金屬管材技術(shù)手冊

金屬管材主要是以各種鋼管為主，包括無縫鋼管、焊接鋼管、合金鋼管等，下面一起來了解一下這些鋼管是這樣的吧。

l、無縫鋼管：

①除一般無縫鋼管外，還有專用無縫鋼管，主要有鍋爐用無縫鋼管、鍋爐用高壓無縫鋼管、地質(zhì)鉆探用無縫鋼管、石油裂化用鋼管和不銹耐酸無縫鋼管等。

②鍋爐用高壓無縫鋼管是用優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金鋼制造，質(zhì)量比一般鍋爐用無縫鋼管好，可以耐高壓和超高壓，用于制造鍋爐設(shè)備與高壓超高壓管道，用來輸送高溫、高壓汽、水等介質(zhì)或高溫高壓含氫介質(zhì)。

③地質(zhì)鉆探用無縫鋼管用專用鋼種D240、D250、D255...D295制造。

④石油裂化用無縫鋼管一般用合金結(jié)構(gòu)鋼制造。

⑤不銹耐酸鋼無縫鋼管是用合金結(jié)構(gòu)鋼制造，它主要用于化工、石油和機械用管道的防腐蝕部位，用于輸送強腐蝕性介質(zhì)、低溫或高溫介質(zhì)以及純度要求很高的其他介質(zhì)。

2、焊接鋼管：

焊接鋼管分為黑鐵管和鍍鋅管(白鐵管)。按焊縫的形狀可分為直縫鋼管、螺旋縫鋼管和雙層卷焊鋼管;按其用途不同又可分為水、煤氣輸送鋼管;按壁厚分薄壁管和加厚管等。

①直縫電焊鋼管主要用于輸送水、暖氣和煤氣等低壓流體和制作結(jié)構(gòu)零件等。

②螺旋縫鋼管。單面螺旋縫焊管用于輸送水等一般用途，雙面螺旋焊管用于輸送石油和天然氣等特殊用途。

3、合金鋼管。

合金鋼管用于各種加熱爐工程，鍋爐耐熱管道及過熱器管道等。合金鋼具有高強度性，在同等條件下采用合金鋼管可達(dá)到節(jié)省鋼材的目的。但合金鋼管的焊接都有特殊的工藝要求，焊后要對焊口部位采取熱處理。

4、鑄鐵管。

鑄鐵管的連接形式分為承插式和法蘭式兩種。

5、有色金屬管。

①鉛及鉛合金管。鉛管其耐蝕性能強。鉛管不宜在壓力下使用。鉛管的機械性能不高，但重量很重，是金屬管材中最重的一種。

②銅及銅合金。銅管的導(dǎo)熱性能良好，適用工作溫度在250℃以下，多用于制造換熱器、壓縮機輸油管、低溫管道、自控儀表以及保溫拌熱管和氧氣管道等。

③鋁及鋁合金管。鋁管的特點是重量輕，不生銹，但機械強度較差，不能承受較高的壓力，用于輸送濃硝酸、醋酸、脂肪酸、過氧化氫等液體及硫化氫、二氧化碳?xì)怏w。它不耐堿及含氯離子的化合物，如鹽水和鹽酸等介質(zhì)。

④鈦及鈦合金管。鈦管具有重量輕、強度高、耐腐性強和耐低溫等特點，常被用于其他管材無法勝任的工藝部位。

6、金屬線材：

金屬線材主要指普低碳鋼熱軋圓盤條，從品種上來說還有電焊盤條、優(yōu)質(zhì)盤條等。

不同的金屬管材，生產(chǎn)工藝和用途也不一樣，也各有各的特點和優(yōu)勢，但總的來說，鋼管的剛性是基本特性。

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如何關(guān)注

【學(xué)員問題】室外給水用金屬管材介紹？

【解答】鋼復(fù)不銹鋼復(fù)合鋼管、銅鋼雙金屬復(fù)合鋼管、鋼塑復(fù)合管、給水球墨鑄鐵管……這些名目繁多的管材是活躍在室外給水市場上的一系列金屬管材。為了便于相關(guān)人員了解這些產(chǎn)品的特點，本文從應(yīng)用的角度對上述管材進(jìn)行介紹。

現(xiàn)在市場上推廣應(yīng)用較多的室外金屬給水管材主要有鋼管、給水球墨鑄鐵管。鋼管

鋼管有焊接鋼管和無縫鋼管之分。以防腐蝕性能來說可分為保護層型、無保護層型與質(zhì)地型；按壁厚又有普通鋼管和加厚鋼管之分。

焊接鋼管分為螺旋縫焊和直焊鋼管，螺旋縫焊鋼管分為自動埋弧焊接鋼管和高頻焊接鋼管，直焊鋼管又分為普通直焊鋼管和不銹焊接鋼管。無縫鋼管按制造方法分為熱軋管和冷軋（拔）管，其精度分為普通和高級兩種。冷軋（拔）管的最大公稱直徑為200毫米，熱軋管最大公稱直徑為600毫米。無縫鋼管還有不銹鋼無縫鋼管，不銹鋼無縫鋼管分為熱軋、熱擠壓不銹鋼無縫鋼管和冷軋（拔）不銹鋼無縫鋼管兩種。

無保護層型鋼管，過去通常叫不鍍鋅鋼管（黑鐵管）。質(zhì)地型鋼管主要是指不銹鋼無縫鋼管和不銹鋼焊接鋼管，在室外大中管道給水上，由于造價、連接等原因未曾推廣應(yīng)用過。

保護層型（主要指的是管道內(nèi)壁）現(xiàn)在有金屬保護層型與非金屬保護層型，金屬保護層型常用的有表面鍍層保護層型、表面壓合保護層型。表面鍍層保護層型中常見的是鍍鋅管，鍍鋅管也有冷鍍鋅管和熱鍍鋅管，熱鍍鋅管因為保護層致密均勻、附著力強、穩(wěn)定性比較好，目前仍大量應(yīng)用。而冷鍍鋅管由于保護層不夠致密均勻、穩(wěn)定性差，一般使用壽命不到5年就銹蝕，出現(xiàn)“紅水”和“黑水”，鐵腥味嚴(yán)重，各種有害細(xì)菌超過國家生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，各地已在生活給水管道禁止使用。表面壓合保護層型按生產(chǎn)工藝不同也分為物理覆蓋型復(fù)合鋼管和化學(xué)爆破法覆蓋型復(fù)合鋼管，其中物理覆蓋型復(fù)合鋼管目前已生產(chǎn)的有鋼復(fù)不銹鋼復(fù)合鋼管、銅鋼雙金屬復(fù)合鋼管，都是利用物理的方法將受熱軟化的薄壁不銹鋼管或冷薄壁銅管通過一定工藝壓合在鋼基管內(nèi)壁上。這兩種管材的規(guī)格分別為DNl5-DN300和DNl5-DNl50.物理覆蓋型復(fù)合鋼管管道連接多采用專用配件連接?；瘜W(xué)爆破法覆蓋型復(fù)合鋼管有雙金屬復(fù)合管。

非金屬保護層型有非金屬涂層型與非金屬襯里型兩大類，《建筑給水鋼塑復(fù)合管管道工程技術(shù)規(guī)程》（CECSl25：2001）（簡稱《鋼塑技術(shù)規(guī)程》）把這兩類鋼管統(tǒng)稱為鋼塑復(fù)合管，并視鋼塑復(fù)合管所依附的基本材料不同又分為涂（襯）塑焊接鋼管和涂（襯）塑無縫鋼管。根據(jù)所涂（襯）的非金屬材料不同，現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《給水涂塑復(fù)合鋼管》（CJ/T120-2000）把給水涂塑復(fù)合管分為聚乙烯（PE）鋼塑復(fù)合管與環(huán)氧樹脂（EP）鋼塑復(fù)合管，有的廠家還生產(chǎn)乙烯-丙烯酸共聚物（EAA）鋼塑復(fù)合管，《給水襯塑復(fù)合鋼管》（CJ/T136-2001）把給水襯塑復(fù)合管分為聚乙烯（PE）、硬聚氯乙烯（PVC-U）、交聯(lián)聚乙烯（PEX）、氯化聚氯乙烯（CPVC）和聚丙烯（PP）鋼塑復(fù)合管。生產(chǎn)廠家視管道連接方式和配件的不同將鋼塑復(fù)合管分為法蘭式、溝槽式和螺紋式三種，按涂（襯）層耐熱性分為熱水用鋼塑復(fù)合管與普通性或冷水用鋼塑復(fù)合管。另外，依據(jù)涂層的方式不同分為外鍍鋅與內(nèi)涂層相結(jié)合型（溝槽式給水鋼塑復(fù)合管、螺紋式給水鋼塑復(fù)合管等）與內(nèi)外全涂層型鋼塑復(fù)合管（法蘭式給水鋼塑復(fù)合管）。依據(jù)外涂層的金屬材料不同襯塑復(fù)合鋼管又分為外鍍鋅型、外涂塑型和外鍍鋅鋁合金型襯塑復(fù)合鋼管（廠家又叫合金鋼塑復(fù)合管）。此外，還有一大類是注塑鋼管，目前知道的有聚丙烯（PP）和聚氯乙烯（PVC）給水鋼管，但在《鋼塑技術(shù)規(guī)程》中未予確認(rèn)。鋼塑復(fù)合管是一種比較好的防腐管材，目前較大的管徑有DNl25～DN300，在室外大中管道給水上使用受到一定的局限。

低壓流體輸送用焊接鋼管與鍍鋅焊接鋼管也有普通鋼管和加厚鋼管之區(qū)別。對焊接鋼管來說，管壁加厚其承壓能力隨之適當(dāng)提高，而相對無縫鋼管類管材來說，造價仍屬低廉型鋼管之列。無縫鋼管管壁厚度因多種檔次和材質(zhì)而承壓不同。

我們知道，鋼管的機械強度最好，可以承受較高的內(nèi)外壓力，管身的可焊性有利于制造各種管件，特別能適應(yīng)地形復(fù)雜及要求較高的管線使用。易腐蝕是其最大缺點。但鋼管內(nèi)外防護處理得當(dāng)，使用年限也很長。據(jù)介紹，上海楊樹浦水廠一根1米直徑的管已使用60年，至今仍然很好。

目前國外已普遍使用承插式焊接接口的鋼管。它是傳統(tǒng)鋼管的第二代產(chǎn)品，把傳統(tǒng)鋼管的對接焊縫接口改為搭接焊縫接口，提高了接口焊縫的質(zhì)量，使環(huán)向焊縫減少應(yīng)力集中，避免管道發(fā)生爆漏。1999年廣州市的劉屋洲日供水120萬立方米的輸水工程，在國內(nèi)首次安裝了DN2000～DN2400的該種承插式焊接接口鋼管近10公里，其中有近3公里是過河管段，至今使用情況良好。

2000年獲得中國專利的“擴脹成型的承插式柔性接口鋼管”已在廣州自來水公司首先應(yīng)用，它的性能及優(yōu)點比第二代鋼管更好，填補了“低成本生產(chǎn)鋼制柔性接口管”的國內(nèi)外空白。該管是采用先進(jìn)的擴脹成型工藝，將鋼管兩端分別擴脹成有承插口的新管型，經(jīng)擴脹后的鋼管強度及剛性都得到提高。該工藝用較低的加工成本獲得成型尺寸精度較高的承插式柔性接口。擴脹成型柔性承插式接口鋼管是繼“承插式剛性接口鋼管”后發(fā)展的第三代新型高級鋼管，具有安裝方便、施工時間短、安全等優(yōu)點，其推廣可有效提高管線的質(zhì)量水平。

在過河、架空等需要剛性連接的管段，可通過對承插口套入的搭接面進(jìn)行角焊焊接，以得到高質(zhì)量的剛性接口連接。給水鑄鐵管

給水鑄鐵管能承受較大工作壓力（0.45～1.00MPa）、耐腐蝕、價格便宜，管內(nèi)壁涂瀝青后較光滑，因而被大量用于外部給水管上。但是它的缺點是質(zhì)硬而脆、重量大、施工困難。公稱直徑從DN75～DNl500，工作壓力有0.45、0.75、1.00MPa等幾種。

鑄鐵管的接頭通常有承插式、法蘭式和柔性接口三種。給水鑄鐵管按制造材質(zhì)不同分為給水灰口鑄鐵管和給水球墨鑄鐵管兩種。同給水灰口鑄鐵管比較起來，給水球墨鑄鐵管具有強度高、韌性大、密閉性能佳、抗腐蝕能力強、安裝施工方便等優(yōu)點，已經(jīng)成為給水灰口鑄鐵管的替代產(chǎn)品。

給水灰口鑄鐵管過去通常稱為給水鑄鐵管，給水灰口鑄鐵管按鑄造方式不同分為砂型離心鑄鐵直管和連續(xù)鑄鐵立管，砂型離心鑄鐵直管按壁厚分為P和G兩級，連續(xù)鑄鐵立管按壁厚分為LA．A和B三級。這些在已經(jīng)出版使用的各種設(shè)計手冊上均有較詳細(xì)完善的技術(shù)資料。給水球墨鑄鐵管按接口方式不同分為K型機械式柔性接口管和T型承插式柔性接口管。這種管材原來因配件品種數(shù)量少而推廣應(yīng)用受阻，現(xiàn)已基本緩解，有專門從事配件生產(chǎn)的大型廠家，供國內(nèi)建設(shè)選用。據(jù)已有的資料，綜合比較給水球墨鑄鐵管承壓、耐腐等功能以及管材造價、開挖施工、維護等各種費用，實際建設(shè)選用管徑在DN200-DN800其優(yōu)勢比較突出。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。

【學(xué)員問題】室外給水用金屬管材的介紹？

【解答】鋼復(fù)不銹鋼復(fù)合鋼管、銅鋼雙金屬復(fù)合鋼管、鋼塑復(fù)合管、給水球墨鑄鐵管……這些名目繁多的管材是活躍在室外給水市場上的一系列金屬管材。為了便于相關(guān)人員了解這些產(chǎn)品的特點，本文從應(yīng)用的角度對上述管材進(jìn)行介紹。

現(xiàn)在市場上推廣應(yīng)用較多的室外金屬給水管材主要有鋼管、給水球墨鑄鐵管。鋼管

鋼管有焊接鋼管和無縫鋼管之分。以防腐蝕性能來說可分為保護層型、無保護層型與質(zhì)地型；按壁厚又有普通鋼管和加厚鋼管之分。

焊接鋼管分為螺旋縫焊和直焊鋼管，螺旋縫焊鋼管分為自動埋弧焊接鋼管和高頻焊接鋼管，直焊鋼管又分為普通直焊鋼管和不銹焊接鋼管。無縫鋼管按制造方法分為熱軋管和冷軋（拔）管，其精度分為普通和高級兩種。冷軋（拔）管的最大公稱直徑為200毫米，熱軋管最大公稱直徑為600毫米。無縫鋼管還有不銹鋼無縫鋼管，不銹鋼無縫鋼管分為熱軋、熱擠壓不銹鋼無縫鋼管和冷軋（拔）不銹鋼無縫鋼管兩種。

無保護層型鋼管，過去通常叫不鍍鋅鋼管（黑鐵管）。質(zhì)地型鋼管主要是指不銹鋼無縫鋼管和不銹鋼焊接鋼管，在室外大中管道給水上，由于造價、連接等原因未曾推廣應(yīng)用過。

保護層型（主要指的是管道內(nèi)壁）現(xiàn)在有金屬保護層型與非金屬保護層型，金屬保護層型常用的有表面鍍層保護層型、表面壓合保護層型。表面鍍層保護層型中常見的是鍍鋅管，鍍鋅管也有冷鍍鋅管和熱鍍鋅管，熱鍍鋅管因為保護層致密均勻、附著力強、穩(wěn)定性比較好，目前仍大量應(yīng)用。而冷鍍鋅管由于保護層不夠致密均勻、穩(wěn)定性差，一般使用壽命不到5年就銹蝕，出現(xiàn)“紅水”和“黑水”，鐵腥味嚴(yán)重，各種有害細(xì)菌超過國家生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，各地已在生活給水管道禁止使用。表面壓合保護層型按生產(chǎn)工藝不同也分為物理覆蓋型復(fù)合鋼管和化學(xué)爆破法覆蓋型復(fù)合鋼管，其中物理覆蓋型復(fù)合鋼管目前已生產(chǎn)的有鋼復(fù)不銹鋼復(fù)合鋼管、銅鋼雙金屬復(fù)合鋼管，都是利用物理的方法將受熱軟化的薄壁不銹鋼管或冷薄壁銅管通過一定工藝壓合在鋼基管內(nèi)壁上。這兩種管材的規(guī)格分別為DNl5-DN300和DNl5-DNl50.物理覆蓋型復(fù)合鋼管管道連接多采用專用配件連接?；瘜W(xué)爆破法覆蓋型復(fù)合鋼管有雙金屬復(fù)合管。

非金屬保護層型有非金屬涂層型與非金屬襯里型兩大類，《建筑給水鋼塑復(fù)合管管道工程技術(shù)規(guī)程》（CECSl25：2001）（簡稱《鋼塑技術(shù)規(guī)程》）把這兩類鋼管統(tǒng)稱為鋼塑復(fù)合管，并視鋼塑復(fù)合管所依附的基本材料不同又分為涂（襯）塑焊接鋼管和涂（襯）塑無縫鋼管。根據(jù)所涂（襯）的非金屬材料不同，現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《給水涂塑復(fù)合鋼管》（CJ/T120-2000）把給水涂塑復(fù)合管分為聚乙烯（PE）鋼塑復(fù)合管與環(huán)氧樹脂（EP）鋼塑復(fù)合管，有的廠家還生產(chǎn)乙烯-丙烯酸共聚物（EAA）鋼塑復(fù)合管，《給水襯塑復(fù)合鋼管》（CJ/T136-2001）把給水襯塑復(fù)合管分為聚乙烯（PE）、硬聚氯乙烯（PVC-U）、交聯(lián)聚乙烯（PEX）、氯化聚氯乙烯（CPVC）和聚丙烯（PP）鋼塑復(fù)合管。生產(chǎn)廠家視管道連接方式和配件的不同將鋼塑復(fù)合管分為法蘭式、溝槽式和螺紋式三種，按涂（襯）層耐熱性分為熱水用鋼塑復(fù)合管與普通性或冷水用鋼塑復(fù)合管。另外，依據(jù)涂層的方式不同分為外鍍鋅與內(nèi)涂層相結(jié)合型（溝槽式給水鋼塑復(fù)合管、螺紋式給水鋼塑復(fù)合管等）與內(nèi)外全涂層型鋼塑復(fù)合管（法蘭式給水鋼塑復(fù)合管）。依據(jù)外涂層的金屬材料不同襯塑復(fù)合鋼管又分為外鍍鋅型、外涂塑型和外鍍鋅鋁合金型襯塑復(fù)合鋼管（廠家又叫合金鋼塑復(fù)合管）。此外，還有一大類是注塑鋼管，目前知道的有聚丙烯（PP）和聚氯乙烯（PVC）給水鋼管，但在《鋼塑技術(shù)規(guī)程》中未予確認(rèn)。鋼塑復(fù)合管是一種比較好的防腐管材，目前較大的管徑有DNl25～DN300，在室外大中管道給水上使用受到一定的局限。

低壓流體輸送用焊接鋼管與鍍鋅焊接鋼管也有普通鋼管和加厚鋼管之區(qū)別。對焊接鋼管來說，管壁加厚其承壓能力隨之適當(dāng)提高，而相對無縫鋼管類管材來說，造價仍屬低廉型鋼管之列。無縫鋼管管壁厚度因多種檔次和材質(zhì)而承壓不同。

我們知道，鋼管的機械強度最好，可以承受較高的內(nèi)外壓力，管身的可焊性有利于制造各種管件，特別能適應(yīng)地形復(fù)雜及要求較高的管線使用。易腐蝕是其最大缺點。但鋼管內(nèi)外防護處理得當(dāng)，使用年限也很長。據(jù)介紹，上海楊樹浦水廠一根1米直徑的管已使用60年，至今仍然很好。

目前國外已普遍使用承插式焊接接口的鋼管。它是傳統(tǒng)鋼管的第二代產(chǎn)品，把傳統(tǒng)鋼管的對接焊縫接口改為搭接焊縫接口，提高了接口焊縫的質(zhì)量，使環(huán)向焊縫減少應(yīng)力集中，避免管道發(fā)生爆漏。1999年廣州市的劉屋洲日供水120萬立方米的輸水工程，在國內(nèi)首次安裝了DN2000～DN2400的該種承插式焊接接口鋼管近10公里，其中有近3公里是過河管段，至今使用情況良好。

2000年獲得中國專利的“擴脹成型的承插式柔性接口鋼管”已在廣州自來水公司首先應(yīng)用，它的性能及優(yōu)點比第二代鋼管更好，填補了“低成本生產(chǎn)鋼制柔性接口管”的國內(nèi)外空白。該管是采用先進(jìn)的擴脹成型工藝，將鋼管兩端分別擴脹成有承插口的新管型，經(jīng)擴脹后的鋼管強度及剛性都得到提高。該工藝用較低的加工成本獲得成型尺寸精度較高的承插式柔性接口。擴脹成型柔性承插式接口鋼管是繼“承插式剛性接口鋼管”后發(fā)展的第三代新型高級鋼管，具有安裝方便、施工時間短、安全等優(yōu)點，其推廣可有效提高管線的質(zhì)量水平。

在過河、架空等需要剛性連接的管段，可通過對承插口套入的搭接面進(jìn)行角焊焊接，以得到高質(zhì)量的剛性接口連接。給水鑄鐵管

給水鑄鐵管能承受較大工作壓力（0.45～1.00MPa）、耐腐蝕、價格便宜，管內(nèi)壁涂瀝青后較光滑，因而被大量用于外部給水管上。但是它的缺點是質(zhì)硬而脆、重量大、施工困難。公稱直徑從DN75～DNl500，工作壓力有0.45、0.75、1.00MPa等幾種。

鑄鐵管的接頭通常有承插式、法蘭式和柔性接口三種。給水鑄鐵管按制造材質(zhì)不同分為給水灰口鑄鐵管和給水球墨鑄鐵管兩種。同給水灰口鑄鐵管比較起來，給水球墨鑄鐵管具有強度高、韌性大、密閉性能佳、抗腐蝕能力強、安裝施工方便等優(yōu)點，已經(jīng)成為給水灰口鑄鐵管的替代產(chǎn)品。

給水灰口鑄鐵管過去通常稱為給水鑄鐵管，給水灰口鑄鐵管按鑄造方式不同分為砂型離心鑄鐵直管和連續(xù)鑄鐵立管，砂型離心鑄鐵直管按壁厚分為P和G兩級，連續(xù)鑄鐵立管按壁厚分為LA．A和B三級。這些在已經(jīng)出版使用的各種設(shè)計手冊上均有較詳細(xì)完善的技術(shù)資料。給水球墨鑄鐵管按接口方式不同分為K型機械式柔性接口管和T型承插式柔性接口管。這種管材原來因配件品種數(shù)量少而推廣應(yīng)用受阻，現(xiàn)已基本緩解，有專門從事配件生產(chǎn)的大型廠家，供國內(nèi)建設(shè)選用。據(jù)已有的資料，綜合比較給水球墨鑄鐵管承壓、耐腐等功能以及管材造價、開挖施工、維護等各種費用，實際建設(shè)選用管徑在DN200-DN800其優(yōu)勢比較突出。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。