浅谈城镇燃气管道管材的比选

摘要：目前，可以作为中压和低压燃气管道有聚乙烯管、机械接口球墨铸铁管、钢管或钢骨架聚乙烯塑料复合管，城镇燃气常用的管材通常为聚乙烯管及钢管。

关键词：聚乙烯管，钢管

一.材质的比选：

聚乙烯管：

聚乙烯（polyethylene ，简称PE）是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能（最低使用温度可达-100～-70°C），化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀（不耐具有氧化性质的酸）。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。聚乙烯（POLYETHYLENE，PE）是由乙烯聚合而成之聚合物，产品发展至今已有60年左右历史，全球聚乙烯产量居五大泛用树脂之首。

聚乙烯依聚合方法、分子量高低、链结构之不同，分高密度聚乙烯、低密度聚乙烯及线性低密度聚乙烯。

低密度聚乙烯（LOW DENSITY POLYETHYLENE，LDPE）俗称高压聚乙烯，因密度较低，材质最软，主要用在塑胶袋、农业用膜等。[2]

高密度聚乙烯（HIGH DENSITY POLYETHYLENE，HDPE）俗称低压聚乙烯，与LDPE及LLDPE相较，有较高之耐温、耐油性、耐蒸汽渗透性及抗环境应力开裂性，此外电绝缘性和抗冲击性及耐寒性能很好，主要应用于吹塑、注塑等领域。[2]

线型低密度聚乙烯（LINEAR LOW DENSITY POLYETHYLENE，LLDPE），则是乙烯与少量高级

-烯烃在催化剂存在下聚合而成之共聚物。LLDPE外观与LDPE相似，透明性较差些，惟表面光泽好，具有低温韧性、高模量、抗弯曲和耐应力开裂性，低温下抗冲击强度较佳等优点。

LLDPE应用领域几乎已渗透到所有LDPE市场。现阶段LLDPE和HDPE处于生命周期的成长阶段；LDPE则在1980代末逐渐进入发展成熟期，世界上已少有LDPE设备投产。聚乙烯可用挤出、注射、模塑、吹塑和熔纺等方法成型，广泛应用于工业、农业、包装及日常工业中，在中国应用相当广泛，薄膜是其最大的用户，约消耗低密度聚乙烯77%，高密度聚乙烯的18%，另外，注塑制品、电线电缆、中空制品等都在其消费结构中占有较大的比例，在塑料工业中占有举足轻重的地位。

钢管：

1.按生产方法

钢管按生产方法可分为两大类：无缝钢管和有缝钢管，有缝钢管简称为直缝钢管。

无缝钢管按生产方法可分为：热轧无缝管、冷拔管、精密钢管、热扩管、冷旋压管和挤压管等。

无缝钢管用优质碳素钢或合金钢制成，有热轧、冷轧（拔）之分。

焊接钢管因其焊接工艺不同而分为炉焊管、电焊（电阻焊）管和自动电弧焊管，因其焊接形式的不同分为直缝焊管和螺旋焊管两种，因其端部形状又分为圆形焊管和异型（方、扁等）焊管。

焊接钢管是由卷成管形的钢板以对缝或螺旋缝焊接而成，在制造方法上，又分为低压流体输送用焊接钢管、螺旋缝电焊钢管、直接卷焊钢管、电焊管等。无缝钢管可用于各种行业的液体气压管道和气体管道等。焊接管道可用于输水管道、煤气管道、暖气管道、电器管道等。

2.按材质

钢管按制管材质（即钢种）可分为：碳素管和合金管、不锈钢管等。

碳素管又可分为普通碳素钢管和优质碳素结构管。

合金管又可分为：低合金管、合金结构管、高合金管、高强度管。轴承管、耐热耐酸不锈管、精密合金（如可伐合金）管以及高温合金管等。

3.按连接方式分类

钢管按管端联接方式可分为：光管（管端不带螺纹）和车丝管（管端带有螺纹）。

车丝管又分为：普通车丝管和管端加厚车丝管。

加厚车丝管还可分为：外加厚（带外螺纹）、内加厚（带内螺纹）和内外加厚（带内外螺纹）等地车丝管。

车丝管若按螺纹型式也可分为：普通圆柱或圆锥螺纹和特殊螺纹等地车丝管。

另外，根据用户需要，车丝管一般均配有管接头交货。

4.按镀涂特征

钢管按表面镀涂特征可分为：黑管（不镀涂）和镀涂层管。

镀层管有镀锌管、镀铝管、镀铬管、渗铝管以及其他合金层得钢管。

涂层管有外涂层管、内涂层管、内外涂层管。通常采用的涂料有塑料、环氧树脂、煤焦油环氧树脂以及各种玻璃型的防腐涂层料。镀锌管又分为KBG管，JDG管，螺纹管等

5.按用途

（1）管道用管。如：水、煤气管、蒸汽管道用无缝管、石油输送管、石油天然气干线用管。农业灌溉用水龙头带管和喷灌用管等。

（2）热工设备用管。如一般锅炉用的沸水管、过热蒸汽管，机车锅炉用的过热管、大烟管、小烟管、拱砖管以及高温高压锅炉管等。

（3）机械工业用管。如航空结构管（圆管、椭圆管、平椭圆管），汽车半轴管、车轴管、汽车拖拉机结构管、拖拉机的油冷却器用管、农机用方形管与矩形管、变压器用管以及轴承用管等。

（4）石油地质钻探用管。如：石油钻探管、石油钻杆（方钻杆与六角钻杆）、钻挺、石油油管、石油套管及各种管接头、地质钻探管（岩心管、套管、主动钻杆、钻挺、按箍及销接头等）。

（5）化学工业用管。如：石油裂化管，化工设备热交换器及管道用管、不锈耐酸管、化肥用高压管以及输送化工介质用管等。

（6）其他各部门用管。如：容器用管（高压气瓶用管与一般容器管），仪表仪器用管、手表壳用管、注射针头及其医疗器械用管等。

6.按断面形状

钢管产品的钢种与品种规格极为繁多，其性能要求也是各种各样的。所有这些应随着用户要求或工作条件的变化而加以区分。通常，钢管产品按断面形状、生产方法、制管材质、联接方式、镀涂特征与用途等进行分类。

钢管按横断面形状可分为：圆钢管和异形钢管。

异形钢管是指各种非圆环形断面的钢管。其中主要有：方形管、矩形管、椭圆管、平椭管、半圆管、六角形管、六角内圆管、不等边六角形管、等边三角形管、五角梅花管、八角形管，凸字形管、双凸形管。双凹形管、多凹形管、瓜子形管、扁形管、菱形管、星形管、平行四边形管、带肋管、滴状管、内翅片管、扭异管、B型管、D型管以及多层管等。

钢管按纵断面形状又分为：等断面钢管和变断面钢管。变断面（或变截面）钢管是指沿管长方向上的断面形状、内外直径及壁厚等发生周期性或非周期性变化的钢管。其主要有：外锥形管、内锥形管、外阶梯管、内阶梯管、周期断面管、波纹管、螺旋管、带散热片的钢管以及带复线的枪管等。

目前城市天然气管道常用的管材有钢材、铸铁管、PE管。通常中压燃气管道管径>DN250的建议采用ERW直缝电阻焊焊接钢管，材质为L245；对管径≤DN250的管道，建议采用SDR11系列聚乙烯塑料管（《燃气用埋地聚乙烯管材》GB15558.1）。

对于穿跨越工程的管道采用后壁无缝钢管（《输送流体用无缝钢管》GB/T8163），管材为20#，作特加强级防腐，管道施工做100%探伤检验。

二.防腐的比选：

聚乙烯管道防腐：

聚乙烯管道具有良好的防腐性能，因此作为城镇燃气用的聚乙烯管道无需做防腐。

钢管防腐：

管道防腐的质量直接关系到管道的使用年限，作为埋地管道外防腐层应具备下列性能：较高的机械强度（包括抗冲击强度、耐弯曲性、耐磨性、针入度等指标）、良好的防潮、防水性能、较强的防植物根系穿透性能、良好的电绝缘性、良好的耐阴极剥离性能、防腐层对钢材表面有良好的粘结性，并应易于施工、易于补口、补伤，另外还有做到价格合理、以便节约工程投资。

目前国内城市中使用较多的仿佛方法有聚乙烯胶带、聚乙烯包覆、石油沥青、煤焦油瓷漆、环氧煤沥青等。以上各种防腐方法比较如下：

根据钢制燃气管道的外防腐性能要求及以上各种防腐涂层性能价格比较，本设计钢制中压燃气管道防腐选用聚乙烯包覆。

在物理包覆的同时，采用电化学保护，设计选用牺牲阳极法，牺牲阳极选用AZ63-14镁合金阳极。

综上所述，两种管材各自具有不同的特性，各有千秋，城镇燃气施工过程中选用何种管材可根据综合性能比较进行选取。

（本文作者：陈华新 乌鲁木齐金源燃气设计研究院有限公司 新疆乌鲁木齐 830000）

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