管道材料与附件
燃气工程常用管材、管道附件及材料
50
298.39
357.47
2) 螺旋缝焊接钢管 螺旋缝焊接钢管是将钢带按一定的螺旋线的角度(又叫成型角)卷成管坯，然后将管缝 焊接起来而制成的。它的优点是生产效率高，可用较窄的钢带生产大口径管，并具有较高的耐压能力。螺旋缝焊 接管主要用于石油、天然气的输送管线，城市燃气管道也有应用。螺旋缝电焊钢管的规格与质量见表 1-7。
第二节 管道附件
管道工程中为了分支、变更方向、改变管径和避让障碍物，需要专用管路附件。各种管材均应备有必需的管 道配件。由于管道的材料、接口不同，因此管路附件也各不相同。
一、铸铁管路附件 燃气铸铁管以机械接口连接为主。机械接口铸铁管路附件见表 1-9。
2.O 0.104 常温下使用压力(105帕)
2.O 0.133
拉伸强度(105帕)
2.O 0.213
断裂伸长率(%〉
3.O 0.321 液压试验(2倍使用压力)
4.O 0.532
5.O 0.838
指标
4 8.O 200 保持五分钟,无 破裂、渗漏现象
注: 管材长度不少于 4 米, 颜色一般为本色。
6
；
+ 12% —15%
3. 铜管的理论质量〈钢的相对密度为 7.85 〉按公称尺寸计算 ， 镀铸管比不镀辞管重 3%6% 。
燃气管道输送压力不高 ， 采用一般无缝钢管即可。一般无缝钢管有热轧和冷拔二种，其机械性能表1-5。 其中最常用的钢号是20结构钢。
钢管机械性能表
钢号
机械性能
试验压力(帕)
抗拉强度
纹长度(毫米) 锥 圆柱形
6米一个管 接头计算)
形 螺纹
(公斤)
螺
纹
2.5 2.75 2.75 3.25 3.5
给水管道材料管网附件和附属构筑物
6.1给水管道材料和配件 铸铁管的接口形式有两种：
法兰式
石棉水泥、 膨胀水泥、 橡胶圈
或者青铅 接口（特 殊要求或 紧急维修 时）
承插式
法兰连接 2014/5/13
承插连接 6
6.1给水管道材料和配件
在管线转弯、分支、直径变化以及连接 其它附属设备处，须采用各种标准铸铁水管 配件 GB3420-82 如： 承接分支管用丁字管和十字管； 管线转弯处采用各种角度的弯管； 变换管径处用渐缩管； 改变接口形式的配件； 接消火栓用的管配件等。
思考
阀门起什么作用？有几种主要形式？各 安装在哪些部位？
答：用来调节管线中的流量或水压。主要管线和次要管线交接处 的阀门常设在次要管线上。承接消火栓的水管上要安装阀门。阀 门包括闸板阀（明杆和暗杆）和蝶阀两种。 蝶阀的作用和一般阀门相同，可用在中、低压管线上，例如水处 理构筑物和泵站内。
一、阀门
设，在高处设排气阀。
（2）在管线的最低点须安装泄水阀，它和排水管连接，以排 除水管中的沉淀物以及检修时放空管内的存水。为加速排水， 可根据需要同时安装进气管和进气阀。
6.2 给水管网附件
6.2 给水管网附件
四、消火栓
消火栓一般设置在：交通路口、绿地、人行道旁等消 防车可以靠近且容易被发现的地方，距离建筑物5米 以上。 两消火栓间距一般不超过120米
运输安装方便，价格高和钢管相同。可在强腐蚀性 土壤中使用。我国应用的口径已达1600mm。
6.1给水管道材料和配件 4、塑料管
耐腐蚀、不结垢、管壁光滑、水头损失小重量轻，加 工和接口方便，价格便宜，但强度低，且膨胀系数大， 易受温度影响。一般400mm以下的给水管道用得较多。
PVC管
6.1给水管道材料和配件
《给排水管道系统》第九章 水管、管网附件和附属构筑物
钢管用焊接或法兰接口。
第9章 水管、管网附件和附属构筑物
9.1 水管材料和配件 镀锌钢管存在锈蚀问题，影
响水质和使用年限，已经停止在
饮用水方面的应用，主要用于消
火栓和自动喷水灭火系统。生活
用水采用的镀锌钢管为内衬聚乙
金属管材
1）钢管 直缝焊接钢管 螺旋焊接钢 无缝钢管 不锈钢管 镀锌钢管 钢塑复合管
第9章 水管、管网附件和附属构筑物
9.1 水管材料和配件
2）铸铁管（Cast iron pipe CIP） 灰口铸铁管（GCIP） 离心灰口铸铁管 半连续灰口铸铁管 稀土铸铁管 延性铸铁管（球墨铸铁管 DCIP） 退火球墨铸铁管 铸态球墨铸铁管
旋启式止回阀
第9章 水管、管网附件和附属构筑物
9.2 管网附件 排气阀：用来排除集积在管中的空气，以 提高管线的使用效率。 在间歇性使用的给水管网末端和最高点、 给水Байду номын сангаас网有明显起伏可能积聚空气的管段的峰 点应设置自动排气阀。
给水管道排气阀 （a）阀门构造 （b）安 装方式
第9章 水管、管网附件和附属构筑物
9.1 水管材料和配件
1）自应力钢筋混凝土管是利用自应力水泥的膨胀 力张拉钢筋而产生预应力的钢筋混凝土管。 2）预应力钢筋混凝土管是通过机械张拉钢筋产生 预应力的钢筋混凝土管。预应力钢筋混凝土管按制 造工艺的不同又分为震动挤压（一阶段）工艺管和 管芯绕丝（三阶段）工艺管。 3）自应力、预应力钢筋混凝土管均具有良好的抗 渗性和耐久性。连接形式采用橡胶圈密封的承插字 母口，施工安装比较简单。因受起材料力学性能和 制造工艺的限制，自应力钢筋混凝土管适合较小管 径。
给水管道材料及附件
工作原理
在阀体内设一个与介质流向成垂直方向的平面闸板，靠这一 闸板的升降来全启或关闭介质的通路
应用场合
1.石油、天然气输送管线。 1. 2. 成品油的输送管线和贮存设备。 3. 石油、天然气的开采井口装置，也就是采油树用阀。 4. 带有悬浮颗粒的介质的管道。 5. 城市煤气输送管线。 6. 自来水工程。
球阀
结构特点
1、流体阻力小，具有最低的流阻； 2、启闭开工迅速、方便； 3、密封性能好； 4、使用寿命长； 5、可靠性高 6、无振动，噪声小。
工作原理
球阀它具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或 通道通过其轴线。球体随阀杆转动实现启闭动作的阀门。
应用场合
1、轻型结构、低压截止（压差小）、腐蚀性介质的管路系统中； 2、在低温（深冷）装置和管路系统； 3、在冶金行业的氧气管路系统； 4、在石油、石油化工、化工、电力、城市建设中，工作温度在 200℃ 以上的管路系统。
产品特点： 产品特点：
均为有缝焊接管，壁薄、重量轻；表面有一层 致密的铬氧化保护膜，防腐蚀性能好，经久耐 用；卫生可靠；抗冲击，强度高、刚度高；水 流阻力小；热传导率低；热膨胀系数低；安装 快捷；100%可再生，环保性好。
建筑给水铜管
产品特点： 产品特点：
壁薄紫铜管，重量轻；化学性能稳定、耐腐蚀，耐 热、经久耐用、寿命长；机械性能好、耐压强度高 、柔性好、具有优良的抗震、抗冲击性能；适配性 钱、安装方便；卫生性能好，对某些细菌的生长有 抑制作用；内壁光滑，水力性能好；热传导率高； 热膨胀系数低；100%可再生，环保性好。
直通
三通
四通
管帽
翻遍
大小头
弯头
接头
内接
管堵
卡箍
管材及附件的选用
管材及附件的选用一、室内燃气管道的管材及管件选用1.管材的选用低压管道：当管径DN≤50时，一般选用镀锌钢管，《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091-2008，连接方式为螺纹连接；当管径DN>50时，选用无缝钢管《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-2008，材质为20号钢，连接方式为焊接或法兰连接。
中压管道：选用无缝钢管《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-2008或《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091-2008，连接方式为焊接或法兰连接。
选用《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091-2008标准的焊接钢管，低压采用普通管，中压采用加厚钢管。
选用无缝钢管其壁厚不得小于3mm，引入管不小于3.5mm。
在避雷保护范围以外的屋面燃气管道和高层建筑沿外墙架设的燃气管道，采用焊接钢管或无缝钢管时其壁厚不得小于4mm。
2.管件的选用当选用丝扣连接时，管件选用铸铁管件，《可锻铸铁管路连接件》GB/T3287-2000，材质为KT；当选用焊接或法兰连接时，管件选用《钢制对焊无缝管件》GB/T12459-2005，材质为20号钢。
二、室外燃气管道的管材及管件选用1. 管材的选用1）高压燃气管道：选用无缝钢管《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-2008，材质为20号钢；或焊接钢管《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分：A级钢管》GB/T9711.1-1997，《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分：B级钢管》GB/T9711.2-1999。
2）中、低压管道：DN≤200的燃气管道推荐选用无缝钢管《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-2008，材质为20号钢；DN>200的燃气管道推荐选用《低压流体输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管》SY/T5037-2000，材质为Q235B。
PE管选用《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第1部分：管材》（GB15558.1-2003），SDR11、SDR17.6，材质为PE80或PE100。
机械设计手册管道与管道附件
机械设计手册管道与管道附件一、管道系统概述管道系统是现代工业中不可或缺的重要组成部分，主要用于输送流体，如水、空气、石油等。
它广泛应用于化工、石油、电力、建筑等各个领域。
一个完整的管道系统由管材、管件、管道附件、管道连接方式及支撑固定装置等组成。
二、管材与管件管材是构成管道系统的基本材料，常用的管材有钢管、铸铁管、塑料管等。
管件包括弯头、三通、四通、异径管等，是用来改变管道的方向、尺寸或连接不同类型管道的器件。
三、管道附件管道附件包括各种阀门、过滤器、补偿器、法兰等。
阀门用于控制管道内流体的流量和流向；过滤器用于清除流体中的杂质；补偿器用于吸收管道的热胀冷缩；法兰则用于连接管道。
四、管道连接方式管道的连接方式有多种，包括焊接、螺纹连接、法兰连接等。
根据不同的应用场合和管道材料，应选择合适的连接方式，以确保管道系统的密封性和稳定性。
五、管道支撑与固定为防止管道因重力或外部力而发生变形或位移，需要设置支撑和固定装置。
常见的支撑装置有吊架、支架等，固定装置包括卡箍、螺栓等。
六、管道密封与防漏管道密封是防止流体泄漏的重要措施。
应选择合适的密封材料和密封方式，如垫片、填料等，以确保管道系统的密封性能。
同时，应定期检查和维护管道系统，防止泄漏事故的发生。
七、管道防腐蚀与防护管道材料应具备较好的耐腐蚀性能，或在外部采取防腐蚀措施，如涂防腐层、阴极保护等。
同时，还应根据管道的具体应用环境，采取相应的防护措施，如保温、防晒等。
八、管道流体阻力与压力损失流体在管道中流动时，会受到阻力，导致压力损失。
应根据具体的流体特性和流动条件，合理设计管道系统，减小流体阻力，降低能耗。
同时，也需考虑如何优化管件和附件的设计，减少流体在局部区域的滞留和阻力。
九、管道系统安全与环境保护在设计和安装管道系统时，应充分考虑安全因素和环境保护要求。
例如，对于易燃易爆的流体，应采取相应的防爆和防火措施；对于有毒有害的流体，应采取密闭输送和废气废水处理等措施，以保障人身安全和环境安全。
管材管件附件及常用材料
管道元件公称直径
DN40 DN50 DN65 DN80 DN100 DN125 DN150
DN200 DN250 DN300 DN350 DN400 DN450 DN500
DN600 DN700 DN800 DN900 DN1000 DN1100 DN1200
DN1400 DN1500 DN1600 DN1800 DN2000 DN2200 DN2400
DN2600 DN2800 DN3000 DN3200 DN3400 DN3600 DN3800
DN4000 ─ ─ ─ ─ ─ ─
注：1.除在相关标准中另有规定，字母DN后面的数字不 代表测量值，也不能用于计算目的。
2.采用DN标识系统的标准，应给出DN与管道元件尺 寸的关系，例如DN/OD或DN/ID。
第一章 管材、管件、附件及常用材料
第一节 管道元件通用标准 第二节 钢管与铸铁管 第三节 管件与法兰 第四节 热塑性塑料与管件 第五节 阀门 第六节 板材与型材 第七节 常用紧固件
第一节 管道元件通用标准
一、管道元件的通用标准
1.公称直径（DN）
1）定义：管子和管子附件的标准直径。它是就内径而言的 标准，近似内径但并不是实际内径。一般比实际内径略大。
指管材充满有压液体时，管壁所受到的应力，单位为 Mpa，它与压力、壁厚和外径的关系为：
=P
dee 2e
式中 P-管道静液压力，Mpa；
de-管材的外径，mm； e-管材的壁厚，mm。
（2）壁厚值的计算
en
Pdn
2 P
或
en
dn 2S 1
上式也用于表示最大允许压力PPMS以及设计应力σs间的
关系：
en
ANSI系列 PN20 PN50 PN110 PN150 PN260 PN420 ─
油库管路常用管材及
油库管路常用管材及附件管材分类油库管路常使用的管材种类非常多，根据不同的需要和使用场景，一些经常使用的管材包括：碳钢管碳钢管是一种常用的管道材料，由于材质坚韧、强度高，尺寸和重量较稳定，常使用在输送流体或者气体的管路中。
在油库管道中，碳钢管的载荷和寿命都非常可靠。
不锈钢管不锈钢管是一种高性能的钢质材料，具有很强的耐腐蚀性和易加工性，广泛应用于各种石油化工领域包括储罐、管道、热交换器等等。
在油库管道中，不锈钢管尤其适合高温、腐蚀等恶劣环境。
玻璃钢管玻璃钢管的材质主要是用树脂和玻璃布的复合材料，具有良好的耐腐蚀性和抗老化性能，广泛应用于煤矿、化工、环保、污水处理等领域。
在油库管道中，玻璃钢管的耐腐蚀性和抗老化性能相当可靠，因此也被广泛使用。
聚氯乙烯（PVC）管PVC管是一种常用的塑料管材，具有轻质、使用方便、耐腐蚀等特点，被广泛应用于农业灌溉、建筑排水、电缆和通讯等领域。
在油库管道中，由于其价格低廉，而且轻便，被广泛使用于低压输油Pipe。
钢塑复合管钢塑复合管是一种钢与塑料的复合材料管道，具有钢管的可靠性和塑料管的耐腐蚀性，通常用于燃气、给水、化工、渗透、水电等不同用途。
在油库管道中，钢塑复合管不仅耐腐蚀，还具有可挠性和不老化的特点，在某些部位被广泛应用。
总之，在油库管路中，常用的管材各具所长，需要根据实际需要进行选择。
管附件在油库管路安装和维护过程中，管附件往往是必不可少的一部分。
下面我们列举一些常见的管附件。
法兰和法兰盘法兰通常用于连接管道，它是一个铸造或者锻造的环形零件，可以固定在管道两端并连接起来。
法兰盘通常用于安装在管道上以保护法兰连接处，使其更加严密。
管接头管接头通常用于连接两个不同尺寸或种类的管道。
它可以是同心圆形，缩径，异心或者Y形管接头。
管接头通常由铸铁、碳钢或不锈钢制成。
弯头和三通弯头和三通是用于改变管道流动方向的管附件。
弯头通常由弯曲的管段制成，而三通则由两个进口和一个出口组成。
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(2)陶土管 特点： 内外壁光滑；不透水性能好，耐磨损、抗腐蚀；强度 低，抗压抗折能力差，管径较小,一般不超过600mm,管 长在0.8~1.0m之间。质脆易碎。 适用条件： 管节短，接头多。主要用于排除工业酸性废水。
(3)金属管(钢管 和铸铁管) 特点： 成本高，较少采用；抗高压、抗渗透能力强；内壁光 滑，阻力小；长度大，接头少；抗酸、碱腐蚀和抗地 下水浸蚀能力低，需作防腐处理 适用条件：
在外力很大或对渗漏要求特别高的场合下使用； 在穿越铁路时，在土蹦或地震地区； 在距给水管道或房屋基础较近时； 在压力管线上或施工特别困并注意绝缘，以防锈蚀。
其他管材
(4)砖石浆砌或钢混大型管渠 特点： 现场浇筑，抗压、抗震、抗腐蚀能力强，无法预制 适用条件： 大管径，管径大于2.0m (5)石棉水泥管 特点： 表面光滑、不透水；抗腐蚀性强；重量轻；质脆， 易折断，不耐磨损 (6)其他管渠:木,竹,塑料,玻璃钢等
给水管道材料与配件
一、给水管道材料 对给水管道的要求：水力条件好、安装简便、快速可靠、维 护作量少。同时管道的化学稳定性高，耐腐、质轻、韧性好、寿命 长、折旧费用低。 给水管材常分为金属管材料、非金属管材料和复合材料三大类。 1．金属管 目前常用的金属管主要有：钢管、镀锌管、铸铁管、铜管。 2．塑料管材 （1）硬聚氨乙烯管（UPVC）管 （2）聚乙烯管（ PE管） （3）聚丁烯管道（阳管） （4）交联聚乙烯（PEX）管 （5）聚丙烯共聚物 PP-R、 PP-C管 3．复合管
排水管渠及附属构筑物
排水管渠的断面形式要求 • 静力学上，具有一定的抗荷载能力，坚固稳定， 抗压抗折，不破裂、不变形 • 水力学上，尽可能大的排水能力，不淤积，不沉淀 • 经济上，造价低 • 管理维护上，便于疏通、清洗
排水管渠的断面形式
圆形
半椭圆形
马蹄形
适用于：管径小于2 优点：在土压力 米且地质条件好时。 和动荷载较大时， 优点：水力性能好， 可更好地分配管 具有最大的水力半径， 壁压力，减少管 流速大，流量大，便 壁厚度。 于预制，对外力抵抗 适用：污水流量 能力强，运输施工维 大且变化小及管 护方便。 渠直径大于2米。
排水管渠系统上的构筑物
检查井 跌水井 水封井
换气井
冲洗井 溢流井 测流井 雨水口、 连接窨井 倒虹管、管桥 出水口
排水管渠附属构筑物-检查井
为了便于对管道进行检查和清通，必须设置检查井。检 查井一般设在管渠交汇、转弯、管渠尺寸或坡度改变、跌 水等处以及相隔一定距离的直线管渠上 井底: 基础为卵石、碎石或混凝土浇筑，井 底为半圆形或弧形，水力条件好，减小阻力 检查井的组成 井身: 砖砌结构，水泥砂浆抹面。通常为圆 形，在大管径交汇处，可用矩形、扇形 井盖: 为铸铁或混凝土制。为防止雨水流入， 通常高于地面
排水管渠附属构筑物-跌水井
设置：当检查井中上下游管渠的管底落差大于2米。 跌水井内应有减速、防冲及消能设施。 形式：竖管式（适应于管径等于或小于400mm管道）、溢流堰 式（适应于大于400mm管道）。 • 当上下游管渠的管底跌落差小于1m时，只把检查井低部作成斜 坡，不做跌水。 • 管道转弯处不宜设跌水井。
给水管道附件
一、阀门 阀门是用以连接、关闭、和调节液体、气体或蒸汽 流量的设备 二、止回阀 止回阀又称单向阀，它用来限制水流朝一个方向流动。 三、水锤消除设备 四、消火栓 五、排气阀和泄水阀
给水管道附属构筑物
一、阀门井 二、管道支墩 设计原则 （1）当管道转弯角度<10°时，可以不设置支墩。 （2）管径>600mm管线上，水平敷设时应尽量避免选用90°弯头， 垂直敷设时应尽量避免使用45°以上的弯头。 （3）支墩后背必须为原形土，支墩与土体应紧密接触，倘若空隙 需用与支墩相同材料填实。 （4）支撑水平支墩后背的土壤，最小厚度应大于墩底在设计地面 以下深度的3倍。
常用的排水管渠 混凝土和钢筋混凝土管
陶土管
金属管
砖石浆砌或钢混大型管渠
石棉水泥管 其他管渠,包括木管,竹管,塑料管,玻璃钢管等
(1)混凝土和钢筋混凝土管 优点： 制造方便，成本低，抗压能力强，适用于大管径 缺点： 管径不超过450mm，长度多为1m，抗酸、碱和浸蚀 能力低；抗渗透性能低；管节短，接头多，施工困 难；重量大，搬运不便 。 管 口 形 式
新型管材-------“丹麦管” 用芯模震动成型工艺生产的钢筋混凝土管；质量高、生产效率高、 环境污染小；施工方便，不易漏水。
管渠材料的选择
考虑管材的造价
根据输送水质情况（酸碱废水），进行比较选择
考虑管材的适用条件
管渠材料应尽可能就地取材，便于供应和运输
管渠材料的选择 • 在选择管材时，应根据水质、水温，断面尺 寸、管内外所受压力和施工条件等因素，尽量选 择能就地取材、易于制造、便于供应和运输方便 的材料，以降低工程造价。 • 在选材时，还要考虑技术要求： • 排除碱性（PH>10）的工业废水用铸铁管； • 酸性（PH<5）的工业废水可用陶土管； • 压力管段，一般采用金属管、钢筋混凝土管或预应 力钢筋混凝土管； • 地震地区施工条件差的地区用金属管； • 一般地区的重力流管道采用混凝土和钢筋混凝土管。
特点：因底部较小，在 小流量时可维持较大的 流速，减少淤积。 适用：实践证明，这种 断面冲洗和疏通困难， 管道制作、运输、施工 不便，目前很少用。
适用：只适用 于明渠 。 特点：边坡取 决于土壤和铺 砌材料。
排水管渠材料的要求
• 具有一定的强度，抗压抗折能抵抗内外压力和 杂质冲刷磨损； • 有抗腐蚀，浸蚀能力（污水、地下水）； • 不透水（污水不透出、地下水不透入）； • 内壁光滑、阻力小，排水通畅； • 货源充足、就地取材，可预制管件，价格便宜
特点 ：高度小于宽度。 优点：因断面下部大， 宜输送流量变化不大的 大流量污水。可减小埋 深造价 适用：大流量、变化小、 出水位置受限制，地质 条件较差或地形平坦需 尽量减少埋深时。
排水管渠的断面形式
矩形
蛋形
梯形
特点：可按需要增 加深度，以加大排 水量，并能现场浇 制或砌筑。 适用：工企业、路 面狭窄地区的排水 管道及排洪沟。