燃气工程中镀锌钢管连接方式的应用分析摘要：镀锌管在燃气行业中得到了广泛的应用，本文通过对镀锌钢管的特点和应用方面的经济技术分析，提出不同连接
形式的应用建议及质量控制措施。关键词：燃气工程；镀锌钢管；连接方式；应用分析；ApplicationAnalysisof
ConnectionModeofGalvanizedSteelPipeinGasEngineeringAbstra
ct:Galvanizedpipeshavebeenwidelyusedingasindustry.Based
ontheeconomicandtechnicalanalysisofthecharacteristicsan
dapplicationofgalvanizedpipes,theapplicationsuggestionsan
dqualitycontrolmeasuresofdifferentconnectionformsareput
forward.Keywords:gasengineering;galvanizedsteelpipe;connec
tionmode;applicationanalysis;1镀锌钢管的连接形式要求镀锌钢管由于其表面的镀锌层在空气中能够
形成致密氧化物保护层，故耐腐蚀性良好，即使在被焊接、划伤的情况下，由于Zn-Fe原电池的存在，相对活泼的镀锌部分可以作为牺牲阳极，
延缓钢管的锈蚀，因此在燃气工程中得到广泛应用。在实际应用中，主要连接方式有螺纹连接和焊接两种方式,其应用部位及要求各有不同。关于镀
锌钢管的应用及连接形式，相关规范规定如下：①GB50028《城镇燃气设计规范》10.2.4规定：钢管连接时，室内低压燃气管道、室
外压力小于等于0.2MPa的燃气管道，可采用螺纹连接；管道直接大于DN100时不宜选用螺纹连接。②CJJ94《城镇燃气室内工程施工
与质量验收规范》1）公称直径小于等于DN50且为低压时宜采用镀锌钢管和镀锌管件。2）公称直径不大于DN50镀锌钢管应采用螺纹连接；
当必须采用其他连接形式时，应采取相应的措施。3）设计压力大于或等于10kPa的管道及布置在地下室、半地下室或地上密闭空间内的管道，
应采用焊接的连接方式。根据以上规范：对于室内燃气管道，公称直径不大于DN50且设计压力小于10kPa时，宜采用镀锌钢管且应采用螺纹
连接；当设计压力大于等于10kPa时，考虑到室内管件量大、面广、缺乏经常性维护、与用户安全关系密切，且管径大于DN50时，螺纹的加
工与连接质量不太稳定，故应采用焊接形式；对于室外燃气管道，压力不大于0.2MPa、或者不大于DN100时可选用螺纹连接。但一般DN
50以上钢管即采用焊接，有的燃气公司采用镀锌钢管焊接的连接方式。2镀锌钢管的焊接存在问题及实验分析2.1镀锌管采用焊接方式存在
的问题当镀锌管采用焊接方式连接时，由于其基材一般为Q235B，具有可焊性；其影响焊接的主要因素是镀锌层。镀锌管镀锌层一般为20um
厚，锌的熔点在419℃，沸点908℃左右。焊接时，在电弧的热作用之下，坡口表面及边缘处的锌层熔化成液体浮在熔池表面或在焊缝根部位置
，由于锌在铁中具有较大固溶度，锌液体沿晶界深入浸蚀焊缝金属，低熔点锌形成“液体金属脆化”，这些脆性使焊缝金属塑性降低，容易受到各种
因素的制约与影响而出现裂缝和断裂现象。同时，锌的氧化、融化乃至蒸发作用，在焊接中容易产生裂纹、气孔、夹渣，使得其在焊接过程中质量难
以保证；另外，如果选择焊接规范不合适，操作手法不当，很容易使焊缝边缘处的镀锌层熔化以至扩大熔化区域，破坏镀锌层，尤其是在拉长电弧和
大幅度摆动操作情况下，增宽熔化区域，破坏镀锌层更为严重，但燃气管道本身要求涂黄色的防腐识别漆，正好可以在焊缝部位做防腐色环识别，弥
补对镀锌防腐层的破坏。2.2焊接质量实验评定及分析为了验证镀锌钢管的焊接质量，制作了试件，通过射线探伤来验证镀锌管焊接的主要影响
因素。试验1：试焊6道焊口，均未除锌，未打坡口。无损检测结果为：只有1道焊口合格（射线探伤报告显示圆形缺陷1个），其余5道不合格
，分别为：3道口未焊透，2道焊口显示圆形缺陷＞6个；经分析，圆形缺陷为气孔应与未除锌有关系，未焊透则应是未打坡口所致。试验2：试
焊3道焊口，打坡口但未除锌，射线探伤报告显示焊口均合格，但有一道焊口圆形缺陷3个点，经分析应是未除锌导致，尽管未有不合格，但不除锌
显然还是有影响的。综合试验结果及分析，镀锌管焊接时，锌层及坡口会影响焊接质量，但是由于镀锌层附着在管道表面，只要在焊接前把镀锌层清
理干净及做好坡口，就不会产生对焊接质量的影响。3镀锌钢管螺纹连接和焊接的经济技术分析关于镀锌钢管螺纹连接和焊接的应用分析如表1：
表1镀锌钢管螺纹连接和焊接的应用分析序号内容连接方式结论焊接螺纹连接1工程进度工序为：除锌-坡口处理--管道焊接--刷两遍防腐
漆工序为：套丝--连接件，如管箍、弯头、活接头等连接--螺纹上生胶带--用管钳拧紧。经过现场实地调研，两者在工程进度上差别不大，焊
接方式在支管连接上优势明显。2连接质量及要求需要经考核合格的专业焊工，焊口可能存在下列缺陷：1.焊接位置偏离。2.烧穿、烧融。烧穿
、烧融现象常见于焊接过程中材料质量存在问题或厚度规格不符合要求的前提下。3.未焊透、未熔合。4.咬边。螺纹连接的安装工艺要求较为简
单，普通施工人员可以轻松操作。工人水平不一导致工程施工质量参差不齐。螺纹连接可能存在漏气，原因如下：1.管道的丝扣加工不符合要求，
过深或磨损，造成螺纹连接的地方渗漏；2.螺纹接头安装时，丝扣与配件连接过松，填料安装不到位或质量不符合要求；3.管道的支架间距设置
不当、标高偏差，管道安装后整体受力不均匀，导致发生泄漏焊接人员具有较强的工作技能，由于可以有效的降低人为因素对于工程质量的影响，有
利于工程施工质量控制。3施工成本对比--经测算DN50螺纹连接比焊接施工费便宜约20元，DN40螺纹连接便宜约25元，DN25螺纹
连接便宜约8元。1.螺纹连接安装方式工程造价成本具有优势。2.但是在乡村煤改气架空管道安装过程中，如果采用螺纹连接，入户管道三通位
置无法准确定位，容易造成管道长度的增加，工程造价的提高，且管道不美观。3.采用焊接工艺时，入户立管需在主管道上焊接丝口，选取合理位
置，管道横平竖直减少拐弯点，美观且有利于成本管控。4管道运行对比1.接口处漏气较少。2.发生第三方破坏时，接口处不易断裂。1.受
温差影响和管道自身的热胀冷缩，采用螺纹连接方式的管道接口会存在漏气点。2.乡村架空管道受村庄里的房屋改建、拆除等因素影响，易发生管
道接口处断裂等情况，不利于管网安全运行。管道焊接可以有效降低后期管道运维成本，有利于后期的安全管理和运营。4应用建议综上所述，镀
锌钢管螺纹连接较为成熟，根据相关规范，室内燃气管道，公称直径不大于DN50且设计压力小于10kPa时，宜采用镀锌钢管且应采用螺纹连
接；对于设计压力大于等于10kPa的室内管道，对于DN50以上、压力大于0.2MPa的室外燃气管道，应采用焊接形式，可采用镀锌钢
管焊接方式，但应满足以下要求：①焊接方法手工电弧焊是目前管道安装中普遍采用的一种焊接方法，根据目前施工队伍的现实情况，由于手工电弧
焊相对于钨极氩弧焊价格便宜、速度快，在具备操作熟练的焊工情况下，推荐采用手工电弧焊工艺。②焊条根据镀锌管的基体材质，一般低碳钢由于
考虑易操作性，选用J422较为普遍。保证采购的是正规渠道的焊材，有质保书、合格证，符合工艺要求；焊材的验收、领发料手续要正规齐全，
焊条头回收控制严格，以保证流向、用量；焊材要严格按工艺烘烤，并一次发放不超过半天用量。同时要正确选择焊条如J421、J422、J4
23等氧化钛型和钛钙型焊条，由于这些焊条药皮中含有大量的金红石和钛铁矿，焊条的熔化率较大，相对增加了熔化速度。如果在不摆动条件下，
只是能破坏熔池前沿等镀锌层，一般不至于扩大熔化区域，可减少锌液体对焊缝金属的渗透；在采用正确的操作方法和焊接材料的情况下，可得到接
头机械性能较好，并无缺陷的焊接质量。③焊接工艺控制镀锌钢钢的焊前准备与一般的低碳钢是相同的，需要注意的是要认真处理好坡口尺寸和附近
的镀锌层。根据50236《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》中7.2.2规定：焊件组对前及焊接前，应将坡口及内外侧表面不小于20
mm范围内的杂质、污物、毛刺和镀锌层等清理干净，并不得有裂纹、夹层等缺陷，因此，为了焊透，坡口尺寸要适当，一般60～65°，要留
有一定的间隙，一般为1.5～2.5mm。为了减少锌对焊缝的渗透，在焊之前，应将坡口内的镀锌层清除以后再焊。在实际工作中，推荐集中打
坡口，不留钝边工艺进行集中控制，两层焊接工艺，减少了未焊透的可能性。关于焊接手法，在焊多层焊的第一层焊缝时，尽量使锌层熔化并使之汽
化、蒸发而逸出焊缝，可大大减少液体锌留在焊缝中，在焊角焊缝时，同样在第一层尽量使锌层熔化并使之汽化、蒸发而逸出焊缝，其方法是先将焊
条端部向前移出约5～7mm左右，当使锌层熔化后再回到原来位置继续向前施焊。再横焊和立焊时，如选用短渣焊条如J427，咬边倾向会很小
；如果采用前后往返运条技术，更可以得到无缺陷的焊接质量。焊接操作时也有需要进行管道前期的加工，如钢管管头切除后再加工，严格按照工程
施工现场进行管理，可以有效降低不可控风险。④追溯性管理在工程开始前，应该选择技术熟练、持有国家认可的焊工操作证书，进行必要的技术培训、交底，参照锅炉压力容器焊工考试规则进行现场焊工考核认可后，给予进入现场施焊的许可，并不得随意更换，保证施焊该管道焊工人员相对稳定。同时，焊接位置、焊口编号等数据应有详细的记录、检查和验收，确保焊接复合设计要求，一旦发现问题可以顺利、快速追究责任到位，对不合格焊缝进行返修，工程施工质量可以得到保障。施工企业通过培训和管理可以有效控制管道焊接过程中人为因素的影响，提高焊接施工人员对于焊接缺陷的控制和预防能力。 |
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