《给排水管道技术》教案 知识点 给水管道材料及配件 学时 4学时 教学内容 球墨铸铁管、PE管、钢管的管径规格、长度规格，常见的配件、管道附件 教学重点 配件接口名称 教学难点 配件接口组合多，名称多 配件的功能 参考资料 给水排水管道工程技术 中国建筑工业出版社 张奎主编 水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件GBT 13295-2008 室外给水设计规范 中国计划出版社 网易土木 / 给水管材，是指自来水或者其他输水工程中所需要使用的输送管材，和排水管不同，给水管材一般都是需要能够承受一定的给水压力。 给水管道及其配件是安装给水管网的主要材料，选用时应综合考虑管网中所承受的压力、敷设地点的土质情况、施工方法和可取得的材料等因素。正确的选用管道材料，对工程质量、供水的安全可靠性及维护保养均有很大的关系。因此，给水工程技术人员必需重视和掌握给水管道材料的种类、性能、规格、使用经验、价格和供应情况，才能做到合理选用给水管道材料，做出正确的设计。 （一）常用的给水管材及连接方式 道路给水管道工程常用的给水管材有金属、非金属两大类。其中金属管有球墨铸铁管、钢管；非金属管有自应力混凝土管、预应力混凝土管、预应力钢筒混凝土管、聚乙烯管、聚丙烯管、玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管。本章介绍球墨铸铁管、钢管和聚乙烯管，其它种类的管道材料在后续章节中介绍。 1．球墨铸铁管 1）管材性能 球墨铸铁管是铸铁管的一种，该管材是选用优质生铁，具有铁的本质、钢的性能。球墨铸铁管采用水冷金属型模离心浇注技术，并经退火处理，获得的稳匀的金相组织，能保持较高的延伸率，故亦称为可延性铸铁管。球墨铸铁管具有机械性能良好，防腐性能优异、延展性能好，密封效果好，安装简易、主要用于市政、工矿企业给水、输气，输油等。球墨铸铁管性能好且施工方便，不需要在现场进行焊接及防腐操作，一般采用橡胶圈柔性接口，密封性和适应变形性能强，对地基的不均匀沉降和抗震都有很好的效果，在城市配水管网中应用越来越多。 2）管道接口 球墨铸铁管均采用柔性接口。按接口型式分为滑入式、机械式和法兰式三种，见图5-2。 滑入式连接：在配套部件承口内放入一密封圈，当插口穿过密封圈至承口时，工作即告完成的连接方式。 机械连接：依靠机械手段（如压兰）向密封圈施压而得到密封的连接方式。 法兰连接：连接两个法兰盘端面的连接方式。 对应以上三中连接方式，接口管道的接口形式也不同。管口的对接（接口）形式可分为滑入式（T型）、机械式（K型（见图5-4）、N型（见图5-3）和S型（见图5-5））和法兰式接口形式，其中N型和S型常用于燃气管道。 插图 3）管道规格 （1）接口规格 球墨铸铁管外壁采用喷涂沥青或喷锌防腐，内壁衬水泥砂浆防腐。球墨铸铁管的口径最大可达DN2600。球墨铸铁管的口径规格见表1。 表1球墨铸铁管的口径规格表 规格 （公称直径DN） 40、50、60、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1400、1500、1600、1800、2000、2200、2400及2600 （2）长度规格 承插直管长度 法兰管长度 4）管道配件 管道配件是将管子连接成管路的零件。管道在安装、敷设过程中常会遇到转弯、变径、分流、管间连接、管道设备连接及维修等问题，这就需要有相应的配件来解决。常用的管件有：弯头、三通、四通、渐缩管、短管、管堵等。例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；变换管径处采用渐缩管；改变接口形式处采用短管，如连接法兰式和承插式铸铁管处用承盘短管；还有修理管道时的配件，接消火栓的配件等。Kaiyun App下载 全站 根据球墨铸铁管的接口形式和连接方式，球墨铸铁管的配件可分为承插管件、盘接管件和法兰盘三种类型。工程中需根据管道接口形式和管道布置情况选择使用相应的管道配件。 2．钢管 钢管分为焊接钢管和无缝钢管两大类，焊接钢管有直缝钢管和螺旋卷焊钢管。钢管的优点是强度高、耐振动、重量轻、单管长度大、接头少和加工接口方便等，缺点是耐腐蚀性差，造价高。在给水管网中，通常只有在管径大和水压高处，以及因地质、地形条件限制或穿越铁路、河谷和地震地区时使用。 钢管用焊接或法兰接口。所用配件如三通、四通、弯管和渐缩管等，由钢板卷焊而成，也可直接用标准铸铁配件连接。 钢制管件可参照标准图集《钢制管件（02S403）》选用，该图集主要内容包括DN50～2000的弯头、渐缩异径弯头、三通、四通、异径管、喇叭口、钢制法兰、管道伸缩接头、柔性管接头、通气管、吸水喇叭口等管件的规格、尺寸及制作，可指导钢制管件的现场加工制作。 3．聚乙烯管( PE) 1）管材性能 塑料管的优点是：化学稳定性好，不受环境因素和管道内输送介质成分的影响，耐腐蚀性好；水力性能好，管道内壁光滑，阻力系数小，不易积垢；相对于金属管材表现密度小、材质轻；施工安装方便，对水质不构成二次污染、维修容易。 塑料管的使用寿命一般认为可在50年以上。 聚乙烯管( PE)由聚乙烯材料制造，它是由聚乙烯合成的高分子材料。PE管具有良好的柔韧性、易成型、易弯曲；耐低温、抗冻地埋管道的适应温度在-20℃～40℃范围内使用；抗内压强度高、抗震、抗冲击性能良好 2）管道接口 聚乙烯管（PE）管连接时采用热熔连接，连接方式可采用热熔对接焊、电熔焊和热熔承插焊等。同时由于PE管属柔性管，对小口径管可用盘管供应。 当塑料管道与金属管道连接时，一般需要过渡接口，塑料管道与阀门、流量表、压力表、减压阀等设备的连接也需要使用过渡接口，过渡接口处可采用机械连接方式，不同材质的塑料管道间相互连接也可采用机械连接方式。机械连接可采用钢塑过渡接头或钢塑法兰连接组件。 PE管道敷设既可采用通常使用的直埋方式施工，也可采用插入管敷设（主要用于旧管道改造，将PE管连续送入旧管道内作为旧管道的内衬，利用这种方法对旧管道进行改造，施工方便，价格低，且不进行路面开挖）。 (1) 热熔对接 PE是一种热塑性材料，一般可在190~240℃之间的范围内被熔化（不同原料牌号的熔化温度一般也不相同） 热熔对接的过程是：将平板电热模插入两管材接口之间，对管材的连接面加热，当两管材的连接面加热到熔融状态时，抽出电熔模板，用外力将两端面挤压在一起形成均匀一致的凸缘，待冷却后即熔接牢固。其操作是在热熔对接机上进行的。一个完整的熔接过程包括装管材到机架上、檫净管端、铣削管端连接面、加热管端面、抽出平板电热模、熔接并加压、冷却到常温、卸管材等步骤。如图（a）为加热管端面，图（b）为抽出平板电热模，图（c）为加压冷却。 (2)电热熔熔接 ?????? 使用专用的电熔焊机，通过对预埋于电熔管内表面的电热丝通电而使其加热，从而使管件的内表面及管材的外表面分别被熔化，冷却到要求的时间后而达到熔接的目的。 (3)钢塑过渡接头连接、钢塑法兰连接组件 钢塑过渡接头连接是采用通过冷压或其它方式预制的钢塑过渡接头来连接聚乙烯管道和金属管道。钢塑过渡接头内有抗拉拔的锁紧环和密封圈，通常要求其有良好的密封性能和抗拉拔、耐压性能要大于系统中聚乙烯管道。Kaiyun App下载 全站? PE管法兰连接主要用于聚乙烯管道与金属管道或阀门、流量计、压力表等附属设备的连接。法兰连接主要由聚乙烯法兰连接件、钢制或铝制背压活套法兰、钢制或铝制法兰片、垫片或密封圈、螺栓、螺母等组成。法兰连接是通过紧固螺栓、螺母，使法兰连接件与法兰片紧密接触，达到连接目的。 3）管道规格 给水中使用的聚乙烯管（PE）通常采用PE63、PE80、PE100材料制造，管材公称压力为0.32MPa~1.6MPa，公称外径为16mm~1000mm，适用于温度不超过40℃，一般用途的压力输水，以及饮用水的输送。用于市政饮用水的聚乙烯管颜色为蓝色或黑色，黑色管纵向上至少有三条蓝条。PE63管材不宜用于埋地管道，因此城镇给水管道一般选用PE80、PE100管材。直管长度一般为6m、9m、12m 材料等级 公称压力（MPa） 公称外径dn（mm） PE63 0.32、0.4、0.6、0.8、1.0 32、40、50、63、75、90、110、125、140、160、180、200、225、250、280、315、355、400、450、500、560、630、710、800、900、1000 PE80 0.4、0.6、0.8、1.0、1.25 PE100 0.6、0.8、1.0、1.25、1.6 4）管道配件 PE管的配件规格与铸铁管和钢管类似，但是由于PE管有多种接口方式，因而在连接时形式更多变化，如90°弯头可以用三节PE短管通过热熔对接制作而成。
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