薄壁不锈钢管在我国的应用前景

王怡筠（上海建科检验有限公司，上海 201108）

中华人民共和国住房和城乡建设部与国家市场监督管理总局联合发布了 2019 版的《建筑给水排水设计标准》，自 2020 年 3 月 1 日起实施。标准中 3.5.2 节中提及“室内的给水管道，应选用耐腐蚀和安装连接方便可靠的管材，可采用不锈钢管、铜管、塑料给水管和金属塑料复合管及经防腐处理的钢管。高层建筑给水立管不宜采用塑料管。” 而在标准 2003 版中的 3.5.2 节中提及“室内的给水管道，应选用耐腐蚀和安装连接方便可靠的管材，可采用塑料给水管、塑料和金属复合管、铜管、不锈钢管及经可靠防腐处理的钢管”。不锈钢管在 2003 版标准中是第四顺位，而在 2019 版标准中为第一顺位，足见国家层面对不锈钢管应用的重视。

1 薄壁不锈钢管的材质

不锈钢是通过所含的铬元素在表面形成钝化膜，保护钢材不受氧化，从而达到“不锈”的效果。目前制作薄壁不锈钢管材的典型材料选用 304 不锈钢、316 不锈钢等。S 30408 不锈钢（牌号 06 Cr 19 Ni 10）适用于饮用净水、生活饮用水、空气、医用气体、冷水、热水等管道使用；S 30403 不锈钢（牌号 022 Cr 19 Ni 10）适用于饮用净水、冷水、热水等管道使用；S31608 不锈钢（牌号06 Cr 17 Ni 12 Mo 2）适用于耐腐蚀性比 06 Cr 19 Ni 10 高的场合；S 31603 不锈钢（牌号 022 Cr 17 Ni 12 Mo 2）适用于耐腐蚀性比 06 Cr 17 Ni 12 Mo 2 高的场合。当遇到介质中含较高氯离子的使用环境时，应使用 S 11972 不锈钢（牌号 019 Cr 19 Mo 2 NbTi）。不锈钢材质同时具有较高的强度和良好的延展性，在 GB/T 19228.2—2011《不锈钢卡压式管件组件第 2 部分:连接用薄壁不锈钢管》对 S 30403 薄壁不锈钢管（牌号 022 Cr 19 Ni 10）非热处理状态的技术要求为抗拉强度 ≥480 MPa，断后伸长率 ≥25%[1]。以外径 20 mm，公称壁厚 1.2 mm 的 S 30403 薄壁不锈钢管为例，其最大拉力至少为 34 kN。

2 国外的发展情况

国外对不锈钢管材的开发应用较早，美国于 1960 年代开始使用不锈钢管作为输水管，并于 1990 年代大量盛行。其他西方发达国家，如德国、英国、澳大利亚等也相继采用不锈钢管作为输水管从而解决水管渗漏和水质问题。

在亚洲，日本为较早使用不锈钢管输水管的国家，至今超过 40 a。

3 国内发展

国内薄壁不锈钢管是 1990 年代末才问世的新型管材，但当时由于价格因素，加之施工工艺尚不成熟，以及配套标准与规范的不完善，不锈钢管道并没有得到广泛的使用及认可。

随着时间的推移，关于不锈钢管道的标准及规程逐步推出愈发完善。截止 2021 年 10 月，有效的国家标准有 4份，分别是 GB/T 3089—2020《不锈钢极薄壁无缝钢管》、GB/T 19228.1—2011《不锈钢卡压式管件组件 第 1 部分：卡压式管件》、GB/T 19228.2—2011《不锈钢卡压式管件组件 第2部分:连接用薄壁不锈钢管》；行业标准有 6 份，分别是 CJ/T 151—2016《薄壁不锈钢管》、CJ/T 152—2016《薄壁不锈钢卡压式和沟槽式管件》、CJ/T 232—2006《薄壁不锈钢内插卡压式管材及管件》、CJ/T 463—2014《薄壁不锈钢承插压合式管件》、CJ/T 466—2014《燃气输送用不锈钢管及双卡压式管件》、CJ/T 520—2017《齿环卡压式薄壁不锈钢管件》；技术规程 7 份，分别是 CECS 135—2002《建筑给水超薄壁不锈钢塑料复合管管道工程技术规程》、T/CECS 153—2018《建筑给水薄壁不锈钢管管道工程技术规程》、T/CECS 277-2021《建筑给水排水薄壁不锈钢管连接技术规程》、CECS 229—2008《自动水灭火系统薄壁不锈钢管管道工程技术规程》、CECS 403—2015《建筑排水不锈钢管道工程技术规程》、CECS 423—2016《卡粘式连接薄壁不锈钢管道工程技术规程》、CECS 461—2016《双卡压式连接不锈钢燃气管道技术规程》、GB/T 33926—2017《不锈钢环压式管件》。随着相关标准及技术规程制定和修订，标准和技术规程已经覆盖了给排水、燃气、消防等方面。

同时，社会相关方面也对薄壁不锈钢管的实际应用、材料性能方面的优势、未来的使用前景进行了研究。

冯绍桢[2]在其研究中认为将薄壁不锈钢管应用在居民低压系统上，不仅使得管道更为美观，同时也提升小区的品质。由于薄壁不锈钢管的安装需要专用工具，可以很好的避免用户私接管道，提高了使用天然气的安全性。薄壁不锈钢管而且具有维护量少和寿命长的优点。

吉艳琴[3]等将薄壁不锈钢管、钢管、碳钢管、复合管及塑料管进行了比较，认为薄壁不锈钢管具有成本低廉，安装简单，使用安全可靠的优点，能够替代其他燃气管材广泛应用于中低压燃气管道中。

沙丹丹[4]将薄壁不锈钢管和传统的镀锌钢管进行了比较，认为薄壁不锈钢管具有使用寿命长、安全性好、物理性能好、安装方便以及寿命周期成本低的特点，可以推动消防工程建设使用方面更好的发展。

高昂[5]等从材料与加工工艺、应用场景及对水质影响等几个方面将塑料管道与薄壁不锈钢管等进行了比较，认为这两类产品会有交叉、会有竞争，但更多的是互补。

4 薄壁不锈钢管的连接方式

通过对标准及技术规范的研究，薄壁不锈钢管道连接方式以卡压方式为主，根据其不同的工作原理，有以下几种连接方式。

4.1 卡压式连接

GB/T 19228.1—2011《不锈钢卡压式管件组件》：以带有特种密封圈的承口管件连接管道，用专用工具压紧管口而起密封和紧固作用的一种连接方式。根据端口卡压连接方式分为 D 型和 S 型两种。D 型为管件承口端部无延伸直段的卡压连接，S 型为管件承口端部有延伸直段的卡压连接。

4.2 环压式连接

GB/T 33926—2017《不锈钢环压式管件》：用专用工具将管件连同圆筒形橡胶密封圈与不锈钢管子沿圆周方向向内挤压为一体的一种管道机械连接方式。

4.3 沟槽式连接

CJ/T 152—2016《薄壁不锈钢卡压式和沟槽式管件》：采用带有卡箍接、橡胶密封圈和紧固螺栓组成的快速安装管道的一种连接方式。

4.4 卡粘式连接

CECS 423—2016《卡粘式连接薄壁不锈钢管道工程技术规程》：卡压粘结连接、环压粘结连接和螺纹卡压粘结连接的总称。这三种连接方式分别以卡压连接方式、环压连接方式、螺纹卡压连接方式以保证连接机械强度，以厌氧胶粘结连接方式以保证连接部位密封性的连接方式。

4.5 齿环卡压式连接

CJ/T 520—2017《齿环卡压式薄壁不锈钢管件》：采用带有抗拔齿环、弹性橡胶O型密封圈的承口管件连接管道，用专用卡压式工具压紧管口而起密封和紧固作用的一种连接方式。

5 结 语

尽管薄壁不锈钢管近几年才被批量用于供水和燃气等领域，但由于其自身的材料特性，拥有较多的牌号可适用于不同的应用场景，加之薄壁不锈钢管多种的连接方式，牌号与连接方式的两两组合形式多变，可满足不同的需求。随着薄壁不锈钢管应用效果的不断显现，必然会取得社会的更多关注，从研发到生产，从设计到施工，从应用到使用，不断促进整个行业的发展。薄壁不锈钢管在供水、燃气、消防、排水等领域的应用都有很好的前景，在我国拥有广阔的发展空间。