常用管材及连接方式.doc

常用给水管材 1 钢管钢管应用历史较长，范围较广，输水工程一般选用螺旋焊缝与直缝焊接钢管。螺旋焊接钢管采用卷板，利用螺旋管焊接生产线一次成型。国内已可生产DN2540mm螺旋焊接钢管。螺旋焊管受加工工艺影响，管材存在较大残余应力，这部分残余应力与管道运行期间工作应力组合后，降低了管道承受内压的能力。另外，螺旋焊接管的焊缝较直缝焊管的焊缝长，这就意味着薄弱环节多，可靠性差。但由于输水工程管道内压一般不算太高，即使螺旋焊接管存在上述问题也不影响其应用。2 铸铁管按材质可分为灰口铸铁管和延性铸铁管，由于灰口铸铁管口径不大、材质不稳定，因此事故较多，在输水工程中基本不采用。延性铸铁管也称为球墨铸铁管，其强度比钢管大，延伸率也高出10%。另外，现有些厂家生产的球墨铸铁管没进行退火处理，称为铸态球墨铸铁管，其材质的性能除延伸率低于球墨铸铁管外，其余性能指标均与球墨铸铁管相似，价格也低，应用也较多。3 预应力混凝土管按生产工艺分成两种，一种因加工工艺分为三步，通常称为三阶段预应力混凝土管；另一种方法是一次成型，通常称为一阶段管。预应力混凝土管因加工工艺简单、造价低、较适合我国的经济状况而应用普遍。但管材制作过程中存在弊病，如三阶段管喷浆质量不稳定，易脱落和起鼓；一阶段管在施加预应力时不易控制(特别在插口端部)，且因体积重量大造成运输安装都不方便，使其应用受到了限制。预应力混凝土管口径一般在2000mm以下，工压在0.40.8MPa。口径大、工压高的工程应用时要慎重。4 预应力钢筒混凝土管PCCP这是一种钢筒与混凝土制作的复合管，管心为混凝土，在其外壁或中部埋入厚1.5mm钢筒，在管芯上缠绕环向预应力，采用机械张拉缠绕高强钢丝，并在其外部喷水泥砂浆保护层。该管的特点是由于钢套筒的作用，抗渗能力非常好。管子的接口采用钢制承插口，尺寸较准确，并设橡胶止水圈(单胶圈或双胶圈)，因而止水效果好，安装方便。预应力钢筒混凝土管的管径一般为DN6003600 mm，工作压力为0.42.0MPa，其中DN1200mm以下一般为内衬式，DN1400mm以上通常为埋置式。PCCP管材的行业标准已颁发，设计规范与工程建设标准已在编制，其应用前景广阔。5 玻璃纤维增强热固树脂夹砂管(玻璃钢管)玻璃钢管的特点是强度较高，重量轻，耐腐蚀，不结垢，内壁光滑阻力小，在相同管径、相同流量条件下比其他材质管道水头损失小、节省能耗。玻璃钢管的连接也采用承插式，并设置胶圈，安装很方便。玻璃钢管相对而言壁薄，为柔性管道，对基础与回填要求较高。玻璃钢管行业生产标准已颁发，施工验收标准和设计规范在编制中。玻璃钢管水头计算的内壁粗糙系数设计时现一般取=0.009，寿命一般为50年。6 塑料管塑料管一般是以塑料树脂为原料、加入稳定剂、润滑剂等，以塑的方法在制管机内经挤压加工而成。由于它具有质轻、耐腐蚀、外形美观、无不良气味、加工容易、施工方便等特点，在建筑工程中获得了越来越广泛的应用。主要用作房屋建筑的自来水供水系统配管、排水、排气和排污卫生管、地下排水管系统、雨水管以及电线安装配套用的穿线管等等。塑料管有热塑性塑料管和热固性塑料管两大类。热塑性塑料管采用的主要树脂有聚氯乙烯树脂（PVC）、聚乙烯树脂（PE）、聚丙烯树脂（PP）、聚苯乙烯树脂（PS）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂（ABS）、聚丁烯树脂（PB）等；热固性塑料采用的主要树脂有不饱和聚酯树脂、环氧树脂、呋喃树脂、酚醛树脂等。钢管钢管按其制造方法分为无缝钢管和焊接钢管两种。无缝钢管用优质碳素钢或合金钢制成，有热轧、冷轧（拔）之分。焊接钢管是由卷成管形的钢板以对缝或螺旋缝焊接而成，在制造方法上，又分为低压流体输送用焊接钢管、螺旋缝电焊钢管、直接卷焊钢管、电焊管等。无缝钢管可用于各种液体、气体管道等。焊接管道可用于输水管道、煤气管道、暖气管道等。1、焊接钢管11 低压流体输送用焊接钢管与镀锌焊接钢管低压流体输送用焊接钢管，是由碳素软钢制造，是管道工程中最常用的一种小直径的管材，适用于输送水、煤气、蒸气等介质，按其表面质量的不同，分为镀锌管（俗称白铁管）和非镀锌管（俗称黑铁管）。内外壁镀上一层锌保护层的约较非镀锌的重3%-6%。按其管材壁厚不同分为：薄壁管、普通管和加厚管三种。薄壁管不宜用于输送介质，可作为套管用。12 直缝卷制电焊钢管直缝卷制电焊钢管，可分为电焊钢管和现场用钢板分块卷制焊成的直缝卷焊钢管。能制成几种管壁厚度。13 螺旋缝焊接钢管螺旋缝焊接钢管分为自动埋弧焊接钢管和高频焊接钢管两种。a.螺旋缝自动埋弧焊接钢管按输送介质的压力高低分为甲类管和乙类管两类。甲类管一般用普通碳素钢Q235、Q235F及普通低合金结构钢16Mn焊制，乙类管采用Q235、Q235F、Q195等钢材焊制，用作低压力的流体输送管材b.螺旋缝高频焊接钢管螺旋缝高频焊接钢管，尚没统一的产品标准，一般采用普通碳素钢Q235、Q235F等钢材制造。2、无缝钢管无缝钢管按制造方法分为热轧管和冷拔（轧）管。冷拔（轧）管的最大公称直径为200mm，热轧管最大公称直径为600 mm。在管道工程中，管径超过57mm时，常选用热轧管，管径小于57mm时常用冷拔（轧）管。管道工程常用的无缝钢管有以下三种：21 一般无缝钢管一般无缝钢管简称无缝钢管，用普通碳素钢、优质碳素钢、普通低合金钢和合金结构钢制造，用于制作输送液体管道或制作结构、零件用。无缝钢管按外径和壁厚度供货，在同一外径下有多种壁厚，承受的压力范围较大。通常钢管长度，热轧管为3-12.5m，冷拔（轧）管为1.5-9m。22 低中压锅炉用无缝钢管低中压锅炉用无缝钢管是用10号、20号优质碳素钢制造。铸铁管 用铸铁浇铸成型的管道。铸铁管用于给水、排水和煤气输送管线，它包括铸铁直管和管件。按铸造方法不同，分为连续铸铁管和离心铸铁管，其中离心铸铁管又分为砂型和金属型两种。按材质不同分为灰口铸铁管和球墨铸铁管。柔性接口用橡胶圈密封， 连续灰口铸铁管的公称口径为751200毫米，采用承插式或法兰盘式接口形式；按功能又可分为柔性接口和刚性接口两种。直管长度有4米、5米及6米;按壁厚不同分LA、A和B三级。砂型离心灰口铸铁管的公称口径为2001000毫米，有效长度有5米及6米；按壁厚不同分P、G两级。强度大、韧性好、管壁薄、金属用量少、能承受较高的压力， 球墨铸铁管与灰口铸铁管相比，强度大、韧性好、管壁薄、金属用量少、能承受较高的压力，有效长度有5米及6米；按壁厚不同分P、G两级。是铸铁管材的发展方向。 管与管之间的连接，采用承插式或法兰盘式接口形式；按功能又可分为柔性接口和刚性接口两种。柔性接口用橡胶圈密封，允许有一定限度的转角和位移，因而具有良好的抗震性和密封性，比刚性接口安装简便快速，按铸造方法不同，劳动强度小。预应力钢筒混凝土管 预应力钢筒混凝土管（Prestressed Concrete Cylinder Pipe）简称PCCP，是目前世界上使用非常广泛的非金属-金属复合管材，是一种新型的钢性管材，是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的复合结构，具有钢材和混凝土各自的特性。它是带有薄钢筒的高强度混凝土管芯缠绕在管芯外的预应力钢丝，喷以水泥砂浆保护层，两端分别焊有钢制承口圈和插口圈，同钢筒焊在一起，承插口有凹槽和胶圈形成了滑动式胶圈的柔性接头。根据钢筒在管芯中位置的不同，预应力钢筒混凝土管可分为两种：内衬式预应力钢筒混凝土管（PCCPL）、埋置式预应力钢筒混凝土管（PCCPE）。预应力钢筒混凝土管（PCCP）具有合理的复合结构，管材在工作状态下，由管芯中（外）的薄钢板承担管材的抗渗功能，由缠绕在管芯外的预应力钢丝和管芯的混凝土壁承受管材的内水压和外载荷（动、静载荷），广泛应用于长距离输水干线、压力倒虹吸、城市供水工程、工业有压输水管线、电厂循环水工程下水管道、压力排污干管等。性能特点：1、内衬钢筒使管子更坚固且不漏水；2、带密封胶圈的插口钢圈焊接在钢筒上；3、槽内嵌入密封胶圈保证良好的接头密封；4、钢筒外衬混凝土可有效的防止腐蚀；5、光滑内壁保证最小的摩阻系数；6、外缠预应力钢丝增加管材应力；7、外衬砂浆保护预应力钢丝免于锈蚀和损坏；8、钢体钝化防止腐蚀；9、在现场可方便快捷地对管材开孔；10、生产非标长度的短管满足铺设要求。混凝土管用混凝土或钢筋混凝土制作的管道。用于输送水、油、气等流体。混凝土管分为素混凝土管、普通钢筋混凝土管、自应力钢筋混凝土管和预应力混凝土管四类。按混凝土管内径的不同，可分为小直径管（内径400毫米以下）、中直径管(4001400毫米)和大直径管(1400毫米以上)。按管子承受水压能力的不同，可分为低压管和压力管，压力管的工作压力一般有0.4、0.6、0.8、1.0、1.2兆帕等。混凝土管与钢管比较，按管子接头型式的不同，又可分为平口式管和承插式管。 混凝土管的成型方法有离心法、振动法、滚压法、真空作业法以及滚压、离心和振动联合作用的方法。为了提高混凝土管的使用性能，中国和其他许多国家较多地发展预应力混凝土压力管。这种管子配有纵向和环向预应力钢筋，因此具有较高的抗裂和抗渗能力。80年代，中国和其他一些国家发展了自应力钢筋混凝土管，其主要特点是利用自应力水泥（见特种水泥）在硬化过程中的膨胀作用产生预应力，简化了制造工艺。混凝土管与钢管比较，可以大量节约钢材，延长使用寿命，且建厂投资少，铺设安装方便，已在工厂、矿山、油田、港口、城市建设和农田水利工程中得到广泛的应用。给水用聚乙烯(PE)管材 1名称及简介 给水用聚乙烯(PE)管材(英文名称Po1yethylene pipes for water supply)是以聚乙烯树脂为主要原料，采用挤出成型工艺生产。管材应采用PE80级和PE100级聚乙烯混配料原料生产.也可采用管材级基础树脂加母料的方法生产PE63级管材。给水用聚乙烯(PE)管材的外观、规格尺寸和标志应符合GB/T13663一2000给水用聚乙烯(PE)管材标难的要求。 2外观 给水用聚乙烯(PE)管材的外观颜色市政饮用水管材要求为蓝色或黑色，黑色管上应有蓝色色条。色条沿管材纵向至少有3条。其他用途水管可为蓝色和黑色。暴露在阳光下的敷设管道(如地上管道)必须是黑色。 管材的内外表面应清洁、光滑，不允许有气泡、明显的划伤、凹陷、杂质、颜色不均等缺陷。管端头应切割平整，并与管轴线垂直。 3规格尺寸 聚乙烯给水管材按照材料分为PE63、PE80和PE100三个等级。不同等级原料生产的管材分别对应不同的公称压力。 管材的长度，直管长度般为6m、9m、12m，长度的极限偏差为长度的+0.4，-0.2；如果采用盘管，盘管盘架直径应不小于管材外径的18倍。 4标志 管材出厂时应有永久性标志，且间距不超过2m。标志至少应包括生产厂名和/或商标、公称外径、“标准尺寸比”或“SDR”、材料等级(PE100，PE80或PE63)公称压力(或PN) 生产日期、采用标准号、“水”或“water”字样(仅适用于饮水管)。玻璃钢夹砂管(RPM) 1名称及简介 玻璃纤维增强塑料夹砂管(英文名称G1ass fiber reinforced plastic mortar pipe)是以玻璃纤维及其制品为增强材料，以不饱和聚配树脂、环氧树脂等为基体材料，以石英砂及碳酸钙等无机非金属颗粒材料为填料作为主要原料，按一定工艺方法制成的管道，通常简称玻璃铜夹砂管(RPM)。玻璃钢夹砂管生产工艺有3种：定长缠绕成型工艺、离心浇铸成型工艺、连续缠绕下艺。 定长缠绕成型工艺是在长度一定的管模上，采用缠绕工艺在整个管模长度内由内至外逐层制造RPM管的一种生产方法；离心浇铸成型工艺是把玻璃纤维、树脂、石英砂等按一定要求浇铸到旋转着的模具内，加热固化后形成RPM管产品的一种生产方法：连续缠绕工艺是采用缠绕工艺逐段制造RPM管，由此可形成任意长度的RPM管产品的一种生产方法。在此工艺中采用环向缠绕。 目前我国尚无玻璃纤维增强塑料夹砂管的国家标准，给水用玻璃纤维增强塑料夹砂管材的外观、规格尺寸和标志应符合建设部发布的城镇建设行业标准CJ/T3079-1998玻璃纤维增强塑料夹砂管的要求。 2外观 玻璃钠夹砂管的内外表面应光滑平整面应平整，无龟裂、分层、针孔、杂质、贫胶区及气泡，管端面应平齐、无毛刺，外表面无明显缺陷。 3型号和规格尺寸 (1)基本分类方法 玻璃纤维增强塑料夹砂管根据产品的工艺方法、压力等级和管刚度进行分级分类。 工艺方法：定长缠绕工艺；离心浇铸成型工艺；连续缠绕工艺。 压力等级PN：给水用玻璃钢夹砂管压力等级分为：0.1MPa、0.6MPa、1.0 MPa、1.6MPa、2.0MPa和2.5MPa。 管刚度等级SN：管刚度等级分为1250N/m2。2500N/m2、5000N/m2、10000N/m2。 (2)规格尺寸 玻璃钢夹砂管规格尺寸分为外径系列和内径系列两种。 管的标准有效长度为6m、12m，长度偏差为0.005L(L为管的有效长度)。 内衬层，内表层厚度应不小于0.5mm，内表层和次内表层厚度应不小于1.2mm。 4标志 玻璃钢夹砂管至少应在一处做上标志，在正常装卸和安装中字迹仍应保持清楚，标志应包括下列内容：生产厂名和商标、产品标志、批号及产品编号、生产日期。PE管 PE管目前中国的市政管材市场，塑料管道正在稳步发展，PE管、PP-R管、UPVC管都占有一席之地，其中PE管强劲的发展势头最为令人瞩目。PE管的使用领域广泛。其中给水管和燃气管是其两个最大的应用市场。PE树脂，是由单体乙烯聚合而成，由于在聚合时因压力、温度等聚合反应条件不同，可得出不同密度的树脂，因而又有高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯之分。在加工不同类型PE管材时，根据其应用条件的不同，选用树脂牌号的不同，同时对挤出机和模具的要求也有所不同。国际上把聚乙烯管的材料分为PE32、PE40、PE63、PE80、PE100五个等级，而用于燃气管和给水管的材料主要是PE80和PE100。我国对聚乙烯管材专用料没有分级，这使得国内聚乙烯燃气管和给水管生产厂家选择原材料比较困难，也给聚乙烯管材的使用带来了不小的隐患。因此国家标准局在GB/T13663-2000新标准中作了大量的修订，规定了给水管的不同级别PE80和PE100对应不同的压力强度，并且去掉旧标准中的拉伸强度性能，而增加了断裂伸长率（大于350%），即强调基本韧性。给水管网常用管材性能比较 .离心球墨铸铁管综合性能较好，有强度高，延伸性好，抗腐蚀，耐老化等特点，使用寿命达5080年，由于较重，运输、安装不是很容易。.钢管耐高压，韧性好，管壁薄，管身长，接口少，抗震性能好，但耐腐蚀性差，刚性连接接头的防腐处理很难进行，相对使用寿命短。.铜管具有优良的性能，易于安装，经久耐用，安全卫生，口径小，但价格较高。.不锈钢管综合力学性能好，耐腐蚀，口径不大，但价格高。.预应力钢筋混凝土管耐腐蚀，不污染水质，承插连接，但重量大，运输安装不方便。.预应力钢筒混凝土管有较高的强度和刚度，耐腐蚀，不污染水质，承插连接，密封性能好，寿命长，与水泥管相比有较好的抗渗性，运输和安装不方便，施工时需要吊装工具。.塑料管道质轻，易于运输安装，耐腐蚀，内壁光滑、水头损失小，节约运行成本，对水质无二次污染，生产、安装、使用中可大量节能，使用寿命在50年以上，安装费用低，安装省时，有的品种更适合非开挖铺设和管道的修复工程，有的品种可以卷盘运输节省运输费用。有的材料耐高温、低温能力低，有的管道需要较大壁厚才能与金属管道有同等的耐压等级，壁厚增加的成本在经济上使其反而处于劣势。.塑料与金属的复合管道既有金属高的承压、强度和刚度，又有塑料管的优点，综合性能优越。如铝塑复合管最大的优势是结合了金属和塑料的长处，具有耐高低温、耐压、耐腐蚀、质轻、抗气体渗透等优点。管材级聚乙烯具有长期耐破坏性耐环境应力，经过共聚交联可大幅度提高其耐热性，但其最大的缺点是强度和弹性模量较低，通过与金属材料复合可弥补此缺陷。.玻璃钢夹砂管质轻，强度高，运输安装方便，内壁光滑，水头损失小，输水能力强，耐腐蚀，但耐冲击性差，施工地基条件要求高，密封性一般，相对易老化。UPVC管 UPVC管以聚氯乙烯树脂为载体，在减弱树脂分子链间的引力时具有感温准确、定时熔融、迅速吸收添加剂的有效成分等优良特性，同时，采用世界名优钙锌复合型热稳定剂 ，在树脂受到高温与熔融的过程中可捕捉、抑制、吸收中和氯化氢的脱出，与聚烯结构进行双键加成反应，置换分子中活泼和不稳定的氯原子。从而有效科学的控制树脂在熔融状态下的催化降解和氧化分解。UPVC管特点：1、物化性能优良。用PVC生产的管材及管件，耐腐蚀，抗冲强度高，流体阻力小（较同口径铸铁管流量提高30%）。耐老化，使用寿命长（据国家建设部测试资料说明，使用年限为40-50），是建筑排水、化工排污的理想材料。2、质轻实用，安装方便。重量只有同口径铸铁管的1/7，可大大加快工程进度和降低施工费用。3、内壁光滑，排水流畅，管道不易阻塞。检查口设计独特，检查操作方便，不需任何工具。4、节约建筑费用。使用UPV管比使用同样规格的铸铁管的综合造价低，维修费用更低。ABS管 (1)名称及简介 ABS即为丙烯睛-丁二烯-苯乙烯塑料，它综合了丙烯睛、丁二烯、苯乙烯共聚物各组分的特点，三种织分的共同作用使之成为一种综合性能良好的树脂：丙烯睛提供了良好的耐腐蚀性和表面硬度；丁二烯作为一种橡胶体提供了韧性；苯乙烯提供了优良的加工性能。用于生产管材和管件的ABS树脂中丙烯腊应大于20(质量百分比)，其他助剂不大于5(质量百分比)。 由于ABS管具有比UPVC管材和PE管树更高的冲击韧性和耐热性，可以用于温度较高的场所，通常用于化工管道，也可用于市政给水、自来水、纯净水输送管等，但成本相对较高，用量较UPVC管材和PE管材相对较少。 (2)外观 管材内表面应光沿、平整，内外表面不允许有气泡、裂口、分解变色线及明显的划伤，管材两端应平整。 (3)规格尺寸 管材的长度一般为是4m或6m，也可由供需双方商定，长度允许偏差为0+0.4%。管材规格尺寸从dn12dn400，管材公称压力分为0.6MPa和1.0MPa等几个等级。 (4)标志 对于给水用ABS管材，每根管材不得少于两处水久性标志。标志至少应包括下列内容：生产厂名(或商标)厂址、管材标准号、规格尺寸、生产日期、产品代码。塑料埋地排水管道的性能要求 1、强度和刚度性能从表面上看塑料埋地排水管的刚度不及混凝土排水管，特别是钢筋混凝土管。但在实际应用中，因为塑料埋地排水管是属于“柔性管”，在正确设计和施工下塑料埋地排水管是和周围土壤共同承受荷载的。所以塑料埋地排水管不需要达到“刚性管”混凝土排水管一样的强度和刚度，就可以保证满足埋地使用中的力学性能的要求。2、水力特性性能塑料管由于内壁光滑，对于液体流动的阻力明显小于混凝土管。在同样的坡度下，采用直径较小的塑料埋地排水管就可以达到设计要求的流量。在同样的管材直径下，采用塑料埋地排水管可以减少坡度，即可以减少施工的工作量，甚至减少中途提升泵站，节约系统长期运转费用。3、密封性能塑料管的连接比较可靠，国内绝大多数使用的平接口混凝土排水管在连