简析法兰式金属软管在城镇燃气管道中的工程应用.pdf

安全管理与完整性18简析法兰式金属软管在城镇燃气管道中的工程应用林海春 张双财 徐 鑫（中特检管道工程（北京）有限公司 北京 100013）摘 要：随着燃气的广泛应用和行业发展，燃气管道的安全隐患愈加明显，燃气爆炸事故也频频发生，因此燃气管道施工及使用管理要求显得越来越重要。法兰式金属软管作为城镇燃气管道常用设备，其施工及使用管理方面仍存在空缺。本文主要从法兰式金属软管工程应用的现状出发，对存在的问题进行研究和分析，归纳和总结城镇燃气用法兰式金属软管工程应用的建议和意见。关键词：燃气管道 法兰式金属软管 工程应用 Analysis of Engineering Application of Flanged Metal Hose for City Gas PipelineLin Haichun Zhang Shuangcai Xu Xin (China Special Equipment Pipeline Engineering(Beijing)Co.,Ltd.Beijing 100013)Abstract With the wide application and industry development of gas,safety hazards of gas pipeline become more obvious,explosion accidents also occur frequently,engineering application requirements become more and more important.Flanged metal hose as common equipment of city gas pipeline,there are still vacancies in its engineering application.This paper mainly starts from the status quo of engineering application,analyzes on the existing problems,summarizes suggestions on engineering application of flanged metal hose for city gas.Keywords Gas pipeline Flange type metallic hose Engineering application中图分类号：X933.4 文献标志码：B文章编号：1673-257X(2023)S2-0018-03 DOI:10.3969/j.issn.1673-257X.2023.S2.004作者简介：林海春（1990 )，男，本科，工程师，从事压力管道检验检测工作。通讯作者：林海春，E-mail:。（收稿日期：2022-10-17）清洁能源天然气已经作为最佳选择普遍应用于工商业和居民生活中。目前国内燃气使用规模不断增长，燃气安全隐患点多面广，燃气爆炸事故不断发生。燃气施工及使用管理是城市安全运行管理的重要内容，直接关系人民群众生命和财产安全。法兰式金属软管（简称金属软管）是广泛应用于各类管路中柔性联接的元件（如图 1 所示），它具有良好的柔软性、抗疲劳性及承压高、耐温性好、耐腐蚀、密封性强、吸收震动、重量轻等诸多优点，广泛应用于航空航天、石油化工、钢铁、电力、造纸、建筑、交通等行业中1。随着燃气管网的密集敷设和安装，面对地基下沉、安装应力、位置受限等诸多因素影响，金属软管的良好特性将这些难题逐一解决，使其也广泛应用于城镇燃气管道中。目前，应用于城镇中压燃气管道的金属软管，缺少相关文件和规定来规范化和标准化工程应用，使得在日常使用过程中极可能“带病”运行，最后软管破裂导致燃气泄漏，给燃气的输送带来极大的安全隐患，因此金属软管的质量直接影响管道系统的安全使用。图 1 金属软管结构示意?第 39 卷 增刊 2 安全管理与完整性191 金属软管概述1.1 基本定义金属软管主要由螺旋波纹管、钢带网套和法兰接头组成（见图 2），公称尺寸范围为 DN4 DN800 mm，设计压力范围为 0.6 35.0 MPa，输送介质为气体、液化气体、液体等，工作温度范围为-196 450，波纹管和网套材质常为不锈钢，法兰材质因使用温度不同而不同。成型过程一般是先将波纹管、网套、压网环焊接成一个整体，再与接头进行焊接1。金属软管承压能力高，能补偿较大的横向位移，网套允许一定程度的轴向伸长，但是焊接过程中同一部位会涉及多种材料、不同壁厚的多次焊接，对于焊接工艺和焊工技能要求高，该部位也是最薄弱环节。图 2 法兰金属软管（实物）1.2 基本性能要求 金属软管的基本性能要求应满足 GB/T 145252010波纹金属软管通用技术条件，该规范从外观、尺寸、焊缝、性能等方面对金属软管作了明确要求，其检验项目、方法和类别见表 1。序号检验项目检验方法检验类别1外观采用目视法和手感法对内外表面进行检查出厂检验和型式试验2尺寸不用软管长度规定了长度极限偏差出厂检验和型式试验3焊缝纵焊缝和环焊缝依据买卖方约定进行射线检测，其余焊缝进行渗透检测（用于中压燃气管道）买卖方约定和型式试验4性能耐压采用水压试验或气压试验出厂检验和型式试验气密设计压力进行气密试验出厂检验和型式试验弯曲分为静态和动态，规定了最少弯曲次数和最小弯曲半径型式试验爆破软管和网套规定了最小爆破压力型式试验表 1 检验项目、方法和类别依据 GB/T 145252010 中产品检验的规定，产品出厂检验中本体焊缝的无损检测要求并不是强制性，而是依据买卖双方意愿来定，且本体焊缝无损检测并不是全部采用可追溯性检测方法；弯曲和爆破试验也是非强制性条款。型式试验一般只是在制造和增项制造许可等情况时才会进行2。1.3 法律法规要求1）TSG D70022006压力管道元件型式试验规则中附件 E1.1 条规定，“压力管道用补偿器必须进行型式试验的典型产品如下：（2）金属软管”；E1.2条对型式试验项目及其内容作了明确要求。2）特种设备目录（国质检锅200431 号）规定，压力管道元件补偿器类别里包括金属波纹管，代码为 7520；质检总局关于修订特种设备目录的 公告（2014 年第 114 号）中压力管道元件补偿器类别里无金属波纹管这一项，其已经被删除，见表 2。特种设备目录（2004 年旧版）特种设备目录（2014 年新版）代码种类类别品种代码种类类别品种7000压力管道元件7000压力管道元件7500补偿器7500补偿器7510金属波纹膨胀节7510金属波纹膨胀节7520金属波纹管表 2 特种设备目录对比3）市场监管总局关于特种设备行政许可有关事项的公告（2021 年第 41 号）（以下简称行政许可）中附件 1 特种设备生产单位许可目录中注三规定，安全阀、紧急切断阀、压力管道元件制造许可参数级别中设备类别补偿器中品种只有金属波纹膨胀节，无金属波纹管。依据现行特种设备目录（2014 年新版）和行政许可规定，金属软管已不属于特种设备范畴，且不需要制造许可，相对应的型式试验也不作强制要求。2 施工管理2.1 安装过程某市所处地区平均海拔为 2 000 m，最高温度为34，最低温度为-15。该市燃气公司中压燃气设计压力为 0.4 MPa，埋地管和架空管通过法兰式金属软管水平或垂直安装方式进行连接，见图 3 和图 4。安全管理与完整性20图 3 金属软管水平连接图图 4 金属软管垂直连接图2.2 相关问题1)非压力管道元件的安装质量控制。中压燃气管道属于压力管道范畴，金属软管属于该管线一部分，但金属软管仅有第三方检验报告；设计图纸对金属软管安装等环节未作明确要求，只在材料表中进行数量规定，未明确安装质量要求；压力试验过程中将金属软管串联起来进行了验收，其单体未进行单独 验收。2)安装变形量控制。引出管和调压箱立管的建设由燃气公司不同部门主管、不同施工机组施工，造成两者工期不同，两管之间预留位置便是金属软管变形量，可能因空间不足、安装不规范，对软管施加额外应力。3)安装环境因素控制。管线施工完成回填后，因建筑物地基沉降会引发燃气管道的沉降，尤其是绿化带、道路、景观地基易发生沉降。施工时未考虑沉降带来的变形和应力。2.3 建议建议金属软管安装时应将其保持自由状态下直线安装，不得强行挤压和弯曲；对金属软管进行水压试验，试验压力参照压力管道验收规范执行。3 使用管理3.1 相关问题1)管线下沉是通过地面下沉带动的，而地下管线的运行状况难以观察、预测和判断，使得管线下沉金属软管变形量无法量化，存在一定安全隐患3。2)燃气管道定期检验中，金属软管因不属于特种设备，也未做检验检测，日常巡检中未对管线下沉进行检查。3)金属软管使用寿命无相关规定，使用方也未做相关验证，仅从安装方便角度出发，未考虑金属软管疲劳周期等因素。3.2 建议建议按照年度进行管线下沉测量，规定下沉下限值；对法兰连接处不定期进行泄漏检测；参照定期检验内容对金属软管进行检验检测，及时查缺补漏解决安全隐患；进行使用工况分析和疲劳试验，确定金属软管的使用年限。4 结束语特种设备目录（2014 年新版）和行政许可中删除金属软管后，对该类产品的监管和检验处于空白期，如果金属软管继续在燃气管道中使用，首先加强制造企业的质量管控；其次从行业平台出发，建立健全金属软管的行业标准，实施质量与技术验证试验；最后，规范化施工和使用管理，为城镇燃气安全运行做好保障。参考文献1 齐金祥,陈四平,肖进荣,等.浅谈储罐抗震金属软管及金属波纹补偿器的设计及应用 C./中国机械工程学会压力容器分会膨胀节专业委员会.膨胀节技术进展：第十六届全国膨胀节学术会议论文集.中国科学技术大学出版社,2021:226-234.2 于振毅,刘波,李建平.金属波纹软管的检测技术和方法 J.管道技术与设备,2002(02):38-40+42.3 桂阳,李勇华.不锈钢金属软管在燃气管道沉降中的工程应用 J.广东化工,2010,37(10):155-156+166.