薄壁不銹鋼管在室內燃氣工程的應用 摘  要：闡述了薄壁不銹鋼管的基本特點，用于室內燃氣工程中的設計要點、安裝方式、應用效果、存在的問題及相關處理辦法。      關鍵詞：室內燃氣管道  薄壁不銹鋼管  設計  安裝  防腐    一、概述    不銹鋼管由于具有安全、衛生、強度高、耐腐蝕、壽命長、免維護、美觀等特點，大量應用于建筑給水和直飲水管道，目前使用情況良好。隨著國民經濟的發展和用戶生活品質的提高，為提升現代建筑的檔次，延長燃氣管道使用壽命，借鑒給水工程的成功經驗，在GB50028-2006《城鎮燃氣設計規范》（以下簡稱《燃規》)頒布實施以來，根據《燃規》中第10．2．3條規定，各地燃氣公司除使用無縫鋼管、鍍鋅鋼管作為室內燃氣管道外，在室內燃氣工程中開始使用薄壁不銹鋼管，取得了良好的使用效果。    耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質和酸、堿、鹽等化學侵蝕性介質腐蝕的鋼統稱為不銹鋼。不銹鋼所含的合金元素鉻會與腐蝕介質中的氧作用。在鋼表面形成一層自鈍化氧化膜，可阻止鋼基體進一步腐蝕。不銹鋼按基體組織分為奧氏體、鐵素體、馬氏體等，按成分分為Cr系(SUS400)、Cr-Ni系(SUS300）、Cr-Mn-Ni(SUS200)及析出硬化系(SUS600）。我公司先后在室內燃氣工程中使用過奧氏體的SUS300系列中的304和鐵素體的SUS400系430兩種薄壁不銹鋼管。薄壁不銹鋼管即用壁厚為0.6～2.0mm的不銹鋼帶或不銹鋼板，采用自動氬弧焊等熔焊焊接工藝制成的管材。    二、設計要點    室內燃氣工程設計中涉及的薄壁不銹鋼管，壁厚不得小于0.6mm，符合GB/T12771 -2008《流體輸送用不銹鋼焊接鋼管》的規定，管材、管件及密封圈應有出廠合格證和質量保證書，管卡為專用不銹鋼管卡。    《燃規》第10．2．6條規定：“薄壁不銹鋼管和不銹鋼波紋管必須有防外部損壞的保護措施”。我公司薄壁不銹鋼管用于室內燃氣管道時，主要設計為兩種方式：安裝在燃氣表后(戶外表方式)，安裝燃氣表前后(立管方式)。    戶外表方式就是引入管(鋼管)從室外引出地面，在底層室外靠近用氣點的位置進入燃氣表箱。燃氣表后用戶支管由薄壁不銹鋼管束引出表箱，用不銹鋼排卡固定在外墻上，垂直向上進入用氣點。這種方式一般使用DN15mm的薄壁不銹鋼管。這種方式適于大多數戶型，但較少用于18層以上的高層建筑。在設計中應注意《燃規》第10．2．4條的規定：“在避雷保護范圍以外的屋面上的燃氣管道和高層建筑沿外墻架設的燃氣管道，采用焊接鋼管或無縫鋼管時其管道壁厚均不得小于4mm。”故在避雷保護范圍外的燃氣管道及設施應采取保護性措施，只有將其置于建筑防雷網的保護范圍內后，方可使用薄壁不銹鋼管。    立管方式多用于18層以上的高層住宅。燃氣采用8500Pa入戶，經戶內低-低壓調壓器調至2000Pa后供給燃具。室內燃氣表遠傳信號統一傳輸至室外的采集器或集中器后，采用手持式抄表機進行人工集中抄表或用GPRS遠程抄表系統將信息自動更新后導入燃氣公司信息管理系統。引入管采用鋼管，設室外總閥門，穿墻進入室內用氣點，利用專用環壓-螺紋或環壓-法蘭轉換接頭將室內立管轉換為DN40mm或以上管徑的薄壁不銹鋼管，每戶分支管(計量表前后)使用DN15mm的薄壁不銹鋼管，燃具與薄壁不銹鋼管用不銹鋼波紋軟管連接。高層建筑的薄壁不銹鋼管立管應考慮環境溫度的變化(熱脹冷縮)和建筑沉降等問題，根據計算結果加設補償器或其他補償措施，并符合《燃規》關于高層建筑安全等相關規定。    以上兩種方式中，薄壁不銹鋼管若安裝在室外平臺(非屋面)等易受外力沖擊處，應加設足夠強度的鋼板等防碰撞保護措施。室內水平管一般設計高度在2.2m以上，室內立管設計在墻角等處，不宜設計在容易碰撞或踩踏的通道等處，若設計在低位或通道處，應加設保護性擋板。    三、安裝方式    薄壁不銹鋼管規格為DN15-150mm。公稱直徑小于100mm時主要采用卡壓式或環壓式連接；公稱直徑大于等于100mm時采用法蘭連接。施工及驗收應按CJJ94-2009《城鎮燃氣室內工程施工與質量驗收規范》的要求執行。 卡壓式連接是一種不同于一般的焊接及螺紋連接的金屬管道連接方式，它是用專用的壓接工具在管件端部卡壓，使不銹鋼管和管件的端部同時收縮，從而達到連接強度和密封要求，用管件端部U形槽內裝有的O型密封圈再次完成密封，從而滿足密封要求。卡壓式連接應符合GB/T 19228.1-2003《不銹鋼卡壓式管件》、GB/T 19228.2-2003《不銹鋼卡壓式管件連接用薄壁不銹鋼管》、GB/T 19228.3-2003《不銹鋼卡壓式管件用橡膠O型密封圈》的要求。卡壓式連接施工機具有液壓鉗、割管器、六角量規、扳手、臺鉆。    環壓式連接方式是由卡壓式連接方式發展而來的一種新的連接方式。我公司室內燃氣工程的70％使用環壓式連接，30％使用卡壓式連接。環壓式連接具有連接可靠、通徑損失小、安裝方便、管道外觀美觀等特點。環壓式連接件端設計有前后相繼的穩定段和密封段，外形呈階梯狀，連接時采用專用液壓工具通過對管件圓周上均勻地施加徑向壓力，使管件、管材發生形變而將管件與管材牢固地連接在一起，同時壓縮密封段尺寸，使硅橡膠密封圈充 分填充密封腔體，形成兩個鍥形密封和一個圓筒密封。    環壓式連接的安裝步驟如下：①斷管：用切管工具(割管器、專用切割機等)按所需長度切斷管材，切口端面應與管材軸線垂直，且去凈毛刺。②裝配：首先將密封圈套在管材上(不得割傷密封圈)，再將管材插入管件內且到底，然后將密封圈完全裝入管材與管件之間的間隙內。③環壓：液壓工具鉗口的記號面與管件外端口面一致時進行環壓，當模塊全部完全閉合后穩壓3s以上，卸壓，安裝完成。    環壓式管件及技術要求應符合成都共同管業有限公司企業標準Q/74364329-3.2-2004《低壓流體輸送用環壓式不銹鋼管件》的要求。安裝應符合四川省工程建設地方標準DB 51/T5035-2007《燃氣用環壓連接薄壁不銹鋼管道工程技術規程》的要求。     四、應用情況    我公司自2008年1月開始安裝薄壁不銹鋼管以來，用戶給予了大力支持，到目前已安裝了幾十個單位、近1×104戶的室內燃氣工程。該管道安裝后外觀與樓盤整體協調一致，提升了小區品質。另外，薄壁不銹鋼管的安裝需專用施工工具，增大了用戶私自改管的難度，防止了私拉亂接，提高了用戶用氣安全性。    但在實際應用過程中也發現有少量室外管道管壁出現了點腐蝕，較輕者出現銹斑，嚴重者甚至出現淺的蝕坑。    五、問題分析    金屬的腐蝕按原理可分為物理腐蝕、化學腐蝕與電化學腐蝕。工程實際中的金屬腐蝕多數為電化學腐蝕。根據實際應用中出現的情況分析，主要有以下3方面的原因可能導致薄壁不銹鋼管的電化學腐蝕。     ①不銹鋼材質的問題：牌號430不銹鋼管具有良好的成形性，在干燥的室內環境中使用效果相當不錯，但耐溫性和抗腐蝕性差，主要應用于裝飾。     在實際應用中出現腐蝕的多為430不銹鋼管，建議不再使用。牌號304不銹鋼管因含有鎳，在污染相對大的工業區和潮濕的大氣環境中耐酸性較好，被大量應用在食品工業、外科手術器材等各個領域。目前304不銹鋼管在燃氣工程中的應用情況較好，建議繼續使用。    ②外界因素影響：建筑物在主體施工完成后，交付使用前通常會用草酸清洗墻面、散水等，草酸會直接使不銹鋼發生電化學反應從而導致腐蝕。即使是在草酸清洗一個星期后，若土壤內殘留大量草酸，蒸發后對管道仍具有腐蝕性。    德陽作為重工業基地，空氣中懸游的顆粒，如鋼鐵生產過程中產生的灰塵或氧化鐵的沉積，燃油燃燒所產生的氣體(含硫和氮的氧化物)，或者是化工廠等釋放的其他氣體，加上德陽潮濕多雨的盆地氣候，使室外薄壁不銹鋼管易發生電化學反應，導致點腐蝕的發生。    ③其他因素影響：薄壁不銹鋼管在堆放、運輸、施工過程中若發生撞傷，出現凹痕、劃傷會引起管材局部薄弱，抗腐蝕能力下降。管材本身在生產過程中若混入雜質也會導致管材局部腐蝕的產生。    六、解決問題的措施    ①在管道上涂刷透明硅樹脂保護膜。硅樹脂具有優異的熱氧化穩定性、電絕緣性能、卓越的耐潮、防水、防銹、耐寒、耐臭氧和耐候性能，能有效防止不銹鋼管的點腐蝕。該方式的實施主要由薄壁不銹鋼管生產廠家出廠前對管道進行涂刷或噴刷，后期維修可在現場進行人工涂刷，管道涂刷前后有明顯區別(用手觸摸能明顯感知)。以我公司為例，該方式薄壁不銹鋼管(DN15mm)增加的成本不多于2％。    ②選用抗腐蝕性更強的材質。牌號316的不銹鋼因添加了鉬元素，使其獲得了特殊的抗腐蝕結構，具有更好的抗氯化物腐蝕能力，現在主要使用在侵蝕性嚴重的工業或海洋大氣中，以后可嘗試在燃氣工程中使用。    ③選擇合理的施工時間。薄壁不銹鋼管安裝應選擇在草酸清洗墻面10 d以后進行施工，以盡量減少草酸對管道的腐蝕作用。安裝完成后應防止再用草酸清洗墻面，若不可避免，則應采取保護措施后方可實施。    ④加強管理。施工過程中防止薄壁不銹鋼管與其他物體劇烈碰撞或摩擦。安裝完畢后，要及時對管道進行清理，嚴防表面附著水泥、墻面漆等雜物。    七、結語    根據目前使用情況看，薄壁不銹鋼管集外觀優勢和防腐蝕特性于一身，能長期滿足建筑物美觀和燃氣安全使用的要求，建議推廣應用。