腐蝕, 薄壁不鏽鋼管道係統應全部采用薄壁不鏽鋼製管材、 管件和附件( 吊件、 管卡、 膨脹螺絲、 螺栓、 螺母等) , 假如確需與其他材料接觸, 應采取防止電化學腐蝕的措施。假如接觸的設備材質是銅件, 由於銅與不鏽鋼電位差較小,所以可直接接觸; 若設備材質是非銅件,則需采取保護措施, 例如: 安裝不鏽鋼管時若使用碳鋼支架,則在支架與管道之間須墊不鏽鋼片和不含氯離子的塑料或橡膠墊片等加以隔離。② 防止墊片引發的腐蝕為防止墊片對法蘭釀成的腐蝕, 根據 CJJ 94—2009《城鎮燃氣室內工程施工與質量驗收規範》 的要求,不鏽鋼法蘭使用的非金屬墊片,其氯離子質量分數不得超過 50 × 10 - 6。③ 管材、 管件壁厚的選擇對於擠壓式連接方式,若卡壓時管材為插口,管件為承口 ,那麽卡壓時終究受力的為管材,所覺得確保卡壓接口的連接質量可靠, GB /T 19228. 1—2011《不鏽鋼卡壓式管件組件 第 1 部分: 卡壓式管件》及 GB /T 19228. 2—2011《不鏽鋼卡壓式管件組件第 2 部分: 連接用薄壁不鏽鋼管》 中大多數同樣公稱尺寸的管材和管件, 管材的壁厚總是大於管件的壁厚,對於上述國標中同樣公稱尺寸壁厚也相同的管材和管件,應盡量通過控製管材壁厚偏差的方法使管材 壁 厚 實 際 值 大 於 同 尺 寸 的 管 件 壁 厚 實 際值 。④ 管材的保護薄壁不鏽鋼管在堆放、 運輸、 安裝過程中若發生撞傷,出現凹痕 、 劃傷會引發管材局部薄弱, 抗腐蝕能力下降,是以要做好管材的保護工作, 在裝卸、 搬運管材時應小心輕放,且避免油汙。4. 3 施工過程的要求① 同一連接方式由於薄壁不鏽鋼管的連接方式很多, 假如多種連接方式並存,對於管道係統的質量和燃氣公司的治理必然造成隱患, 是以燃氣企業應當僅選定一種連接方式。② 同一管材、 管件、 施工機具和施工方法即使采用的連接方式都是雙卡壓粘接式, 不同供給商的管材、 管件尺寸公差不一樣,使用的施工機具和施工方法也存在差異。假如不同供給商的管材 、 管件、 施工機具和施工方法混用, 通氣後燃氣企業的治理將變得十分困難。是以, 應當研究同一供給商、 管材、 管件、 施工機具和施工方法的途徑。③ 首要施工環節的控製應擬定專門的薄壁不鏽鋼管施工技術規程, 對卡壓方法、 機具要求、 管材切割、 塗抹厭氧膠( 或膠圈保護) 和防雷搭接等技術細節做出明確規定, 以確保工程質量達標。4. 4 成品管道的保護① 管道的防撞保護薄壁不鏽鋼管壁厚較薄, 抗衝擊能力較差 , GB50028—2006《城鎮燃氣設計規範》 第 10. 2. 6 條規定,“薄壁不鏽鋼管和不鏽鋼波紋管必須有防外部損壞的 保 護 措 施。” 因 此, 安 裝 在 室 外 平 台 ( 非 屋麵) 、 通道等易受外力碰撞或踩踏處的薄壁不鏽鋼管,應加設足夠強度的保護設施。室內水平管道安裝高度宜在 2. 2 m 以上, 室內立管宜設置在牆角等處[ 2] 。② 管道外表麵保護建築物在主體施工完成後, 交付使用前通常會用草酸清洗牆麵, 草酸會直接使不鏽鋼管發生電化學反應從而導致腐蝕。為防止草酸對管道的腐蝕,可采取如下 3 種措施: 一是要求薄壁不鏽鋼管出廠時必須貼一層保護膜, 待外牆酸洗完成後方可拆除保護膜; 二是對於已因酸洗產生的鏽斑,一定要用不鏽鋼專用除鏽劑擦除幹淨,避免腐蝕範圍擴大,讓鏽蝕處從頭天生保護膜; 三是可待外牆酸洗完成後再進行薄壁不鏽鋼管的安裝。固然外牆酸洗後腳手架已拆除,但由於薄壁不鏽鋼管較輕,使得在沒有腳手架的情況下進行薄壁不鏽鋼管施工具有了可行性。4. 5 其他題目① 目前國內尚無專門的燃氣輸送用薄壁不鏽鋼管的標準,燃氣行業使用薄壁不鏽鋼管隻能根據GB /T 12771—2008《流體輸送用不鏽鋼焊接鋼管》和 GB /T 19228. 2—2011《不鏽鋼卡壓式管件組件第 2 部分: 連接用薄壁不鏽鋼管》 的有關規定履行,但這兩個標準均不能完全規定燃氣用薄壁不鏽鋼管的技術要求,且兩個標準的一些指標要求存在細微差異。是以,亟需有關部分盡快出台燃氣輸送用薄壁不鏽鋼管的標準,通過標準係統 、 完整地規定薄壁不鏽鋼管的各項技術要求。② 對於以膠圈作為密封材料的連接方式 , 膠圈的質量和壽命決定了薄壁不鏽鋼管係統的整體使用壽命,但目前膠圈的生產、 檢測和使用環節都存在不確定身分,是以如何選定燃氣用膠圈的材質,把握膠圈在使用中的老化情況, 確定膠圈在燃氣中的使用壽命還需有關單位共同努力推進。③ 深圳屬於沿海地區, 離海岸較近地方的環境類似於被國際標準化組織列為六大類腐蝕性環境之一的海洋性環境( 包括海岸環境) 。這類環境的Cl - 濃度較高, 而 Cl - 又會破壞不鏽鋼表麵的鈍化膜,導致不鏽鋼發生腐蝕。304 不鏽鋼在 60 ℃ 中性溶液中發生應力腐蝕的臨界 Cl - 質量濃度約為 90mg /L[ 8] 。由於處於同一區域, 深圳沿海地區大氣中的Cl - 質量濃度可參照嶺澳核電站( 采樣點離海邊 30m) 四周區域內的 Cl - 質量濃度水平, 年均勻值為41. 6 mg /L ,最高值為 112. 9 mg /L[ 9] 。可見 Cl - 最高質量濃度水平已超過了 304 不鏽鋼管發生應力腐蝕的臨界質量濃度( 90 mg /L) , 是以, 在深圳沿海區域使用 304 不鏽鋼薄壁不鏽鋼管有可能存在被腐蝕的情況,但仍需持續觀察。最可靠的做法是將近海區域的燃氣用薄壁不鏽鋼管牌號選擇為 316,316 不鏽鋼因添加 Mo ,其耐蝕性、 耐大氣腐蝕性得到了進步,可以在腐蝕性嚴重的海洋大氣中使用。5 結語隨著技術的進步和工藝的創新, 燃氣管材的選用也在改變,傳統的無縫鋼管和外鍍鋅鋼管固然工程本錢較低,但其防腐性能較差 ,後期維護更新用度不低。隨著連接技術的發展, 以雙卡壓粘接式連接為代表的薄壁不鏽鋼管連接技術逐步得到了燃氣行業的認可,薄壁不鏽鋼管安全經濟、 施工便捷、 美觀輕巧、 環保清潔的特點得以充分發揮。在推進薄壁不鏽鋼管在燃氣行業使用的過程中, 我們不僅要從生產、 材料、 施工和保護四個環節控製可能出現的題目,還需要與其他行業從業職員合作 ,從利於燃氣行業發展的角度解決諸如擬定燃氣用薄壁不鏽鋼管標準、 論證膠圈在燃氣中使用的安全性、 研究氯離子對薄壁不鏽鋼管的腐蝕等題目。

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