至德鋼業(yè)薄壁不銹鋼管在燃氣戶內(nèi)管道的應用分析

 浙江至德鋼業(yè)有限公司介紹了薄壁不銹鋼燃氣管的應用性能，將之與目前杭州主城區(qū)燃氣管道使用的鍍鋅管進行對比分析，結(jié)合在杭州主城區(qū)的兩個試點安裝，從人工、材料及維護成本三方面將兩種材料對比，總結(jié)推廣使用薄壁不銹鋼管材的要求和施工注意事項。

一、概述

 薄壁不銹鋼管具有安全、衛(wèi)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(jīng)濟的發(fā)展和用戶生活品質(zhì)的提高，為提升現(xiàn)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(jīng)驗，在GB 50028--2006(城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》(以下簡稱《燃規(guī)》)頒布實施以來，根據(jù)《燃規(guī)》中第10.2.3條規(guī)定，各地燃氣公司除使用無縫鋼管、鍍鋅鋼管作為室內(nèi)燃氣管道外，在室內(nèi)燃氣工程中開始使用薄壁不銹鋼管，隨著薄壁不銹鋼管技術(shù)的不斷成熟，其綜合性能越來越受到市場的肯定和認同。

二、鍍鋅管與薄壁不銹鋼管的對比

 1. 鍍鋅管

 目前杭州市主城區(qū)基本采用熱鍍鋅管作為民用戶管道安裝的材料，在部分新樓盤中采用無縫鋼管。隨著燃氣事業(yè)的發(fā)展，鍍鋅管因其本身特性所暴露的問題也日趨明顯，主要表現(xiàn)為：

 a、在杭州主城區(qū)中，老小區(qū)民用燃氣管道立管一般是沿外墻安裝，新樓盤配套工程中采用戶內(nèi)形式，但鍍鋅鋼管、無縫鋼管的質(zhì)量大、安裝工藝要求高等導致施工強度大、效率低、施工周期長問題；

 b、管道的易腐蝕給后期運營、維護造成很大的壓力，尤其是穿墻套管處，由于防腐工藝不到位、環(huán)境影響(暴曬、環(huán)境潮濕)等因素，防腐涂料層及鍍鋅層很容易發(fā)生脫落、銹蝕的情況，嚴重時管道可能銹蝕穿孔，造成嚴重的安全事故，因此管道需要階段性維護，這是燃氣企業(yè)的一筆長期高額費用支出；

 c、入戶維護管道難是很多燃氣企業(yè)的大問題，居民私拆、私接、移動燃氣管道的情況時有發(fā)生，存在嚴重的安全隱患。

 2. 薄壁不銹鋼管

 不銹鋼具有耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學浸蝕性介質(zhì)腐蝕的優(yōu)越性質(zhì)。鉻是使不銹鋼獲得耐蝕性的基本元素，鉻與腐蝕介質(zhì)中的氧作用，在鋼表面形成一層很薄的氧化膜（自鈍化膜），可阻止鋼的基體進一步腐蝕。薄壁不銹鋼管即用壁厚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。管道表面采用自動精細拋光的處理工藝，形成致密均勻的保護膜，在受到破壞后能夠以更快的速度得到自修復；另外，通過對管道及管件的固溶處理技術(shù)消除材料應力和焊縫應力，降低使用過程中應力腐蝕的可能。

三、薄壁不銹鋼管優(yōu)勢分析

 1. 安裝方式

 鍍鋅鋼管安裝主要采用焊接連接或絞絲式連接，通過焊接工具將管道焊接或?qū)I(yè)的絞絲工具與管件進行管道連接；薄壁不銹鋼管安裝主要采用卡壓式或環(huán)壓式，卡壓式連接是一種不同于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。環(huán)壓式連接是一種通過冷擠壓手段實現(xiàn)管材與管件連接密封的永久性機械連接方式。

 2. 性能優(yōu)勢

 薄壁不銹鋼管較鍍鋅鋼管有明顯的安裝方便、快捷、環(huán)保，功效高且對施工人員技術(shù)要求低等優(yōu)勢，另外，薄壁不銹鋼管重量輕，僅為鍍鋅管的1/3，因此在管道安裝過程中也大大降低了施工強度，特別對于高層建筑配套安裝優(yōu)勢特別明顯。薄壁不銹鋼管在耐腐蝕性及物理性能上都優(yōu)越于鍍鋅鋼管，尤其是在耐腐蝕性上面占有很強的優(yōu)勢。

 薄壁不銹鋼管中含有的耐蝕性合金元素，使得薄壁不銹鋼管具有耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學浸蝕性，尤其是不銹鋼管中含有的鉻元素，鉻能與空氣中腐蝕介質(zhì)發(fā)生氧化即鈍化作用，從而在不銹鋼表面形成一層堅韌致密的富鉻氧化物保護膜，有效阻止氧化反應的進一步發(fā)生。而鍍鋅管鈍化能力很小，這就是鍍鋅管耐腐蝕性能遠遠不及不銹鋼管材的關(guān)鍵原因。不銹鋼管道使用時更無需像鍍鋅管一樣做保護涂層，且在大氣環(huán)境中均不會發(fā)生腐蝕。

 3. 劣勢分析

 2011年，深圳燃氣開始運用薄壁不銹鋼管，但在一段時間的使用后暴露出幾方面的問題值得我們借鑒：

 a、技術(shù)要求高薄壁不銹鋼管的連接在燃氣工程的應用中屬新工藝，尚無非常成熟的操作技術(shù)規(guī)程。因此，施工人員在施工過程中，難免會有操作不熟練或操作失誤的問題，經(jīng)常出現(xiàn)卡壓后管子與管件不在同一軸心上或管子插入管件的深度不足、卡壓不到位等問題，降低施工質(zhì)量。

 b、工具使用差異影響薄壁不銹鋼管雙卡壓連接質(zhì)量最直接的因素就是卡壓工具，深圳所采用的薄壁不銹鋼管卡壓工具為分離式手動液壓鉗，通過人工操作，當壓力表示值達到規(guī)定壓力值時，可認為該接口符合要求。該工藝存在的問題在于壓力表的讀數(shù)是否準確，在工程實踐中曾發(fā)生過壓力表示值滿足要求但接口漏氣的問題。各薄壁不銹鋼管生產(chǎn)廠家的卡壓工具互不通用，不同品牌的卡壓工具完成一個合格接口所需要的壓力范圍也各有差異。

 c、防撞性能差鍍鋅鋼管和薄壁不銹鋼管接口承受的最大載荷見下表，可見薄壁不銹鋼管接口的防撞性能明顯弱于鍍鋅鋼管。在深圳市已投產(chǎn)的工程項目中曾出現(xiàn)過這類問題，竣工驗收時，壓力試驗一切正常，但在投入使用一段時間后，出現(xiàn)管道接口漏氣現(xiàn)象，分析發(fā)現(xiàn)是人為碰撞或震動造成接口漏氣，也證明了薄壁不銹鋼管接口的防撞性能差。

四、試點分析

 為更好的研究薄壁不銹鋼管在杭州應用的狀況，浙江至德鋼業(yè)有限公司對金色大唐城、塘河拆遷安置房兩個項目進行薄壁不銹鋼管的試點安裝，本次至德鋼業(yè)提供材料為316L不銹鋼管，但目前主流的304不銹鋼管可完全滿足杭城的安裝需求，故仍以304不銹鋼管為研究對象。金色大唐城為11層的高層酒店式公寓，試安裝1支立管，并對其中一戶進行表后管的安裝，因該樓盤目前仍在施工中，故暫未通氣。塘河拆遷安置房為6層的居民住宅，試點安裝2支立管，該處已碰接通氣。兩個試點安裝將原施工圖紙中的材料由鍍鋅管替換為薄壁不銹鋼管進行施工，每層間的立管采用活接連接。每層留有內(nèi)絲三通，方便后續(xù)的正常掛表。

 1. 比較分析

 a、施工方面因薄壁不銹鋼管產(chǎn)品出庫時已為成品，在管線安裝時大大縮短了施工時間。以DN32管徑的材料對比，傳統(tǒng)鍍鋅管因現(xiàn)場需要搬運管材、套絲、繞生料帶、配件間的安裝等施工步驟，需要花較多的時間。而薄壁不銹鋼管在現(xiàn)場只需要將成品材料連接即可。施工效率大大的得到了提高。在安裝質(zhì)量方面，薄壁不銹鋼管在施工過程中無需對材料進行加工，一定程度上消除了人為因素對施工質(zhì)量產(chǎn)生的影響，相比較于傳統(tǒng)鍍鋅管，減少了各接口間的漏點。在施工完成后對這批立管進行了1公斤的強度試驗，實驗結(jié)果為合格。

 b、人員方面由于現(xiàn)有戶內(nèi)施工單位人員不掌握該材料的施工工藝，本次試點安裝由銘仕管業(yè)安裝人員進行施工。因本次立管件連接采用活接的連接方式，該連接方式連接較簡單，但在規(guī)范中并未對該種明確方式進行認可。若進行推廣，可考慮使用液壓或環(huán)壓方式，借鑒深圳燃氣的經(jīng)驗，應對液壓或環(huán)壓的使用機具進行規(guī)范、統(tǒng)一，同時需對施工人員進行專業(yè)培訓，培訓合格后可上崗。

 c、經(jīng)濟分析以11層（10戶，其中一層為架空）的金色大唐城立管施工的材料成本和人工成本并結(jié)合其使用年限與同類型的鍍鋅管進行對比分析。

     其中至德鋼業(yè)對薄壁不銹鋼管主材價為16400元/噸，目前鍍鋅管主材價格為4570元/噸，薄壁不銹鋼管重量約為鍍鋅管的1/3。

     如上所得，薄壁不銹鋼管比鍍鋅鋼管的在材料成本高約一倍（材料成本每戶增加90元），但在施工成本每戶降低約66%（每戶可節(jié)約30元），故實際安裝成本薄壁不銹鋼管較鍍鋅管貴60元/戶，但薄壁不銹鋼管在施工中因質(zhì)量輕、安裝快捷，大大降低施工強度，施工效率有很大提高，可有效縮短施工工期。

 d、維護成本薄壁不銹鋼管設計使用年限≥50年，可在建筑物70年年限里無需更換，而鍍鋅管使用壽命為25年，在建筑物壽命期內(nèi)至少需要更換一次，其更換成本將至少是不銹鋼管初始投資的2～4倍。從長期投資情況來看，薄壁不銹鋼管雖然初期投入相對較高，但后期運營成本投入幾乎相等于無，很大程度上解決了燃氣公司后期運營上的各種壓力。

 e、薄壁不銹鋼管在戶內(nèi)立管安裝上有著它獨特的優(yōu)勢，但聯(lián)系到杭州戶內(nèi)管的實際安裝，因其成品的問題，無法滿足各類的安裝條件，尤其是當用戶提出拆改需求時所涉及到的施工就顯得尤為復雜，故本次試點安裝以立管安裝為主。

 2. 試用情況分析

  2017年7月13日，對塘河南村13幢3單元1#、2#立管試用進行階段性調(diào)查分析，該處交房后，用戶于2017年2月28日起陸續(xù)辦理開通手續(xù)，截至目前已申請受理8戶，完成安裝7戶，點火1戶。

  碰接管段運行正常，用檢漏儀查漏后未發(fā)現(xiàn)漏氣情況，管道光潔明亮，無生銹情況；戶內(nèi)部分運行正常，與目前我公司所用銅配件及鍍鋅管匹配，不影響后續(xù)安裝。在對各層活接及表前處查漏后未發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。有用戶表示立管有醒目黃色，起到一定的啟示作用；因該立管安裝時間不長，暫無法對其實際的防腐性能及其穩(wěn)定性進行評估，后續(xù)繼續(xù)密切關(guān)注。

五、結(jié)論

  通過各方面的理論及實際分析，薄壁不銹鋼管作為立管可嘗試推廣使用，但在戶內(nèi)表后管的安裝方面應有選擇性的（如應用到精裝修樓盤）結(jié)合本土特色進行逐步的試點安裝。當然，隨著材料的發(fā)展和工藝的進步，更安全、可靠、靈活的材料勢必會出現(xiàn)，不斷推動著這方面的發(fā)展才是燃氣企業(yè)真正為用戶提供安全用氣環(huán)境的正確方向。