礦用國標(biāo)螺旋鋼管：技術(shù)與應(yīng)用的深度剖析
時(shí)間：2024-10-04
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一、國標(biāo)螺旋鋼管的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
國標(biāo)螺旋鋼管的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是確保其質(zhì)量和安全性的重要依據(jù)。在材質(zhì)方面，主要有 Q235A、Q23b、Q345、L245、L290、X42、X46、X70、X80 等多種類型。不同的材質(zhì)具有不同的性能特點(diǎn)，適用于不同的工程領(lǐng)域。
尺寸標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格規(guī)范了螺旋鋼管的外徑和壁厚。外徑范圍通常為 219mm - 3620mm，壁厚范圍為 6mm - 25mm。例如，公稱外徑為 219mm 的螺旋鋼管，其公稱壁厚可能為 5、5.5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16mm 等不同規(guī)格。同時(shí)，國家標(biāo)準(zhǔn)還對尺寸偏差做出了明確規(guī)定。如對于外徑小于等于 508mm 的鋼管，外徑偏差為 ±0.75% D；對于外徑大于 508mm 的鋼管，外徑偏差為 ±1.00% D。壁厚偏差也因壁厚不同而有所差異，壁厚在 5mm - 15mm 的螺旋鋼管壁厚偏差為 ±0.1T（T 為螺旋鋼管的公稱壁厚），對于壁厚大于 15mm 的螺旋鋼管，其壁厚偏差都是 ±1.5mm。
在生產(chǎn)工藝方面，主要包括熱軋、冷拔、熱處理、焊接等。熱軋是將鋼板加熱至一定溫度后進(jìn)行軋制，以獲得所需的內(nèi)外徑和壁厚；冷拔是在室溫下通過拉拔使鋼材發(fā)生塑性變形，以獲得所需的內(nèi)外徑和壁厚；熱處理是通過加熱、保溫和冷卻等工藝過程，改變鋼材的組織結(jié)構(gòu)，以提高其性能；焊接是將鋼板或鋼管通過熔化、凝固等過程連接在一起。
質(zhì)量檢測方面，國標(biāo)螺旋鋼管的檢測項(xiàng)目眾多。包括材質(zhì)檢測、質(zhì)量檢測、探傷檢測、尺寸檢測、外觀檢測、厚度檢測、耐壓檢測、老化檢測、耐候性檢測、耐久性檢測、耐靜水壓檢測、耐真空性能檢測、耐彎曲性能檢測、判卷性能檢測、層間黏合強(qiáng)度檢測、耐酸堿性檢測、理化性質(zhì)檢測等。其中，國標(biāo)全部采用超聲波探測，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，確保了鋼管的質(zhì)量。
二、國標(biāo)螺旋鋼管的技術(shù)參數(shù)
國標(biāo)螺旋鋼管具有一系列嚴(yán)格的技術(shù)參數(shù)，以確保其在不同應(yīng)用場景中的質(zhì)量和性能。
管端外徑偏差：對于外徑小于 508mm 的鋼管，偏差為 ±0.75% D；當(dāng)外徑大于等于 508mm 時(shí)，偏差為 ±1.00% D。
壁厚偏差：壁厚在 5mm - 15mm 的螺旋鋼管，壁厚偏差為 ±0.1T（T 為螺旋鋼管的公稱壁厚）；對于壁厚大于 15mm 的螺旋鋼管，壁厚偏差為 ±1.5mm。
焊縫余高：根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)，壁厚小于或等于 13 毫米的螺旋鋼管，內(nèi)焊縫和外焊縫的剩余高度不得超過 3.5 毫米；壁厚大于 13 毫米的螺旋鋼管，內(nèi)焊縫的剩余高度不得超過 3.5 毫米，外焊縫的剩余高度不得超過 4.5 毫米。一般情況下，螺旋鋼管制造商將焊縫剩余高度控制在 2mm 至 2.5mm 之間，使焊縫相對美觀。
直度：直度要求不超過管長的 0.2%。
管端狀態(tài)：管端坡口角度通常為 30° - 35°，鈍邊尺寸如 1.59±0.79mm，切斜量有嚴(yán)格規(guī)定，例如小于等于特定數(shù)值。
重量偏差：單根重量偏差為 + 10.0% - 3.5%，裝車批量重量偏差為 - 1.75%。
無損探傷：距管端 203mm 以內(nèi)的焊縫采用射線檢驗(yàn)；距管端 203mm 以外的焊縫采用超聲波檢驗(yàn)；對頭焊縫、補(bǔ)焊及環(huán)向焊縫采用超聲波檢驗(yàn)。
水壓試驗(yàn)：水壓試驗(yàn)壓力計(jì)算公式為 P=2 [σ] t/D，其中 P 為靜水壓試驗(yàn)壓力，[σ] 為靜水壓試驗(yàn)的試驗(yàn)應(yīng)力，t 為鋼管公稱壁厚，D 為鋼管公稱外徑。
三、國標(biāo)螺旋鋼管的防腐分類
（一）多種防腐工藝類別
螺旋鋼管的防腐工藝多樣，不同的防腐方式具有各自的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。
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 防腐涂料分雙組份包裝，甲組份為樹脂、引發(fā)劑，乙組份為活性單體、催化劑。使用前需按規(guī)定比例稱量配比，混合攪勻并熟化后施工。IPN8710 底漆由聚氨脂聚乙烯、改性環(huán)氧樹脂、無毒防銹顏填料、助劑等組成，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)。IPN8710 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。
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?PE 防腐為三層聚乙烯涂層防腐，TPEP 防腐為內(nèi)環(huán)氧樹脂涂層和外三層聚乙烯涂層防腐。熱塑性環(huán)氧粉末涂料具有優(yōu)良的耐候性、耐化學(xué)性和良好的附著性，在抗腐蝕方面性能良好。而三層 PE 材料的防腐能力相對較強(qiáng)，在腐蝕環(huán)境下使用壽命更長。TPEP 防腐螺旋鋼管適用于海洋、沿海、草原、鹽霧等惡劣環(huán)境下的輸水、輸油、輸氣等領(lǐng)域，3PE 防腐鋼管廣泛用于城市供水、燃?xì)狻⑻烊粴?、石油、化工等領(lǐng)域。
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。管道防腐工藝成熟，防腐性能和機(jī)械性能非常強(qiáng)，且后期維護(hù)成本低，使用壽命長，逐漸被越來越多的工程設(shè)計(jì)單位認(rèn)可和推廣。
這些防腐工藝各有優(yōu)劣，在選擇時(shí)需要綜合考慮應(yīng)用領(lǐng)域、施工環(huán)境、成本預(yù)算等多個(gè)因素，以確保選擇最為合適的防腐方式，保障螺旋鋼管的使用壽命和工程的安全性。
四、國標(biāo)螺旋鋼管的用途
（一）廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域
國標(biāo)螺旋鋼管憑借其優(yōu)異的性能，在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。
在石油和天然氣領(lǐng)域，國標(biāo)螺旋鋼管廣泛應(yīng)用于油氣輸送、油田開發(fā)以及石油化工等環(huán)節(jié)。它能夠承受較高的壓力和復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，確保油氣資源安全、高效地輸送。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在石油天然氣輸送管道中，國標(biāo)螺旋鋼管的使用率高達(dá) [具體數(shù)據(jù)待補(bǔ)充]%。其良好的耐腐蝕性和高強(qiáng)度，能夠有效抵御油氣中的化學(xué)物質(zhì)侵蝕，延長管道的使用壽命。
在水利工程方面，國標(biāo)螺旋鋼管可用于水利工程、水電站、水庫以及輸水管道等。例如，在大型水利樞紐工程中，螺旋鋼管作為輸水管道，能夠穩(wěn)定地輸送大量水資源。其優(yōu)異的密封性和抗壓能力，確保了水利工程的安全運(yùn)行。在一些小型水利項(xiàng)目中，螺旋鋼管也可用于搭建臨時(shí)排水設(shè)施，提高工程施工效率。
化工領(lǐng)域?qū)艿赖哪透g性和密封性要求極高，國標(biāo)螺旋鋼管正好滿足這些需求。它可以用于輸送各種化學(xué)品，如酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)。同時(shí)，其高質(zhì)量的涂層和嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝，保證了化工產(chǎn)品在輸送過程中的安全性。
建筑領(lǐng)域中，國標(biāo)螺旋鋼管可用于支撐結(jié)構(gòu)、搭設(shè)臨時(shí)平臺(tái)等。在高層建筑施工中，螺旋鋼管作為腳手架的支撐結(jié)構(gòu)，具有穩(wěn)定性高、承載能力強(qiáng)的特點(diǎn)。在橋梁和隧道工程中，螺旋鋼管可用于制作橋梁的支撐柱和隧道的通風(fēng)管道等，為工程建設(shè)提供了可靠的保障。
總之，國標(biāo)螺旋鋼管以其卓越的性能和廣泛的適用性，在各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮著不可替代的作用，為國家的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
五、國標(biāo)螺旋鋼管的連接方式
（一）多樣的連接方法
螺旋鋼管的連接方式主要有法蘭連接、溝槽連接、卡箍管件連接三種，每種連接方式都有其獨(dú)特的特點(diǎn)和適用范圍。
1. 法蘭連接
一般法蘭連接速度快，施工方便，工具簡單。但在安全性和密封性方面，不能滿足大部分工程要求。通常適用于壓力低的管道，以及經(jīng)常移動(dòng)使用的管道，如排泥管道等。螺旋管道的強(qiáng)度試驗(yàn)與嚴(yán)密性試驗(yàn)，一般采用水壓試驗(yàn)，如因設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)或其他原因，不能采用水壓試驗(yàn)時(shí)，可采用氣壓試驗(yàn)。螺旋管道管道的等級規(guī)定要與工藝條件相結(jié)合，管道等級一般規(guī)定由三部分組成，例如一常見的規(guī)定：A1A，一代表管道法蘭公稱壓力（它的規(guī)定要看你管道的工藝條件來定）；二代表工藝介質(zhì)；三代表管道的材質(zhì)（A 一般表示碳鋼）。
2. 溝槽連接
也稱卡箍連接技術(shù)，已成為當(dāng)前液體、氣體管道連接的首推技術(shù)。盡管這項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)的開發(fā)時(shí)間晚于國外，但由于其技術(shù)的先進(jìn)性，很快被國內(nèi)市場所接收。溝槽管件連接技術(shù)的應(yīng)用，使復(fù)雜的管道連接工序變得簡單、快捷、方便，使管道連接技術(shù)向前邁了一大步。
溝槽連接管件包括兩個(gè)大類產(chǎn)品：一是起連接密封作用的管件有剛性接頭、撓性接頭、機(jī)械三通和溝槽式法蘭；二是起連接過渡作用的管件有彎頭、三通、四通、異徑管、盲板，螺旋焊管等。起連接密封作用的溝槽連接管件主要有三部分組成：密封橡膠圈、卡箍和鎖緊螺栓。位于內(nèi)層的橡膠密封圈置于被連接管道的外側(cè)，并與預(yù)先滾制的溝槽相吻合，再在橡膠圈的外部扣上卡箍，然后用二顆螺栓緊固即可。由于其橡膠密封圈和卡箍采用特有的可密封的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得溝槽連接件具有良好的密封性，并且隨管內(nèi)流體壓力的增高，其密封性相應(yīng)增強(qiáng)。溝槽連接使得螺旋鋼管連接操作簡單，有利于施工安全，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，維修方便，省工省時(shí)，因此具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。采用卡箍連接，雖然卡箍的單個(gè)配件價(jià)格較高，但整個(gè)螺旋鋼管管網(wǎng)安裝的綜合效益高于法蘭連接。
3. 卡箍管件連接
作為一種先進(jìn)的管道連接方式，即可以明設(shè)也可以埋設(shè)，即有鋼性接頭，也有柔性接頭。因此具有廣泛的適用范圍，可用于消防水系統(tǒng)、空調(diào)冷熱水系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油化工管道系統(tǒng)、熱電及軍工管道系統(tǒng)、污水處理管道系統(tǒng)等。卡箍管件連接有利于施工安全，采用卡箍管件連接技術(shù)，現(xiàn)場僅需要切割機(jī)、滾槽機(jī)和鈕緊螺栓用的搬手，施工組織方便。而采用焊接和法蘭連接，遇需要配備復(fù)雜的電源電纜、切割機(jī)具、焊接機(jī)及氧氣和乙炔氣瓶等，這就給施工組織帶來了復(fù)雜性，且也存在著漏電和火災(zāi)的危險(xiǎn)隱患。同時(shí)焊接和氣割所產(chǎn)生的焊渣，不可避名的落入管道內(nèi)部，使用中容易產(chǎn)生管路閥件甚至設(shè)備堵塞，也污染管內(nèi)水質(zhì)。另外，焊接和法蘭連接不可避名需要長時(shí)間的高強(qiáng)度的高空作業(yè)，也容易發(fā)生生產(chǎn)安全事故?？ü抗芗B接管道原有的特性不受影響，卡箍管件連接，僅在被連接管道表面用滾槽機(jī)擠壓出一個(gè)卡箍，而不破壞管道內(nèi)壁結(jié)構(gòu)，這是卡箍管件連接特有的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。如果采用傳統(tǒng)的焊接操作，許多內(nèi)壁做防腐層的管道都將遭到破壞。因此規(guī)范規(guī)定鍍鋅管道，襯塑鋼管、鋼塑復(fù)合管等都不得使用焊接和法蘭連接，否則需要二次處理。
