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常用燃气管道材料介绍

  
评论: 更新日期:2013年09月03日


  2.钢管标准 石油天然气输送用钢管的常用钢管标准分无缝钢管标准和焊接钢管标准。
  (1)无缝钢管标准 天然气输送用无缝钢管标准是《流体输送用热轧无缝钢管》(GB8163—1987),该标准中管子直径范围为φ168mm~φ630mm,壁厚完全可以满足输气管线的要求。标准中规定的管子直径偏差和壁厚偏差要求和国际标准基本一致。由于制管厂的设备制造工艺技术限制,在口径较大的管子规格上,壁厚偏差还不能完全达到标准的标定,因此钢管厂还不能完全接受按GB8163—1987标准定货,因此,许多工程中仍然采用其他用途的钢管代用。天然气输送用无缝钢管常用钢号为10、15、20钢,其化学成分见表2-6。
  (2)螺旋焊缝钢管标准 我国天然气输送用管多选用螺旋焊缝钢管,现行标准是《石油天然气输送用螺旋缝埋弧焊钢管》(GB9711—1988),其直径规格为φ323.9~φ2200mm,标准中的各项技术要求接近或达到国标上通用的AP15L标准。各制管厂目前的生产能力除沙市钢管厂可生产φ1520mm的以外,其余各厂均只能到φ920mm。螺旋焊缝钢管的钢号常用的有Q235、10、20、S360、S415钢等。各种钢的化学成分见表2-6。
  (3)直缝电阻焊钢管标准 现行标准是《石油天然气输送管道用直缝电阻焊钢管》(SY5297—1991)石油行业标准。该标准中钢管直径从φ114到φ711mm,壁厚为14mm。目前只能到φ426mm。制管用钢与螺旋缝钢管相同。直缝管由于焊缝比螺旋管焊缝短,且可以表面加工。焊缝质量好的直缝钢管可以代替无缝钢管,并具有直径偏差和壁厚偏差小,可选用高强度低合金钢制造。因此,可保证工程中焊接对口质量和减少钢材用量,很有推广应用前途。
 

表2-6 国产常用钢的力学性能及化学成分表
钢种力学性能化学成分(质量分数)(%) 
抗拉强度/MPa(不小于)屈服强度/MPa(不小于)伸长率δ50(%)V型冲击功/JCMnSiS(不大于)P(不大于)NiCrCu
Q19531519522 0.06~0.120.25~0.500.300.050.045   B1 A1
Q215A33521531 0.09~0.150.25~0.550.300.050.045   A2
Q235A37523526 0.14~0.220.3~0.650.300.050.045   A3
Q235B≥270.12~0.200.3~0.700.300.0450.045   C3
Q235C≥27≤0.180.35~0.800.300.040.040    
Q235D≥27≤0.170.0350.035    
Q255A41025524 0.18~0.280.40~0.700.300.0450.045    
1033520531 0.07~0.140.35~0.650.17~0.370.350.0350.250.150.25 
2041024525  0.35~0.650.17~0.370.250.250.25 
Q34551034522 0.12~0.201.2~1.60.2~0.60.050.045NbVTi 
Q29543029523 ≤0.120.8~1.20.2~0.60.050.0450.04~012 
S205330205 ≥27(0℃)0.170.3~0.90.350.0300.030可添加钒、铌、钛三种的一种或三种的任一组合 
S2404152400.170.45~1.15 
S2902900.220.65~1.25 
S3154353150.75~1.35 
S360455360≥31(0℃)0.75~1.35 
S3854903850.200.75~1.350.400.0050.0050.005 
S4155154150.75~1.35    


  (3)镀锌焊接钢管即水煤气钢管,多用于配气支管、用气管。连接方式多采用螺纹(即丝扣)连接。燃气管用的螺纹应为圆锥螺纹,接口由内螺纹及外螺纹组成。因具有一定锥度,在螺纹部分涂敷或包裹填料后、拧紧螺纹接口,可以完全封合。以前填料常用铅油油棘,天然气中无水,为防止铅油与油蔴在使用中干裂导致漏气,目前各地多采用聚四氟乙烯密封带作为螺纹接口的密封填料。

三、燃气用钢管的基本要求
  燃气管道要承受很大压力并输送大量的有毒的易燃、易爆的气体,任何程度的泄漏和管道断裂将会导致爆炸、火灾、人身伤亡和环境污染,造成重大的经济损失。所以,要求燃气钢管有足够的机械强度(抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击韧度),焊接性好,而且要有不透气性。燃气管道所用的钢管直径与壁厚,必须按设计要求订货,并认真抽检。管子直径与壁厚的偏差过大,可能导致工程质量低劣;如壁厚局部过薄,螺纹连接时,套螺纹更薄,受外力后会断裂漏气造成事故。钢管由于制造或运输碰撞等原因,管口不圆,经整圆后管端(长度不小于200mm)外径允许偏差可参见表2-7。
 

表2-7 焊接钢管整圆后端部直径的允许偏差 (单位:mm)
管子外径最大偏差管子外径最大偏差
219~426±1.251020~1220±3.50
426~720±1.50>1220±5.00
720~1020±0.20  


  管子的不圆度和端面平整度影响管道组装和焊接质量。管子的不圆度以最大和最小直径差表示,其允许限度可参见表2-8。管子端面平整度包括管子端面垂直度和管端切口两项要求。管子端面应垂直于管子中心线,不垂直偏差不应大于管子外径的1%,且不大于3mm。
 

表2-8 管子端部不圆度限度 (单位:mm)
管子直径端部不圆度管子直径端部不圆度
200~30037208
300~40048209
4265102011
5296122013
6307142016


  管子弯曲影响管道组装,燃气管道用管子的弯度每米长度上不超过1.5mm(即不大于0.15%)。
  燃气管道用的钢管应具备出厂质量证明书,各种技术指标应符合现行有关标准的规定。此外,还要进行外观检查。管子表面应光滑,无裂纹、夹渣、重皮、锈蚀和凹陷,钢管外径的偏差不得超过允许值。焊缝钢管的焊缝质量必须保证。在施工中,有时会发现管道环焊缝的X射线照片中管端管子本身焊缝未焊透。在作强度试验时,管材本身焊缝开裂偶有发生。为保证管子本身焊缝质量,有时可委托钢管厂制造并驻厂检验,有时可委托有关部门进行检验。其连接方式与无缝钢管相同。

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