?? 燃气管道主要使用钢管、铸铁管和塑料管等。燃气高压、中压管道通常采用钢管,中压和低压采用钢管或铸铁管。塑料管多用于工作压力≤0.4MPa的室外地下管道。
一、燃气管线对钢管材质的要求
燃气管线用钢除必须满足强度要求(力学性能)和焊接性外,还需根据环境温度、管径大小、输送压力及输送介质的腐蚀性等条件;考虑钢材的冲击韧性、韧脆转变温度和耐腐蚀性能。
1.力学性能
(1)抗拉强度
??? 是指钢材在拉伸试验中,试件在拉断时对应的最大应力,用σb表示,单位为MPa。同一种钢的不同试件测定出的抗拉应力略有差别,标准中提供的抗拉强度是指该钢种最低抗拉强度值。我国常用管材抗拉强度在330~515MPa之间,见表2-1。
(2)屈服强度
??? 钢的屈服强度是指钢在拉伸试验中,试样拉伸变形,当不计初始瞬时效应时,屈服阶段的最小应力用σs表示,单位为MPa。我国常用管线用钢的屈服强度在205~415MPa之间。
(3)伸长率
??? 是钢在拉伸试验时,试样被拉断后,标距的伸长与原标距的百分比。钢的屈服强度愈低,则伸长率愈大,标志钢的塑性愈好。伸长率大的钢材制管成型好,易于焊接加工。
常用国产管材的伸长率一般均大于20%。常见国产管材的力学性能见表2-1。
2.断裂韧性
??? 管线断裂可分为韧性断裂和脆性断裂,韧性断裂是在过大拉应力和裂纹缺陷同时存在的条件下,由细小的裂纹逐渐扩展而最终造成的断裂。其断面呈暗灰色纤维状。脆性断裂,是由低温、应力和裂纹缺陷三种条件共同作用造成的,其断裂常在远低于钢材屈服应力条件下突然发生,断裂后的断裂面呈发亮的结晶状。对于高强度、厚壁、韧性低的管材在低温、高应力使用条件下容易发生断裂。为了防止管线在工作条件下断裂,在制管和施工中应注意消除管线裂纹缺陷。并从选择管线用钢,提高钢材韧性来防止管线裂断。
?
表2-1 常用管材的力学性能
标准 | 钢种等级 | 最低抗拉强度/MPa | 最低屈服强度/MPa | 伸长率δ①②50 | 可比较的API标准刚种 |
GB8163 | 10 | 335 | 205 | 24 | A |
20 | 390 | 245 | 20 | B |
09MnV | 430 | 295 | 22 | X42 |
16Mn | 490 | 325 | 21 | X46 |
GB9711
SY5297-1991 | S205 | 330 | 205 | 31~35 | A |
S240 | 415 | 240 | 25~28 | B |
S290 | 415 | 290 | 25~28 | X42 |
S315 | 435 | 315 | 24~27 | X46 |
S360 | 455 | 360 | 23~26 | X52 |
S385 | 490 | 385 | 22~24 | X56 |
S415 | 515 | 415 | 21~23 | X60 |
S450 | 530 | 450 | 20~23 | X65 |
S480 | 565 | 480 | 19~21 | X70 |
①标距为50mm时,伸长率δ50最小值按下式计算
?
?