1．1 概述　　市政管道主要包括给水管道、污水管道、雨水管道以及热力管道与燃气管道等，根据管道输送介质、压力，管道的材料不尽相同。在市政建设中使用的压力管道通常有金属管道、钢筋混凝土管道和塑料管道或由上述三类管道通过特殊工艺加工结合在一起的复合管道等，而排除污水和雨水通常采用重力流管道，对管道的强度要求可以适当降低，除上述管道可以采用外，还可以采用混凝土管、陶土管、缸瓦管等。1．1．1 管道的公称直径　　我国管材的规格由国家标准(代号GB)规定，这对于生产使用有很大的方便。国外基本上没有国家标准，都是各企业制定自己的企标，例如对我国影响最深的日本久保田标准便是该企业的企标。　　公称直径是为了使管道、管件和阀门之间具有互换性而规定的一种通用直径，用符号DN表示，单位是mm。公称直径在我国曾用符号De表示，国际通用DN表示，符号后面用数字注明公称直径的数值，如公称直径为125mm的管材表示为DN125。公称直径是控制管材设计及制造规格的一种标准直径，与管内径相接近。公称直径从1～4 000mm共分65个级别，其中6mm、10mm、15mm、20mm、25mm、40mm、50mm、80mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、1000mm、1100mm、1 200mm、1 300mm、1 400mm、1 500mm、1 600mm等28个规格是工程上常用的通径规格。　　管材及管件的实际生产制造规格如下：　　①阀门等附件，其公称直径等于其实际内径；　　②内螺纹管件，公称直径等于其内径；　　③各种管材，公称直径既不等于其实际内径，也不等于其实际外径，只是个名义直径。但无论管材的实际内径和外径的数值是多少，只要其公称直径相同，就可用相同公称直径的管件相连接，具有通用性和互换性。1．1．2 管材的承压能力1．1．2．1 公称压力　　一般以介质温度200℃时，管道或附件所能承受的压力作为耐压强度标准，称为公称压力，用符号PN表示。例如：公称压力1．6MPa，应写作PN1．6，压力单位为兆帕(MPa)。　　我国管材公称压力的分级，根据GB 1048—90规定，共有30个级别：0．05MPa、0．1MPa、0．25MPa、0．4MPa、0．6MPa、0．8MPa、1．0MPa、1．6MPa、2．0MPa、2．5MPa、4．0MPa、5．0MPa、6．3MPa、10．0MPa、15．0MPa、16．0MPa、20．0MPa、25．0MPa、28．0MPa、32．0MPa、42．0MPa、50．0MPa、63．0MPa、80．0MPa、100．0MPa、125．0MPa、160．0MPa、200．0MPa、250．0MPa、335．0MPa。1．1．2．2 试验压力　　管材出厂前，为检验其机械强度和严密性能，一般以压力试验来确定，用来进行压力试验的压力标准，称为试验压力，以符号户，表示。压力试验又分为水压试验和气压试验，试验压力一般为公称压力的1．5～2倍，这是在常温条件下制定的检验管材机械强度和严密性的标准。一般按国家标准规定的数值检验，也可根据下式计算取值：
式中　ps——试验压力，MPa；　　　S——管材壁厚，mm；　　　R——允许应力，MPa；　　　Dw——管材允许应力，mm。　　水压试验：ps＝设计工作压力X试验的安全系数(安装规范为1．5倍)，　　气压试验：ps＝设计工作压力X试验的安全系数(安装规范为1．25倍)。1．1．2．3 工作压力　　管材不但承受介质的压力作用，同时还承受介质的温度作用。材料在不同温度条件下具有不同的机械强度，因而其允许承受的介质工作压力是随介质温度不同而不同。根据介质温度确定管材所承受压力的强度标准，称为工作压力，以符号pt表示，t用介质温度数值的1／10整数值，例如P20、P30…分别表示管材在介质温度为200℃，300℃允许的工作压力。　　对于碳素钢管材，工程上将其工作温度应用范围0～450℃分为8级，每级的公称压力与工作压力的换算对应关系如下：　　Ⅰ级温度为0～20℃，工作压力＝1．20×公称压力；　　Ⅱ级温度为20～200℃，工作压力＝1．00×公称压力；　　Ⅲ级温度为200～250℃，工作压力＝0．92×公称压力，　　Ⅳ级温度为250～300℃，工作压力＝0．82×公称压力；　　Ⅴ级温度为350～350℃，工作压力＝0．73×公称压力；　　Ⅵ级温度为350～400℃，工作压力＝0．64×公称压力；　　Ⅶ级温度为400～425℃，工作压力＝0．58×公称压力；　　Ⅷ级温度为425～450℃，工作压力＝0．45×公称压力。1．1．3 对各类管材的要求1．1．3．1 对给水管材的要求　　选用给水管材应符合以下条件：①能承受所需的内压；②具备一定的抗外载荷能力；③长期输水后，内壁光滑，能保持相当好的输水能力，④与水接触不产生有毒物质，安装方便，维修简单，⑤耐腐蚀，使用年限长；⑥可就地取材，造价低。　　除考虑上述条件之外，还应根据不同地区的特点和供应运输等条件进行综合比较。　　目前在给水工程中常用的管材主要有铸铁管、球墨铸铁管、钢管和塑料管等，铜管因其价格偏高，仅在高级建筑室内给水中偶尔使用，而石棉水泥管因管身过脆极易损坏，特别在有地震作用的地区，破损率极大，再加上可能存在致癌的影响，现在大多数国家已不采用，属于被逐步淘汰的品种。1．1．3．2 对排水管材的要求　　排水管道必须具有足够的强度，以承受外部的载荷和内部的水压，为了保证运输和施工中不致破裂，也必须使管道具有足够的强度。排水管道还应能抵抗污水中杂质的冲刷磨损，也应该具有抗腐蚀的能力，以免在污水或地下水的侵蚀作用下很快损坏。排水管道必须不透水，以防止污水渗出或地下水渗入。排水管道内壁应光滑，使水流阻力尽量减小，另外应就地取材，并考虑到快速施工的可能，尽量节省造价。　　室外排水多采用预制的混凝土管和钢筋混凝土管；陶土管用黏土成形经焙烧而成，表面无釉，一般用于浅埋的排水管道，如雨水口连接管，一般口径较小，缸瓦管由黏土成形经焙烧而成，有单面釉和双面釉两种产品，普遍用于生活污水管道和酸性废水管道；陶瓷管由高岭土等材料成形后焙烧而成，为高级耐腐蚀管道；塑料管道种类很多，用于排水的有硬聚氯乙烯管，口径一般在630mm以内。当管道设计口径大于1500mm时常建造大型排水渠道。建造大型排水渠道的建筑材料常用的有砖、石、陶土块、混凝土块、钢筋混凝土块和钢筋混凝土等。　　室外给水排水常用管材见表1—1。
表1-1 室外给水排水常用管材
给水管、室外消火栓管、微酸性生产排水管
承插连接、法兰连接
钢筋混凝土管、石棉水泥管
生活给水、生活污水
承插连接、法兰连接
给水管、排水管
承插连接、法兰连接、热熔连接1．1．3．3 对热力管道的要求　　热力管道按输送的介质不同可分为热水管道和蒸汽管道两种，按管道敷设的区域分类可分为室外热力管道和室内热力管道，按介质的工作压力分类可分为高、中、低压三类。 　　供热管道通常采用钢管。钢管的最大优点是能承受较大的内压力和动载荷，管道连接简便；缺点是钢管内部及外部易于腐蚀。室内供暖管道常采用水煤气输送钢管，室外供热管道常采用无缝钢管。对φ219以上的管道，目前多采用螺旋焊缝钢管。管道钢材号应符合表1—2的规定。
表1-2 热力网管道钢材钢号及适用范围
PN≤1.0MPa　　t≤150
PN≤1.6MPa　　t≤300
A3g、A3R、20、20g及低合金钢
可用于本规范适用范围的全部参数
不限　　铝及铝合金管道常用作热交换设备的盘管。铜管常用来制作热交换设备、氟利昂制冷设备以及对介质清洁度要求较高的管道。　　热力网管道所用的变径管应采用压制或钢板卷制。其材质应不低于管道钢材质量。壁厚不小于管道壁厚。　　随着材料的发展，供热管道也有采用石棉水泥管、塑料管道等来代替钢管的，如目前PPR管在热水管道上得到了广泛的应用。1．1．3．4 对燃气管道的要求　　城市燃气管道，按燃气压力户一般分为；低压燃气管道(p≤0．01MPa)、中压燃气管道(0．01MPa＜p≤0．4MPa)、次高压燃气管道(0．4MPa＜p≤1．6MPa)、高压燃气管道(1．6MPa＜p≤4．0MPa)。　　燃气管道要承受很大压力并输送大量有毒、易燃、易爆的气体，任何程度的泄漏和管道断裂将会导致爆炸、火灾、人身伤亡和环境污染，造成重大的经济损失。所以，要求燃气管道有足够的机械强度(抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击韧性)，焊接性好，而且要有不透气性。　　燃气管道主要使用钢管、铸铁管和塑料管等。燃气高压、中压管道通常采用钢管，管径较大时选用螺纹钢管，低压采用钢管或铸铁管。塑料管多用于工作压力小于或等于0．4MPa的室外地下管道。阀件多用铁壳铁芯，如果输送介质为脱硫煤气，可以使用铜质密封圈的阀门。　　燃气用的铸铁管用灰口铸铁铸成，塑性好，切断、钻孔方便，抗腐蚀性好，使用寿命长。与钢管相比金属消耗多，重量大，质脆易断裂。在燃气发展初期，地下燃气管道多采用灰铁管，近来燃气管道多用球墨铸铁管和钢管。对于区域调压的低压管道，建议采用球墨铸铁管。　　燃气管线用钢管除必须满足强度要求(力学性能)和焊接性能外，还需根据环境温度、管径大小、输送压力及输送介质的腐蚀性等条件，考虑钢材的冲击韧性、韧脆转变温度和耐腐蚀性能。　　燃气管道用的钢管应具备出厂质量证明书，各种技术指标应符合现行有关标准的规定。此外，还要进行外观检查。管道表面应光滑，无裂纹、夹渣、重皮、锈蚀和凹陷，钢管外径的偏差不得超过允许值。焊缝钢管的焊缝质量必须保证。　　适用于燃气管道的塑料管主要是聚乙烯管，其性能稳定，脆化温度低(-80℃)，具有质轻、耐腐蚀及良好的抗冲击性能，材质伸长率大，可弯曲使用，内壁光滑、管道长、接口少，运输施工方便、劳动强度低。　　目前国内聚乙烯燃气管分为SDR11和SDR17．6两个系列。SDR11系列宜用于输送人工煤气、天然气、液化石油气(气态)；SDR17．6系列宜用于输送天然气。　　输送不同种类燃气的聚乙烯管最大允许工作压力应符合表1—3规定。
表1-3 不同种类燃气的聚乙烯管最大允许工作压力
最大允许工作压力/MPa
液化石油气(气态)
—　　聚乙烯燃气管道最大允许工作压力，除应符合表1—3规定外，在不同温度下的允许工作压力还应符合表1—4的规定。
表1—4 不同温度下的允许工作压力
工作温度t/℃
允许工作压力/MPa
0.0075　　聚乙烯燃气管道在输送其他成分组成的燃气时，必须经过充分论证。并在安全性能得到保证后，可参考以上相似的气种确定允许工作压力。聚乙烯燃气管道在输送不含冷凝液的人工煤气时，工作压力可适当提高，但不宜超过0．2MPa，在输送不含冷凝液的气态液化石油气时，工作压力可适当提高，但不宜超过0．3MPa。1．1．3．5 管路附件选用要求　　弯头、异径管、三通、法兰、盲板、补偿器、紧固件等的选用应以设计图为依据。如设计无明确规定一般应根据管材进行选用，无缝钢管一般用在承压管道，法兰连接管路附件应选用焊铆接，对于压力较低的水煤气管道，为维护检修方便应选用丝接管件和管路附件。1．1．4 管道检验　　由于各种工程对管道有着不同的要求，各种材质的管道又具有不同的施工方法。材料的好坏直接影响着工程质量。因此，材料使用前应进行以下各项检查。1．1．4．1 一般检查　　管道、管道附件(以下简称管件)、阀门及卷管板材必须有制造厂的合格证明书，否则应补所缺项目的检验，其指标应符合国家或部颁技术标准。　　管道与管件、阀门质量的好坏，直接影响着工程质量，在使用前一定要按设计要求核对其规格、材质、型号，并应进行外观质量检查，其表面应符合以下各项要求：　　①无裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷；　　②不超过壁厚负偏差的锈蚀或凹陷；　　③螺纹密封面良好，精度及粗糙度应达到设计要求或制造标准；　　④合金钢应有材质标志。1．1．4．2 钢管检验　　所有钢管使用前除检查以上项目外，还应检查外径及壁厚，同时尺寸偏差应符合钢管制造标准。高压钢管应具有制造厂的合格证明书，在证明书上应注明：供方名称或代号；需方名称或代号；合同号；钢号；炉罐号、批号和重量；品种名称和尺寸；化学成分；试验结果(包括参考性指标)；标准编号。　　高压钢管验收时，如有下列情况之一，则应进行校验性检查。　　①证明书与到货钢管的钢号或炉罐号不符。　　②钢管或标牌上无钢号、炉罐号。　　钢管的表面焊缝外观质量、管道几何尺寸的允许偏差应符合表1—5～表1—8中的规定。
表1—5 直焊缝卷管管节几何尺寸允许偏差
允许偏差/mm
直径D≤600mm管道的周长
直径D＞600mm管道的周长
其他部位圆度
端面垂直度
0.001D，且不大于1.5
用弧长1/6D且不小于300mm的弧形板测理与管内壁或外壁纵缝处形成的空隙，其间隙为0.1t+2，且不大于4；距管端200mm纵缝处的间隙不大于2　　注：D为直径，单位为mm，t为壁厚，单位为mm。
表1—6 焊缝外观质量标准
不得有熔化金属流到焊缝外未熔化的母材上，焊缝和热影响区表面不得有裂纹、气孔、弧坑和灰潭等缺陷；表面光顺、均匀，焊道与母材应平缓过渡过
应焊出坡口边缘2～3mm
小于或等于1+0.2倍坡口边缘宽度，且不大于4mm
深度小于等于0.5mm，焊缝隙两侧咬边总长不得超过焊缝长度的10％，且连续长不大于100mm
小于或等于0.2t，且不大于2mm
不允许　　注：t为壁厚，单位为mm。
表1—7 焊接钢管整圆后端部直径的允许偏差／mm
表1—8 管道端部圆度／mm
16　　管道端面平整度包括管道端面垂直度和管端切口两项要求。管道端面应垂直于管道中心线，不垂直偏差不应大于管道外径的1％，且不大于3mm。1．1．4．3 铸铁管检验　　铸铁管内外涂防锈沥青一层，铸铁给水管内还需涂水泥一层，以防止内壁积水垢。合格的铸铁管应有制造厂的名称或商标、制造日期及工作压力符号等标记。对铸铁管、管件还应进行外规检查，每批抽10％检查其表面状况、涂漆质量及尺寸偏差。且内外表面的深层应完整、光洁，附着牢固。　　管材表面不得有裂纹、凹凸不平等妨碍使用的缺陷。承插部分不得有粘砂及凸起，其他部分不得有大于2mm厚的粘砂及5mm高的凸起；承口的根部不得有凹陷，其他部分的局部凹陷不得大于5mm：机械加工部位的轻微孔穴不大于1／3厚度，且不大于5mm，间断凹陷，局部重皮及疤痕的深度不大于5％壁厚加2mm，环状重皮及划伤的深度不大于5％壁厚加1mm。　　检查管材破裂，可用小锤轻轻敲打管口、管身，破裂处发声嘶哑，有破裂的管材不能使用。　　对承口内部、插口端部的沥青可用气焊、喷灯烤掉。对飞刺和铸砂可用砂轮磨掉，或用錾子剔除。　　承插口配合的环向间隙，应满足接口嵌缝的需要。　　采用橡胶圈柔性接口的铸铁管、球铁管，承插口的内外工作面应光滑、轮廓清晰，不得有影响接口密封性的缺陷。　　法兰和螺栓应满足有关标准的要求。法兰与管道或管件的中心线应垂直，两端法兰应平行。法兰面应有凸台和密封沟。法兰接口的垫圈和螺栓应逐个试安。　　对内衬水泥砂浆防腐层进行检查，如有缺陷或损坏，应按产品说明书的要求修补、养护。　　铸铁管、管件的尺寸允许偏差应符合表1—9的要求。
表1—9 铸铁管、管件尺寸允许偏差
承插口环境E/mm
承插口深度H/mm
管道平直度/(mm/m)
200≤DN≤450
1.5　　铸铁管或管件，如无制造厂的水压试验资料时，在使用前应每批抽10％作水压试验，如有不合格，则应逐根检查。1．1．4．4 塑料管道检验　　检验内容包括验收产品合格证、产品使用说明书、质量保证书和各项性能检验报告等有关资料。检验管材、管件时，应在同一批中抽样，并按国家现行标准进行规格尺寸和外观性能检查，必要时进行全面测试。　　(1)硬聚氯乙烯给水管材的技术指标　　外观：内外壁光滑、清洁、无划伤等缺陷，不允许有气泡、裂口、明显凹陷、杂质、颜色不均、分解变色等，管端平整并与轴线垂直。　　密度：kg／m3，维卡软化温度≥76℃；吸水性≤40g／m2；扁平试验：压至外径1／2无裂缝，耐丙酮性：不允许分层或碎裂；纵向回缩率：≤5％；落锤冲击试验；10次冲击9次不破裂；氯乙烯单位含量：≤1mg／kg，重金属(以Pb计)含量：≤1mg／L。　　(2)硬聚氯乙烯排水管管材的技术要求　　颜色：一般为浅灰色，也可供需双方商定。　　外观：管材内外壁应光滑、平整；不允许有气泡、裂口和明显的痕纹、凹陷、色泽不均及分解变色线等；管材两端面应与轴线垂直切平；管材直线公差应小于1％；管材同一截面壁厚偏差不得超过14％；维卡软化温度≥79℃；扁平试验：压至外径1／2时，无裂缝；落锤冲击试验：不破裂；液压试验：压力1．25MPa，1min无渗漏；纵向尺寸变化率土2．5％。1．1．4．5 钢筋混凝土管检验　　在管材运至目的地时应进行以下质检。　　①管径、管材长度、工作压力、标记、制管日期、管内外表面质量、砼与钢管之间无裂隙现象。　　②管内外表面质量包括平整度，无露筋、无残缺、蜂窝、裂缝、空鼓、剥落、浮渣、露石碰伤等缺陷，承插口金属面防腐良好，光洁、五脏物。可用重为250g的轻锤检查保护层空鼓情况。　　③管道必须有合格证书，质量应满足国家现行标准《预应力混凝土输水管(振动挤压工艺)》或《预应力混凝土输水管(管芯绕丝工艺)》以及厂标(企业标准)的技术要求。　　④管承口外表面应有标记，管道应附有出厂证明书，证明管道型号及出厂水压试验结果，制造及出厂日期，并须有质量检查部门签章。用尺量并记录每根管的承口内径，插口外径及其椭圆度，承插口配合的环形间隙，应满足选配胶圈的要求。承插口工作面应光滑平整，局部凹凸度用尺量不超过2mm。　　⑤钢筋混凝土管材的空鼓问题要特别注意，若钢筒与砼之间出现空鼓或裂隙，将会使接触钢筒面砼中的碱析出，最终导致钢筒锈蚀，管材报废。尤其是离心成形的管材，更应加强这方面的管理与检查。　　⑥砼与水泥砂浆表面出现裂缝是常见的，若管道内表面出现的纵向裂缝宽度小于0．1mm、裂缝轴向长度小于150mm、螺旋状和环状裂缝宽度小于0．25mm、距管端300mm以内的环向裂缝宽度小于0．4mm时通常是容许的，这类裂缝在管道覆土及通水后一般会自行愈合，不能自愈时可进行修补，若管道内表面出现的纵向裂缝宽度大于0．5mm时，该管应报废。　　⑦对出厂日期过长(跨季)，质量有所下降的管道应经水压试验合格，方可使用。1．1．4．6 管路附件的检验　　所谓管件是指管道安装时所用的弯头、三通、四通、异径管、法兰、盲板、管箍、柔口等。管件在材质、连接方式、承受内压的能力及规格品种上与管材基本相同，管件的壁厚均较管材为厚，力学强度的检验方法也与管材不同。管件安装前应进行检查，其尺寸偏差应符合现行的部颁标准，材质应符合设计要求。　　高压管件、中压焊接管件应核对制造厂的合格证书，并确认下列项目符合国家或部颁标准：①化学成分；②热处理后的力学性能；③合金钢管件的金相分析结果(也可用热处理状态说明代替)；④高压管件的无损探伤结果。　　法兰密封面应平整光洁，不得有毛刺及径向沟槽。法兰螺纹部分应完整，无损伤、凸凹法兰应能自然嵌合，凸面的高度不得低于凹槽的深度；螺栓及螺母的螺纹应完整，无伤痕、毛刺等缺陷。螺栓与螺母应配合良好，无松动或卡涩现象；各种垫片应符合下列要求：石棉橡胶、橡胶、塑料等非金属垫片应质地柔韧、无老化变质或分层现象，表面不应有折损、皱纹等缺陷；金属垫片的加工尺寸、精度、粗糙度及硬度应符合要求，表面无裂纹、毛刺、凹槽、径向划痕及锈斑等缺陷；包金属及缠绕式垫片不应有径向划痕、松散、翘曲等缺陷。1．2 钢管1．2．1 钢材　　制造钢管所用的钢板有镇静钢和沸腾钢两种。镇静钢是在浇注钢锭前先进行脱氧，因此其机械性能、韧性、焊接性，以及高、低温状态下的稳定性都较沸腾钢好。输水干管及锅炉底部都采用镇静钢。沸腾钢在钢号后面加有“F”的字样，如Q235F，而镇静钢则不加注字，不可混淆。输水管道中，常用的是普通碳素钢Q235，为一般建筑通用，水、煤气管道都采用这种钢材。1．2．2 钢管的品种和规格1．2．2．1 水煤气输送钢管　　水煤气输送钢管是按GB／T 和GB／T 标准制造，因有焊接缝，称为有缝钢管。常用在室内给水、采暖和煤气管道工程中，故称水煤气输送钢管。这种管材多采用螺纹连接，为便于螺纹加工，管材多用碳素软钢制造，故俗称熟铁管。根据管材是否镀锌，又分为镀锌钢管(俗称白铁管)和不镀锌钢管(俗称黑铁管)。按其壁厚分两种规格：普通管，适用于公称压力PN≤1．0MPa；加厚管，适用于公称压力PN≤1．6MPa。规格以公称直径表示，如DN25。出厂时有管端带螺纹和不带螺纹两种。　　有缝钢管又称焊接钢管，分为低压流体输送钢管与卷焊钢管。有缝钢管管径用公称直径表示。低压流体输送钢管分不镀锌钢管(黑铁管)和镀锌钢管(白铁管)，应用于小直径的低压管道上，如给水管道、煤气管道、热水管道、蒸汽管道、碱液及废气管道、压缩空气管道。卷焊钢管是由钢板卷制，采用直缝或者螺旋焊缝制成，主要用于大直径低压管道，如热力管网或煤气管网。给水管道上使用的一般是直缝焊接钢管，至于螺旋卷焊的钢管，虽然在工厂中可大量生产，但因其焊缝多，在防腐层施工上不好处理，故在给水工程中较少采用。钢管在室外给水管网中一般用于大口径(DN600以上)给水管道，或者穿越铁路、河谷等地区。　　钢管表面镀锌是为防锈防腐蚀，适用于生活饮用水水管或某些水质要求较高的工业用水水管，以免影响水质。　　钢管能耐高压。普通级的钢管试验水压都要达到3～6MPa，按试验压力为工作压力的1．5倍，折算其工作压力为2～4MPa，远远超过灰铸管所规定的数值，也超过了球铁管的规定数值。　　从材质上讲，钢管具有能耐高压、韧性好、管壁薄、重量轻、运输方便、管身长、接口少等优点，但耐锈蚀性差，必须进行外防腐处理。1．2．2．2 无缝钢管　　按照GB／T 标准，用普通碳素钢、优质碳素钢、普通低合金钢和合金结构生产的无缝钢管，有冷拔和热轧两种。冷拔管：公称直径5～20mm，壁厚2．5～14mm。热轧管：公称直径32～630mm，壁厚2．5～75mm。同一公称直径的无缝钢管有多种壁厚，满足不同的压力需求，适用范围广，故无缝钢管规格，一般不用公称直径表示，而用外径与壁厚的乘积表示，如φ33mm×4．5mm。无缝钢管在暖通空调工程中多用在锅炉旁、热力站工艺管道，制冷与制冷站工艺管道，以及供热外网工程中。　　除上述一般无缝钢管外，还有锅炉专用无缝钢管，按GB／T 标准，用10、20优质碳素钢制造，用于锅炉制造和安装工程中。无缝钢管的供货长度分为普通长度、定尺长度和倍尺长度三种。普通长度，热轧管为3～12．5m。冷拔管为1．5～9m。定尺长度，即按用户提出的管长尺寸订货。倍尺长度，按某一长度的倍数供货。如按2．0m的倍长供货即2m、6m、8m、…。普通碳素钢，供货时只提供力学性能条件；优质碳素钢和合金钢管，供货时同时提供力学性能指标和化学成分分析结果。　　无缝钢管强度高，广泛用于压力较高的管道，例如热力管道、氨制冷管道、压缩空气管道、氧气管道、乙炔管道，以及除强腐蚀性介质以外的各种化工管道。1．2．2．3 螺旋缝焊接钢管　　螺旋缝焊接钢管，一般用A2、A3、A4、B2、B3等普通碳素钢和16Mn低合金钢制造。根据SY／T 标准，采用双面自动埋弧焊接。生产规格系列为：φ219～720mm、厚度δ=7～10mm，其中φ529～720mm有单面焊和双面焊两种。在供热工程中，一般用在蒸汽、凝水、热水和水煤气等室外管道和长距离输送管道。适用于介质压力p≤2MPa，介质温度t≤200℃范围。螺旋缝焊接钢管的规格也和无缝钢管一样，不用公称直径表示，而用外径与壁厚的乘积表示。1．2．2．4 直缝卷制焊接钢管　　直缝焊接钢管。按照G13／T1标准，其公称直径规格为DN50～1 200mm，壁厚3～12mm。在暖通空调工程中多用在室外汽、水和废气等管道上，适用于压力PN≤1．6MPa，介质温度t≤200℃范围。 1．2．3 钢管的选用1．2．3．1 选用依据　　钢管的选用方法一般是先根据介质的性质和参数、温度和压力，选出符合工作条件要求的几种管材，然后再作进一步的技术经济比较，最后选定所需用管材，可参考下列步骤选用：　　①确定钢管的钢种和钢号；　　②确定钢管的类别和品种；　　③确定钢管的厚度。　　工程上常用的管材品种有：普通碳钢、优质碳钢、普通低合金钢、合金结构钢、不锈耐酸钢、耐热钢、超低碳不锈钢、合金镍不锈钢等。管道的壁厚一般与耐压能力成正比，耐温则与钢号种类有关。工程中常用的钢管管材品种及其应用范围见表1—10。
表1—10 钢管选用参考表
公称直径/mm
使用温度/℃
适用压力/MPa
水煤气输送钢管
螺旋焊缝电焊管
Q235，Q235F
直缝电焊钢管
Q235，Q235F
20，20g，16Mn
10，20，16Mn
-40～-701．2．3．2 钢管壁厚验算　　在施工过程中，常发生管材代用问题，需要对代用材料进行强度验算。具体说，即对管材的壁厚进行校核。管道在运行中，同时受到介质的压力作用、重力的载荷作用、温度应力作用，还要考虑环境腐蚀影响，受力计算较为复杂。工程中常采用下面简化计算方法：
S=Sy+C (1—2)式中　S——计算壁厚，mm；　　　Sy——按介质压力计算的壁厚，mm；　　　C——壁厚附加值，mm。　　(1)Sy的计算
式中　Dw——管道外径，mm；　　　[σ]——管材许用应力，MPa；　　　p——介质压力，MPa；　　　φ——焊缝系数；无缝管φ＝1，焊接管φ＝0．8。　　(2)壁厚附加值C的确定
C＝C1+C2+C3 (1—4)式中　C1——壁厚负公差，mm，　　　
，C1＜0．5时取0．5；　　　C2——螺纹深度，mm，1．162～1．479；　　　C3——腐蚀裕度，mm，1．5～5；　　　m——钢管壁厚负公差的百分数。1．2．4 钢制管件1．2．4．1 水煤气输送钢管件　　水煤气管管件，由可锻铸铁和软钢制造，多为圆柱内螺纹，用作管道接头连接用，根据是否镀锌分为白铁管件和黑铁管件。可锻铸铁管件，适用于公称压力PN≤0．8MPa，为增加其机械强度，管件两端部有环形凸沿。软钢管件，适用于公称压力PN≤1． 6MPa。为了便于连接作业，设有纵向对称的两个凸棱。管件规格用公称直径DN表示，但根据在管道安装连接中的用途分为下列几种。　　①管道延长连接用，如管箍、外丝等；　　②管道分支连接用，如三通、四通等；　　③管道改变方向连接用，如各种规格的弯头；　　④管道碰头连接用，如活接头、长丝根母；　　⑤管道变径连接用，如补心、异径管箍；　　⑥管道堵口用，如丝堵、管道帽等。　　各种管件的形状构造见图1—1，对于三通、四通管件，有同径、异径之分。1．2．4．2 无缝及螺旋缝钢管管件　　无缝钢管和螺旋缝钢管，在工程安装中多采用焊接连接工艺，故相应的接头管件较少。目前，除冲压弯头、挤压三通等少数管件有成品出售外，大部分管件都由施工企业在管道加工厂或施工现场加工制作。根据其制作方法，分为两类：一是用压制法、热推弯法、管段弯制法等制作的无缝管件。二是用管段或钢板焊制成的有缝管件。
图1—1 无缝及螺旋缝钢管管件 1．3 铸铁管材　　铸铁管用作给水管道，主要有灰铁管和球墨铸铁管，管长一般在4～6m。承插式接口的铸铁管内径从100mm到1200mm不等。制造工艺有砂型铸造、离心铸造和连续铸造，砂型铸造的插口端部有小台，对填塞油麻或橡胶圈有利。在铸造铸铁管的工艺中，有在内、外壁喷涂沥青的工序，或用水泥砂浆衬里以起到耐腐蚀作用。现行铸铁管国家标准见表1—11。1．3．1 灰铸铁管　　铸铁管的材质一般为灰铸铁，化学成分为C=3％～3．3％；Si＝1．5％～2．2％；Mn＝0．5％～0．9％；P≤0．4％；S≤0．12％。世界上使用铸铁管输水已有200余年的历史，在我国也有百年的历史，其中灰铁管以其能耐一般常用水压(工作压力≤0．75MPa)，强度方面可满足通常的需要(抗拉强度1．4MPa，抗弯强度2．4～3．4MPa)，且安装简便、价格便宜，在我国给水管网中使用率约占总长度的40％～90％；铸铁管还具有耐腐蚀的特点，仅在表面涂上一层沥青便能使用上百年而不致锈坏。此外从材质上讲，加工切割都比较容易，打孔车丝也很方便，其不足之处是重量较大。
表1—11 现行铸铁管国家标准
&　　 根据工作压力不同，砂型离心铸铁管分为P、G二级，连续铸铁管分为LA、A、B三级。1．3．2 球墨铸铁管　　球墨铸铁管简称球铁管，是铸铁管中新发展的品种，20世纪40年代美国最先发明，由于其优异的性能，很快被全世界推广采用。　　球铁管与灰铁管的不同点是对原铁成分的严格精选，然后在熔化了的铁水中加入镁和镁合金等碱土金属，使铁中石墨呈球状存在，大大提高了抗拉、抗弯强度(抗拉强度＞4．2MPa、抗弯强度＞6MPa)，与钢的强度几乎相等。球铁管还具有很好的韧性，在压环试验中将压环的直径压扁到直径的50％时，环两侧管壁上都不会发生裂纹。　　球铁管除具备了灰铁管所有的如抗腐蚀、易加工等优点之外，还具有很好的延伸率，而且管壁厚度只有灰铁的2／3，因此可大量节省钢铁。球铁管耐热性能良好，除广泛用于给排水管网中，还广泛用于热力管道。球墨铸铁管道使用年限优于钢管和灰铁管，目前美国、日本、法国、德国等国家都大量采用球铁管。我国自20世纪70年代也开始制造球铁管用于输配水管道上，而且逐年发展。　　球铁管按照加工工艺又分为退火球墨铸铁管和铸态球墨铸铁管，均采用柔性接口。在我国国家标准中规定了退火离心铸造输水用球墨铸铁直管、管件、胶圈等的技术要求。球铁管按照壁厚或承压能力分为K8、K9、K10、K11、K12五级，凡合同中不注明者按K9供货。1．3．3 铸铁管件　　我国常用的DN75mm以上铸铁管件标准多为日本久保田规格，这是历史形成的结果。室外常用的大口径管件有十字管、丁字管、两合三通和卡箍(人字柔口、可挠接头)等，见表1—12。其连接方式有承插口连接和机械接口。
表1—12 大口径铸铁管臀件
&1．4 逆料管　　塑料以合成树脂为主要成分，是一种高分子材料。它具有许多独特的优异性能，特别是重量轻、耐腐蚀性能好，广泛用于民用给排水、化工管道、电线保护管等。　　德国在1937年首先采用硬聚氯乙烯塑料管作为供排水及酸等腐蚀性强的液体的输送管道。60多年来，塑料管的优越性已逐步被人们所认识，并被世界各国逐步采用，特别是西欧、美、日等国已普遍应用。我国塑料管生产始于1958年，20世纪60年代初曾少量用于农村给水管道，但由于多方面的原因，长期以来未能得到很好的推广应用。1981年国家科委为推动化学建材新技术的开发工作，成立了化学建材专业组，首先将硬聚氯乙烯管道在排水管道中推广应用，之后又在给水管道中推广应用。年建设部和中国标准化协会相继颁布了与塑料管相关的工程建设和产品标准。现在我国推广应用塑料管道的各方面条件都已比较成熟，如生产技术和工艺，有了很大的提高，已接近或达到了国际水平。聚氯乙烯树脂的生产及辅剂的生产产量、品种及质量都有较大的提高和发展，我国塑料管的生产和应用必将取得更大的发展。1．4．1 塑料管道的性质及分类1．4．1．1 塑料管道的性质　　塑料管道均由合成树脂，并附加一些辅助性稳定性原料，经过一定的工艺过程如注塑、挤压、焊接等制成，因而具有一般塑料的共同特性。　　①密度较小，在1．0～1．6g／cm3之间，比金属管材轻得多，安装方便。　　②具有一定的机械强度，能承受一定的拉力和压力。但耐热性差，随着温度升高，易软化，机械强度也随之下降。　　③塑料管道是电的不良导体，具有绝缘性，常用作电线、电缆的套管。　　④由于塑料具有热塑性，可多次反复加热仍具有可塑性，因而特别适用于焊接，熔点低，焊接手段简单。　　⑤塑料管道具有较大的线膨胀性。在管道工程中，需要对直线管道的热膨胀进行补偿。　　⑥耐腐蚀性能良好，塑料管道不易被氧化，常温下很稳定。除某些强氧化剂如硝酸等外，几乎不与任何酸、碱、盐溶液发生反应，对大多数有机溶剂也不溶解。　　常用的几种塑料管道的物理和力学性能见表1—13。
表1—13 各种塑料管道的物理和力学性能一览表
密度/(g/cm3)
1.35～1.60
0.90～0.91
1.03～1.07
马丁耐热度/℃
线膨胀系数/K-1
(6～8)×10-5
(10.8～11.2)×10-5
(6.0～13)×10-5
热导率/[W/(m·k)]
抗拉强度/MPa
冲击韧性/[(N·cm)/cm]
抗拉断裂度/MPa
热变形温度/℃
96～1161．4．1．2 塑料管道的分类　　塑料管大致有下列几类：无毒硬聚氯乙烯(UPVC)管材与管件；高密度聚乙烯(HDPE)管材与管件；其他热塑性塑料管材与管件，如聚丙烯(PP)管、交联聚乙烯(PEX)管、聚丁烯(PB)管、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯(ABS)管、氯化聚氯乙烯(CPVC)管等；五层铝塑复合管(交联聚乙烯—胶黏剂—铝—胶黏剂—交联聚乙烯)等。　　①按主要成分可分为：聚氯乙烯(PVC)管道、聚乙烯(PE)管道、聚丙烯(PP)管道、酚醛塑料管、ABS管道。　　②按合成树脂的性质可分为热塑性塑料和热固性塑料，管道通常使用的PVC、PE、PP、ABS管均为热塑性塑料。热固性塑料不能进行热加工，如酚醛塑料管。1．4．2 各类塑料管的特点1．4．2．1 硬质聚氯乙烯(UPVC或RPVC)塑料管　　硬聚氯乙烯管是目前国内外都在大力发展和应用的新型化学建材，管材长度一般为4m、6m、8m、12m，也可由供需双方商定。该管是以XS—5型或XS-6型聚氯乙烯树脂为基料，加入辅剂，用双螺杆机挤出成形，管件采用注塑工艺成形。　　它与金属管道相比，具有以下特点。　　①重量轻，是同尺寸钢管重量的1／8～1／5。　　②能耗低，生产能耗仅为钢材和铝材的1／4～1／8，输水能耗只有铸铁能耗的50％。　　③耐腐蚀性好，可耐多种酸、碱、盐等化学物质的侵蚀。　　④电绝缘性能好，体积比电阻约为(1～3)×1015Ω·cm，击穿电压达23～28kV／mm，可作电线绝缘套管。　　⑤输送流体阻力小。　　⑥可粘接，亦可胶圈柔性接口，安装、维修方便。　　其缺点是机械强度只有钢管的1／8；使用温度在-15～65℃；膨胀系数较大，温度增加1℃时每米管增长0．059mm，因而安装过程中必须考虑温度补偿装置；在低温下输送液体时，容易冻裂；此外刚性较差，相当于碳钢的1／26；不易弯曲，运输不便。　　该管适用于给水、排水、灌溉、供气、排气、工矿业工艺管道，邮电局线、电缆套管。用作输送食品及饮用水时，必须对管道进行卫生检验，并符合国家标准。　　为了避免硬聚氯乙烯管的脆性，国内外均已开发了耐冲击型的管材。近年来我国一些大城市对于埋地的DN≤400mm的供水管道，或DN≤800mm的低压源头引水管，均使用胶圈柔性连接的硬聚氯乙烯管，而不再使用镀锌钢管。常用室外给水硬聚氯乙烯管材规格见表1—14。
表1-14 室外给水硬聚氯乙烯管材规格
额定压力0.63MPa
额定压力1.00MPa
1.7　　为了使硬聚氯乙烯给水管材达到卫生性能要求，在成形加工手段上必须采用低剪切作用排气式异向双螺旋杆挤出机进行成形生产，而且保证生产过程中排气操作，以降低管材中氯乙烯单体含量。该生产工艺物料在料筒内停留时间短，在配方中可不用或少用含铅稳定剂。　　生活饮用水用硬聚氯乙烯管材和管件的卫生性能应满足以下要求。　　①不得使水产生气味、味道和颜色。　　②所有原料中氯乙烯单体含量应小于5mg／kg，所有助剂应确保管材和管件长期的卫生性能。　　③铅的萃取值：第一次小于1．0mg／L，第三次小于0．3mg／L，锡的萃取值：第三次小于0．02mg／L，镉的萃取值：三次萃取液每次不大于0．01mg／L；汞的萃取值；三次萃取液每次不大于0．001mg／L；氯乙烯单体含量≤1．0mg／L。　　硬聚氯乙烯排水管管材壁厚按环刚度分为2、4、8三级，管材规格用公称直径和公称壁厚表示，见表1—15。硬聚氯乙烯管应用于排水管道的实践证明，施工周期可缩短30％～50％，造价可降低30％～40％。
表1—15 室外排水用硬聚氯乙烯管外径和壁厚
公称外径/mm
公称壁厚/mm
管材系列S25，刚度等级5kPa
管材系列S20，刚度等级4kPa
管材系列S167，刚度等级8kPa
18.41．4．2．2 聚乙烯(PE)塑料管　　聚乙烯塑料管是以高密度聚乙烯(HDPE)为主要原料，加入抗氧剂、炭黑及色料等制造而成。PE管的特点是质轻、强度与重量比值高，脆化温度可达-80℃。由于其具有优良的低温性能和韧性，使其能抵抗车辆和机械振动、冻融及操作压力突然变化的破坏，施工方便、工程费用大大降低，并且由于管壁光滑，介质流动阻力小，输送介质的能耗低，还可以不受输送介质中液态烃的化学腐蚀。　　PE管中，高密度管材适用于城市燃气和天然气管道。PE燃气管材是传统钢铁燃气用管材的换代产品。高密度聚乙烯管可采用电熔、热熔焊、胶圈柔性连接，它的优点是无毒、耐腐蚀、张力大、不干裂，小口径可绕在卷盘上，安装迅速，接口量少；低密度管宜用于饮用水管、电缆导管、农业喷洒管道、泵站管道。聚乙烯管还可用于采矿业的供水、排水管。　　PE给水管材是传统的钢铁管材、聚氯乙烯饮用水管的换代产品。聚乙烯管材重量轻、强度高、耐腐蚀、不结垢、使用寿命长，在一定温度、压力环境下可使用50年，是优良的绿色化学建材。　　近年国外高密度聚乙烯管用量增长速度快，主要是用于供水管接至住宅的小口径进水管道上。国内目前有DN≤200mm的系列产品，用量有逐年增大的趋向。　　(1)高密度聚乙烯(HDPE)管　　适用于小口径住宅用管，适用温度-70～95℃，脆化温度-80℃；管材长度至少为4m，管材同一截面的壁厚极限偏差不超过14％。它具有刚性高、韧性好、耐磨、内壁光滑、抗高压等特性，欧美国家中在相当范围内取代了钢管、铸铁管等。其缺点是只可电熔或热熔胶圈柔性连接，不适合户外受紫外线照射用管。　　高密度聚乙烯管管材规格见表1—16，其成本高于UPVC管，低于PEX管和PAP铝塑管。
表1—16 高密度聚乙烯管管材规格
公称外径/mm
公称壁厚/mm
压力等级0.25MPa
压力等级0.4MPa
压力等级0.6MPa
压力等级1.0MPa
28.6　　注：壁厚是以20℃时环向(诱导)应力5MPa确定的，公称压力是管材在20℃下输送水的工作压力。　　(2)交联聚乙烯(PEX)管　　PEX管一般为DN63～140mm小口径管道，适用于卫生指标、质量等要求较高的住宅给水，以及医药用管。其优点是耐高、低温性能好，耐受温度范围可在-70～110℃，软化温度为130℃；另外其抗振性好，弯曲性、强度优于铝塑管；缺点是价格略高于铝塑管，国内生产企业不多。1．4．2．3 聚丙烯(PP)塑料管　　聚丙烯塑料管是由丙烯—乙烯共聚物加入稳定剂，经挤出成形而成。PP管表面硬度高、表面光滑，流体阻力小，使用温度范围在100℃以下。PP管虽表面硬度高，使用仍需防止擦伤，在装运和施工过程中仍应防止与坚硬的物体接触，更要避免碰撞。　　按照轻工总会标准SG 246—81推荐，PP管在20℃下使用20年的设计应力为5．5MPa。　　聚丙烯管多用作化学废液的排放、盐水管道，并由于其材质轻、吸水性差以及耐土壤腐蚀，常用于农田灌溉、水处理及农村供水系统。由于PP管具有坚硬、耐热、防腐，使用寿命在50年以上和价廉(比镀锌管便宜一半)等特点，将小口径PP管按房屋温度梯度差别埋在地坪混凝土内，管内水的温度在65℃以下，可将地面温度加热到26～28℃，与一般暖气设备相比可节约能耗的20％。　　聚丙烯管以热熔连接为最可靠。可卸接口则一般采用螺纹连接。熔接方法与聚乙烯管热熔连接相同。　　三型聚丙烯(PPR)管适用于0～95℃，软化温度130℃。其优点为保温性略好于UP—VC、PEX管(厚度较厚)，可用于热水管，接头的可靠性较高；其缺点是温度低于零度及紫外线照射时较易出现龟裂，安装较麻烦，采用热熔连接，搬运不方便，成本高于UPVC管。1．4．2．4 ABS(丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物)管　　ABS即为丙烯腈—丁二烯—苯乙烯塑料，它综合了丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚物各组分的特点，通过不同的配方，可以满足不同的需要。用于管和管件的ABS，丁二烯最少含量为6％，丙烯腈为15％，苯乙烯为25％。　　ABS管材质轻，抗冲击性能好，工作压力高，密封性能好，化学性能稳定，无毒、无味，使用温度范围广，可在-40～80℃，使用寿命长；不受电腐蚀和土壤腐蚀；表面光滑，流体阻力小，具有优良的抗沉积性，并能保持热量，不使油污固化、结渣和堵塞管道，在受到较高的屈服应变时，能回复到原尺寸而不损坏。有极高的韧性，能避免严寒天气条件下装卸运输的损坏。因此ABS管适用于工作温度较高的管道，并常用作卫生洁具下水管。输气管、排污管、地下电缆导管、高腐蚀工业管管道，适用于地埋管线并可取代不锈钢管和钢管等管材。使用温度宜在90℃以下。　　ABS管可采用粘接。在与其他管道连接时，可用螺纹、法兰等接口。但由于ABS管不能进行螺纹切削，因而螺纹连接应采用注塑螺纹管件。产品安装采用承插式连接，使用溶剂型黏合剂粘接密封，施工简便效果好，固化速度快，黏合强度高，因此可杜绝一般管道的跑、冒、滴、漏现象。　　由于ABS管传热性差，当受阳光长期照射时会使管道向上弯曲，热源消失时又复原。所以在ABS管中配料时应添加炭黑。施工中应注意管道支撑并增加固定撑点，并避免阳光长期照射。1．4．2．5 聚丁烯(PB)塑料管　　聚丁烯是一种高分子惰性聚合物，聚丁烯管具有耐高温、耐寒冻的特点，化学稳定性好，可塑性强，无味、无毒，有多种连接方式(热粘接式接头焊接、热螺旋式现场焊接、机械夹紧式连接)，是理想的小口径供水管道新型管材，已被欧共体，美洲，亚洲的部分国家广泛采用，国内现已有产品，但原料必须进口。　　聚丁烯塑料管最大的特点是具有独特的抗蠕变(冷变形)性能。当抗拉强度在屈服极限以上时，能阻止变形，因而这种管材受荷不易破坏，反复绞缠而不折断，并具有突出的耐磨损性。PB管的许用应力为8MPa，使用温度在95℃以下。适用于地下埋设管道、给水管、热水管、冷水管及燃气管道等。正常使用寿命为50年。聚丁烯管可采用热熔连接，其连接方法与聚乙烯管相同。1．4．2．6 玻璃钢(FRP)管　　玻璃钢的基本材料为酚醛、环氧呋喃及不饱和聚酯等树脂，以玻璃纤维品为增强材料。FRP管具有强度高、质量轻、耐腐蚀、介质输送阻力小、运输方便、安装检修方便、施工工效高等优点。　　玻璃钢管适用于石油化工管道和大口径给、排水管。国外已广泛应用大口径玻璃钢管作为给水管，代替铸铁管和预应力钢筋混凝土管。1．4．2．7 铝塑复合(PAP)管　　目前复合塑料管主要有：热固性树脂玻璃钢复合热塑性塑料管材，热固性树脂玻璃钢与热固性塑料管的复合管材，不同品种热塑料的双层、多层复合管材，以及与金属复合的管材等。　　铝塑复合管是国外80年代开发的一种新型管材，于1995年开始引进我国。它由五层组成，外壁和内壁为化学交联聚乙烯，中间为一层厚约0．3mm薄铝板焊接管；铝管与内外层聚乙烯之间各由一层黏合剂牢固粘接。铝塑复合管和其他塑料管道的最大差别是它结合了塑料和金属的长处，具有质量轻、强度高、耐腐蚀、耐高温、寿命长、高阻隔性、抗静电、摩阻小、不回弹、安装简便等特点。其质量仅为同种规格镀锌钢管的1／10；在常温下爆破压力可达6MPa；可耐大多数强酸强碱的腐蚀；可在95℃、低于1MPa压力下长期工作，最高使用温度可达110℃，使用寿命可达50年；由于夹有铝层，因而可使氧气渗透率达到零；聚乙烯的摩擦系数极小，对液体的阻力仅为普通钢管的1／5，具有很好的输送能力。管径在32mm以下的管材可成盘收卷，每卷长度可超过100m。由于铝层具有很好的可塑性，因而可使管材很容易伸直和弯曲，并保持不回弹；安装时不必套丝、截断，连接十分方便。　　目前在工业发达国家已广泛应用铝塑复合管，主要用于自来水管、热水管，饮料和药液管，还可用于要求抗静电的电磁波屏蔽管、矿山管和燃气管等。铝塑复合管独特的优点是能够阻隔气体的渗透，可以防止氧气渗入封闭循环的热水系统，避免系统中的氧化腐蚀。　　其突出特点是可弯曲，这样在安装时就可省去许多管件，安装工效高、费用低。它还具有耐高温、耐高压及耐腐蚀等特点。因而适用于冷热水管、煤气管道、地下暖气管线、压缩空气输送及化学液体输送等。　　铝塑复合管的主要缺点是；生产技术和设备都比较复杂；管衬连接要用专用钢制管件(国外一般采用黄铜)，不能用热熔连接和胶粘接；废品不能回收再用；直径限于较小的范围；生产成本高。　　其产品种类与规格见表1—17与表1—18。
表1—17 产品种类与代码
橙红　　注：室外用管可要求为黑色。
表1—18 国产铝塑复合管管材规格
1.0　　常用的管件材料一般为黄铜，管件有直接头、异径直接头、直角弯头、三通、异径三通、塞头和管口等。为了将铝塑复合管同镀锌钢管相连接，还需专门配备相应规格的外螺纹直接头、内螺纹直接头、内螺纹直角弯头和内螺纹三通等。1．4．3 塑料管的存放和运输1．4．3．1 存放　　管材和管件应存放在通风良好、温度不超过40℃的库房或简易棚内。管材应水平堆放在平整的支撑物上或地面上，堆放高度不宜超过1．5m。当管材捆扎成1m×1m的方捆，并且两侧加支撑保护时，堆放高度可适当提高，但不宜超过3m。管件应逐层叠放整齐，应确保不倒塌，并便于拿取和管理。管材存放时，应将不同直径和壁厚的管材分别堆放。管材和管件室外堆放时，应有遮盖物，避免阳光照射。管材、管件从生产到使用之间的存放时间不宜超过1年。1．4．3．2 运输　　管材、管件搬运和运输应用非金属绳捆扎、吊装，管材端头应封堵；不得与油类、酸、碱、盐等其他化学物质接触。　　管材、管件搬运时，应小心轻放，排列整齐，不得抛摔和沿地而拖拽。寒冷季节搬运管材、管件时，严禁剧烈撞击，以防裂纹。　　车辆运输管材时，应放在乎底车上；船运时，应放在乎坦的船舱内。无论何种方式运输，全长应设有支撑，盘管应叠放整齐，直管和盘管均应捆扎、固定，避免互相碰撞。堆放处不应有可能损伤管材的尖凸物。管件运输时，应按箱叠放整齐，并固定牢靠。管材、管件运输中，应有遮盖物，避免暴晒和雨淋。1．4．4 塑料管阀门及管路附件1．4．4．1 给水塑料管及管件，　　常用塑料管有4m、6m两种长度，分为轻型和重型两类，适用压力分别为0．6MPa和10MPa，用于建筑物内外架空或埋地敷设的给水管道。根据实际的需要可生产相应规格的各种管件，也可进行管道加工。主要管件有三通、45°弯头、90°弯头、直接、变径管、法兰、承口短管、法兰插口短管、活接、伸缩节、支架、吊架等。1．4．4．2 排水塑料管及管件　　主要适用于建筑物室内排水，也可根据管材的耐化学腐蚀性和耐热性，用于工业排水系统中。塑料管的颜色为本色(大部分产品为白色或灰色)，直管的主要长度为2m、4m、6m。目前使用较广泛的规格有DN50、DN80、DN100、DN150、DN200等。各种管件的规格根据连接的需要进行生产。　　除了PVC、ABS、PE、PP等塑料管之外，为了提高管材的物理、力学性能，扩大使用温度范围，改善冲击韧性和冷脆性，增强抗老化性，在界面上常用黏合剂将纤维缠绕玻璃与管道胶合在一起，形成PVC／FRP复合管，复合层厚度一般为1～3mm。　　PP／PE复合管是将两种树脂粒料混合共同挤压成形的复合管，从而改善了管道性能。1．4．4．3 塑料阀门　　工业设备管道上，水处理管道上常用到塑料管及阀门，以起到隔断和调节流量的目的。国内各种塑料阀门目前尚无统一标准，由各种塑料管厂根据主要用途(耐热、耐腐或耐压)进行生产。连接方式有法兰连接、螺纹连接、承插粘接等。　　(1)硬聚氯乙烯截止阀　　由不加增塑剂的聚氯乙烯塑料注塑成形，装配而成，主要组成部分为阀体、阀杆、阀塞、阀盖、压紧螺母和手轮。DN15～50mm一般为螺纹连接，DN50～150mm为法兰连接，用于压力在0．5MPa的PVC塑料管道上。　　(2)聚丙烯截止阀　　该类阀门主要材质为聚丙烯塑料，主要有DN15～32mm等规格，螺纹连接。使用压力0．6MPa，耐热温度最高达到100℃，用于石油化工等输送腐蚀性介质的管道。　　(3)ABS隔膜阀　　由阀体、阀座、隔膜阀瓣、不锈钢阀杆和手轮等组成，密封材料为丁基橡胶，与ABS管的连接为承插粘接，使用压力为0．3～0．6MPa，工作温度为40～60℃，各种规格可根据需要进行生产，用于输送含酸、碱、油等腐蚀性介质的管道上。1．5 其他有色金属管材1．5．1 铝及铝合金管材　　铝及铝合金管材一般为拉制和挤压方法生产，铝管多用L2、L3、14、L5牌号的工业铝制造；铝合金管根据不同的需要可以用LF2、LF3、LF5、LF6、LF21，LY11及LY12等牌号铝合金制造。　　铝是银白色轻金属，具有良好的导热性和导电性，无磁性，可焊性较好。铝虽然是活泼金属，但由于在许多介质中会使其表面生成一层致密的氧化膜，因而有较高的化学稳定性，是良好的耐腐蚀材料，其纯度越高，耐腐蚀性越强。　　纯铝的塑性较大，强度和硬度较低，在铝中加入其他元素，如镁、锰、锌等，就可大大提高铝的强度和硬度。铝在低温(0～-196℃)介质中，仍然具有良好的强度和力学性能，故在冷冻装置、深冷设备、液化装置的管道方面常使用它；铝导热性良好，常用作热交换设备的盘管。1．5．2 铜及铜合金管材　　铜具有良好的导电性、导热性、低温力学性能，易于热压和冷加工，铜的线膨胀系数较大，可焊性较差，氧化性酸如硝酸和铬酸对铜有强烈腐蚀作用，因此铜管不能用于输送氧化酸。　　苛性碱、盐类的中性溶液对铜无腐蚀作用，只有在溶液中溶解有氧或其他氧化剂时，铜才会被强烈腐蚀。在潮湿环境中，酸性气体对铜有腐蚀作用。　　铜管主要由T2、T4、TVP(脱氧铜)等牌号的铜制成。铜管分拉制和挤制两种。铜管常用来制作热交换设备、氟利昂制冷设备以及对介质清洁度要求较高的管道。　　铜和锌的合金叫黄铜，添加锅、锰、铅等，可改善黄铜的抗氧化性能、力学性能、加工性能、防腐性能。　　黄铜管由H62、H68、HPB-1等牌号的黄铜制造。供安装用的铜及铜合金管，表面与内壁均应光洁，无气孔、裂缝、结疤、层裂或气泡。1．6 钢筋混凝土管　　钢筋混凝土管有：预应力钢筋混凝土管、钢套筒预应力混凝土管和自应力钢筋混凝土管等多个品种。给水用混凝土管一般管径较大。现行国家混凝土管标准见表1—19。
表1—19 现行国家混凝土管标准
预应力混凝土输水管(振动挤压工艺)
GB 5696—85
预应力混凝土输水管(管芯绕丝工艺)
GB 5696—85
承插式自应力钢筋混凝土输水管
GB 4083—83　　预应力钢筋混凝土管可以按管径大小、用途不同、接口形式和生产工艺分类。接管径大小可分为：小口径、中口径和大口径三类；按用途不同可分为：输水、输油、输气等；按接口形式的不同，可分为平口式、承插口式两种。预应力混凝土管从制造工艺过程ky．可分为三阶段法和一阶段法。1．6．1 自应力管　　自应力管是用自应力砼并配置一定数量的钢筋制成的。制管用的自应力水泥是用425号或525号普通硅酸盐水泥、325号或425号矾土水泥和二水石膏，按适当比例加工制成，所有钢筋为低碳冷拔钢丝或钢丝网。国内生产的自应力管规格主要在100～600mm之间，由于工艺简单，制管成本较低，但由于容易出现二次膨胀及横向断裂，目前主要用于小城镇及农村供水系统中。1．6．2 预应力管　　预应力管包括三阶段管、一阶段管、预应力钢筒砼管。1．6．2．1 三阶段管　　三阶段管是指一根管材分三个阶段制成。第一阶段先做一个带纵向预应力钢丝的混凝土管芯，管芯成形工艺又分离心法与悬辊法。第二阶段在硬化了的混凝土管芯上缠绕环向预应力高强钢丝；第三阶段在钢丝外喷射水泥砂浆，并进行养护。该工艺设备费用低，宜于进行流动性生产，但产品抗渗性能差，修补率高，管体笨重。1．6．2．2 一阶段管　　一阶段管的制管过程就是把上述三个阶段合并成一次完成。其制造工艺是先把作为环向预应力钢丝的钢筋骨架放在装配好的管模(外模铁制，内模为橡胶制成)中，再布置好纵向钢筋，用机械法或电热法使其获得预应力，然后浇灌混凝土，此时向橡胶内模中注水升压，使橡胶模膨胀，混凝土、钢筋和外模一起膨胀产生变形，把混凝土中多余的水分挤掉，同时环向钢筋获得预应力。立即进行蒸汽保护，待混凝土凝固后，将模中的水压泄放，脱外模即成产品。该方法产量高，成本低，但在质量上不如三阶段法可靠。　　此种工艺由瑞典“逊他布”公司于1952年试制成功，所以在国外称“逊他布管”。该工艺的特点是强度及抗渗性较好，管壁较薄，但外模合缝处容易漏浆，修补率高，承口要磨削加工。1．6．2．3 预应力钢筒砼管　　(1)生产工艺与产品型号　　加钢套筒的预应力钢筋混凝土管(PCCP)在工艺上屑三阶段法，只不过是在管芯内加入一个钢套筒，其主要目的是增加防渗作用。　　预应力钢筒砼管分两个类型：内衬式管及埋置式管。内衬式和埋置式的区别在于，前者是在钢筒内壁砼层成形后，在钢筒外表面上缠绕环向预应力钢丝并做水泥砂浆保护层，后者则是在钢筒内、外侧砼层成形后，在管芯砼外表面上缠绕环向预应力钢丝并做水泥砂浆保护层。前者采用离心工艺成形，口径偏小(DN≤1 200mm)；后者采用立式振动工艺成形，口径偏大(DN≥1 200mm)。此类管材管径范围在DN400～4 000mm，最大可达DN7 600mm。　　在行业标准中，产品型号以代号PCCPL表示内衬式结构；以代号PCCPE表示埋置式结构。管道压力级别以静水压力将产品分为九级(0．4MPa、0．6MPa、0．8MPa、1．0MPa、1．2MPa、1．4MPa、1．6MPa、1，8MPa、2．0MPa)，以大写罗马字母表示。管道的产品标记以管道代号、公称内径、压力等级、行业标准号组成，如公称内径1 600mm、静水压力为1．0MPa、埋置式预应力钢筒砼管标记为PCCPE1600IVJC625。　　(2)特点　　PCCP管管芯中嵌入了一层薄壁钢筒，实质上是一种钢板与预应力砼的复合管材，因此比一阶段、三阶段预应力管具有更好的抗渗性，可承受水压力高，一般为2～3MPa，最高可达5MPa；同时由于预应力钢丝可多层重叠，故可适应较大的覆土厚度。　　承插端的工作面是定型钢制口环，几何尺寸误差小，承插工作面间隙仅1～2mm，O形胶圈占满凹形槽内，密封性能良好，在内水压力下，胶圈无法冲脱，往往滴水不漏，从而改善了一阶段、三阶段管胶圈安装不到位则容易冲脱、承插口容易滴水的问题。　　大口径管材的承插口，可设计成双胶圈，管道连接后可在承插口双胶圈之间的小孔处，用小型人工试压的方法检验接口的密封性，以便及早发现问题，及时进行返工。至于接口试压后，管道可免作水压检验的问题，在一些水司目前还有保留看法。　　承插接口是半柔性。承插钢制口环做了卫生级的环氧树脂刷涂，通常为1道底漆、2～3道面漆，刷涂总厚度≥0．4mm。　　刷涂环氧树脂的防腐效果与钢板端面的效果关系密切，防腐作业往往在管材最后一道工序完成，除锈方式受多方面的限制，会影响效果，因此管材承插连接后，在接口内外间隙处要用水泥砂浆灌注封口，钢板则在高碱度的钝化区内，因而不易发生腐蚀。　　半柔性接口承担不均匀沉降引起接口处的应力集中，将比柔性接口大，因此管道基础及管胸腔的回填，比一阶段、三阶段预应力管要求严，通常在较硬的沟底应做砂垫层。如同一阶段、三阶段预应力管在连接管前，沟底需要挖接头工作坑，它要求管道基础局部变形不应过大，在砂夹石的管基上应做砂垫层，在松软黏土层上应做砂夹石过渡层，使管道敷设过程中较少产生局部应力集中。在敷设此类管材时，要重视管道基础处理。　　PCCP管可适应腐蚀性土壤的恶劣环境，在一般性土壤中敷设，由于砼、砂浆使钢简四周受高碱性环境保护，钢材处于钝化状态，可以减缓腐蚀。若埋设在腐蚀性强的土壤中，通常管外壁应作防腐处理，必要时将管体之间的钢筒端面用导线连接在一起，采取阴极保护(牺牲阳极)措施进行更好的保护，此类管材采用阴极保护方法比一阶段、三阶段预应力管更容易实施。　　管件配套齐全、简便、可靠。目前已经有一系列相应的专用管件，引接分支管时一律使用套管三通，从而使预应力管可用于配水管线上，而不依赖大量金属配套管材转换，既方便、可靠，又节省造价。此类管材具有钢板口环及钢筒，使推广复合转换管件的接口性能可靠，若在工厂里进行管材开孔接分支时，只要在钢筒上作加强处理，可免用套管三通，节省费用，这对此类管材的推广使用将是重要的因素。　　此类管材虽属非金属管材，但它是复合管材，埋于土中巡管定位容易。　　预应力管重量大、怕摔、怕砸，切断、凿孔引接分支管时有一定难度，露天放置日晒雨淋增加钢筋的蠕动，甚至有个别崩裂的记载，即使埋于地下也有蠕动的现象。设计使用周期为50年，届时虽不见得报废，但安全系数要有所降低。自应力管是用膨胀水泥制造的管道，它的制造工艺不同于上述生产工艺，而是在普通管模中，通过离心成形，然后在蒸汽和水中养护，利用膨胀水泥的膨胀作用张拉钢筋，自身产生预应力而成。从工艺上讲比前两者均简单，但这种管材存在日久钢筋预应力减退和混凝土遇水产生二次膨胀可能将管身胀裂的问题。这种现象虽不普遍存在，但不宜在重要管段上使用。1．7 混凝土管和陶土管1．7．1 预制混凝土管　　混凝土管可以在专门的厂家预制，也可以现场浇制。管口形状有承插口、平口、圆弧口、企口等，如图1—2所示。
图1—2 混凝土管和钢筋混凝土管 　　混凝土管道一般为无压管，在排水工程中经常被采用。其主要缺点是抵抗酸、碱浸蚀及抗渗性能较差、管节短、接头多、施工复杂。在地震烈度大于8度的地区及饱和松砂、淤泥和淤泥土质、冲填土的地区不宜敷设。　　混凝土管的管径一般小于450mm，长度多为1m，适用于管径较小的无压管。当管道埋深较大或敷设在土质条件不良地段，当管径大于400mm时通常都采用钢筋混凝土管。混凝土管管材产品规格参见表1—20。
表1—20 混凝土排水管标准规格与技术条件
公称内径/mm
最小管长/mm
最小壁厚/mm
安全载荷/kg·m-1
破坏载荷/kg·m-1
32001．7．2 陶土管　　陶土管是由塑性黏土制成的。为了防止在焙烧过程中产生裂缝，通常按一定比例加入耐火黏土及石英砂，经过研细、调和、制坯、烘干、焙烧等过程制成。根据需要可制成无釉、单面釉的陶土管。若采用耐酸黏土和耐酸填充物，还可以制成特种耐酸陶土管。　　陶土管一般制成圆形断面，有承插式和平口式两种形式。　　普通陶土管也称缸瓦管，最大公称直径可做到300mm，有效长度800mm，适用于居民区室外排水管。耐酸陶土管最大公称直径国内一般在400mm以内，最大可做到800mm，管节长度有300mm、500mm、700mm、1 000mm几种。管材与管件规格有国家标准(GB4670—84)。　　带釉的陶土管内壁光滑，水流阻力小，不透水性好，耐磨损，抗腐蚀。但是陶土管质脆易碎，不宜远运，不能承受外压。抗弯、抗拉强度低，不宜敷设在松土中或埋深较大的地方。此外，管节短，需要较多的接口，增加施工麻烦和费用。由于陶土管耐酸抗腐蚀性好，适用于排除酸性废水，或管外有侵蚀性地下水的污水管道。
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