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室内燃气能用不锈钢焊管,医用气体为啥不行
昨天 13:58   浏览:15   作者:管道

不锈钢管送水、送化工介质,行业里讨论得多;送气体,讨论得少。可气体管道的规矩其实更硬。道理不难懂:水管漏了是湿一片墙,燃气管漏了是爆炸,氧气沾了油是着火,医用气体脏了是直接进病人身体。同样是「不锈钢焊管能不能用」这一个问题,把介质换成城镇燃气、医用气体和工业氧气,答案立刻分成三份。

翻规范的收获也在这里:有的气体标准主动点名要用焊接钢管,有的标准把焊管直接排除在管材之外,还有的要看管段处在哪个位置。下面按介质把这几套规矩摊开讲,顺带把脱脂、吹扫、试压、检漏这些绕不开的验收动作一起理清。

气体对管子挑什么:不是腐蚀,是安全和洁净

常温干燥的气体本身,对不锈钢往往不构成腐蚀威胁。干燥的天然气、氮气、压缩空气,跟 304 或 316L 放在一起,化学上没什么反应。真正让规范写得很细的,是三件别的事。

第一件是泄漏后果重。燃气到了爆炸极限范围内遇上明火就是事故,管道的焊缝质量和气密质量直接关系安全,所以燃气侧的试压和检漏条文特别密。第二件是洁净要求。医用气体是要送进人体的,管里残留油、锈、颗粒都不行;氧气遇到油脂会被点燃,高压纯氧管里哪怕一层薄油膜都是隐患。第三件是介质并不总是干的。燃气里可能带硫化氢、带凝析水,一旦含水含氯,不锈钢表面那层钝化膜就有被点破的风险,点蚀和应力腐蚀会从管内开始。

所以判断气体管道用不用焊管,别停在「不锈钢耐不耐腐蚀」这个层面,要看这本规范对管材、连接方式、洁净度和试验到底提了什么要求。

三种气体,三种答案

把三本规范的关键条文摆到一起,差别一目了然。

医用气体这边,国家标准《医用气体工程技术规范》GB 50751-2012 第 5.2.1 条规定,除设计真空压力低于 27kPa 的真空管道外,医用气体的管材均应采用无缝铜管或无缝不锈钢管。这里没有给焊接钢管留口子。

城镇燃气这边,现行《城镇燃气设计规范》GB 50028-2006(2020 年版)第 10.2.6 条规定,室内燃气管道选用不锈钢管时,薄壁不锈钢管的质量应符合《流体输送用不锈钢焊接钢管》GB/T 12771 的规定。焊接钢管被写进了可选管材。

氧气这边,国家标准《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》GB 16912-2008 的管材选用表里,不锈钢焊接钢管在一般场所是允许采用的,但撞击场合和液氧管道不允许。

同样是气体用不锈钢焊管,燃气侧是标准主动引用,医用气体侧是标准明确排除,氧气侧是分场所、分压力对号入座。这三条线记牢,后面所有细节都是在这个骨架上填肉。

燃气管道:标准点名按 GB/T 12771 交货

城镇燃气这一支,最上位的文件是强制性工程建设规范《燃气工程项目规范》GB 55009-2021,2022 年 1 月 1 日起实施,全部条文必须严格执行,同时废止了原《城镇燃气技术规范》GB 50494-2009,现行标准与本规范不一致的,以本规范为准。设计层面的具体口径,看《城镇燃气设计规范》GB 50028-2006(2020 年版)。

该规范第 10.2.6 条对室内燃气管道选用不锈钢管写得比较实在。薄壁不锈钢管的壁厚不得小于 0.6mm(DN15 及以上),质量应符合 GB/T 12771《流体输送用不锈钢焊接钢管》;连接方式应采用承插氩弧焊式管件连接或卡套式管件机械连接,并宜优先选用承插氩弧焊式管件。不锈钢波纹管另算一路,壁厚不得小于 0.2mm,应符合《燃气用不锈钢波纹软管》CJ/T 197 的规定,采用卡套式管件机械连接。薄壁不锈钢管和不锈钢波纹管都必须有防外部损坏的保护措施。

这里有两个容易踩的点。一是材质要和介质对应。同一本规范对铜管就带条件:燃气中硫化氢含量大于 7mg/m³ 而小于 20mg/m³ 时,中压燃气管道应选用带耐腐蚀内衬的铜管;换到不锈钢,含硫带水的燃气同样不宜当作干燥气体来对待,介质条件最好在技术协议里写清楚。二是「薄壁」这两个字不能省。0.6mm 是下限,采购时若按装饰管那套薄壁规格去凑,壁厚下差一压,安全余量就没了。不锈钢焊管的壁厚允许偏差本身是分档的,订货时把用的标准、牌号和壁厚下限一起写进合同,比事后争论有用。

施工验收这一头,配管做完要做两次试验。按《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ 33 的做法,强度试验压力取设计压力的 1.5 倍,严密性试验压力取设计压力的 1.15 倍(设计压力小于 5kPa 时取 20kPa),严密性试验稳压 24h、每小时记录不少于 1 次,修正压力小于 133Pa 才判定合格。室内这一段按《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》CJJ 94:强度试验压力为设计压力的 1.5 倍且不得低于 0.1MPa;严密性试验低压系统取设计压力且不得低于 5kPa,居民用户稳压不少于 15min,商业和工业企业用户不少于 30min,中压及以上系统取设计压力且不得低于 0.1MPa、稳压不少于 2h。系统里带不锈钢波纹软管、覆塑铜管、铝塑复合管或耐油胶管时,稳压时间不宜少于 1h,除了逐个密封点检查,还要看外包覆层端面有没有渗漏。低压管道的严密性试验,压力计量装置要用 U 形压力计。检漏用发泡剂,接线点、阀门、表接头一个都不能跳。

医用气体:标准为什么只认无缝管

医用气体走的是另一条路。GB 50751-2012 第 5.2.3 条规定,输送医用气体的无缝不锈钢管除应符合《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T 14976 的规定外,材质性能不应低于 0Cr18Ni9,管材规格按《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T 17395,壁厚要经强度和寿命计算确定,并满足标准给出的最小壁厚要求。管件按《钢制对焊无缝管件》GB/T 12459。

为什么把焊管挡在外面?公开资料里能看到几层理由。医用氧气、氧化亚氮这类介质压力不低,管道又多在建筑内部穿行,焊缝是缺陷和泄漏概率最集中的位置,无缝管组织连续、检测边界清晰,审查上更省心。管材还要脱脂并保证内表面洁净度,无缝管内壁没有焊缝余高和热影响区,清洗和吹扫更容易做到位。再有一层是低温,装置里有些管段要跑到 -29℃ 以下,焊缝的组织和韧性不如母材稳定。

洁净度是有硬指标的。同规范第 5.2.5 条要求,所有压缩医用气体管材及附件均应严格进行脱脂;无缝不锈钢管、管件和医用气体低压软管的洁净度应达到内表面碳的残留量不超过 20mg/m²,并无毒性残留;管材应在交货前完成脱脂清洗及惰性气体吹扫后封堵。医用真空管材及附件宜作脱脂处理。第 5.2.6 条要求管材有明确标记,至少包含制造商名称或注册商标、产品类型、规格,以及可溯源的批次号或生产日期。第 5.2.7 条要求成品弯头半径不应小于管道外径,机械弯管或煨弯弯头的半径不应小于管道外径的 3 到 5 倍。第 5.2.8 条要求阀门使用铜或不锈钢材质的等通径阀门,需要焊接连接的阀门两端应带预制的连接用短管。管道法兰应与管道同类材料,垫片宜采用金属材质。

焊缝检测有明确比例。第 10.2.15 条规定,高压医用气体管道、中压不锈钢材质氧气和氧化亚氮气体管道,以及 -29℃ 以下低温管道的焊缝,应做 100% 的射线照相检测,质量不得低于Ⅱ级,角焊缝为Ⅲ级;中压医用气体管道和低压不锈钢材质医用氧气、氧化亚氮、二氧化碳、氮气管道,以及壁厚不超过 2.0mm 的不锈钢材质低压医用气体管道,应做 10% 的射线照相检测,质量不得低于Ⅲ级。焊缝射线照相合格率应为 100%,每条焊缝补焊不应超过 2 次。第 10.2.14 条还要求现场焊缝抽检率为 0.5%、各系统焊缝抽检数量不应少于 10 条,抽样焊缝沿纵向切开检查,管道及焊缝内部应清洁,无氧化物和其他杂质残留。

压力试验和泄漏试验同样分档。第 10.2.18 条:高压、中压医用气体管道做液压试验,试验压力为管道设计压力的 1.5 倍,试验结束立即吹除残余液体;液压试验介质可采用洁净水,不锈钢管道或设备试验用水的氯离子含量不得超过 25×10⁻⁶;低压医用气体管道和医用真空管道做气压试验,介质用洁净空气或干燥、无油的氮气,低压医用气体管道试验压力为设计压力的 1.15 倍,医用真空管道为 0.2MPa;压力试验应维持试验压力至少 10min,管道无泄漏、外观无变形为合格。第 10.2.19 条要求做 24h 泄漏性试验:压缩医用气体管道试验压力取管道设计压力,真空管道取真空压力 70kPa;未接入终端组件时小时泄漏率不应超过 0.05%,接入供应末端设施后,不超过 200 床位的系统应小于 0.5%,800 床位以上的系统应小于 0.2%。

施工习惯上还有几条业内通用的做法:切割用机械或等离子,不用火焰切割,也不带油润滑;不锈钢焊口用氩弧焊、管内充氩保护,尽量做到单面焊双面成形;管道吹扫用干燥无油空气或氮气,流速不宜低于 20m/s,吹到出口白布擦不出污渍为止;支吊架单独设置,不与电缆、燃气管共架。这几步多做一点,验收时就少一次返工。

氧气管道:一般场所能用焊管,撞击场合不行

氧气这条线要看 GB 16912-2008《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》。这本规程的管材选用表把氧气管道分成「一般场所」和几个特殊位置,管材按类别和工作压力对号。不锈钢焊接钢管可以用在工作压力不超过 10MPa 的一般场所;但阀门后 5 倍公称直径(且不小于 1.5m)范围、调节阀组前后各 5 倍公称直径范围、氧压车间内部、放散阀后这些位置不允许使用,液氧管道也不允许。这些位置的共同点是撞击场合:气流方向突然改变或产生旋涡,氧气中夹带的颗粒会撞向管壁,撞击和摩擦带来的局部升温,是氧气管道燃爆最现实的激发能源之一。一句话概括,直管段这类一般场所可以用焊管,撞击场合和液氧段要用不锈钢无缝钢管或者铜及铜合金管。

流速也有表可查。同规程表 9 规定,碳钢管道在工作压力大于 0.1MPa 且不大于 1.0MPa 时,最高允许流速为 20m/s;1.0MPa 到 3.0MPa 时 15m/s;超过 3.0MPa 不允许使用。奥氏体不锈钢管道压力不大于 0.1MPa 时 30m/s,0.1MPa 到 1.0MPa 时 25m/s;压力更高时改用压力与流速的乘积来控制,撞击场合 p·v 不大于 45MPa·m/s,非撞击场合不大于 80MPa·m/s。撞击场合和非撞击场合的区别,标准里给了定义:使流体流动方向突然改变或产生旋涡、从而引起流体中颗粒对管壁撞击的位置,叫撞击场合,否则叫非撞击场合。最高允许流速指的是管系最低工作压力、最高工作温度时的实际流速。

氧气还多两条硬规矩。一是无油:与氧接触的部位要严格脱脂,脱脂按《脱脂工程施工及验收规范》HG 20202 执行,脱脂后用不含油的干空气或氮气吹净;检修或长期停用后重新投用,同样要预先用无油压缩空气或氮气彻底吹扫。二是防静电:氧气管道要有可靠的导除静电接地装置,接地电阻不大于 10Ω,法兰间电阻小于 0.03Ω。氧气调节阀前应设置定期清洗的过滤器,过滤器壳体用不锈钢或铜及铜合金,滤网宜优先用镍铜合金或铜合金,网孔尺寸宜为 0.16mm 到 0.25mm。操作细节上,手动氧气阀门要缓慢开启,操作人员站在阀门侧面,阀前后压差降到 0.3MPa 以内再操作,工作压力大于 0.1MPa 时不应选用闸阀。

采购和合同,把这几条写进去

落到订单上,气体管道用的不锈钢管最容易含糊的是三处。用途写不写清楚:医用气体、城镇燃气、工业氧气对应的标准和管材形态完全不同,合同里只写「不锈钢管」,供方按哪个标准交货都有话说。状态和报告齐不齐:医用气体管要脱脂、要封堵、要洁净度记录,燃气用薄壁管要写明壁厚下限和连接方式,氧气用管要写明脱脂要求和流速条件。试验和检测写没写:射线检测比例、压力试验压力、泄漏率指标、试压用水的氯离子含量,这些都该进技术协议,别等验收时才补。

到货验收可以抓这几样。材质证明书上的标准号和牌号是否对得上,奥氏体不锈钢的成分是否满足 0Cr18Ni9 或更高;管材标记是否完整、批次是否可溯源;医用气体管有没有脱脂记录和封堵,内表面是否清洁;外观有无划伤、压痕和锈点,管端有无毛刺;同批管实测壁厚是否满足下限要求。气体管道最怕的是把隐患装进去,一根管子或一道焊缝出的问题,代价远不止一根管子。

数据来源:来自公开网络。

钢管动力,关联公众号:钢标控。

医用气体管道能不能用不锈钢焊管?

不能。《医用气体工程技术规范》GB 50751-2012 第 5.2.1 条规定,除设计真空压力低于 27kPa 的真空管道外,医用气体的管材均应采用无缝铜管或无缝不锈钢管,标准没有给焊接钢管留余地。无缝不锈钢管除应符合 GB/T 14976《流体输送用不锈钢无缝钢管》,材质性能不应低于 0Cr18Ni9,规格按 GB/T 17395,壁厚还要经强度与寿命计算确定并满足最小壁厚要求。想把焊管用在医用气体系统上,最现实的阻碍在审查环节,材料一报就会被卡住。

城镇燃气管道为什么反而点名用焊管?

因为城镇燃气室内管道压力不高、走向分散、接头多。《城镇燃气设计规范》GB 50028-2006(2020 年版)第 10.2.6 条规定,室内燃气管道选用薄壁不锈钢管时,壁厚不得小于 0.6mm(DN15 及以上),质量应符合《流体输送用不锈钢焊接钢管》GB/T 12771,连接采用承插氩弧焊式管件或卡套式管件,并宜优先选用承插氩弧焊式。焊管可以做出长定尺、壁厚均匀的管材,现场接头少,反而更适配这种场景。前提是壁厚、连接和试验都满足规范,不是随便一根焊管都能上。另外不锈钢波纹管是另一路,壁厚不小于 0.2mm,按《燃气用不锈钢波纹软管》CJ/T 197 执行。

氧气管道哪些位置能用不锈钢焊管,哪些必须用无缝管?

按《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》GB 16912-2008 的管材选用表,不锈钢焊接钢管可以用在工作压力不超过 10MPa 的一般场所;阀门后 5 倍公称直径(不小于 1.5m)范围、调节阀组前后各 5 倍公称直径范围、氧压车间内部、放散阀后不允许使用,液氧管道也不允许。这些位置属于撞击场合,氧气中夹带的颗粒会撞击管壁,局部升温会引发燃爆。这些部位要用不锈钢无缝钢管,或者铜及铜合金管。选材前先把整条管线分成一般场所和撞击场合,再对号入座。

医用气体和氧气管道为什么非要脱脂,怎么验证?

目的是断掉着火源和污染源。氧气与油脂接触会剧烈氧化放热,高压纯氧管里的一层油膜就是隐患;医用气体要保证管内洁净,残留的油、锈和颗粒会随气体进入呼吸系统。做法上,脱脂按《脱脂工程施工及验收规范》HG 20202 执行,脱脂后用不含油的干空气或氮气吹净,已脱脂和未脱脂的材料要分区存放、挂牌标识,严禁混用。《医用气体工程技术规范》GB 50751-2012 第 5.2.5 条给出了可量化的指标:无缝不锈钢管、管件和低压软管的洁净度应达到内表面碳的残留量不超过 20mg/m²、无毒性残留,管材应在交货前完成脱脂清洗及惰性气体吹扫后封堵。现场判断常用无油白绸布擦拭,无油污杂质为合格。

气体管道的试压和检漏,压力和时间怎么定?

按介质和场所分三套。埋地输配燃气按《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ 33,强度试验取设计压力的 1.5 倍,严密性试验取 1.15 倍(设计压力小于 5kPa 时取 20kPa),稳压 24h、每小时记录不少于 1 次,修正压力小于 133Pa 为合格。室内燃气按 CJJ 94,强度试验为设计压力 1.5 倍且不低于 0.1MPa;严密性试验低压系统取设计压力且不低于 5kPa,居民用户稳压不少于 15min,商业和工业企业用户不少于 30min,中压及以上系统稳压不少于 2h。医用气体按 GB 50751-2012,高压、中压管道液压试验取设计压力 1.5 倍,低压气压试验取 1.15 倍,真空管道 0.2MPa,维持至少 10min,另做 24h 泄漏性试验,未接入终端组件时小时泄漏率不超过 0.05%。检漏用发泡剂逐点查,低压管道用 U 形压力计。

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