金属管材技术手册

金属管材主要是以各种钢管为主，包括无缝钢管、焊接钢管、合金钢管等，下面一起来了解一下这些钢管是这样的吧。

l、无缝钢管：

①除一般无缝钢管外，还有专用无缝钢管，主要有锅炉用无缝钢管、锅炉用高压无缝钢管、地质钻探用无缝钢管、石油裂化用钢管和不锈耐酸无缝钢管等。

②锅炉用高压无缝钢管是用优质碳素钢和合金钢制造，质量比一般锅炉用无缝钢管好，可以耐高压和超高压，用于制造锅炉设备与高压超高压管道，用来输送高温、高压汽、水等介质或高温高压含氢介质。

③地质钻探用无缝钢管用专用钢种D240、D250、D255...D295制造。

④石油裂化用无缝钢管一般用合金结构钢制造。

⑤不锈耐酸钢无缝钢管是用合金结构钢制造，它主要用于化工、石油和机械用管道的防腐蚀部位，用于输送强腐蚀性介质、低温或高温介质以及纯度要求很高的其他介质。

2、焊接钢管：

焊接钢管分为黑铁管和镀锌管(白铁管)。按焊缝的形状可分为直缝钢管、螺旋缝钢管和双层卷焊钢管;按其用途不同又可分为水、煤气输送钢管;按壁厚分薄壁管和加厚管等。

①直缝电焊钢管主要用于输送水、暖气和煤气等低压流体和制作结构零件等。

②螺旋缝钢管。单面螺旋缝焊管用于输送水等一般用途，双面螺旋焊管用于输送石油和天然气等特殊用途。

3、合金钢管。

合金钢管用于各种加热炉工程，锅炉耐热管道及过热器管道等。合金钢具有高强度性，在同等条件下采用合金钢管可达到节省钢材的目的。但合金钢管的焊接都有特殊的工艺要求，焊后要对焊口部位采取热处理。

4、铸铁管。

铸铁管的连接形式分为承插式和法兰式两种。

5、有色金属管。

①铅及铅合金管。铅管其耐蚀性能强。铅管不宜在压力下使用。铅管的机械性能不高，但重量很重，是金属管材中最重的一种。

②铜及铜合金。铜管的导热性能良好，适用工作温度在250℃以下，多用于制造换热器、压缩机输油管、低温管道、自控仪表以及保温拌热管和氧气管道等。

③铝及铝合金管。铝管的特点是重量轻，不生锈，但机械强度较差，不能承受较高的压力，用于输送浓硝酸、醋酸、脂肪酸、过氧化氢等液体及硫化氢、二氧化碳气体。它不耐碱及含氯离子的化合物，如盐水和盐酸等介质。

④钛及钛合金管。钛管具有重量轻、强度高、耐腐性强和耐低温等特点，常被用于其他管材无法胜任的工艺部位。

6、金属线材：

金属线材主要指普低碳钢热轧圆盘条，从品种上来说还有电焊盘条、优质盘条等。

不同的金属管材，生产工艺和用途也不一样，也各有各的特点和优势，但总的来说，钢管的刚性是基本特性。

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【学员问题】室外给水用金属管材介绍？

【解答】钢复不锈钢复合钢管、铜钢双金属复合钢管、钢塑复合管、给水球墨铸铁管……这些名目繁多的管材是活跃在室外给水市场上的一系列金属管材。为了便于相关人员了解这些产品的特点，本文从应用的角度对上述管材进行介绍。

现在市场上推广应用较多的室外金属给水管材主要有钢管、给水球墨铸铁管。钢管

钢管有焊接钢管和无缝钢管之分。以防腐蚀性能来说可分为保护层型、无保护层型与质地型；按壁厚又有普通钢管和加厚钢管之分。

焊接钢管分为螺旋缝焊和直焊钢管，螺旋缝焊钢管分为自动埋弧焊接钢管和高频焊接钢管，直焊钢管又分为普通直焊钢管和不锈焊接钢管。无缝钢管按制造方法分为热轧管和冷轧（拔）管，其精度分为普通和高级两种。冷轧（拔）管的最大公称直径为200毫米，热轧管最大公称直径为600毫米。无缝钢管还有不锈钢无缝钢管，不锈钢无缝钢管分为热轧、热挤压不锈钢无缝钢管和冷轧（拔）不锈钢无缝钢管两种。

无保护层型钢管，过去通常叫不镀锌钢管（黑铁管）。质地型钢管主要是指不锈钢无缝钢管和不锈钢焊接钢管，在室外大中管道给水上，由于造价、连接等原因未曾推广应用过。

保护层型（主要指的是管道内壁）现在有金属保护层型与非金属保护层型，金属保护层型常用的有表面镀层保护层型、表面压合保护层型。表面镀层保护层型中常见的是镀锌管，镀锌管也有冷镀锌管和热镀锌管，热镀锌管因为保护层致密均匀、附着力强、稳定性比较好，目前仍大量应用。而冷镀锌管由于保护层不够致密均匀、稳定性差，一般使用寿命不到5年就锈蚀，出现“红水”和“黑水”，铁腥味严重，各种有害细菌超过国家生活饮用水水质标准，各地已在生活给水管道禁止使用。表面压合保护层型按生产工艺不同也分为物理覆盖型复合钢管和化学爆破法覆盖型复合钢管，其中物理覆盖型复合钢管目前已生产的有钢复不锈钢复合钢管、铜钢双金属复合钢管，都是利用物理的方法将受热软化的薄壁不锈钢管或冷薄壁铜管通过一定工艺压合在钢基管内壁上。这两种管材的规格分别为DNl5-DN300和DNl5-DNl50.物理覆盖型复合钢管管道连接多采用专用配件连接。化学爆破法覆盖型复合钢管有双金属复合管。

非金属保护层型有非金属涂层型与非金属衬里型两大类，《建筑给水钢塑复合管管道工程技术规程》（CECSl25：2001）（简称《钢塑技术规程》）把这两类钢管统称为钢塑复合管，并视钢塑复合管所依附的基本材料不同又分为涂（衬）塑焊接钢管和涂（衬）塑无缝钢管。根据所涂（衬）的非金属材料不同，现行行业标准《给水涂塑复合钢管》（CJ/T120-2000）把给水涂塑复合管分为聚乙烯（PE）钢塑复合管与环氧树脂（EP）钢塑复合管，有的厂家还生产乙烯-丙烯酸共聚物（EAA）钢塑复合管，《给水衬塑复合钢管》（CJ/T136-2001）把给水衬塑复合管分为聚乙烯（PE）、硬聚氯乙烯（PVC-U）、交联聚乙烯（PEX）、氯化聚氯乙烯（CPVC）和聚丙烯（PP）钢塑复合管。生产厂家视管道连接方式和配件的不同将钢塑复合管分为法兰式、沟槽式和螺纹式三种，按涂（衬）层耐热性分为热水用钢塑复合管与普通性或冷水用钢塑复合管。另外，依据涂层的方式不同分为外镀锌与内涂层相结合型（沟槽式给水钢塑复合管、螺纹式给水钢塑复合管等）与内外全涂层型钢塑复合管（法兰式给水钢塑复合管）。依据外涂层的金属材料不同衬塑复合钢管又分为外镀锌型、外涂塑型和外镀锌铝合金型衬塑复合钢管（厂家又叫合金钢塑复合管）。此外，还有一大类是注塑钢管，目前知道的有聚丙烯（PP）和聚氯乙烯（PVC）给水钢管，但在《钢塑技术规程》中未予确认。钢塑复合管是一种比较好的防腐管材，目前较大的管径有DNl25～DN300，在室外大中管道给水上使用受到一定的局限。

低压流体输送用焊接钢管与镀锌焊接钢管也有普通钢管和加厚钢管之区别。对焊接钢管来说，管壁加厚其承压能力随之适当提高，而相对无缝钢管类管材来说，造价仍属低廉型钢管之列。无缝钢管管壁厚度因多种档次和材质而承压不同。

我们知道，钢管的机械强度最好，可以承受较高的内外压力，管身的可焊性有利于制造各种管件，特别能适应地形复杂及要求较高的管线使用。易腐蚀是其最大缺点。但钢管内外防护处理得当，使用年限也很长。据介绍，上海杨树浦水厂一根1米直径的管已使用60年，至今仍然很好。

目前国外已普遍使用承插式焊接接口的钢管。它是传统钢管的第二代产品，把传统钢管的对接焊缝接口改为搭接焊缝接口，提高了接口焊缝的质量，使环向焊缝减少应力集中，避免管道发生爆漏。1999年广州市的刘屋洲日供水120万立方米的输水工程，在国内首次安装了DN2000～DN2400的该种承插式焊接接口钢管近10公里，其中有近3公里是过河管段，至今使用情况良好。

2000年获得中国专利的“扩胀成型的承插式柔性接口钢管”已在广州自来水公司首先应用，它的性能及优点比第二代钢管更好，填补了“低成本生产钢制柔性接口管”的国内外空白。该管是采用先进的扩胀成型工艺，将钢管两端分别扩胀成有承插口的新管型，经扩胀后的钢管强度及刚性都得到提高。该工艺用较低的加工成本获得成型尺寸精度较高的承插式柔性接口。扩胀成型柔性承插式接口钢管是继“承插式刚性接口钢管”后发展的第三代新型高级钢管，具有安装方便、施工时间短、安全等优点，其推广可有效提高管线的质量水平。

在过河、架空等需要刚性连接的管段，可通过对承插口套入的搭接面进行角焊焊接，以得到高质量的刚性接口连接。给水铸铁管

给水铸铁管能承受较大工作压力（0.45～1.00MPa）、耐腐蚀、价格便宜，管内壁涂沥青后较光滑，因而被大量用于外部给水管上。但是它的缺点是质硬而脆、重量大、施工困难。公称直径从DN75～DNl500，工作压力有0.45、0.75、1.00MPa等几种。

铸铁管的接头通常有承插式、法兰式和柔性接口三种。给水铸铁管按制造材质不同分为给水灰口铸铁管和给水球墨铸铁管两种。同给水灰口铸铁管比较起来，给水球墨铸铁管具有强度高、韧性大、密闭性能佳、抗腐蚀能力强、安装施工方便等优点，已经成为给水灰口铸铁管的替代产品。

给水灰口铸铁管过去通常称为给水铸铁管，给水灰口铸铁管按铸造方式不同分为砂型离心铸铁直管和连续铸铁立管，砂型离心铸铁直管按壁厚分为P和G两级，连续铸铁立管按壁厚分为LA．A和B三级。这些在已经出版使用的各种设计手册上均有较详细完善的技术资料。给水球墨铸铁管按接口方式不同分为K型机械式柔性接口管和T型承插式柔性接口管。这种管材原来因配件品种数量少而推广应用受阻，现已基本缓解，有专门从事配件生产的大型厂家，供国内建设选用。据已有的资料，综合比较给水球墨铸铁管承压、耐腐等功能以及管材造价、开挖施工、维护等各种费用，实际建设选用管径在DN200-DN800其优势比较突出。

以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。

【学员问题】室外给水用金属管材的介绍？

【解答】钢复不锈钢复合钢管、铜钢双金属复合钢管、钢塑复合管、给水球墨铸铁管……这些名目繁多的管材是活跃在室外给水市场上的一系列金属管材。为了便于相关人员了解这些产品的特点，本文从应用的角度对上述管材进行介绍。

现在市场上推广应用较多的室外金属给水管材主要有钢管、给水球墨铸铁管。钢管

钢管有焊接钢管和无缝钢管之分。以防腐蚀性能来说可分为保护层型、无保护层型与质地型；按壁厚又有普通钢管和加厚钢管之分。

焊接钢管分为螺旋缝焊和直焊钢管，螺旋缝焊钢管分为自动埋弧焊接钢管和高频焊接钢管，直焊钢管又分为普通直焊钢管和不锈焊接钢管。无缝钢管按制造方法分为热轧管和冷轧（拔）管，其精度分为普通和高级两种。冷轧（拔）管的最大公称直径为200毫米，热轧管最大公称直径为600毫米。无缝钢管还有不锈钢无缝钢管，不锈钢无缝钢管分为热轧、热挤压不锈钢无缝钢管和冷轧（拔）不锈钢无缝钢管两种。

无保护层型钢管，过去通常叫不镀锌钢管（黑铁管）。质地型钢管主要是指不锈钢无缝钢管和不锈钢焊接钢管，在室外大中管道给水上，由于造价、连接等原因未曾推广应用过。

保护层型（主要指的是管道内壁）现在有金属保护层型与非金属保护层型，金属保护层型常用的有表面镀层保护层型、表面压合保护层型。表面镀层保护层型中常见的是镀锌管，镀锌管也有冷镀锌管和热镀锌管，热镀锌管因为保护层致密均匀、附着力强、稳定性比较好，目前仍大量应用。而冷镀锌管由于保护层不够致密均匀、稳定性差，一般使用寿命不到5年就锈蚀，出现“红水”和“黑水”，铁腥味严重，各种有害细菌超过国家生活饮用水水质标准，各地已在生活给水管道禁止使用。表面压合保护层型按生产工艺不同也分为物理覆盖型复合钢管和化学爆破法覆盖型复合钢管，其中物理覆盖型复合钢管目前已生产的有钢复不锈钢复合钢管、铜钢双金属复合钢管，都是利用物理的方法将受热软化的薄壁不锈钢管或冷薄壁铜管通过一定工艺压合在钢基管内壁上。这两种管材的规格分别为DNl5-DN300和DNl5-DNl50.物理覆盖型复合钢管管道连接多采用专用配件连接。化学爆破法覆盖型复合钢管有双金属复合管。

非金属保护层型有非金属涂层型与非金属衬里型两大类，《建筑给水钢塑复合管管道工程技术规程》（CECSl25：2001）（简称《钢塑技术规程》）把这两类钢管统称为钢塑复合管，并视钢塑复合管所依附的基本材料不同又分为涂（衬）塑焊接钢管和涂（衬）塑无缝钢管。根据所涂（衬）的非金属材料不同，现行行业标准《给水涂塑复合钢管》（CJ/T120-2000）把给水涂塑复合管分为聚乙烯（PE）钢塑复合管与环氧树脂（EP）钢塑复合管，有的厂家还生产乙烯-丙烯酸共聚物（EAA）钢塑复合管，《给水衬塑复合钢管》（CJ/T136-2001）把给水衬塑复合管分为聚乙烯（PE）、硬聚氯乙烯（PVC-U）、交联聚乙烯（PEX）、氯化聚氯乙烯（CPVC）和聚丙烯（PP）钢塑复合管。生产厂家视管道连接方式和配件的不同将钢塑复合管分为法兰式、沟槽式和螺纹式三种，按涂（衬）层耐热性分为热水用钢塑复合管与普通性或冷水用钢塑复合管。另外，依据涂层的方式不同分为外镀锌与内涂层相结合型（沟槽式给水钢塑复合管、螺纹式给水钢塑复合管等）与内外全涂层型钢塑复合管（法兰式给水钢塑复合管）。依据外涂层的金属材料不同衬塑复合钢管又分为外镀锌型、外涂塑型和外镀锌铝合金型衬塑复合钢管（厂家又叫合金钢塑复合管）。此外，还有一大类是注塑钢管，目前知道的有聚丙烯（PP）和聚氯乙烯（PVC）给水钢管，但在《钢塑技术规程》中未予确认。钢塑复合管是一种比较好的防腐管材，目前较大的管径有DNl25～DN300，在室外大中管道给水上使用受到一定的局限。

低压流体输送用焊接钢管与镀锌焊接钢管也有普通钢管和加厚钢管之区别。对焊接钢管来说，管壁加厚其承压能力随之适当提高，而相对无缝钢管类管材来说，造价仍属低廉型钢管之列。无缝钢管管壁厚度因多种档次和材质而承压不同。

我们知道，钢管的机械强度最好，可以承受较高的内外压力，管身的可焊性有利于制造各种管件，特别能适应地形复杂及要求较高的管线使用。易腐蚀是其最大缺点。但钢管内外防护处理得当，使用年限也很长。据介绍，上海杨树浦水厂一根1米直径的管已使用60年，至今仍然很好。

目前国外已普遍使用承插式焊接接口的钢管。它是传统钢管的第二代产品，把传统钢管的对接焊缝接口改为搭接焊缝接口，提高了接口焊缝的质量，使环向焊缝减少应力集中，避免管道发生爆漏。1999年广州市的刘屋洲日供水120万立方米的输水工程，在国内首次安装了DN2000～DN2400的该种承插式焊接接口钢管近10公里，其中有近3公里是过河管段，至今使用情况良好。

2000年获得中国专利的“扩胀成型的承插式柔性接口钢管”已在广州自来水公司首先应用，它的性能及优点比第二代钢管更好，填补了“低成本生产钢制柔性接口管”的国内外空白。该管是采用先进的扩胀成型工艺，将钢管两端分别扩胀成有承插口的新管型，经扩胀后的钢管强度及刚性都得到提高。该工艺用较低的加工成本获得成型尺寸精度较高的承插式柔性接口。扩胀成型柔性承插式接口钢管是继“承插式刚性接口钢管”后发展的第三代新型高级钢管，具有安装方便、施工时间短、安全等优点，其推广可有效提高管线的质量水平。

在过河、架空等需要刚性连接的管段，可通过对承插口套入的搭接面进行角焊焊接，以得到高质量的刚性接口连接。给水铸铁管

给水铸铁管能承受较大工作压力（0.45～1.00MPa）、耐腐蚀、价格便宜，管内壁涂沥青后较光滑，因而被大量用于外部给水管上。但是它的缺点是质硬而脆、重量大、施工困难。公称直径从DN75～DNl500，工作压力有0.45、0.75、1.00MPa等几种。

铸铁管的接头通常有承插式、法兰式和柔性接口三种。给水铸铁管按制造材质不同分为给水灰口铸铁管和给水球墨铸铁管两种。同给水灰口铸铁管比较起来，给水球墨铸铁管具有强度高、韧性大、密闭性能佳、抗腐蚀能力强、安装施工方便等优点，已经成为给水灰口铸铁管的替代产品。

给水灰口铸铁管过去通常称为给水铸铁管，给水灰口铸铁管按铸造方式不同分为砂型离心铸铁直管和连续铸铁立管，砂型离心铸铁直管按壁厚分为P和G两级，连续铸铁立管按壁厚分为LA．A和B三级。这些在已经出版使用的各种设计手册上均有较详细完善的技术资料。给水球墨铸铁管按接口方式不同分为K型机械式柔性接口管和T型承插式柔性接口管。这种管材原来因配件品种数量少而推广应用受阻，现已基本缓解，有专门从事配件生产的大型厂家，供国内建设选用。据已有的资料，综合比较给水球墨铸铁管承压、耐腐等功能以及管材造价、开挖施工、维护等各种费用，实际建设选用管径在DN200-DN800其优势比较突出。

以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。