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管材管件基本知识
第一部份 管材
一、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
1.1 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。
1.2 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。
1.3 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:
2.1 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。
2.2 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,工作温度
二、铸铁管
铸铁管是由生铁制成。按其制造方法不同可分为:砂型离心承插直管、连续铸铁直管及砂型铁管。按其所用的材质不同可分为:灰口铁管、球墨铸铁管及高硅铁管。铸铁管多用于给水、排水和煤气等管道工程。
1、给水铸铁管
1.1砂型离心铸铁直管
砂型离心铸铁直管之材质为灰口铸铁,适用于水及煤气等压力流体的输送。
1.2 连续铸铁直管
连续铸铁直管即连续铸造的灰口铸铁管,适用于水及煤气等压力流体的输送。
2、排水铸铁管
普通排水铸铁承插管及管件。柔性抗震接口排水铸铁直管,此类铸铁管采用橡胶圈密封、螺栓紧固,在内水压下具有良好的挠曲性、伸缩性。能适应较大的轴向位移和横向由挠变形,适用于高层建筑室内排水管,对地震区尤为合适。
三、有色金属管
1、铝及铝合金管 铝及铝合金,指含铝为98%的工业纯铝和以铝为主体另拔有铜、镁、锰、锌、铬等合金元素的铝合金。铝及铝合金管是由工业纯铝或铝合金经拉制或挤压制造成形。铝有较好的耐酸腐蚀性能。
2、铜及铜合金管 铜管主要由纯铜、磷脱氧铜制造,称为铜管或紫铜管黄铜管是由普通黄铜、铅黄铜等黄铜制造。
3、铅及铅合金管
四、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J ing -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、fu喃树脂、酚醛树脂等。表一列举了这些塑料管的特点和主要用途比较(见表一)。
表一 常用的几种塑料管的特点和主要用途比较
名称 特点 连接方式 主要用途
PVC管 具有较好的抗拉、抗压强度,但其柔性不如其他塑料管,耐腐蚀性优良,价格在各类塑料管中最便宜,但低温下较脆 粘接、承插胶圈连接、法兰螺纹连接 用于住宅生活、工矿业、农业的供排水、灌溉、供气、排气用管、电线导管、雨水管、工业防腐管等。
CPVC管 耐热性能突出,热变形温度为100℃,耐化学性能优良 粘接、法兰螺纹连接 热水管 PE管 重量轻、韧性好,耐低温性能较好,无毒,价格较便宜,抗冲击强度高,但抗压、抗拉强度较低 热溶焊接、法兰螺纹连接 饮水管、雨水管、气体管道、工业耐腐蚀管道
PP管 耐腐蚀性好,具有较好的强度、较高的表面硬度、表面光洁度,具有一定的耐高温性能 热溶焊接、法兰螺纹连接 化学污水、海水、油和灌溉的管道,用于室内混凝土地坪作采暖系统加热管
ABS管 耐腐蚀性优良,重量较轻,耐热性高于PE、PVC,但价格较昂贵。 粘接、法兰螺纹连接 卫生洁具用下水管、输乞管、污水管、地下电缆管、高防腐工业管道等
PB管 强度介地PE和PP之间,柔性介于LDPE和HDPE之间,其突出特点是抗蠕变性能(冷变形),反复绕缠而不断,耐温,化学性能也很好 热熔焊接、法兰螺纹连接 给水管、冷热水管、燃气管、地下埋高管道
GRP管 优良的耐腐蚀性、质轻、强度高、可设计性能好 承插胶圈连接、法兰连接 广泛用石油化工管道和大口径给排水管道
1、建筑排水用硬聚氯乙烯管材及管件
建筑排水用硬聚氯乙烯(UPVC)管材、管件是以PVL树脂为主要原料,加入专用助剂,在制管机内经挤出和注射成型而成。
1.1 特点
物理性能优良。UPVC管材、管件耐腐蚀,抗冲击强度高,流体阻力小,不结垢 ,内壁光滑,不易堵塞,并达到建筑材料难燃性能的要求,耐老化,使用寿命长。室内及埋地使用寿命可达50年以上,户外使用达50年。
(2) 重量轻,便于运输、储存和安装,有利于加快工程进度和降低施工费用。
(3) 节省建筑费用,使用UPVC管材、管件比使用同样规格的铸铁管道系统造价低,且便于维修。
1.2 用途
适用于建筑物内排水系统,在考虑管材的耐化学性的耐热性和条件下也可用于工业排水系统,在60。C以下温度可连续使用,在80。C温度以下可间歇性使用。
2、给水用硬聚氯乙烯塑料管材及管件
给水用硬聚氯乙烯塑料管材及管件是以食品卫生级的聚氯乙烯树脂为主要原料,加入无毒专用助剂,经混合、塑化、挤出或注射而成。产品符合国家饮水卫生标准,采用承插粘接、弹性密封圈、金属变接头等连接方式。
2.1 特点
(1)物理性能优良,UPVC给水管材、管件抗冲击强度高,表面光滑,流体阻力小,输水能力为同类型钢管的120%,而且不易结垢,长期使用输水能力不减。(2)耐腐蚀、不生锈,不因土和水中的侵蚀性和物质作用而腐蚀损坏,一般寿命在50年以上。(3)导热系数小,冬天使用不易冻裂。(4)重量轻、便于运输、储存和安装,劳动效率高,有利于加快工程进度和降低施工费用。
2.2 用途
主要用于民用住宅室内供水系统,取代传统的白铁管和管件,并可用于排水、排污、输送腐蚀性流体等系统。还可用于输送温度在45。C以下的建筑物(架空或埋地)的给水管。
3、复合发泡硬聚氯乙烯管
复合发泡硬聚氯乙烯管是由种PVC配方三层共挤而成,通过这种改性PVC内外皮层和蜂巢状结构芯层,使复合发泡硬PVC管不仅具有传统PVC实壁管优于铸铁、铜管的特性,更有传统PVC实壁管、铸铁管和钢管无法比拟的特性。复合发泡硬聚氯乙烯管是中国近年新开发一种型塑料管材。
3.1 特点
产品人有重量轻、成本你、流体阻力小、耐酸碱、使用寿命长、机械强度高、隔音性能好、电气绝缘性强、施工简单、耐热耐寒等特点。
3.2 用途
适用于工业和住宅建筑中的低压力给水管、排水、排污管、室内空调与通风管、排气管、电线电缆护套管、冷热流体输送管和化学与医药等工业用管。
4、硬聚氯乙烯电气专用管及接头
以聚氯乙烯树脂为原料,配以专用助剂,经塑化、挤出而制成。
4.1 特点
具有难燃性能好,耐腐蚀、耐气候、质轻、美观、成本低,产品配套、施工方便等特点。
4.2 用途
适用于各种建筑物作室内外(明敷、暗敷)电氯安装用套管,起到美化室内环境、防火、安全,绝缘和电线装饰作用。
5、软聚氯乙烯塑料管
以聚氯乙烯树脂为原料,配以增塑剂、稳定剂等辅助剂,经配合、剂出而制成。
5.1 特点
具有质轻、耐腐蚀、电绝缘性能好,施工方便等优点。
5.2 用途
适用于电气套管及流体输送管,常温下电气套管可用保护电线、电缆,液体输送管可用于输送某些液体及气体。
6、聚乙烯塑料管
以聚乙烯树脂为原料,配以一定量助剂,经挤出成型加工而成。
6.1 特点
具有质轻、耐腐蚀、无毒、易弯曲、施工方便等特点。
6.2 品种
分高压(低密度)聚乙烯与低压(高密度)聚乙烯两种。前者性质较软,机械强度及熔点较低;后者密度较高,刚性较大,机械强度及熔点较高。
6.3 用途
适用于工业和民用住宅,用作饮水管、雨水管、气体管道、工业耐腐蚀管道,输送液体、气体、食用介质等,也可作医疗用软管。
7、聚乙烯波纹管
以高密度聚乙烯树脂为原料,配以一定量的助剂,经塑化,剂出而成。
7.1 特点
具有质轻、耐腐蚀、耐老化、产品强度大、弯曲性能好和施工安装方便等特点。
7.2 用途
适用于电缆套管、地下电缆管、农业灌溉管、通风管、输水管等。
8、聚丙烯塑料管
以聚丙烯树脂为原料,加入适当的稳定剂,经挤出成型加工而成。
8.1 特点
具有质轻、耐腐蚀、耐热性较高、施工方便等特点。
8.2 用途
适用于化工、石油、电子、医药、饮食等行业及各种民用建筑输送流体介质(包括腐蚀性流体介质)。亦可作自来水管、农用排灌、喷灌管道及电气绝缘管之用。
9、丙烯腈--丁二烯--苯乙烯管(ABS)管
ABS管是由丙烯腈--丁二烯--苯乙烯的三元共聚物为主要料,经挤出而成型而成。用于管和管件的ABS,其中丁二烯的最小含量为6%,丙烯腈最小会计师为15%,苯乙烯或其代用物的最小会计师为25%。
9.1 特点
ABS塑料管质轻,具有较高的抗冲击强度和表面硬度,在-40℃~100℃范围内仍能保持韧性、坚固性和刚度,它的耐腐蚀性、耐冲击性的性能均优于聚氯乙烯管。ABS管比紫铜管、黄铜管更能保持热量普有极高的韧性,能避免严寒、天气、装卸运输的损坏。在受到较高的屈服应变时,能恢复到原有尺寸而不会损坏。因此可取代不锈钢管、铜管等管材。
9.2 用途
ABS管适用于生活供水、排污、透气系统、灌溉系统、潜水泵装置、饮用水管道、气体分配管道、井套、地下电气管道,也可用作输送腐蚀性盐水溶液、含有流体腐蚀剂的有机物(如原油和食物)以及纯化学品或其它敏感产品工业管装置。
五、复合管
主要有玻璃钢塑料复合管、钢管、玻璃管复合管、钢塑复合管、钢塑复合管、搪瓷管、衬胶管、衬铅铸铁管、涂塑钢管等。
第二部份 管件
一、接头管件
接头管件也叫管子配件,连接件、接头零件等。各种管道系统中管子用不同的接头管件连接起来,组成了管钢。
1. 可锻铸铁(玛钢)管件 用可锻铸铁制成,与管道以螺纹(丝扣)连接。工作压力在0.1Mpa以内。其外观上的特点是端部带有厚边。以增加连接强度。可锻铸铁管件主要用于管道的延长、分支及转弯处。可锻铸铁管件主要有以下品种:
管子箍,用来连接同一直线上管径相同的管子,有通丝和不通丝两种;异径管子箍又称大小头,用来连接同一直线上管径不同的两根管子,异径偏心大小头,大小两端的中心线不重合,用来连接位于同一水平直线上下侧的两根不同管径的水平管子;弯头,用于管道拐直角弯处,连接两根互相垂直的等径管子;异径弯头,连接两根互相垂直的不等径的管子;拐直角弯;45°弯;三通,在直线方向的两端同径与之垂直分岔的一端为小管径,用于小管径支管的连接;45°斜三通又叫Y形支管,由于管道交会与分岔处,其局部阻力较小;四通,用于管通垂直交叉连接处;异径四通,在管道上垂直连接两根较小管径的支管时用;补心又称内外丝、内外异径,内丝小,外丝大,外丝与其他管件连接,内丝直接连以管子,用于管道的变径连接处;外螺丝短接头,用来连接两个紧靠着的管件;常用车床旋制的管子短接头代替,非常短的接头称为对丝;丝堵,又叫堵头,塞头为外螺纹,用来堵住管件的孔口;活接头,由两上能互相扣合的管节公口、母口以及连接公口、母口的套母组成,相扣部份用胶垫或石棉纸垫衬垫以免漏水,活接头用于管纲中需将同径管道进行活连接的地方,即不转动管子也能将管道拆开。以便于拆卸修理管纲中的设备,此外在管道安装中活接头也是必不可少的;根母缀,又叫根箍,锁紧螺母,用一个一端为短丝扣,另一端为长丝扣(根部无梢度)的短管段和一个根母,再加一个内壁为通丝的管子箍就组成了长丝,其作用同活接头,用作可拆卸的活连接,当用在散热器补心上时,通丝管子箍也可省去;法兰盘,左右两片组成一付,作用同活接头。规格为口径d50mm以上,由于大规格的阀门两端多为法兰式接口,故法兰盘也多用于管道与阀门的连接上。
2.钢制及可锻铸铁管件 钢管以螺纹连接时,若工作压力较高(但在1.6Mpa以内),可采用钢制管件。
钢制管件用碳素钢制成,俗称熟铁管件。它的可焊性能好,可用于需要焊接的地方,例如钢制管子箍常作为接在锅炉或水箱等钢制设备上。
3.急弯弯头
4.压制异径管
5.焊接弯头
6.焊接异径管(同心、偏心)
7.焊接三能、四通
8.给水铸铁管件 由灰口铸铁铸造加工的,给水铸铁管件有承插口式和法兰盘式两种,其用途与可锻铸管类似,主要有以下类型:十字管、丁字管(包括三承十字管、三盘十字管、四承十字管、四盘十字管、双承丁字管、双盘丁字管、三承丁字管、三盘丁字管、双承单盘丁字管、单承双盘丁字管);90°弯管、45°弯管;叉管;乙字管;消火栓用管;套管等等。
9.排水铸铁管件 主要有承插弯曲管、90°弯头、45°Y形三通、90°T形三通、90°TY形三通、斜四通、正四通、TY形异径三通、异径四通、管箍、T形瓶口三通、45°弯头、Y形异径三通、承插扫除口、S形存水弯、P形存不弯、地漏等品种。
注:各种不同的接头管件可采不同材料制成,目前,塑料接头管件已广泛采用,由于仅是用材不同,这里就不再赘述。
三、水龙头
水龙头又称水嘴,广东人称之为水喉。材质有铜、铸铁、铸铝及塑料等种类。
1.普通水龙头
2.皮带水龙头 是一种接管用的水嘴,在其出水口带有外螺纹,可用来连接胶皮管或软塑料管。
3.热水水龙头 常用于茶炉、开水桶及浴池的洗面盆上。热水水龙头大部分是铜质的。其构造类似旋塞,阀杆上安有小手柄便于快开快闭。
4.三联化验水龙头
5.肘式、脚踏开关
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弯头现在国际通用的标准是美国的国家标准ANSIB16.9和16.28。该标准的外径尺寸范围是1/2″~ 80″,一般24″以内的都是用无缝钢管为原材料,26″到80″的都是用钢板冲压以后再焊接。壁厚最大可达60mm,最小到1.24mm。钢种用的最多的是碳素钢(20#)、合金钢和不锈钢,共24个钢种。锅炉上用的CrMo钢像15Cr,用量比较大。三通,外径范围在2.5″-60″,从26″-60″为焊接三通。壁厚28-60mm。大小头规格范围,常规上先说大头规格,再说小头规格,大头最小0.75″,小头最小0.5″,大头最大60″,小头最大48″,20-60″为焊接的,壁厚2.8-4.5mm。
弯头的分类方法,按它的曲率半径来分,可分为长半径弯头和短半径弯头。长半径弯头指它的曲率半径等于1.5倍的管子外径,即R=1.5D。短半径弯头指它的曲率半径等于管子外径,即R=D。式中的D为弯头直径,R为曲率半径。若按压力等级来分,大约有十七种,和美国的管子标准是相同的,有:Sch5s、Sch10s、Sch10、Sch20、Sch30、Sch40s、STD、Sch40、Sch60、Sch80s、XS;Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160、XXS,其中最常用的是STD和XS两种。按弯头的角度分,有45o弯头,有90o弯头和180o弯头。这样一来弯头的种类是很多的,定货时定单常采取如下表示方法:如"LR STD 90o 8",表示长半径,压力等级为STD,90o的8"弯头;又如,"SR XS 45o 4"表示短半径,压力等级为XS,45o的4"弯头。
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