1、1钢管在室外给水管道工程设计中的选用摘要：通过室外给水管道工程设计中常用钢管的概述、比较，总结在室外给水管道工程设计中如何选用钢管，以供探讨。 关键字：给水工程；管道；钢管 中图分类号： U172 文献标识码： A 文章编号： 1 室外给水管道工程设计中常用钢管的概述 目前, 在室外给水管道工程设计中，常用的钢管, 按其制造工艺及所用管坯形状不同可分为无缝钢管（圆坯）和焊接钢管（板，带坯）,在此就其主要方面进行概述。 1.1 无缝钢管 无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧（挤压） 、冷轧（冷拨）制成，是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材。用于流体输送管道通常是采用 10、
2、20、Q295、Q345 号钢制造(根据需方要求，经供需双方协商，也可采用其他牌号的钢制造)，要保证化学成分、机械性能、尺寸偏差、表面质量及探伤等达到要求，还要做压扁、扩口、弯曲、液压等工艺试验。在室外给水管道工程设计中，常用的有两种：热轧（挤压）和冷拔（冷轧）无缝钢管。 1.1.1 力学性能 21.1.2 常用规格 1.2 焊接钢管 焊接钢管是用钢板或钢带经过弯曲成型，然后经焊接制成。焊缝形式有直缝焊和螺旋焊，焊接方法通常采用双面电弧焊法。用于流体输送管道通常是采用 Q195、Q215 、Q235 号钢制造(根据需方要求，经供需双方协商，也可采用其他牌号的钢制造),要保证化学成分、机械性能、
3、尺寸偏差、表面质量及探伤等达到要求，还要做压扁、扩口、弯曲、液压等工艺试验。在室外给水管道工程设计中，常用的有两种：低压流体输送用直缝焊管和螺旋焊管。 1.2.1 力学性能 1.2.2 常用规格 2 室外给水管道工程设计中常用钢管的比较 在此针对以上钢管的主要方面进行比较。 2.1 热轧与冷轧无缝钢管的比较 热轧钢管壁厚可以较大、制作成本高，冷轧钢管壁厚相对较薄。热3轧工艺是无缝钢管的主要制造方法，占无缝管产量的 80左右，热轧无缝钢管的生产品种和质量主要取决于热轧管机、冶炼、连铸的技术水平。目前国内约有 20是采用 lOOmm 以下小穿孔机穿孔后的毛管，经冷拔或冷轧制造。据不完全统计，目前国
4、内拥有上百条冷拔管机组和近千条冷轧管机组，供冷拔(轧)的穿孔机 110 余套，主要是 lOOmm 以下规格。冷轧管成材率低和能耗高，劳动生产率低。由于无缝钢管制造工艺的原因，其管径越小时生产成本越高，所以单价也越高。 2.2 直缝焊管与螺旋焊管的比较 焊接钢管管径范围有很大不同，在焊缝形式上也有所不同，从强度上比较，螺旋焊管较高，直缝焊管较低。直缝焊管生产工艺简单，生产效率高，成本低，发展较快。螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高，能用较窄的坯料生产管径较大的焊管，还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。但是与相同长度的直缝管相比，焊缝长度增加 30100%，而且生产速度较低。因此，较小口径的焊管
5、大都采用直缝焊，大口径焊管则大多采用螺旋焊。螺旋焊管因采用价格较低的窄带（板）卷连续焊接生产大口径(1016-2400mm)焊管，生产工艺简单、运行费用低，具有低成本运行优势，在中大口径低压输水、热力和打桩管等市场具有价格优势，但在压力管道方面存在一定不足。直缝焊管是我国较晚发展起来的先进制管技术，其质量可靠，广泛应用于油气高压输送主干线上。该焊管机组由于投资相对较大，使用的原料为成本较高的单张宽厚板，工艺较复杂，生产效率低，产品成本较高。因此，该技术受到钢板质量、价格以及制管成本的制约，在一般应用领域里缺乏竞争力。整体上看，经过多4年发展，我国部分企业的焊管机组装备已达到较高的技术水平，基本
6、可以满足国内焊管市场需求，但目前我国也存在大量的转杯水平不高的焊管机组，其中小口径焊管能力过剩，低档管比例较大，同时，我国生产高附加值焊管所需的高质量热板卷和宽厚板的技术水平目前仍有欠缺，不过随着国内重点钢铁企业不断加强技术进步，以及市场竞争淘汰，未来我国焊管机组结构会更加适合国内市场需求。 2.3 无缝钢管与焊接钢管的比较 无缝钢管在钢管中的比例近几年稳定在 4245左右，焊管有上升的趋势。无缝钢管与焊接钢管比较是材料的可靠性和品种适应性强，尤其适应厚壁和合金钢的生产，主要问题是投资高、成本高、制造工艺复杂，壁厚和椭圆度公差大，因此无缝管的生产成本明显高于焊管。 焊接钢管实际上是板材的深加工
7、产品，焊接钢管生产工艺简单，生产效率高，品种规格多，设备资少，但一般强度低于无缝钢管。无缝钢管同焊管在市场上存在着越来越激烈的竞争，过去人们普遍认为焊接钢管在质量上、安全性上不如无缝钢管，但是 20 世纪 30 年代以来，随着优质带钢连轧生产的迅速发展以及焊接和检验技术的进步，先进的焊管金属装备在我国陆续出现，焊缝质量不断提高，焊接钢管的品种规格日益增多，焊缝质量发生了质的改善，一些中小规格焊管，因其质量接近或达到无缝管的水平，所以焊接钢管将占据更多的市场份额。 3 室外给水管道工程设计中常用钢管的选用 通过以上概述及比较，使我们对钢管在室外给水管道工程设计中的使用有了一定的认识，在此针对以上
8、钢管在选用时的注意事项进行概述。5钢管的特点是耐高压、耐振动、重量轻、单管的长度大、接口方便，但承受外荷载的稳定性差，耐腐蚀性差，管壁内外都需有防腐措施；在室外给水管道工程设计中，钢管的选用主要考虑以下要素：使用场合，经济合理，伸缩措施，防腐措施。 3.1 使用场合 1.管径大且水压高； 2.管径大且非标准弯转弯处； 3.穿越铁路道路、河流桥梁、山洞、沼泽、地震区等其他障碍物； 4.因地质、地形等其他条件限制； 5.管理要求。 3.2 经济合理 由于力学性能、生产工艺、制造成本等原因，在同一口径同一壁厚同一长度的情况下，钢管的价格：无缝钢管焊接钢管，因此，通常DN100 时选用无缝钢管（通常选
9、用热轧管） ，DN100 时选用焊接钢管（ 通常 DN150 时选用直缝焊管，DN150 时选用螺旋焊管） 。 3.3 伸缩措施 当管径较大、直管段较长时，在以下情况应考虑设置管道伸缩接头：（1）使用环境温差较大， （2）振动较大， （3）考虑今后拆卸检修；其伸缩量可按下列公式计算。 伸缩量(m)：L=CTL C1.2x10（-5） （钢材热伸缩系数，m/m. ） 6T温差（） L管长(m) 当管径较大、纵向外力作用较大时，应考虑设置管道传力接头，其伸缩量可按上列公式计算。 3.4 防腐措施 在室外给水管道工程设计中选用钢管时，需要做好钢管的内外防腐,目前使用较广泛的防腐措施为水泥砂浆内防腐,环氧煤沥青外防腐,防腐层的做法和要求按现行国家相应规范施工。 4 结语 钢管凭着强度高，适应性强等优点，在不断克服其缺点的前提下，在室外给水管道工程设计中不断发挥着自己独特的作用，尤其是在当今，我国水利建设工程任务重大和艰巨，村镇供水工程一体化的不断扩大和深入，特别是在供水工程施工条件艰难以及经济发达的地区，供水安全性要求更高，钢管的采用更为首选和重要，钢管的选用更要推广和创新。参考文献 1 严煦世，范瑾初.给水工程.第四版M.北京：中国建筑工业出版社，1999 年. 2 中国市政工程西南设计研究院.给水排水设计手册第 1 册常用资料.第二版M.北京：中国建筑工业出版社，2000 年.
