第二節　安裝工程常用材料

一、型材、板材和管材

（一）型材

型材是鐵或鋼及具有一定強度和韌性的材料（如塑料、鋁、玻璃纖維等）通過軋制、擠出、鑄造等工藝制成的具有一定幾何形狀的物體。常見有型鋼、塑鋼型材等。

普通型鋼主要用于建筑結構，如橋梁、廠房結構，但個別也用于粗大的機械構件。

普通型鋼可分為冷軋和熱軋兩種，其中熱軋最為常用。型材按其斷面形狀分為圓鋼、方鋼、角鋼、槽鋼、工字鋼、H型鋼、六角鋼和扁鋼等，如表1.2.1所示。

型材的規格以反映其斷面形狀的主要輪廓尺寸來表示，圓鋼的規格以其直徑（mm）來表示，六角鋼的規格以其對邊距離（mm）來表示，工字鋼和槽鋼的規格以其高×腿寬×腰厚（mm）來表示，扁鋼的規格以厚度×寬度（mm）來表示。熱軋型鋼的標記方式通常為：

（二）板材

1.鋼板

在安裝工程中金屬薄板是應用較多的材料，如制作風管、氣柜、水箱及維護結構。普通鋼板、鍍鋅鋼板、塑料復合鋼板和不銹耐酸鋼板等為常用鋼板。普通鋼板具有良好的加工性能，結構強度較高，且價格便宜，應用廣泛。常用厚度為0.5～1.5mm的薄板制作風管及機器外殼防護罩等，厚度為2.0～4.0mm的薄板可制作空調機箱、水箱和氣柜等。空調、超凈等防塵要求較高的通風系統，一般采用鍍鋅鋼板和塑料復合鋼板。鍍鋅鋼板表面有保護層起防銹作用，一般不再刷防銹漆。

按照《碳素結構鋼》GB/T 700—2006和《冷軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》GB/T 708—2006的規定，鋼板按軋制方式分為熱軋鋼板和冷軋鋼板。鋼板規格表示方法為寬度×厚度×長度（mm）。鋼板分厚板（厚度＞4mm）和薄板（厚度≤4mm）兩種。

（1）厚鋼板。厚鋼板的厚度一般為4.6～60mm，寬度一般為600～3000mm，長度一般為1200～12000mm。

厚鋼板按鋼的質量可分為普通鋼厚鋼板、優質鋼厚鋼板和復合鋼厚鋼板。普通鋼厚鋼板以普通鋼為原料熱軋而成，多用于容器、橋梁、建筑結構、設備外殼及設備維修等。優質厚鋼板主要是優質碳素結構鋼厚板和不銹耐酸鋼厚鋼板等。優質碳素結構鋼厚鋼板是用優質碳素結構鋼熱軋而成；不銹耐酸鋼板是用合金結構鋼1Cr13、2Cr13等熱軋而成，不銹耐酸鋼板主要用于化工高溫環境下的耐腐蝕通風系統。復合鋼厚鋼板是由不同鋼號的表層鋼板和心部鋼板復合而成。

（2）薄鋼板。薄鋼板按鋼的質量可以分為普通薄鋼板和優質薄鋼板；按生產方法可分為熱軋薄鋼板和冷軋薄鋼板。

熱軋薄鋼板的規格：厚度為0.35～4mm，寬度為500～1500mm，長度為500～4000mm。

冷軋薄鋼板的規格：厚度為0.2～4.0mm，寬度為500～1500mm，長度為500～12000mm。

（3）鋼帶。鋼帶按鋼的質量分為優質和普通兩類，按軋制方法分為熱軋和冷軋兩類。

熱軋鋼帶的厚度為2.0～6.0mm、寬度為20～300mm，其長度規定為厚度2.0～4.0mm的鋼帶，其長度大于6.0m；厚度為4.0～6.0mm的鋼帶，其長度大于4.0m。冷軋普通鋼帶的分類比較復雜，它是按照制造精度、表面狀態和邊緣狀態等進行分類，并以一定代號表示。

鋼帶可用普通碳素鋼、碳素結構鋼、彈簧鋼、工具鋼和不銹鋼等鋼種制造，大多成卷供應，廣泛應用于制造焊縫鋼管、彈簧、鋸條、刀片和電纜外殼等。

（4）硅鋼片。硅鋼是含硅量0.5％～4.8％的鐵硅合金。電工用硅鋼常軋制成標準尺寸的大張板材或帶材使用，俗稱硅鋼片，廣泛用于電動機、發電機、變壓器、電磁機構、繼電器電子器件及測量儀表中。

硅鋼片分冷軋、熱軋兩種，使用較多的是冷軋硅鋼片。

1）熱軋硅鋼片。是將Fe Si合金用平爐或電爐熔融，熱軋成薄板，最后在800～850℃退火后制成。熱軋硅鋼片主要用于發電機的制造，故又稱熱軋電機硅鋼片，但其可利用率低，能量損耗大，屬淘汰產品。

2）冷軋硅鋼片。

①冷軋無取向硅鋼片。冷軋無取向硅鋼片最主要的用途是用于發電機制造，故又稱冷軋電機硅鋼。其含硅量0.5％～3.0％。與熱軋硅鋼片相比，其厚度均勻，尺寸精度高，表面光滑平整，從而提高了填充系數和材料的磁性能。

②冷軋取向硅鋼片。冷軋取向硅鋼片最主要的用途是用于變壓器制造，所以又稱冷軋變壓器硅鋼。與冷軋無取向硅鋼相比，取向硅鋼的磁性具有強烈的方向性；在易磁化的軋制方向上具有優越的高磁導率與低損耗特性。取向鋼帶在軋制方向的鐵損僅為橫向的1/3，磁導率之比為6∶1，其鐵損約為熱軋帶的1/2，磁導率為后者的2.5倍。

2.鋁合金板

鋁合金板延展性能好，適宜咬口連接、耐腐蝕，且具有傳熱性能良好，在摩擦時不易產生火花的特性，所以鋁合金板常用于防爆的通風系統。

3.塑料復合鋼板

塑料復合鋼板是在普通薄鋼板表面噴涂一層0.2～0.4mm厚的塑料層，塑料層具有較好耐腐蝕性和裝飾性能。塑料復合鋼板在建筑工程中應用廣泛。

（三）管材

1.金屬管材

（1）無縫鋼管。無縫鋼管可以用普通碳素鋼、普通低合金鋼、優質碳素結構鋼、優質合金鋼和不銹鋼制成。無縫鋼管是用一定尺寸的鋼坯經過穿孔機、熱軋或冷拔等工序制成的中空而橫截面封閉的無焊接縫的鋼管。所以無縫鋼管比焊縫鋼管有較高的強度，一般能承受3.2～7.0MPa的壓力。

1）一般無縫鋼管。適用于高壓供熱系統和高層建筑的冷、熱水管和蒸汽管道以及各種機械零件的坯料，通常壓力在0.6MPa以上的管路都應采用無縫鋼管。由于用途的不同，管道所承受的壓力也不同，要求管壁的厚度差別也很大，無縫鋼管的規格是用外徑×壁厚表示。

2）鍋爐及過熱器用無縫鋼管。其外徑和壁厚尺寸應符合《低中壓鍋爐用無縫鋼管》GB 3087—2008和《高壓鍋爐用無縫鋼管》GB 5310—2008的規定。如用10或20鋼制造的無縫鋼管，工作溫度小于或等于450℃，工作壓力小于或等于2.5MPa，多用于過熱蒸汽和高溫高壓熱水管。熱軋無縫鋼管通常長度為3.0～12.0m，冷拔無縫鋼管通常長度為3.0～10.0m。

鍋爐用高壓無縫鋼管是用優質碳素鋼和合金鋼制造，可以耐高壓和超高壓。用于制造鍋爐設備與高壓超高壓管道，也可用來輸送高溫、高壓氣、水等介質或高溫高壓含氫介質。

3）不銹鋼無縫鋼管。它們主要用于化工、石油和機械用管道的防腐蝕部位，以及輸送強腐蝕性介質、低溫或高溫介質以及純度要求很高的其他介質。

（2）焊接鋼管。焊接鋼管分為焊接鋼管（黑鐵管）和鍍鋅鋼管（白鐵管）。按焊縫的形狀可分為直縫鋼管、螺紋縫鋼管和雙層卷焊鋼管；按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）直縫電焊鋼管按材料狀態分為軟狀態鋼管（R）和低硬狀態鋼管（DY）。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構零件等。電線套管是用易焊接的軟鋼制造的，它是保護電線用的薄壁焊接鋼管。直徑5.0～150mm直縫電焊鋼管，它的主要用途是做各種結構零件（如變壓器管）和輸送液體管道。

2）螺旋縫鋼管。按照生產方法可以分為單面螺旋縫焊管和雙面螺旋縫焊管兩種。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）雙層卷焊鋼管。是用優質冷軋鋼帶經雙面鍍銅，縱剪分條、卷制纏繞后在還原氣氛中釬焊而成，它具有高的爆破強度和內表面清潔度，有良好的耐疲勞抗震性能。雙層卷焊鋼管適于冷凍設備、電熱電器工業中的剎車管、燃料管、潤滑油管、加熱器或冷卻器管等。

按照《低壓流體輸送用焊接鋼管》GB/T 3091—2008的規定，鋼管的理論重量（鋼的密度為7.85g/cm3）按下式計算：

式中：W——鋼管的單位長度理論重量（kg/m）；

　　　D——鋼管的外徑（mm）；

　　　t——鋼管的壁厚（mm）。

（3）合金鋼管。合金鋼管用于各種鍋爐耐熱管道和過熱器管道等。合金鋼強度高，在同等條件下采用合金鋼管可達到節省鋼材的目的。耐熱合金鋼管具有強度高、耐熱的優點。其規格范圍為公稱直徑15.0～500.0mm，適應溫度范圍為-40～570℃。幾種常用的高溫耐熱合金鋼管的鋼號有12Cr Mo、15Cr Mo、Cr2Mo、Cr5Mn等。但合金鋼管的焊接都有特殊的工藝要求，焊接時要對焊口部位采取焊前預熱或焊后熱處理。

（4）鑄鐵管。鑄鐵管分給水鑄鐵管和排水鑄鐵管兩種。其特點是經久耐用，抗腐蝕性強、質較脆，多用于耐腐蝕介質及給排水工程。鑄鐵管的連接常用承插式和法蘭式。

給水承插鑄鐵管分為高壓管（P＜1.0MPa）、普壓管（P＜0.75MPa）和低壓管（P＜0.45MPa）。

排水承插鑄鐵管適用于污水的排放，一般都是自流式，不承受壓力。

雙盤法蘭鑄鐵管的特點是裝拆方便，工業上常用于輸送硫酸和堿類等介質。

（5）有色金屬管。有色金屬管通常用外徑×壁厚來表示。不同材質有色金屬管分述如下：

1）鉛及鉛合金管。鉛管分為純鉛管和合金鉛管兩種，純鉛管也稱為軟鉛管，牌號為Pb2、Pb3等；合金鉛管也稱硬鉛管，常用的牌號為PbSb0.5、PbSb2、PbSb4等。

鉛管在化工、醫藥等方面使用較多，其耐蝕性能強，用于輸送15％～65％的硫酸、二氧化硫、60％氫氟酸、濃度小于80％的醋酸，但不能輸送硝酸、次氯酸、高錳酸鉀和鹽酸。鉛管最高工作溫度為200℃，當溫度高于140℃時，不宜在壓力下使用。鉛管的機械性能不高，但自重大，是金屬管材中最重的一種。

2）銅及銅合金管。銅管分為紫銅管和黃銅管兩種，紫銅管的牌號有T2、T3、T4和TUP等，黃銅管的牌號有H62、H68等。銅管的導熱性能良好，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、自控儀表以及保溫伴熱管和氧氣管道等。

3）鋁及鋁合金管。鋁管多用于耐腐蝕性介質管道，食品衛生管道及有特殊要求的管道。鋁管輸送的介質操作溫度在200℃以下，當溫度高于160℃時，不宜在壓力下使用。鋁管分為純鋁管L2、L6和防銹鋁合金管LF2、LF6。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，鋁管常用于輸送濃硝酸、醋酸、脂肪酸、過氧化氫等液體及硫化氫、二氧化碳氣體。它不耐堿及含氯離子的化合物，如鹽水和鹽酸等介質。

4）鈦及鈦合金管。按GB/T 3624—2010牌號有TA1、TA2、TA3等，產品標記按名稱、牌號、狀態、規格、標準編號的順序。若某管牌號為TA2φ30×1.5×3500，表示該管按標準生產的TA2無縫管，退火狀態，外徑為30mm，壁厚為1.5mm，長度為3500mm。鈦管具有重量輕、強度高、耐腐蝕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，如輸送強酸、強堿及其他材質管道不能輸送的介質。鈦管雖然具有許多優點，但因價格昂貴，焊接難度大，所以沒有被廣泛采用。

2.非金屬管材

（1）混凝土管。混凝土管有預應力鋼筋混凝土管和自應力鋼筋混凝土管兩種。主要用于輸水管道，管道連接采取承插接口，用圓形截面橡膠圈密封。預應力鋼筋混凝土管規格范圍為內徑400～1400mm，適用壓力范圍為0.4～1.2MPa。自應力鋼筋混凝土管，其規格范圍為內徑100～600mm，適用壓力范圍為0.4～1.0MPa。鋼筋混凝土管可以代替鑄鐵管和鋼管，輸送低壓給水和氣等。另外還有混凝土排水管，包括素混凝土管和輕、重型鋼筋混凝土管，主要用于輸送水。

（2）陶瓷管。陶瓷管分普通陶瓷管和耐酸陶瓷管兩種。一般都是承插接口。普通陶瓷管的規格范圍內徑100～300mm；耐酸陶瓷管的規格范圍為內徑250～800mm。

普通陶瓷管多用于建筑工程室外排水管道。耐酸陶瓷管用于化工和石油工業輸送酸性介質的工藝管道，以及工業中蓄電池間酸性溶液的排水管道等。耐酸陶瓷管耐腐蝕，用于輸送除氫氟酸、熱磷酸和強堿以外的各種濃度的無機酸和有機溶劑等介質。

（3）玻璃管。玻璃管具有表面光滑，不易掛料，輸送流體時阻力小，耐磨且價格低廉，并具有保持產品高純度和便于觀察生產過程等特點。用于輸送除氫氟酸、氟硅酸、熱磷酸和熱濃堿以外的一切腐蝕性介質和有機溶劑。

（4）玻璃鋼管。玻璃鋼管質量輕、隔熱，耐腐蝕性好，可輸送氫氟酸和熱濃堿以外的腐蝕性介質和有機溶劑。

（5）石墨管。石墨管熱穩定性好，能導熱、線膨脹系數小，不污染介質，能保證產品純度，抗腐蝕，具有良好的耐酸性和耐堿性，主要用于高溫耐腐蝕生產環境中。

（6）鑄石管。鑄石管的特點是耐磨、耐腐蝕，具有很高的抗壓強度。多用于承受各種強烈磨損、強酸和堿腐蝕的地方。

（7）橡膠管。橡膠具有較好的物理機械性能和耐腐蝕性能。根據用途不同可分為輸水膠管、耐熱膠管、耐酸堿膠管、耐油膠管和專用膠管（氧乙炔焊接專用管等）。

（8）塑料管。塑料管具有質量輕、耐腐蝕、易成型和施工方便等特點。常用的塑料管有以下幾種。

1）硬聚氯乙烯（UPVC）管。硬聚氯乙烯管分輕型管和重型管兩種，其直徑范圍為8.0～200.0mm。硬聚氯乙烯管具有耐腐蝕性強、重量輕、絕熱、絕緣性能好和易加工安裝等特點。可輸送多種酸、堿、鹽和有機溶劑。使用溫度范圍為-10～40℃，最高溫度不能超過60℃。使用的壓力范圍為輕型管在0.6MPa以下，重型管在1.0MPa以下，硬聚氯乙烯管使用壽命較短。

硬聚氯乙烯管材的安裝采用承插焊（粘）接、法蘭、絲扣和熱熔焊接等方法。

2）氯化聚氯乙烯（CPVC）管。氯化聚氯乙烯冷熱水管道是現今新型的輸水管道。該管與其他塑料管材相比具有剛性高、耐腐蝕、阻燃性能好、導熱性能低、熱膨脹系數低及安裝方便等特點。

3）聚乙烯（PE）管。PE管材無毒、質量輕、韌性好、可盤繞，耐腐蝕，在常溫下不溶于任何溶劑，低溫性能、抗沖擊性和耐久性均比聚氯乙烯好。目前PE管主要應用于飲用水管、雨水管、氣體管道、工業耐腐蝕管道等領域。PE管強度較低，一般適宜于壓力較低的工作環境，且耐熱性能不好，不能作為熱水管使用。

4）超高分子量聚乙烯（UHMWPE）管。是指分子量在150萬以上的線型結構PE（普通PE的分子量僅為2～30萬）。UHMWPE管的許多性能是普通塑料管無法相比的，耐磨性為塑料之冠，斷裂伸長率可達410％～470％，管材柔性、抗沖擊性能優良，低溫下能保持優異的沖擊強度，抗凍性及抗震性好，摩擦系數小，具有自潤滑性，耐化學腐蝕，熱性能優異，可在-169～110℃下長期使用，適合于寒冷地區。UHMWPE管適用于輸送散物料、輸送漿體、冷熱水、氣體等。

5）交聯聚乙烯（PEX）管。在普通聚乙烯原料中加入硅烷接枝料，使塑料大分子鏈從線性分子結構轉變成三維立體交聯網狀結構。PEX管耐溫范圍廣（-70～110℃）、耐壓、化學性能穩定、抗蠕變強度高、重量輕、流體阻力小、能夠任意彎曲安裝簡便、使用壽命長可達50年之久，且無味、無毒。其連結方式有夾緊式、卡環式、插入式三種。PEX管適用于建筑冷熱水管道、供暖管道、雨水管道、燃氣管道以及工業用的管道等。

6）聚丙烯（PP）管。PP管材無毒，價廉，但抗沖擊強度差。通過共聚合的方法使聚丙烯改性，可提高管材的抗沖擊強度等性能。改性聚丙烯管有三種，即均聚共聚聚丙烯管（PP-H）、嵌段共聚聚丙烯管（PP-B）、無規共聚聚丙烯管（PP-R）。PP-R管是第三代改性聚丙烯管。PP-R管是最輕的熱塑性塑料管，相對聚氯乙烯管、聚乙烯管來說，PP-R管具有較高的強度，較好的耐熱性，最高工作溫度可達95℃，在1.0MPa下長期（50年）使用溫度可達70℃，另外PP-R管無毒、耐化學腐蝕，在常溫下無任何溶劑能溶解，目前它被廣泛地用在冷熱水供應系統中。但其低溫脆化溫度僅為-15～0℃，在北方地區其應用受到一定限制。每段長度有限，且不能彎曲施工。

7）聚丁烯（PB）管。PB管具有很高的耐久性、化學穩定性和可塑性，重量輕，柔韌性好，用于壓力管道時耐高溫特性尤為突出（-30～100℃），抗腐蝕性能好、可冷彎、使用安裝維修方便、壽命長（可達50～100年），適于輸送熱水。但紫外線照射會導致老化，易受有機溶劑侵蝕。聚丁烯管可采用熱熔連接。小口徑管也可采用螺紋連接。

8）工程塑料（ABS）管。ABS管是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚物組成的熱塑性塑料管，具有質優耐用的特性。其中，丙烯腈具有耐熱性、抗老性、耐化學性；丁二烯具有耐撞擊性、高堅韌性、低溫性能好的特點；苯乙烯具有施工容易及管面光滑之特性。工程塑料管用于輸送飲用水、生活用水、污水、雨水，以及化工、食品、醫藥工程中的各種介質。目前還廣泛用于中央空調、純水制備和水處理系統中的各用水管道，但該管道對于流體介質溫度一般要求小于60℃。

9）耐酸酚醛塑料管。耐酸酚醛塑料是一種具有良好耐腐蝕性和熱穩定性的非金屬材料，是用熱固性酚醛樹脂為黏合劑，耐酸材料如石棉、石墨等作填料制成。它用于輸送除氧化性酸（如硝酸）及堿以外的大部分酸類和有機溶劑等介質，特別能耐鹽酸、低濃度和中等濃度硫酸的腐蝕。

3.復合材料管材

（1）鋁塑復合管。鋁塑復合管是中間為一層焊接鋁合金，內外各一層聚乙烯，經膠合黏結而成的復合管，具有聚乙烯塑料管耐腐蝕和金屬管耐壓高的優點，采用卡套式銅配件連結。鋁塑復合管按聚乙烯材料不同分為兩種：適用于熱水的交聯聚乙烯鋁塑復合管和適用于冷水的高密度聚乙烯鋁塑復合管。鋁塑復合管規格為φ14～φ32，主要用于建筑內配水支管和熱水器管。

（2）鋼塑復合管。鋼塑復合管是由鍍鋅管內壁置放一定厚度的UPVC塑料而成，因而同時具有鋼管和塑料管材的優越性。管徑為φ15～φ150，以銅配件絲扣連結，使用水溫為50℃以下，多用作建筑給水冷水管。

（3）鋼骨架聚乙烯（PE）管。鋼骨架聚乙烯（PE）管是以優質低碳鋼絲為增強相，高密度聚乙烯為基體，通過對鋼絲點焊成網與塑料擠出填注同步進行，在生產線上連續拉膜成型的新型雙面防腐壓力管道。管徑為φ50～φ500，常采用法蘭或電熔連結方式，主要用于市政和化工管網。

（4）涂塑鋼管。涂塑鋼管是在鋼管內壁融熔一層厚度為0.5～1.0mm的聚乙烯（PE）樹脂、乙烯-丙烯酸共聚物（EAA）、環氧（EP）粉末、無毒聚丙烯（PP）或無毒聚氯乙烯（PVC）等有機物而構成的鋼塑復合型管材，它不但具有鋼管的高強度、易連接、耐水流沖擊等優點，還克服了鋼管遇水易腐蝕、污染、結垢及塑料管強度不高、消防性能差等缺點，設計壽命可達50年。主要缺點是安裝時不得進行彎曲、熱加工和電焊切割等作業。主要規格有φ15～φ100。

（5）玻璃鋼管（FRP管）。采用合成樹脂與玻璃纖維材料，使用模具復合制造而成，耐酸堿氣體腐蝕，表面光滑，重量輕，強度大，堅固耐用，制品表面經加強硬度及防紫外線老化處理，適用于輸送潮濕和酸堿等腐蝕性氣體的通風系統，可輸送氫氟酸和熱濃堿以外的腐蝕性介質和有機溶劑。

（6）UPVC/FRP復合管。UPVC/FRP復合管是由UVPC（硬聚氯乙烯）、玻璃鋼管薄壁管作內襯層，外用高強度FRP纖維纏繞多層呈網狀結構作增強層，通過界面黏合劑，經過特定機械纏繞制造而成。性能集UPVC耐腐蝕和FRP強度高、耐溫性好的優點能在小于80℃時耐一定壓力。產品用于油田、化工、機械、冶金、輕工、電力等行業。