閱讀 3704 次 燃?xì)夤艿啦馁|(zhì)一球墨鑄鐵管和PE管

燃?xì)夤艿啦馁|(zhì)一球墨鑄鐵管和PE管

許陽

陜西省設(shè)備安裝工程公司

1.引言

    由于我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的變化，天然氣以它特優(yōu)盼勝質(zhì)，能耗低，污染輕等贏得了人們的喜愛。但是由于燃?xì)夤艿啦馁|(zhì)的選擇不同使得管網(wǎng)壽命和防腐受到一定的影響。因此，燃?xì)夤艿啦馁|(zhì)的選擇也至關(guān)重要。

2.球墨鑄鐵管的性能

    2.1抗突發(fā)應(yīng)力集中的能力強(qiáng)

    球墨鑄鐵管采用離心澆注工藝進(jìn)行生產(chǎn)，在強(qiáng)大的離心力作用下，使鐵水中的雜質(zhì)和氣體充分浮向內(nèi)表面，管材的致密性比灰口鑄鐵管極犬提高，基體材質(zhì)鐵索體也提高到80％以上，石墨形態(tài)呈球狀(灰口鑄鐵管為片狀)，并經(jīng)過了退火處理。因此其塑性比灰口鑄鐵管明顯提高，管材性能見表l

    延伸率和抗沖擊強(qiáng)度對(duì)于地下燃?xì)夤艿纴碚f是極其重要的兩項(xiàng)指標(biāo)。延伸率大，表明材料發(fā)生料性變形時(shí)不發(fā)生斷裂的能力強(qiáng)，抗沖擊強(qiáng)度大，表明當(dāng)材料遭受突發(fā)載荷叫不會(huì)被破壞而碎裂或穿洞的能力強(qiáng)。近年來發(fā)生的灰口鑄鐵管的斷裂或破洞事故正足由于該兩項(xiàng)指標(biāo)很差，承受不了突發(fā)外力所致。

    從表l可以看出，球墨鑄鐵管的上述性能明顯優(yōu)于灰口鑄鐵管，而與鋼管相近似，故可視管體萄彈性體。因此，當(dāng)其受到一定的突發(fā)應(yīng)力時(shí)不會(huì)斷裂和破碎，從而提高了然氣管網(wǎng)的安全性。

    2.2耐腐蝕性能好

    城鎮(zhèn)地下燃?xì)夤艿酪蚋�蝕而穿孔，不僅影響其使用壽命，而且也帶來了安全隱患。球墨鑄鐵管的耐腐蝕性能極強(qiáng)，抗化學(xué)腐蝕性能比灰口鑄鐵管提高了35％，是鋼管的2倍以上。球墨鑄鐵管與鋼管的電腐蝕差異更明顯：由于球墨鑄鐵管電阻為鋼管的5倍，而且接口橡膠密封圈具有絕緣作用，故幾乎無電腐蝕現(xiàn)象，而鋼管電阻小，又焊接成長(zhǎng)距離管道，形成了一條連續(xù)的通電實(shí)體，它在土壤環(huán)境中形成的氧濃差電池作用F，便產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕現(xiàn)象。日本的統(tǒng)計(jì)資料表明，鋼管的事故是球墨鑄鐵管的20倍。在北京，天然氣管網(wǎng)上，有的鋼管僅運(yùn)行l0年，就發(fā)生了嚴(yán)重的腐蝕穿孔現(xiàn)象，在朝陽區(qū)某DN400MM中壓管道上，腐蝕最嚴(yán)重處每10m就有七八處穿孔，穿孔晟大真徑選4cm．修補(bǔ)多次仍不能保證安全運(yùn)行，不得不全部更換新管。實(shí)踐證明，在城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)中采用鋼管必須加強(qiáng)防腐，而防腐施工十分復(fù)雜，質(zhì)量難以保證，因此使用壽命短。在一般土壤條件下，防腐施工較好的鋼管使用壽命僅為15～25年，球墨鑄鐵管無需防腐處理，配合長(zhǎng)壽命橡膠密封圈，使用壽命為50年以上。   

    2.3接口密封性好

    球墨鑄鐵管采用柔性機(jī)械接口，目前有N型和S型兩種類型。N型接口采用外力彈壓原理，密封件由橡膠密封圈和硬聚乙烯支撐罔組成。接口形式設(shè)計(jì)合理,承口工作面為單一斜面，接口間隙斷面呈楔狀，與橡膠圈形狀吻臺(tái)。

    利用橡膠的彈性，借助安裝的預(yù)壓力，使橡膠囤壓縮變形，壓緊工作面，達(dá)到密封效果。支撐囤的作用是；支撐管體自重，保持間隙均勻，利于膠圈定位；使間隙空間大小臺(tái)適，形成膠圈的約束空間，以便達(dá)到合理的壓縮比：限制膠圈膨脹，防止膠罔應(yīng)力松弛：使膠圈與介質(zhì)隔離，減少與介質(zhì)韻接觸面積，從而確保良好的密封效果和延長(zhǎng)橡膠密封圈使用壽命。

    2.4伸縮性和抗撓性好

    柔性機(jī)械接口使管道具有一定伸縮性和可撓性，可以吸收一定量的土壤軸向變形和縱向基礎(chǔ)不均勻沉陷，安裝過程中允許偏轉(zhuǎn)一定角度，可以較為方便地實(shí)現(xiàn)管道的大拐彎，而不必使用管件，對(duì)地震適應(yīng)性強(qiáng)，具有一定抗震性能。

3.PE管的性能

    3.1具有一定的強(qiáng)度

    PE管的強(qiáng)度指的是使用到50年時(shí)的強(qiáng)度。此時(shí)的強(qiáng)度為i假S8．0MPa，這是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的PE管的設(shè)計(jì)使用耍求。

    3.2有較好前柔韌性

    聚乙烯可以加土成盤卷狀，船工時(shí)能方便地繞過一些障礙物，從而減少接頭和漏點(diǎn)數(shù)量。

    3.2有很強(qiáng)的防腐性

    在酸性或堿性土壤中，聚乙烯管抗腐蝕性很強(qiáng)，在直埋時(shí)不需要進(jìn)行防腐處理即可回埋。簡(jiǎn)化了施T_1序，縮短工期，減少了工程投資。

    3.4有很好的抗沖擊性

    聚乙烯管的斷裂伸長(zhǎng)率是鋼管的20倍，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的聚乙烯管的斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到了800％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBl5558．1—95中大于350％的要求．有根強(qiáng)的抗災(zāi)能力。

    3.5有較好的氣密性和較低的氣體滲透性

    聚乙烯有很高的安全特性和較好的穩(wěn)定性，易于焊接。

4.球墨鑄鐵管和PE管的比較

    4.1管材性能、造價(jià)比較

    球墨鑄鐵管按加工工藝分為連續(xù)鑄造球墨鑄鐵管和離心球墨鑄鐵管，離心球墨鑄鐵管材質(zhì)更加致密，管壁厚度減少30％，管道質(zhì)量減輕，更便于運(yùn)輸安裝，其抗彎強(qiáng)度、延伸率、硬度等性能指標(biāo)高于連續(xù)鑄造球墨鑄鐵管，每噸價(jià)格略高，但每噸的有效長(zhǎng)度長(zhǎng)，綜合造價(jià)相差不大。

    4.2管道施工的比較

    (1)中壓燃?xì)夤艽蠖喾笤O(shè)在城市主干道上，地下管線錯(cuò)綜復(fù)雜。根據(jù)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》6850028 93和《聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)程》cJJ 63—95的有關(guān)規(guī)定，PE管與熱力管道的水平與垂直凈距要求高于其他管材，增加了設(shè)計(jì)和施工難度。

    (2)對(duì)特殊地段的突擊性施工，PE管管件數(shù)量多，熱熔對(duì)接或電熱熔連接需要較長(zhǎng)冷卻時(shí)間。離心球墨鑄鐵管安裝簡(jiǎn)單，速度快，更適臺(tái)突擊作業(yè)。

    (3)離心球墨鑄鐵管在施工中不受環(huán)境溫度的影響，而PE管在低于-5℃時(shí)，熔接操作精度很難保證。

    (4)PE管管材及管件長(zhǎng)期存放后性能會(huì)逐漸降低，不宜作為搶險(xiǎn)應(yīng)急的庫存材料。

    (5)燃?xì)夤艿郎厦骐m然設(shè)有警示帶和警示標(biāo)志，但違章挖掘時(shí)有發(fā)生，PE管硬度小，極易受到損壞。

    離心球墨鑄鐵管具有較大的硬度和良好的韌性，抗破壞能力強(qiáng)。

5.結(jié)束語

    從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上合理選用燃?xì)夤艿拦懿�，關(guān)鍵要結(jié)合本地實(shí)際情況確定。管道管材的合理選用不僅節(jié)約建設(shè)投資，而且提高了管網(wǎng)系統(tǒng)的整體質(zhì)量水平，降低了運(yùn)行管理費(fèi)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]白春貴。聚乙烯管在煤氣管道更新的應(yīng)用叨煤氣與熱力，l994，(4)：27—30

[2]孫錦杰，吳明波，李大興，等聚乙烯管與鋼管、鑄鐵管的比較[J]．煤氣與熱力，2001，（2）：l42—144．

[3]趙樹業(yè)，李樹江球墨鑄鐵管在次高壓城市煤氣管道上的應(yīng)用[J]煤氣與熱力，1989，(2)：

[4]國(guó)步偉，于永強(qiáng)離心鑄造球墨鑄鐵管的應(yīng)用[J]煤氣與熱力，1997，(2)：25   

[5]國(guó)步偉，于永強(qiáng)球墨鑄鐵管的技術(shù)特性[J]煤氣與熱力，1997，(4)：27

[6]潘建初球墨鑄鐵管在燃?xì)夤こ讨械膽?yīng)用[J]煤氣與熱力，2002．(4)：369-370，373   

[7]加快我國(guó)天然氣工業(yè)發(fā)展地有關(guān)問題[J]中國(guó)能源2004(1)23 28

[8]球墨鑄鐵管特性及應(yīng)用[J]中國(guó)給水排水l996(12)48—50

[9]球墨鑄鐵管在燃?xì)夤こ讨械膽?yīng)用[J]煤氣與熱力2002 4(22)36－373

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)