市政燃气输配管道管材的选用
关于燃气管道材质选型的要求
关于燃气管道材质选型的要求燃气管道材质选型是指在建设燃气管道系统时，根据不同的需求和条件选择合适的材质用于管道的制造。
燃气管道系统是燃气供应的重要组成部分，其安全性和可靠性直接关系到人们的生活和财产安全。
因此，在进行燃气管道材质选型时，需要考虑以下几个方面的要求。
燃气管道材质选型需要考虑管道的耐腐蚀性能。
由于燃气中常含有一定的腐蚀性成分，如硫化氢、二氧化碳等，因此管道材质需要具有良好的耐腐蚀性能，以防止管道的腐蚀和泄漏。
燃气管道材质选型需要考虑管道的耐压性能。
燃气管道系统中，燃气的输送压力较高，因此管道材质需要能够承受一定的压力，以确保管道的安全运行。
燃气管道材质选型还需要考虑管道的耐温性能。
在燃气输送过程中，燃气温度可能会较高，因此管道材质需要能够耐受高温，以防止管道变形或破裂。
燃气管道材质选型还需要考虑管道的密封性能。
燃气泄漏可能会引发火灾或爆炸，因此管道材质需要具有良好的密封性能，以防止燃气泄漏。
在进行燃气管道材质选型时，可以考虑以下几种常用的材质。
不锈钢是一种常用的燃气管道材质。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和耐高温性能，能够满足燃气管道的需求。
此外，不锈钢还具有良好的强度和密封性能，能够保证管道的安全运行。
聚乙烯是一种常用的燃气管道材质。
聚乙烯具有良好的耐腐蚀性能和耐压性能，能够满足燃气管道的需求。
此外，聚乙烯还具有良好的耐磨性和耐低温性能，能够适应不同的工况要求。
钢管也是一种常用的燃气管道材质。
钢管具有良好的耐压性能和耐腐蚀性能，能够承受较高的压力和较强的腐蚀性成分。
此外，钢管还具有良好的耐高温性能和密封性能，能够满足燃气管道的需求。
在进行燃气管道材质选型时，需要根据具体的工况要求和经济性考虑，选择合适的管道材质。
同时，还需要保证管道材质的质量和制造工艺，以确保管道的安全运行。
燃气管道材质选型是建设燃气管道系统的重要环节，需要综合考虑耐腐蚀性能、耐压性能、耐温性能和密封性能等多个因素，选择合适的管道材质。
试论市政燃气输配管道管材的选用
试论市政燃气输配管道管材的选用摘要：燃气具有一定的危险性，其输配管理是关系到民生的大事。
我国城市化建设发展越来越快，很多的燃气输配管理企业都进行了重组改制，其相应的从业人员和机构也进行了调整，使得怎么做好城市管道燃气输配管理尤为重要。
本文主要探讨市政燃气输配管道管材的选用。
关键词：市政燃气；输配管道；管材选用引言燃气是城市发展必要的能源类型之一，而燃气输配管道则是输送燃气能源的主要渠道。
燃气输配管道的完整性管理，影响着管道系统整体的运行，为此更需要进一步针对城市燃气输配管道的完整性管理优化要点进行分析，作为工作改革的参考。
一、燃气输配管道完整性管理概述燃气输配管道完整性管理是指燃气运营企业根据不断变化的管道因素，对管道运营面临的风险因素进行识别和技术评价，制定相应的风险控制对策，不断改善识别到的不利影响因素，从而将管道运营的风险水平控制在合理、可接受范围内，最终达到持续改进、减少和预防管道事故发生，经济合理地保证管道安全运行的一种方法。
目前，我国在管道完整性管理工作中，整体技术路线和研究方式一直参考、学习和借鉴国外的管道管理技术和实例，并在运用过程中结合我国燃气企业自身的特点，对二者之间的差异进行有效的分析和研究，以便更好地根据自身的发展需要来规划相关的工作内容。
在管道完整性管理工作中，主要应用风险评价作为基础和重点的安全管理模式，对燃气管道风险评价模型以及软件进行全面的分析和评价，并借助对历史以及现有数据的收集分析来确定灾难仿真模拟的具体形式，更好地分析燃气管道的危害因数概率。
此外，还采用风险评分机制来设计出更加完善的燃气管道风险评价模型和评价软件，开展量化分析工作，使得出的结论更接近实际。
二、燃气输配管材料的使用情况通过分析各种材料在作为燃气输配管中的优缺点以及对材料的性能进行对比，找出做适合的材料。
（一）钢管钢管作为燃气输配管，与其他材料相比较而言具有的显著优势为抗压能力强，可以承受住较强的压力以及较大的冲力，因此在“西气东输”的工程上，其作为高压燃气的传送管道，并已经成为必不可少的一部分。
城镇燃气输配系统管道材料使用及开料规定
城镇燃气输配系统管道等级划分及材料使用规定钢管部分（第一版）中国市政工程西北设计研究院有限公司新疆分院二〇一四年三月Ⅰ总则一、为规范分院本部及分院下属各项目部关于城镇燃气输配系统各类管道管材和管道附件的使用及图纸开料，提高图纸设计质量，特制定本规定。
三、为便于本规定的推广使用，本规定按照高压管道、次高压管道及中压管道及用户庭院室内管道三个部分分别进行，各部分引用标准相同部分可相互参考执行。
四、本规定试用期限为2014年4月1日至4月20日，自2014年4月21日起正式使用，自正式使用之日起，分院所有关于城镇燃气输配系统的管道材使用及图纸开料均按照本规定执行。
Ⅱ参照的标准及规范一、通用1.GB/T1047-2005 《管道元件DN（公称直径）的定义和选用》2.GB/T1048-2005 《管道元件PN（公称压力）的定义和选用》3.GB/50028－2006《城镇燃气设计规范》4.GB/50316-2008《工业金属管道设计规范》5.GB/T150-2010 《钢制压力容器》6.GB/T7306-2000 《55°密封管螺纹》7.GB/T12716-2011 《60°密封管螺纹》8.GB/T24259-2009 《石油天然报工业管道输送系统》二、管材1.GB/T8163－2008 《输送流体用无缝钢管》2.GB/T3091-2008 《低压流体输送用焊接钢管》3.GB/T9711-2011 《石油天然气工业管道输送系统用钢管》4.GB/T 17395-2008 《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》5.GB/T 21835-2008 《焊接钢管尺寸及单位长度重量》三、管件1.GB/T 12459-2005 《钢制对焊无缝管件》2.GB/T 14383-2008 《锻钢制承插焊和螺纹管件》3.GB/T 3287-2011 《可锻铸铁管路连接件》四、阀门1.GB/T 12237－2007 《石油、化工及相关工工业用的钢制球阀》2.GB/T 12224－2005《钢制阀门一般要求》3.GB/T 12220－1989 《通用阀门标志》4.CJ/T 180-2003 《家用手动燃气阀门》5.GB/T 20173-2006 《石油天然气工业管道输送系统管道阀门》五、法兰、垫片及紧固件1.HG/T 20592~20635－2009《钢管制法兰、垫片、紧固件》2.GB/T 9112~9125-2010 《钢管制法兰》六、弯管SY/T 5257-2012 《油气输送用钢质感应加热弯管》Ⅲ常用缩写词BE 坡口端PE 平端BW 对焊POE—TOE 一端平端，一端螺纹SW 承插焊TBE 两端螺纹WN 对焊WELD 焊接Rc 55°锥管螺纹SCRD 螺纹的STD 标准壁厚等级XS 普通加厚壁厚等级XXS 加厚壁厚等级SCH 管子壁厚表示GRA柔性石墨PTFE 聚四氟乙烯（TEFLON）W/O.R 缠绕垫/外环W/I.R 缠绕垫/内环XB350 橡胶石棉垫OCR 金属环垫KT 卡套连接M.BOLT 六角头螺栓RF 突台面S.BOLT 螺柱HEX.NUT 六角螺母CS 碳钢STL 合金钢FS 锻钢SS 不锈钢SMLS 无缝管ERW（HFW）直缝高频电阻焊管SAWH 螺旋焊缝管SAWL 直缝埋弧焊管ERW/G.镀锌钢管E（S）Elbow(s) 短半径弯头E（L）Elbow(l) 长半径弯头RC Conc.reducer 同心大小头 RE Ecc.reducer 偏心大小头TR Reducing Tee 异径三通TS Straight Tee 等径三通C Cap 管帽Ⅳ管道等级索引表及各等级材料配伍一、管道等级索引根据《城镇燃气设计规范》GB50028输配系统压力等级划分，结合管道设计压力、地区等级及所在位置关系将管道共划分为13个等级，各等级管道索引如下：管道等级索引二、GA11材料配伍三、GA12材料配伍四、GA13材料配伍五、GA14材料配伍六、GB11材料配伍七、GB12材料配伍八、GB13材料配伍九、GB14材料配伍十、CA10材料配伍十一、CB10材料配伍十二、ZY10材料配伍十三、DY10材料配伍十四、DY11材料配伍.。
输气管道工程用钢管、弯管介绍及选用
摘要:当前世界特别是中国对天然气的需求大幅度快速增长，为了满足此种需求而需建设大输量的输气管道，对天然气管道提高输量的途径即是高压大口径，所以对钢管、弯管的设计选用提出更高要求。
本文对输气管道工程用钢管、弯管做了简单介绍，对输气管道的设计选用程序和原则做了阐述。
关键词:输气管道管型钢级热弯弯管冷弯弯管在输气管道工程中，钢管的费用约占整个管道建设总费用的1/3左右，对整个工程的投资影响巨大。
设计贯穿整个工程，设计中钢管、弯管及管件的选用是否合理，对整个工程来说至关重要。
根据管道输的介质、管道途径地区自然条件、管径及设计压力等因素，结合几种常用钢管的优缺点及规范要求确定管型，进而完善弯管设计，才能做到工程设计选材合理、经济、安全。
1输气管道选用程序和原则1.1输气管道选用程序输气管道的选用一般是先根据下游用户用气需求、用气压力、管线长度、沿线高差等资料，然后经过工艺计算，确定最佳管径和设计压力。
在管径和压力确定的基础上，再进行管材的选用设计。
1.2管材设计选用原则管材设计选用中应遵循以下原则:①输气管道多为高压输送，一旦发生大泄漏，后果不堪设想，因此，应将保证管道安全可靠、生产技术先进、价格经济合理放在首位。
②应满足管道输送介质的特性、设计压力、环境温度、铺设方式以及所在地区等级的要求。
对于不同工程，其管道输送介质、设计压力和途经地区自然条件不同，钢管的选用及其技术要求要有所不同。
③钢管选用要考虑采购需求。
国内钢管生产工艺和技术经过多年的发展，如今规格和种类都非常齐全，除特殊需求外，国内的钢管均能满足工程需要。
因此管材选用时应结合国情，立足国内产品，综合考虑国内的生产和供货能力，以便快速地采购到所需的钢管。
2输气管道用钢管2.1钢管分类输气管道用钢管包括线路用钢管和站场用钢管；从管型上分有螺旋缝埋弧焊钢管、直缝埋弧焊钢管和直缝高频电阻焊钢管、无缝钢管；从钢级的使用上有B～X120的钢管。
国内从B～X80都有批量生产的能力，并在管道工程中都有运用。
城镇燃气输配管道的材质选择
型
抗 拉 强 度 ／ ・ｍｍ～ Ｎ
钢 球 铸 管 Ｐ管 管 墨 铁 Ｅ
４０ ０ ￣ ２ ＞４ ０ １ ８～２ ０
成 的损 失 ， 我 们 清醒 地认 识 到 ， 下燃 气输 配 让 地
管道材 质的选择是保 证安 全供 气 的重要条 件 ， 必 须 以科 学 态 度 和 对 子 孙 后 代 负 责 的精 神 ， 择 目 选 前科技 条件下最安全可 靠的管材 。
面， 对城镇天 然气 中压管 网应该选 用何 种管材材质 进行 了分析 比较 ， 可供 工程设计参 考。 关 键 词 ： 然 气 管 材 选择 施 工 维 护 天
中 图 分 类 号 ： ７ 文 献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ：０ ６—０ ９ ２ １ ０ ０ ６ ０ Ｕ１４ Ｂ １０ ８ ８（０ ２） １— ０ １— ２ 随 着 “ 气 东 输 ” 程 的 实 施 ，我 国 广 大 城 西 工 镇 即将 进 入 天 然 气 时 代 。 为 了 迎 接 天 然 气 的 到 来 ， 多城 市在 大 规模 进行 新 管 网建设 的同 时 ， 许 老 管 网 改 造 的 步 伐 大 幅 度 加 快 。 在 管 网 的 建 设 和 改 造 中 ， 们 最 关 心 的 是 燃 气 的 安 全 输 配 。如 人 何 保 证 燃 气 在 输 配 中 保 持 长 期 的稳 定 安 全 ， 关 是 系 到 人 民 生 命 和 国 家 财 产 的 大 事 ， 是 提 高 人 民 也 生 活 质 量 ， 现 城 市 可 持 续 发 展 的 重 要 条 件 。特 实 别 是 近 年 来 ， 国各 地 发 生 的 燃 气 管 网 事 故 所 造 全
使用 Ｐ Ｅ管 输送 压 力 流体 时 ， 须增 加 管壁 的厚 必
常用燃气管道材料介绍
常用燃气管道材料介绍燃气管道主要使用钢管、铸铁管和塑料管等。
燃气高压、中压管道通常采纳钢管，中压和低压采纳钢管或铸铁管。
塑料管多用于工作压力≤0．4MPa的室外地下管道。
一、燃气管线对钢管材质的要求燃气管线用钢除必须满足强度要求(力学性能)和焊接性外，还需依据环境温度、管径大小、输送压力及输送介质的腐蚀性等条件；合计钢材的冲击韧性、韧脆转变温度和耐腐蚀性能。
1．力学性能(1)抗拉强度是指钢材在拉伸试验中，试件在拉断时对应的最大应力，用σb表示，单位为MPa。
同一种钢的不同试件测定出的抗拉应力略有差别，标准中提供的抗拉强度是指该钢种最低抗拉强度值。
我国常用管材抗拉强度在330～515MPa之间，见表2-1。
(2)屈服强度钢的屈服强度是指钢在拉伸试验中，试样拉伸变形，当不计初始瞬时效应时，屈服阶段的最小应力用σs表示，单位为MPa。
我国常用管线用钢的屈服强度在205～415MPa之间。
(3)伸长率是钢在拉伸试验时，试样被拉断后，标距的伸长与原标距的百分比。
钢的屈服强度愈低，则伸长率愈大，标志钢的塑性愈好。
伸长率大的钢材制管成型好，易于焊接加工。
常用国产管材的伸长率一般均大于20%。
常见国产管材的力学性能见表2-1。
2．断裂韧性管线断裂可分为韧性断裂和脆性断裂，韧性断裂是在过大拉应力和裂痕缺陷同时存在的条件下，由细小的裂痕逐渐扩大而最终造成的断裂。
其断面呈暗灰色纤维状。
脆性断裂，是由低温、应力和裂痕缺陷三种条件共同作用造成的，其断裂常在远低于钢材屈服应力条件下突然发生，断裂后的断裂面呈发亮的结晶状。
关于高强度、厚壁、韧性低的管材在低温、高应力使用条件下容易发生断裂。
为了防止管线在工作条件下断裂，在制管和施工中应注意消除管线裂痕缺陷。
并从选择管线用钢，提升钢材韧性来防止管线裂断。
表2-1 常用管材的力学性能标准钢种等级最低抗拉强度/MPa最低屈服强度/MPa伸长率δ①②SY5297-1991S20533020531～35AS24041524025～28BS29041529025～28X42S31543531524～27X46S36045536023～26X52S38549038522～24X56S41551541521～23X60S45053045020～23X65S48056548019～21X70①标距为50mm时，伸长率δ50最小值按下式计算式中 A——拉伸试样横截面面积，mm2；σb——母材最低抗拉强度，MPa。
城镇燃气用不锈钢管道相关国家规范的要求
《城镇燃气技术规范》ＧB5０４９4—2０096.1.2燃气管道得设计使用年限不应小于6燃气管道与调压设施ﻫ6．1一般规定ﻫ30年。
《城镇燃气设计规范》 GB5０028—2０0６第10章燃气得应用1０。
2.3 室内燃气管道宜选用钢管，也可选用铜管、不锈钢管、铝塑复合管与连接用软管，并应分别符合第10.2．４～1０.２。
8条得规定.10.２．6 室内燃气管道选用不锈钢管时应符合下列规定：1 薄壁不锈钢管:1)薄壁不锈钢管得壁厚不得小于0。
６mｍ(DN１5及以上），其质量应符合现行国家标准《流体输送用不锈钢焊接钢管》GＢ/T 12７7１得规定；2）薄壁不锈钢管得连接方式，应采用承插氩弧焊式管件连接或卡套式管件机械连接，并宜优先选用承插氩弧焊式管件连接。
承插氩弧焊式管件与卡套式管件应符合有关标准得规定. ＧB500２8第37８页10、2、6对不锈钢管规定得要求，管道得连接方式一般可以分为以下六大类:螺纹连接、法兰连接、焊接连接、承插连接、粘接连接、机械连接（如胀接、压接、卡压、卡套等）。
10.２．12 室内燃气管道得阻力损失，可按本规范第6．2．５条与第6。
2．6条得规定计算。
室内燃气管道得局部阻力损失宜按实际情况计算。
１0。
2。
２9 燃气水平干管与高层建筑立管应考虑工作环境温度下得极限变形,当自然补偿不能满足要求时，应设置补偿器;补偿器宜采用Ⅱ形或波纹管形，不得采用填料型。
3 薄壁不锈钢管与不锈钢波纹管必须有防外部损坏得保护措施。
《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》CJJ９４-2０09 2 术语2、0、1 城镇燃气室内工程ｉndoｏr gas engineeｒing指城镇居民、商业与工业企业用户内部得燃气工程系统,含引入管到各用户燃具与用气设备之间得燃气管道（包括室内燃气道及室外燃气管道)、燃具、用气设备及设施。
2、0、２室内燃气管道inｔernal gas piｐe从用户引入管总阀门到各用户燃具与用气设备之间得燃气管道。
燃气管网管材的选择方法
燃气管网管材的选择方法
适用于输送城市中压燃气的管材主要有：无缝钢管，聚乙烯塑料管，焊接钢管等。
根据多年来城市中压燃气管道管材使用及施工情况，在设计压力≤0.4MPa的中压管网中，普遍采用PE管和焊接钢管。
根据目前各种管材市场价格及其它城市中压管道实际运行情况，当管径DN≤250时，PE管的综合造价低于钢管。
因此，中压燃气管道管径>DN250的建议采用流体输送用无缝钢管（《流体输送用无缝钢管》GB/T8163-1999），材质为20#；对管径≤DN250的管道,建议采用SDR11系列聚乙烯塑料管（《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第1部分：管材》(GB15558.1-2003)）；对于庭院管道（≤0.2MPa）则建议采用SDR17.6系列聚乙烯塑料管；室内低压管道建议采用按国标GB/T3091标准生产的低压流体输送用镀锌焊接钢管，材质为Q235A。
对于穿跨越工程的管道建议采用厚壁无缝钢管（《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-1999），管材为20#，作特加强级防腐，管道施工做100%探伤检验。
在项目具体实施阶段，可根据实际需要及市场价格等情况进行管材的选择。
根据国内工程技术水平，以及实际运行经验，管道与管道及附属设备的连接主要采用以下几种方式：
1）无缝钢管与阀门、凝液缸的连接采用法兰连接，主要采用焊接。
2）聚乙烯管连接采用电阻丝热熔接。
3）聚乙烯管与钢管连接采用钢塑过渡接头。
4）镀锌钢管采用螺纹连接。
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市政燃气输配管道管材的选用输送城市燃气管道的管材很多,常用的管材有铸铁管、钢管和近年发展较快的聚乙烯(ＰＥ)燃气管。
１城市燃气管道的分级根据ＧＢ５００２８- ９３《城镇燃气设计规范》,城镇燃气管道按输送燃气压力分为五级,根据《城镇燃气设计规范》的要求,室外燃气管道在高压和中压Ａ燃气管道,应采用钢管;在中压Ｂ和低压燃气管道宜采用钢管或机械接头铸铁管;中低压地下燃气管道可采用燃气用ＰＥ管。
实际应用中,根据管道口径的大小、敷设的目的、用途,管道又分为干管、支管、庭院管、引入管和户内管。
２各种材质燃气管道的使用情况具体使用时,除严格遵循国家的有关规范外,要注意各种燃气管道的具体技术经济性能,结合不同使用的具体场合,相应选用不同的管材,可以达到使用寿命长、运行和建设成本低、施工和维护方便的效果。
特别指出的是,随着科学技术的进步, 新材料和新的施工方法不断涌现,为管材的选用上提供更多的选择。
下面是几种常用管材的技术经济分析。
２．１铸铁管铸铁管作为燃气管道历史较长,目前也是应用最广泛的管材。
其特点是使用年限长、生产简便、成本低且有良好的耐腐蚀性(一般情况下,地下铸铁管的使用年限为５０年以上)。
铸铁管分为灰口铸铁管和球墨铸铁管。
⑴灰口铸铁管灰口铸铁管是目前最常见最主要的管材,使用的历史也比较长。
由于灰口铸铁中的碳以石墨状态存在,折断后断口层呈灰色而得名。
灰口铸铁易切削加工,属脆性材料,石墨状态为片状,没有伸长性,当受外力作用应力集中时,管体易发生折断。
灰口铸铁的主要成分碳(Ｃ)硅(Ｓｉ)锰(Ｍｎ)磷(Ｐ)硫(Ｓ)３．０～３．８%１．５～２．２%０．５～０．９%≤０．４%≤０．１２%铸铁管的铸造方法有连续浇铸和离心浇铸,根据材料和铸造工艺分为高压管和普压管及低压管。
燃气管道所用的承插灰口铸铁管主要为普压管。
由于过去我国燃气铸铁管采用承插口老式接头,提高压力受到限制,使用压力上限定为０．１５ＭＰａ。
目前中压燃气管已经普遍采用机械接头,其压力上限为０．２ＭＰａ。
灰口铸铁管使用的标准有:ＧＢ３４２０-１９８２《灰口铸铁管件》、ＧＢ３４２２-１９８２《连续铸铁管》。
⑵球墨铸铁管铸铁熔炼时在铁水中加入小量球化剂,使铸铁中的石墨球化,由此得到球墨铸铁。
球墨铸铁大致的化学成分碳(Ｃ)硅(Ｓｉ)锰(Ｍｎ)磷(Ｐ)３．４～４%２～２．９%０．４～１．０%＜０．１%硫(Ｓ)镁(Ｍｇ)稀土(Ｒｅ)０．０４%０．３～０．０６%０．０２～０．０６%铸铁经球化处理后所得的球墨铸铁,不但具有灰口铸铁耐腐蚀的优点,其他的机械性能也有很大的提高,如有很高的抗拉、抗压强度,其冲击性能为灰口铸铁管的１０倍以上。
三者的机械性能比较如下·47·２００２年第４期物质性能球墨铸铁管钢管普通灰铸铁抗拉强度(Ｎ／ｍｍ２)≥４２０≥４００≥１５０～２６０屈服强度(Ｎ／ｍｍ２)≥３００≥４００≥２００～３６０延伸率%≥１０≥１８０硬度ＨＢ≤２３０≤１４０≤２３０所以球墨铸铁管具有铸铁的本质,钢的性能,既具有良好的抗腐蚀性,又具有与钢管相似的抗外力性能。
球墨铸铁管壁可以造得比较薄,因此,减轻了管道单位长度的重量,有利于降低成本和施工强度。
近年来世界先进国家均以采用球墨铸铁管代替灰口铁管,特别应指出的是国内中国市政工程华北设计研究院和新兴铸管(集团)有限责任公司共同开发生产的离心球墨铸铁管及配件已通过了国家建设部技术鉴定,认为“可取代钢管应用于城市燃气中压(Ａ)管网”,输送燃气压力由０．２ＭＰａ提高到０．４ＭＰａ,并认为解决了离心球墨铸铁管应用于燃气中压(Ａ)施工技术中割管、钻孔、封堵等关键技术,为迅速推广应用创造了条件,满足了《城镇燃气输配工程施工及验收规范》的要求, 达到国内先进水平。
目前国内可生产ＤＮ１００～６００的燃气管,机械接口形式有Ｎ１和Ｓ型两种,专门用于城市燃气管道的接口,具有结构简单、安装方便、密封性好、橡胶圈寿命长的特点,并设计了防滑脱装置。
从技术经济指标分析,在输送燃气压力≤０．４ＭＰａ,管径≥２５０ｍｍ的情况下采用球墨铸铁管是有优势的。
离心球墨铸铁管使用标准有:ＧＢ１３２９４-１９９１《球墨铸铁管件》、ＧＢ１３２９５-１９９１《离心铸造球墨铸铁管》。
２．２钢管钢管包括无缝钢管和焊接钢管两类。
一般大口径燃气管通常采用对接直焊缝钢管和螺旋焊缝钢管,管径ＤＮ≤２５０ｍｍ的燃气管通常采用无缝钢管。
钢管由于其抗拉强度、延伸率、和抗冲击性能等都比较高,所以在城市输气管网中一般用在较高的压力管道上,如高压Ａ、Ｂ等级,也常用于交通干道、十字路口、交通繁忙的场所、穿越河流、架管桥等施工复杂的场所敷设。
⑴无缝钢管无缝钢管一般选用优质碳素钢制作,通常采用１０号或２０号钢经热扎或冷抽成型,质量比较可*。
无缝钢管主要用于高压和口径ＤＮ≤２５０ｍｍ的城市煤气管道。
标准见ＧＢ／Ｔ８１６３-１９９９《输送流体用无缝钢管》。
⑵焊接钢管目前燃气工程常用规格有ＤＮ３００～１２００ｍｍ。
根据焊缝不同,常用焊接钢管有螺旋缝埋弧焊接钢管(简称ＳＡＷ)和高频直缝电阻焊接钢管(简称ＥＲＷ)。
螺旋缝埋弧焊接钢管是将钢带按一定的螺旋线的角度卷成管坯,然后将管缝焊接起来而制成。
它的优点是生产效率高,可用窄的钢带生产大口径管,并具有较高的耐压能力。
此技术是５０年代由前苏联引进的,具有高的市场占有率,７０年代以来,ＳＡＷ钢管受到ＥＲＷ钢管的严重挑战,甚至为ＥＲＷ钢管所取代。
高频直缝电阻焊管(ＥＲＷ)是利用高频电流使热轧板管坯边缘熔化,在挤压辊的作用下,进行压力焊接来实现生产的。
与ＳＡＷ进行技术性能比较,ＥＲＷ有以下的优点:ａ.ＳＡＷ钢管残余应力大,而ＥＲＷ钢管残余应力较小。
ｂ.ＳＡＷ钢管的有效焊缝和热影响区是ＥＲＷ钢管的１．４倍。
ｃ.ＳＡＷ钢管的几何尺寸精度差,ＥＲＷ钢管的几何尺寸精度高,有利现场焊缝的对接。
ｄ.ＳＡＷ钢管的表面焊道突出,而ＥＲＷ钢管的焊道很平滑,优质的ＥＲＷ钢管甚至无法辩出焊缝,因而减少了管内的摩阻,实现了焊缝区域组织与母材的匹配。
ｅ.ＳＡＷ钢管生产效率低,一般为１．５ｍ／ｍｉｎ,而ＥＲＷ钢管为１５～３０ｍ／ｍｉｎ。
ｆ.ＥＲＷ钢管价格比ＳＡＷ钢管便宜１５%。
ｇ.ＥＲＷ钢管可以在线对焊缝进行１００%检测,质量有保证。
焊缝系数达到１。
由于上述的优点,ＥＲＷ钢管目前正得到越来越广泛的使用。
焊接钢管的生产标准有:《低压流体输送用焊接钢管》(ＧＢ／Ｔ３０９１-２００１)、《普通流体输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管》(ＳＹ／Ｔ５０３７-２０００)、《石油天然气工业输送钢管交货技术条件》(ＧＢ／Ｔ９７１１．１-１９９７)。
无论是无缝钢管还是焊接钢管,其最大的缺点是耐腐蚀性差,一般使用年限为２０年,采用了绝缘防腐后,使用年限可以适当延长。
所以在工程上使用时,要做好防腐蚀措施,措施包括外表面绝缘防腐·48·化工设备与管道第３９卷和牺牲阳极保护。
２．３聚乙烯管(ＰＥ管)燃气用聚乙烯管是以聚乙烯燃气管材级专用树脂为基础,辅以必要的添加剂,经加热后通过挤出机连续挤出成型。
燃气用聚乙烯管一般采用中高密度聚乙烯管(树脂密度≥９３０ｋｇ／ｍ３)。
ＰＥ管具有很好的性能,其优点如下:⑴抗腐蚀性能好, ＰＥ管的使用寿命一般为５０年,不需防腐。
⑵ＰＥ管施工方便,ＰＥ管具有很好的柔韧性,小口径的管材一般６３ｍｍ以下可以盘成卷,在敷设时可以允许一定的弯曲半径,从而减少管道接头数量,而且重量轻,施工简单,不需要大型起重机械,土方量少。
由于有很好的柔韧性,焊接时往往可以在沟顶焊好后再放到沟底,不需另作作业坑。
此外,ＰＥ管可以利用管道的自然弯曲比较轻易绕过或规避障碍,很适合城市街道地下管线和障碍物多的情况下敷设。
⑶施工质量易于保证,ＰＥ管应采用专用电熔或热熔焊接自动控制焊接,减少人为因素的影响,质量稳定可*。
也减少了焊接劳动强度。
⑷维修量少,便于抢修。
当ＤＮ２００以下的管道发生破损时,可利用管道本身的柔软性,在破损处两端用燃气专用压管器将管道压扁,切断气源,然后进行维修。
ＰＥ管最大的缺点是机械强度较低、容易受到人为的损坏(ＰＥ管在尖锐物体的外力作用下容易被击穿)。
为了保护ＰＥ管道免遭人为的破坏,在ＰＥ管道敷设时,一般在ＰＥ管的上方加设红砖和警示带,再就是加强管道的巡查。
另一个缺点是对热稳定性较为敏感(在较高温度下其耐压强度会降低;温度过低将导致其变脆)。
因此,目前ＰＥ管一般使用压力在０．１～０．４ＭＰａ。
国产ＰＥ管的标准有《燃气用埋地聚乙烯管材》(ＧＢ１５５５８．１-９５)、《燃气用埋地聚乙烯管件》(ＧＢ１５５５８．２-９５)和《聚乙烯燃气管道工程技术规程》(ＧＪＪ６３- ９５)。
国产ＰＥ管的规格为ＤＮ２０-４５０ｍｍ,压力等级有两个系列,对应两个压力等级:ＳＤＲ１１系列工作压力为０．４ＭＰａ、ＳＤＲ１７．６系列工作压力为０．２ＭＰａ。
３城市燃气管道不同管材的比较下面对城市燃气管道的主要管材从安全性、经济性和施工方便等方面作一个比较。
表５性能比较表管材性能钢管球墨铸铁管ＰＥ管抗拉强度(Ｎ／ｍｍ２)４００≥４２０１８～２０弯曲强度(Ｎ／ｍｍ２)４００≥５９０７０延伸率(%)１８≥１０＞６００弹性模量(１０４Ｎ／ｍｍ２)２０１５～１７０．９接口形式焊接法兰机械接口热熔焊接或电熔焊接热稳定性好好差硬度１４０ＨＢＳ２３０ＨＢＳ５０～７０Ｄ耐腐蚀性差较好好寿命（ａ）２５≥５０≥５０施工强度较小较小小表６经济比较表(综合造价)管材单价(元/ｍ)管径钢管*ＰＥ管球墨铸铁管１００５４５４３９４２６１５０６２０５３６４９７２００６６０６１０５８３２５０１００４１０４０７４７*包含防腐及牺牲阳极保护。
应当指出的是ＰＥ管和球墨铸铁管只能适用于压力等于或小于０．４ＭＰａ的燃气输送管道。
当输送燃气压力大于０．４ＭＰａ时,应采用钢管。
４小结城市燃气管道用材应根据不同管材的特性、造价,并结合城市的具体情况进行比较。
⑴如输送高压燃气(压力＞０．４ＭＰａ)时应选用钢管。
由于ＥＲＷ钢管的优点显著,价格较低(是无缝钢管价格的８８～９０%),应优先使用。
⑵在输送燃气压力≤０．４ＭＰａ时,早期使用的灰铸铁管已逐渐被淘汰,而球墨铸铁管在性能和价格上占有明显的优势(特别是直径大于ＤＮ２５０以上的管道)。
ＰＥ管在ＤＮ２５０以下(包括ＤＮ２５０),无论经济性，还是安全性都比较突出,而且施工方便,劳动强度较低,但应注意管材质量及管件配套性。
适于城市地下情况复杂条件下敷设的市政燃气输配管道。