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  鋼管的應(yīng)用及其防腐

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(jìn)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。

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(jìn)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(hù)環(huán)境、提高人民生活水平和促進(jìn)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(jìn)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(dá)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(dá)到的厚度遠(yuǎn)小于直縫管，如直縫管板厚一般為6~25mm，最厚可達(dá)45mm，而螺旋管壁厚最大只能達(dá)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(jìn)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(jìn)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。

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