排水用螺旋鋼管：標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)與多元應(yīng)用
時(shí)間：2024-10-04
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一、螺旋鋼管的標(biāo)準(zhǔn)體系
排水用螺旋鋼管在材質(zhì)和工藝方面有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求。
首先，在材質(zhì)方面，目前主要選擇材質(zhì)為 Q235b 的螺旋鋼管用于排水工程。其材質(zhì)包括 Q235A，Q23b，0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb、Q345、L245、L290、X42、X46、X70、X80 等多種選擇。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為 5037 或者 9711，人們習(xí)慣稱為排水用 Q235B 螺旋鋼管。
其次，在工藝標(biāo)準(zhǔn)上，排水用螺旋鋼管采用雙面埋弧焊技術(shù)，焊縫成螺旋狀。生產(chǎn)工藝包括原材料的嚴(yán)格理化檢驗(yàn)，帶鋼頭尾對(duì)接采用單絲或雙絲埋弧焊接，成型前的多道處理工序，以及采用各種設(shè)備控制確保焊接質(zhì)量。例如，采用電接點(diǎn)壓力表控制輸送機(jī)兩邊壓下油缸的壓力，確保帶鋼平穩(wěn)輸送；采用焊縫間隙控制裝置保證焊縫間隙滿足焊接要求，嚴(yán)格控制管徑、錯(cuò)邊量和焊縫間隙；內(nèi)焊和外焊均采用美國林肯電焊機(jī)進(jìn)行單絲或雙絲埋弧焊接，獲得穩(wěn)定的焊接規(guī)范；焊縫經(jīng)過在線連續(xù)超聲波自動(dòng)傷儀檢查，保證 100% 螺旋焊縫無損檢測覆蓋率等。
對(duì)于 Q235B 螺旋焊管國標(biāo)允許公差也有明確規(guī)定。執(zhí)行 GB/T9711 - 2017 和 GB/T3091 - 2015 標(biāo)準(zhǔn)，鋼管壁厚≤5mm 的，公差 ±0.5mm；鋼管壁厚＞5mm - ＜15mm 的，公差 ±0.1t（t 代表鋼管壁厚），即壁厚允許公差是 ± 壁厚的百分之十；鋼管壁厚≥15mm 時(shí)，公差 ±1.5mm。同時(shí)，螺旋焊管焊縫形狀的好壞直接影響焊縫接頭服役時(shí)的力學(xué)性能等，可利用人工、設(shè)備等方面的技術(shù)優(yōu)勢，建立預(yù)測系統(tǒng)對(duì)焊縫形狀的五個(gè)特征參數(shù)進(jìn)行預(yù)測。
二、先進(jìn)技術(shù)支撐
（一）焊接技術(shù)多樣
螺旋鋼管的焊接技術(shù)豐富多樣，不同的焊接方法有著不同的應(yīng)用場景。電渣焊主要用于大厚度板材的焊接，在一些對(duì)焊縫強(qiáng)度要求極高的大型排水管道工程中可能會(huì)被采用。手工電弧焊具有靈活性高的特點(diǎn)，適用于一些現(xiàn)場修補(bǔ)或者小型排水管道的連接。機(jī)械焊則在大規(guī)模生產(chǎn)中能夠保證焊接的效率和穩(wěn)定性，常用于大型排水工程中螺旋鋼管的批量生產(chǎn)。
（二）工藝標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格
給排水防腐螺旋鋼管有著嚴(yán)格的工藝標(biāo)準(zhǔn)。涂層附著力方面，聚乙烯涂塑層附著力≥30N/cm，環(huán)氧樹脂涂層的附著力為 1～3 級(jí)，確保涂層在使用過程中不易脫落。彎曲性能上，公稱通徑不大于 50mm 鋼塑管進(jìn)行彎曲，彎曲后不發(fā)生裂紋，鋼與內(nèi)外塑層之間不發(fā)生分層現(xiàn)象，這使得管道在復(fù)雜地形的鋪設(shè)中能夠適應(yīng)一定程度的彎曲。壓扁性能要求公稱通徑大于 50mm，不超過 600mm 的鋼塑管進(jìn)行壓扁，壓扁后不發(fā)生裂紋，鋼與內(nèi)外塑層之間不發(fā)生分層現(xiàn)象，保證了管道在受到外部壓力時(shí)的穩(wěn)定性。
衛(wèi)生要求方面，輸送生活飲用水、冷熱水的鋼塑管的內(nèi)塑料層應(yīng)符合 GB/T 17219 的要求，確保水質(zhì)安全。涂覆塑層針孔試驗(yàn)中，用電火花檢測儀對(duì)提供試驗(yàn)的鋼塑管的整個(gè)內(nèi)外表面進(jìn)行檢查，檢測時(shí)不應(yīng)有電火花產(chǎn)生，保證涂層的完整性。此外，消防用鋼塑管應(yīng)能承受耐火性能試驗(yàn) 15min，試驗(yàn)后應(yīng)無泄漏和變形損壞，提高了管道在特殊情況下的安全性。
三、豐富的連接方式
（一）承插式連接
承插式連接適用于直徑較大的螺旋鋼管。連接方法為將管子插入管口中，然后用橡膠密封圈密封，最后再用卡箍卡緊。常見問題有連接口漏水、密封圈老化、卡箍松動(dòng)等。這種連接方式操作相對(duì)簡單，能夠在一定程度上適應(yīng)管道的熱脹冷縮，但需要定期檢查密封圈和卡箍的狀態(tài)，確保連接的密封性。
（二）法蘭連接
法蘭連接適用于高壓管道。連接方法為用法蘭將兩個(gè)螺旋鋼管連接起來，再用螺栓將法蘭固定在一起。常見問題有法蘭密封不嚴(yán)、法蘭松動(dòng)等。法蘭連接具有拆卸方便的優(yōu)點(diǎn)，適用于需要經(jīng)常維護(hù)或更換管道的場合。在安裝時(shí)，要確保法蘭的平整度和螺栓的緊固程度，以保證連接的密封性和穩(wěn)定性。
（三）螺紋連接
螺紋連接適用于直徑較小的螺旋鋼管。連接方法為在管子兩端加工出螺紋，然后用螺紋連接器將兩個(gè)螺旋鋼管連接起來。常見問題有螺紋連接不緊、螺紋損壞等。螺紋連接操作簡便，成本較低，但在高壓環(huán)境下可能會(huì)出現(xiàn)密封性能不足的問題。在連接時(shí)，要注意螺紋的加工質(zhì)量和連接器的選擇，確保連接的牢固性。
（四）插口連接
插口連接適用于直徑較小的螺旋鋼管。連接方法為在管子兩端加工出插口，然后將兩個(gè)螺旋鋼管插入到插口中，最后用卡箍卡緊。常見問題有插口連接不緊、插口變形等。插口連接安裝速度較快，但需要注意插口的尺寸精度和卡箍的質(zhì)量，以防止連接出現(xiàn)問題。
（五）絲扣連接
絲扣連接適用 DN15---DN100 的螺旋鋼管。連接方法為套絲、用板銼去毛刺、襯塑管倒角、切斷、螺絲防腐、連接。套絲長度應(yīng)符合 CECS125:2001 規(guī)范的要求，確保管材端面與管件根部的硅橡膠墊圈接觸，吻合形成二次密封。優(yōu)點(diǎn)是連接方便、成本低；缺點(diǎn)是受口徑的限制，口徑小于 100mm。
（六）溝槽連接
溝槽連接適用于 DN50---DN400 的螺旋鋼管。在鋼管復(fù)合管上溝槽，溝槽托輪尺寸隨管子口徑大小變化。溝槽要求應(yīng)符合 CECS125:2001，CJ/T156 - 2000 標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)點(diǎn)是不定尺、安裝方便；缺點(diǎn)是涂層容易破壞，需修補(bǔ)。
（七）直接焊接或雙金屬焊接
直接焊接或雙金屬焊接適用 DN125 以上的螺旋鋼管。直接焊接采用《可焊接涂覆塑鋼管》技術(shù)，操作方便，成本低，質(zhì)量優(yōu)，適用于各種要求比較高的管道安裝。雙金屬焊接，管口的端口均有坡口，在連接時(shí)先用不銹鋼焊條焊接內(nèi)層不銹鋼，然后用碳鋼焊條焊接外層鋼管。雙金屬連接焊接配件無縫沖壓配件。優(yōu)點(diǎn)是操作方便、成本低、質(zhì)量優(yōu)；缺點(diǎn)是對(duì)焊接技術(shù)要求較高。
四、防腐分類明確
（一）IPN8710 防腐和環(huán)氧煤瀝青防腐
IPN8710 防腐和環(huán)氧煤瀝青防腐主要應(yīng)用于自來水供水和輸水管線用途。這種防腐方式一般采用外環(huán)氧煤瀝青防腐和內(nèi) IPN8710 防腐工藝，工藝流程簡單，成本較低。
IPN8710 防腐螺旋鋼管由聚氨脂聚乙烯、改性環(huán)氧樹脂、無毒防銹顏填料、助劑等組成底漆，常溫固化形成互穿網(wǎng)絡(luò)，涂膜結(jié)構(gòu)致密，耐酸、堿、鹽，防銹性能優(yōu)異，附著力強(qiáng)。面漆由環(huán)氧、橡膠樹脂改性，無毒防銹顏填料，助劑等組成。耐化學(xué)品性能優(yōu)異，無毒，抗微生物的侵蝕。
環(huán)氧煤瀝青防腐鋼管涂 IPN8710 飲水用漆，漆膜從不脫落、龜裂。厚度一般在 0.5～1.0mm。工程實(shí)測表明，用環(huán)氧煤瀝青外加陰極保護(hù)，石油、燃?xì)夤艿朗褂枚昊緵]有發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。其規(guī)范工藝是 “兩布三油”，即滿涂一層環(huán)氧煤瀝青防腐油，纏一層玻璃布，再滿涂一層防腐油，纏一層玻璃布，再涂一層防腐油。
（二）3PE 防腐鋼管和 TPEP 防腐鋼管
3PE 防腐鋼管和 TPEP 防腐鋼管普遍用于燃?xì)廨斔秃妥詠硭斔汀?/span>
3PE 防腐鋼管防腐結(jié)構(gòu)為第一層環(huán)氧粉末（FBE>100um），第二層膠粘劑（AD）170~250um，第三層聚乙烯（PE）1.8~3.7mm。三種材料融為一體，并與鋼管牢固結(jié)合形成優(yōu)良的防腐層。管徑范圍 Φ60~Φ1420。3PE 防腐涂層綜合了環(huán)氧樹脂和聚乙烯材料的高抗?jié)B性、機(jī)械性能高等特點(diǎn)。
TPEP 防腐螺旋鋼管又稱 TPEP 鋼管，母材包括無縫鋼管，螺旋鋼管和直縫鋼管。外纏繞三層結(jié)構(gòu)的聚乙烯（簡稱 3PE）防腐涂層以其良好的抗腐蝕性、抗水氣滲透性以及力學(xué)性能等，在石油供暖管道行業(yè)、水利市政行業(yè)、化工行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。TPEP 防腐是國內(nèi)乃至國外最先進(jìn)防腐，使用壽命長達(dá) 50 年以上。內(nèi)壁光滑，糙率 0.0081 - 0.0091，水頭損失小。適應(yīng)地形能力強(qiáng)，安裝簡單，安全可靠，內(nèi)壁光滑不結(jié)垢，達(dá)到食品級(jí)要求。
這兩種防腐方式性能最優(yōu)，工藝自動(dòng)化程度高，但成本普遍高于其他的防腐工藝。
（三）涂塑鋼管防腐
涂塑鋼管是目前應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛的防腐工藝。應(yīng)用領(lǐng)域包括給排水、消防噴淋和礦用等。
涂塑鋼管具有很多優(yōu)勢。它是采用 PE (改性聚乙烯) 進(jìn)行熱浸塑或 EP (環(huán)氧樹脂) 進(jìn)行內(nèi)外涂覆的產(chǎn)品，具有優(yōu)良的耐腐蝕性能。涂層本身還具有良好的電氣絕緣性，不會(huì)產(chǎn)生電蝕。吸水率低，機(jī)械強(qiáng)度高，摩擦系數(shù)小。內(nèi)層光滑，不會(huì)被流體中的顆?；蛭畚镒枞?，流體攜帶性能好。安裝方便，重量輕、長度可調(diào)。環(huán)保健康，采用無毒、無味、無害的材料。
適應(yīng)埋地和潮濕環(huán)境，并可以耐高溫和極低的溫度?？垢蓴_能力強(qiáng)，作為電纜套管，可以有效屏蔽外界的信號(hào)干擾。承受壓力強(qiáng)度好，最大壓強(qiáng)可達(dá) 6Mpa。絕緣性能好，作為電線的保護(hù)管永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生漏電現(xiàn)象。無毛刺、管壁光滑，適合施工的時(shí)候穿電線或電纜。
五、廣泛用途展示
（一）城市建設(shè)
螺旋鋼管在城市建設(shè)中，尤其是城市排水管道系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在設(shè)計(jì)方面，螺旋鋼管需符合區(qū)域及城市總體規(guī)劃的要求，充分考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。由于其具有較高的強(qiáng)度和耐腐蝕性能，能夠適應(yīng)城市復(fù)雜的地下環(huán)境。螺旋鋼管管道盡量設(shè)計(jì)為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行環(huán)、枝結(jié)合，配水管道宜布置成環(huán)狀，供水要求不高時(shí)可為樹枝狀，以便在城市發(fā)展帶動(dòng)用水量增加時(shí)，方便連接成環(huán)狀，滿足城市不斷增長的排水需求。其良好的耐壓性能也能確保在城市排水過程中，承受來自不同方向的壓力，保證排水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
（二）農(nóng)業(yè)工程
在農(nóng)業(yè)工程中，螺旋鋼管在灌溉用管、深井管、排水管等方面起到了關(guān)鍵作用。螺旋鋼管作為灌溉用管，能夠?qū)⑺捶€(wěn)定地輸送到農(nóng)田中，提高灌溉效率，幫助農(nóng)民伯伯節(jié)省了不少力氣。在深井管方面，螺旋鋼管的高強(qiáng)度和耐腐蝕特性，使其能夠承受地下深處的壓力和土壤中的腐蝕物質(zhì)，保證深井的穩(wěn)定運(yùn)行。作為排水管，螺旋鋼管能夠及時(shí)排除農(nóng)田中的積水，防止農(nóng)作物因積水而受損?？傊?，螺旋鋼管為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了可靠的保障。
（三）石油運(yùn)輸
在運(yùn)輸石油的過程中，螺旋鋼管用作保送管道發(fā)揮著重要作用。螺旋鋼管具有良好的耐壓性能和耐腐蝕性能，能夠承受石油輸送過程中的高壓和石油的腐蝕。其大直徑厚壁的設(shè)計(jì)可以提高耐壓能力，滿足長距離石油輸送的需求。同時(shí)，螺旋鋼管的焊接工藝先進(jìn)，焊縫質(zhì)量高，能夠有效防止石油泄漏，保證石油運(yùn)輸?shù)陌踩?/span>
（四）其他領(lǐng)域
螺旋鋼管在煤礦、電廠、污水處理、消防、石油、市政工程、化工、高速公路等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。在煤礦領(lǐng)域，螺旋鋼管可以作為煤礦通風(fēng)設(shè)備、井下水泵、礦山巷道和支架等方面的重要材料使用。在電廠，螺旋鋼管可用于輸送蒸汽、熱水等介質(zhì)。在污水處理領(lǐng)域，螺旋鋼管可做污水排放管、污水管以及生物池防腐工程。在消防領(lǐng)域，螺旋鋼管可作為消防管道，輸送滅火用水。在市政工程中，螺旋鋼管可用于城市道路、橋梁等建筑結(jié)構(gòu)用管。在化工領(lǐng)域，螺旋鋼管可用于輸送各種化工原料和產(chǎn)品。在高速公路上，螺旋鋼管可用于護(hù)欄等設(shè)施?？傊?，螺旋鋼管以其優(yōu)異的性能在眾多領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。
