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1、深圳市燃气管道应用薄壁不锈钢管综合评估报告编 制 单 位：深圳市建设工程质量检测中心华南理工大学 报告提交日期：2013年11月25日 目录前言31、概述51.1项目背景51.1.1深圳市推广薄壁不锈钢管道的原因51.1.2存在问题61.2评估依据92、薄壁不锈钢管道在国内外的应用情况112.1薄壁不锈钢管道在国外的应用情况112.2薄壁不锈钢管道在国内的应用情况122.2.1薄壁不锈钢管道在国内的发展历程122.2.2薄壁不锈钢管道在重庆市燃气领域的应用情况133、深圳市燃气管道应用薄壁不锈钢管道综合评估153.1薄壁不锈钢管道材料性能153.1.1用户中低压燃气管道工程对管道材料性能的基本
2、要求153.1.2薄壁不锈钢管道的材料性能评估173.2薄壁不锈钢管道连接技术193.2.1深圳市薄壁不锈钢管道连接技术现状及问题193.2.2薄壁不锈钢管道连接技术可靠性评估203.3薄壁不锈钢管道安装技术253.3.1薄壁不锈钢管道安装技术现状及问题253.3.2薄壁不锈钢管道安装技术评估273.4薄壁不锈钢管道耐蚀性能293.4.1深圳市薄壁不锈钢管道腐蚀与防护现状及问题293.4.2薄壁不锈钢管道耐蚀性评估343.4.3薄壁不锈钢管道耐腐蚀性试验363.5薄壁不锈钢管道防雷击和防静电403.5.1薄壁不锈钢管道在防雷击和防静电中存在的问题403.5.2薄壁不锈钢管道防雷击和防静电评估4
3、14、薄壁不锈钢管和传统镀锌钢管系统的比较424.1管道机械性能对比424.2管道连接可靠性对比424.3管道施工工艺对比434.4管道耐蚀性对比444.5管道防雷击和防静电对比445、结论和建议455.1结论455.2建议45前言燃气是生活必需品也是易燃易爆化学品，城市燃气关乎民生福祉和公共安全，必须确保燃气输送管道的安全可靠性。深圳市中低压燃气管道工程建设技术规程（SJG20-2011）（以下简称规程）自2011年11月1日起施行，规程规定用户中低压燃气管道应选用薄壁不锈钢管道。规程出台后，深圳市新建用户燃气管道工程开始全面推广使用薄壁不锈钢管道，但在具体实施过程中，发现了一些问题。为进一
4、步了解深圳市燃气管道应用薄壁不锈钢管道的情况，解决薄壁不锈钢管应用中存在的问题，确保薄壁不锈钢管道运行安全可靠，深圳住房和建设局委托深圳市建设工程质量检测中心对深圳市燃气管道应用薄壁不锈钢管进行综合评估。深圳市建设工程质量检测中心接受委托后，联合华南理工大学成立了项目组，先后到深圳、广州、佛山、重庆、天津等地进行调研，抽取燃气用薄壁不锈钢管材料，对管道材料质量进行检测和试验，收集了大量的资料。项目组通过现场调研、资料分析、理论计算、试验等方法对深圳市燃气管道应用薄壁不锈钢管道进行综合评估，内容包括：（1）不锈钢管道材料性能评估；（2）不锈钢管道连接技术（厌氧胶双卡压、o型密封圈双卡压、厌氧胶+
5、 o型密封圈双卡压）评估；（3）管道系统安装技术评估；（4）管道系统防腐蚀性（海洋气候、草酸洗墙、其他腐蚀性较大的部位环境）、耐久性（耐候性）评估；（5）管道系统防雷击、防静电评估；（6）不锈钢管道与传统镀锌管道系统的比较。本评估报告共分为5部分：概述、薄壁不锈钢管道在国内外的应用情况、深圳市燃气管道应用薄壁不锈钢管道综合评估、薄壁不锈钢管和传统镀锌管道系统的比较、结论与建议。由于工作量大、而时间又比较仓促，不周全或不准确的地方在所难免，敬希各位领导、专家、有关人士惠予指正。1、概述1.1项目背景1.1.1深圳市推广薄壁不锈钢管道的原因长期以来，建筑燃气用户终端管道一直采用燃气引入管、燃气立管
6、方式以镀锌管铺设，然而，镀锌管由于使用寿命短、维护困难等原因已不能在长期燃气工程使用中满足燃气安全运营的需要。2006年国家制订的城镇燃气设计规范GB50028-2006、城镇燃气室内工程施工与质量验收规范CJJ94-2009明确表示将薄壁不锈钢管列为室内燃气管道的选用管材，城镇燃气技术规范GB50494-2009要求燃气管道设计使用年限不应小于30年。相对于传统镀锌管，薄壁不锈钢管存在以下优点：（1）使用年限长镀锌管的使用年限为25年左右，但是安装在厨房或者室外，受生活油烟和环境潮湿等因素的影响，会锈蚀得更快，甚至有些管道10年左右就需要更换，一般在建筑物的使用寿命年限内需要对镀锌管道进行一
7、次甚至多次的更换；而薄壁不锈管道的使用年限为30年以上。（2）维护方便镀锌管的易腐蚀给后期运营、维护造成很大的压力，尤其是焊口、穿墙套管处，由于防腐工艺不到位、环境影响（暴晒、环境潮湿等），防腐涂料层及镀锌层很容易发生脱落、锈蚀的情况，严重时管道可能锈蚀穿孔，造成严重的安全事故，因此管道要阶段性维护，一般5年就要涂一次防腐涂料，这是燃气企业一笔长期高额费用支出；而薄壁不锈钢管道在使用寿命期间的维护作业量和成本会大幅降低。（3）施工简便现代建筑高层较多，民用燃气管道立管一般都是沿外墙安装，薄壁不锈钢管道采用卡压连接方式，施工难度低、施工周期短。（4）美观随着生活水平和住宅档次的不断提高，居室的装
8、修日趋美化，易生锈的镀锌管已不能满足现代建筑的的外观要求；而薄壁不锈钢管道明亮光洁的外观正迎合现代人追求高品味生活的需求。鉴于传统镀锌管的使用情况和薄壁不锈钢管自身的优势，深圳市2011年8月3日发布深圳市中低压燃气管道工程建设技术规程（SJG20-2011）（以下简称规程），开始在用户中低压燃气管道工程中应用薄壁不锈钢管道。1.1.2存在问题规程自2011年11月1日起施行，其中规程规定中低压燃气管道应选用薄壁不锈钢钢管，但通过两年多的贯彻执行，发现使用薄壁不锈钢钢管主要存在以下问题：（1）管道材料质量控制部分厂家不能完整提供与不锈钢法兰、不锈钢吊码和不锈钢卡箍配套使用的螺栓螺母等零配件，任
9、由施工单位在市场上购买，其材质难以保证。部分工地的抽检结果显示：卡箍（厂家提供）材质属304不锈钢，而固定卡箍的螺栓、螺母以及不锈钢吊码后段的膨胀螺栓（施工单位市场上购买）材质都不是304不锈钢，尤其是不锈钢吊码后段的膨胀螺栓属于碳钢材料。有些公称直径为15的不锈钢管件的壁厚不满足规程要求（规程要求壁厚0.8mm，实际壁厚0.8mm）。管道材料由不同的厂家提供，产品尺寸或连接方式有差异，互换性差，且卡压工具不统一，造成维修抢修不便。（2）卡压连接技术连接密封方式不统一。设计文件无法明确具体的卡压连接方式。目前不锈钢钢管连接方式因厂家的不同而不同(目前在深圳市燃气集团股份有限公司备案的有七个厂家
10、)，有三种卡压连接方式（厌氧胶、胶圈、胶圈和厌氧胶组合），设计院在项目设计时不清楚会使用哪家产品，又不能指定厂家，故而无法明确具体的卡压连接方式。现场施工所用厌氧胶相关的材质证明文件不齐全，且厌氧胶与胶圈能否共用、厌氧胶与胶圈的使用寿命能否与管材同步，供应商没有提供完整的检测证明文件或权威数据证明。（3）施工工艺卡压工具由材料供应商提供，不同厂家提供的卡压工具不统一，不同卡压工具卡压模块的尺寸是否一致无法确定。不同厂家推荐的卡压压力值不统一，无法确定最佳范围的卡压力值；压力表的示值不准确，导致连接质量难以保证。单个卡压连接接口质量除了六角量规测量之外缺乏有效的质量检测方法，不像钢管焊接质量可以
11、通过无损探伤的方式进行检验。在使用卡压工具对管道进行卡压的时候，管道轴心容易发生偏移，部分工地用木槌将管道敲直。不锈钢吊码在安装中，遇到外墙为幕墙的工程，需在幕墙龙骨上焊接支架，龙骨为碳钢材料，支架为不锈钢，两种材料难以焊接，况且因电位差也不适合焊接。（4）防腐建筑外墙在清洗时，酸易附着在管道上，造成管道被腐蚀，目前缺乏有效的整改方法和防治措施。建筑外墙在涂装时，水泥砂浆等建筑材料附着在管道上，有些甚至铺满整个管道，导致管道需要拆掉重装。其他工程施工时，如果有焊接工序，如防雷网焊接，会导致焊渣飞溅到燃气管道上，造成管道下留下锈斑。电化学腐蚀问题频发。燃气工程材料供应商目前无不锈钢钢塑转换接头和
12、不锈钢阀门；目前，因不同材料组合使用，导致了电化学反应，部分工程的螺帽、螺母或后段膨胀螺栓已开始生锈。薄壁不锈钢管在堆放、运输、施工过程中若发生撞伤，出现凹痕、划伤会引起管材局部薄弱，抗腐蚀能力下降。（5）防雷防静电薄壁不锈钢管道防雷、防静电的设计无法满足城镇燃气防雷技术规范 6.3.2条“沿外墙竖直敷设的燃气金属管道应每隔不大于12m就近与建筑物防雷装置可靠连接”的规定。现设计采用的薄壁不锈钢钢管的壁厚均小于4mm，尽管满足规程要求，但与城镇燃气设计规范GB500282006第 10.2.4（2）条第3项“在避雷保护范围以外的屋面上的燃气管道和高层建筑沿外墙架设的燃气管道，采用焊接钢管或无缝
13、钢管时其管道壁厚均不得小于4mm”相矛盾。1.2评估依据 本评估的依据为国家相关规范标准，具体如下： （1）GB50028-2006燃气管道设计规范 （2）SJG20-2011深圳市中低压燃气管道工程建设技术规程 （3）QX/109-2009城镇燃气防雷技术规范 （4）GB50494-2009城镇燃气技术规范 （5）CJJ94-2009城镇燃气室内工程施工与质量验收规范 （6）GB 19228.1-2011不锈钢卡压式管件 （7）GB/T 19228.2-2011不锈钢卡压式管件组件 第2部分：连接用薄壁不锈钢管 （8）GB/T12771-2008流体输送用不锈钢焊接钢管 （9）GB/T 81
14、63-2008输送流体用无缝钢管 （10）GB/T3091-2008低压流体输送用焊接钢管 （11）EN549-1995 燃气器具和设备密封件和隔膜用橡胶材料规范 （12）GB/T1690-2010硫化橡胶或热塑性橡胶耐液体试验方法 （13）HG/T3737-2004单组份厌氧胶粘剂 （14）HG/T3092-1988燃气输送管及配件用橡胶密封圈胶料 （15）GB5938-86轻工产品金属镀层和化学处理层的耐腐蚀试验方法-中性盐雾(NSS)试验法 （16）GB/T2423.17-2008电工电子产品环境试验 第2部分: 试验方法 试验Ka：盐雾 （17）GB/T6461-2002金属基体上金属和其他无机覆盖层经腐蚀试验后的试样和试件的评级 （18）GB/T 3512-2001硫化橡胶或热塑性橡胶 热空气加速老化和耐热试验 （19）HG/T3087-2001静密封橡胶零件贮存快速测定方法 （20）GB/T7759-1996硫化橡胶常温、高温和低温下压缩永久变形的测定 （21）GB/T20028-2005硫化橡胶或热塑性橡胶应用阿累尼乌斯图推算寿命和最高使用温度 （23）GB/T7124-2008胶粘剂拉伸剪切强度的测定2、薄壁不锈钢管道在国内外的应用情况2.1薄壁不锈钢管道在国外的应用情况薄壁不锈钢管在20世纪60年代开始应用于输水管，盛行于
