任务1.1 水暖工程常用的管材与配件
水暖工程常用的管材与配件种类繁多，其性能和质量直接影响水暖系统工程的安装质量和系统运行的安全性与稳定性。因此，如何正确选用管材与配件至关重要。
1.1.1 常用管材
1.钢管
钢管有焊接钢管、无缝钢管两种。钢管具有强度高、承受压力大、抗震性能好、内外表面光滑、容易加工和安装等优点，但其耐腐蚀性能差、对水质有影响、价格较高。
（1）焊接钢管。焊接钢管俗称水煤气管，又称黑铁管，通常由卷成管形的钢板、钢带以对缝或螺旋缝焊接而成，故还称有缝钢管。按制造条件的不同，焊接钢管可分为低压流体输送用焊接钢管、有缝卷焊钢管等。
焊接钢管的直径规格用公称直径表示，符号为“DN”，单位为mm。如DN 25表示公称直径为25mm的焊接钢管。
低压流体输送用焊接钢管适用于输送水、煤气、空气、油和蒸气等。它可分为镀锌钢管（白铁管）和非镀锌钢管（黑铁管）；按钢管壁厚不同，又可分为普通焊接钢管、加厚焊接钢管和薄壁焊接钢管三种。
（2）无缝钢管。无缝钢管是用钢坯经穿孔轧制或拉制成的管子，常用普通碳素钢、优质碳素钢或低合金钢制造而成。
同一公称直径的无缝钢管有多种壁厚，可满足不同的压力需要，因此无缝钢管的规格一般不用公称直径表示，而用“D管外径（单位为mm）×壁厚（单位为mm）”表示，如“D159×4.5”表示外径为159mm、壁厚为4.5mm的无缝钢管。
无缝钢管具有承受高压及高温的能力，用于输送高压蒸气、高温热水、易燃易爆及高压流体等介质。
2.铜管
常用铜管有紫铜管（纯铜管）和黄铜管（铜合金管）。铜管质量轻、经久耐用、卫生，特别是具有良好的杀菌功能，能够对水体进行净化，主要用于高纯水制备，以及输送饮用水、热水和民用天然气、煤气、氧气及对铜无腐蚀作用的介质。但因其造价相对较高，目前只限于高级住宅、豪华别墅使用。
3.铸铁管
铸铁管分为给水铸铁管和排水铸铁管两种，其直径规格均用公称直径表示。
（1）给水铸铁管。我国生产的给水铸铁管，按其材质分为球墨铸铁管和普通灰口铸铁管，但目前市场上的小口径球墨铸铁管较少。给水铸铁管具有耐腐蚀性强、使用期长、价格较低等优点，适宜用做埋地管道，其缺点是性脆、自重大、长度小。
给水铸铁管具有较高的承压能力及耐腐蚀性，可以根据输送介质的压力选择不同压力级别的管材，高压管的工作压力为1.0MPa；中压管的工作压力为0.75MPa；低压管的工作压力为0.45MPa。高压给水铸铁管用于室外给水管道，中、低压给水铸铁管可用于室外燃气、雨水等管道。给水铸铁管按接口形式分为承插式和法兰式两种。
（2）排水铸铁管。排水铸铁管的管材成分与给水铸铁管不同，其承压能力差、质脆，但能耐腐蚀，适用于室内生活污水、雨水等管道，是目前高层建筑室内排水系统常用的管材，通常其管壁较薄、质量较轻、承口深度较小。
排水铸铁管在出厂时其内外表面均未做防腐处理，因此其外表面的防腐需在施工现场操作完成。排水铸铁管只有承插式的接口形式，其直管长度（有效长度）为1.5m。其常用直径规格为DN 50，DN 75，DN 100，DN 125，DN 150，DN 200等，每根管的长度为0.5～1.5m， 0.9～1.5m，1.0～1.5m和1.5m等几种。
4.铝塑复合管
铝塑复合管是以焊接铝管为中间层，内外层均为聚乙烯塑料的管材，可分为冷、热水用铝塑管和燃气用复合管。它利用铝合金来提高了管道的机械强度和承压能力，因此除具有塑料管的优点外，还有耐压强度高、耐热、可挠曲、接口少、施工方便、美观等优点。目前其管材规格大都为DN 15～DN 40，多用做建筑给水系统的分支管。
5.塑料管
塑料管的规格用“de（公称外径，单位为mm）× δ（壁厚，单位为mm）”表示。
（1）塑料给水管。塑料给水管管材有聚氯乙烯管（PVC管）、聚乙烯管（PE管）、聚丙烯管（PP管）和ABS管等。
塑料给水管的优点是化学性能稳定、耐腐蚀、力学性能好、不燃烧、无不良气味、质轻且坚、密度小、表面光滑、容易加工安装，使用寿命最少可达50年，在工程中被广泛应用；其缺点是强度低、不耐高温，用于在室内外（埋地或架空）输送水温不超过45℃的热水。
（2）硬聚氯乙烯管。硬聚氯乙烯塑料管适用于输送生活污水和生产污水。硬聚氯乙烯塑料管是目前国内外都在大力发展和应用的新型管材，具有质量轻、耐压强度高、管壁光滑阻力小、耐化学腐蚀性能强、安装方便、投资低、节约金属等特点。其缺点是耐温差（使用温度在-5℃～+50℃之间）、线性膨胀量大、立管会产生噪声、易老化、防火性能差等。
6.其他管材
（1）不锈钢管。其特点是表面光滑美观，摩擦阻力小；质量较轻，强度高且有良好的韧性，容易加工；耐腐性能优异，无毒无害，安全可靠，不影响水质。其配件、阀门均已配套。由于人们越来越讲究水质的高标准，所以不锈钢管的使用呈快速上升之势。
（2）钢塑复合管。钢塑复合管有衬塑和涂塑两类，也生产有相应的配件、附件。它兼有钢管强度高和塑料管耐腐蚀、保持水质的优点。
（3）陶土管。陶土管具有良好的耐腐蚀性，多用于排除弱酸性生产污水。
（4）耐酸陶土管。它适用于排除强酸性生产污水。
1.1.2 常用管件
管道配件是指在管道系统中起连接、变径、转向、分支等作用的零件，又称管件。管件种类很多，不同管道应采用与该类管材相应的专用管件。管件的规格用公称直径DN表示，如为异径管件，还应注明异径管件的规格。
1.钢管管件
钢管管件分为焊接钢管管件、无缝钢管管件和螺纹管件三类。
钢管丝接时，在转弯、延长、分支、变径等处，都要使用相应管件。而焊接时使用的管件较少，主要以弯头为主。其他管件可现场加工制作出来。
主要管件的用途如下所示。
（1）弯头：常用的有45°和90°两种。它还可分为等径弯头及异径弯头，起着改变流体方向的作用。
（2）活接头：可便于管道的安装及拆卸，其规格及表示方法与管道相同。
（3）管箍：用于连接管道的管件，其两端均为内螺纹，分同径及异径两种，以公称直径表示。
（4）四通：分等径及异径两种形式，均以公称直径表示。
（5）三通：起着对输送的流体分流或合流的作用，分等径及异径两种形式，均以公称直径表示。
（6）丝堵：用于堵塞管件的端头或堵塞管道上的预留口的管件。
（7）补心：用于管道变径，以公称直径表示。
（8）对丝：用于连接两个相同管径的内螺纹管件或阀门，其规格与表示方法与管子的规格与表示方法相同。
常用的钢管管件为焊接钢管管件和无缝钢管管件。
焊接钢管管件是采用无缝钢管或焊接钢管经下料加工而成的管件。常用的焊接钢管管件有焊接弯头、焊接三通和焊接异径管等，如图1-1所示。
图1-1 焊接钢管管件
无缝钢管管件是采用压制法、热推弯法及管段弯制法制成的管件，适合在工厂集中预制，其与管道的连接采用的是焊接。常用的无缝钢管管件有弯头、三通、四通、异径管和管帽等，如图1-2所示。
图1-2 无缝钢管管件
2.可锻铸铁管件
可锻铸铁管件在室内给水、供暖、燃气等工程中应用广泛，其配件规格为DN 60～DN 150。它与管子的连接均采用的是螺纹连接。它分为镀锌管件和非镀锌管件两类，如图1-3所示。
图1-3 常用可锻铸铁管件
3.铸铁管件
铸铁管件分为给水铸铁管件和排水铸铁管件两大类。给水铸铁管件的接口形式有承插式和法兰式。排水铸铁管件用灰铸铁浇铸而成。常用的给、排水铸铁管件如图1-4和图1-5所示。
图1-4 常用给水铸铁管件
图1-5 常用排水铸铁管件
4.硬聚氯乙烯管件
硬聚氯乙烯管件分为给、排水两大类。给水用硬聚氯乙烯管件的使用水温不超过45℃。常用的给、排水用硬聚氯乙烯管件如图1-6和图1-7所示。
1—接头套（金属内螺纹）； 2—垫圈；3—接头螺母（金属）；4—接头外部（PVC）；5—接头套（金属外螺纹）；6—平密封垫圈；7—金属螺母；8—接头端（PVC）；9—PVC套管；10—承口端；11—PVC螺母
图1-6 给水用硬聚氯乙烯管件
图1-7 排水用硬聚氯乙烯管件
5.给水用铝塑复合管管件
给水用铝塑复合管管件一般是用黄铜制造而成，是采用卡套式连接的。常用的给水用铝塑复合管管件如图1-8所示。
1.1.3 管道的连接方法
管道常用的连接方法有螺纹连接、法兰连接、焊接连接、承插连接和卡套式连接五种。
1.螺纹连接
螺纹连接是指将管子端部按照规定的螺纹标准加工成外螺纹并与带有内螺纹的管件拧接在一起。螺纹连接主要适用于DN≤100mm的镀锌钢管的连接，以及较小管径、较低压力的焊接钢管和带螺纹的阀类及设备接管的连接。
图1-8 给水用铝塑复合管管件
2.法兰连接
法兰连接是指通过连接件（法兰）及紧固件（螺栓、螺母），压紧中间的法兰垫片而使管道连接起来的一种连接方法。法兰连接包括法兰盘与管道之间的连接、法兰与法兰之间的连接。法兰连接的特点是结合强度高、严密性好、拆卸安装方便；但法兰接口耗用钢材多、工时多、价格贵、成本高。法兰连接是可卸接头，在中、高压管路系统和低压大管径管路中，凡是需要经常检修的阀门等附件与管道之间的连接，一般都采用了法兰连接，如DN＞100mm的镀锌钢管、无缝钢管、给水铸铁管的连接。
3.焊接连接
焊接连接是指用焊机、焊条烧焊将两段管道连接在一起，是在管道安装工程中应用最为广泛的连接方法，其优点是接头紧密、不漏水、不需配件、施工迅速，但无法拆卸。它常用于DN＞32mm的非镀锌钢管、无缝钢管、铜管的连接。
4.承插连接
承插连接是指将管子或管件的插口（小头）插入承口（喇叭口），并在其插接的环形间隙内填以接口材料的连接方法。一般铸铁管、塑料排水管、混凝土管都采用了承插连接。
5.卡套式连接
卡套式连接是用由锁紧螺母和带螺纹管件组成的专用接头进行管道连接的一种连接形式，广泛应用于复合管、塑料管和DN＞100mm的镀锌钢管的连接。