建筑管材种类和规格详解！

金属管材在建筑设备安装工程材料中占有很大的比例，在安装前应当对其质量特性和规格种类进行了解。建筑设备安装中常用的金属管材从质量方面应满足以下基本要求。

（1）具有一定的机械强度和刚度。

（2）管壁厚度均匀，材质密实。

（3）外表面平整光滑，内表面粗糙度小。

（4）化学性能和热稳定性好。

（5）材料可塑性好，易于煨弯、切削。

实际工程中选择管材时，针对工程的需要对以上要求各有侧重；除此之外，还应考虑价格、货源等方面的因素。建筑设备安装工程中常用的金属管材有黑色金属管材（钢管）、不锈钢管材、有色金属管材及非金属管材等。

1.碳素钢管

碳素钢管机械性能好、加工方便，能承受较高的压力和耐较高的温度，可以用来输送冷热水、蒸汽、燃气、氧气、乙炔、压缩空气等介质，且易于取材，是设备安装工程中常用的管材。但碳素钢管遇酸或在潮湿环境中容易发生腐蚀，导致管材原有的机械性能降低，所以工程上使用碳素钢管时一般要做防腐处理或采用镀锌管材。常见的碳素钢管有无缝钢管、焊接钢管、铸铁管三种。

（1）无缝钢管。

无缝钢管采用碳素钢或合金钢冷拔（轧）或热轧（挤压、扩）制成。其外径和壁厚应符合表2-3的规定。同一规格的无缝钢管有多种壁厚，以满足不同的压力需要，所以无缝钢管不用公称尺寸表示，而用“外径×壁厚”表示。无缝钢管规格多、耐压力高、韧性强、成品管段长，多用在锅炉房、热力站、制冷站、供热外网和高层建筑的冷、热水等高压系统中。一般工作压力在0.6～1.57 MPa时都采用无缝钢管。

安装工程中采用的无缝钢管应有质量证明书，并提供机械性能参数。优质钢管还应提供材料的化学成分，外观检查不得有裂缝、凹坑、鼓包及壁厚不均等缺陷。

除了常用的输送流体用无缝钢管，还有锅炉无缝钢管、石油裂化用无缝钢管等专用无缝钢管。无缝钢管一般不用螺纹连接而多采用焊接连接。

表2-3　常用无缝钢管规格（节选自GB/T 17395—2008）

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（2）焊接钢管。

焊接钢管也称“有缝钢管”，包括普通焊接钢管、钢板直缝卷焊钢管、螺旋缝焊接钢管等。普通焊接钢管常用于室内给水排水、采暖和燃气工程中。

普通焊接钢管由碳素钢或低合金钢焊接而成，按照制造工艺分为对焊、叠边焊和螺旋焊三种形式，按表面镀锌与否分为黑铁管和白铁管。黑铁管表面不镀锌；白铁管表面镀锌，也称“镀锌管”。镀锌管抗锈蚀性能好，常用于生活饮用水和热水系统中。常见的低压流体输送用焊接钢管规格为DN6～DN200，适用于0～140℃工作压力较低的流体输送。管端用螺纹和沟槽连接的钢管常用规格见表2-4，其中普通管可承受1.96 MPa的水压试验，加厚管能承受2.94 MPa的水压试验。焊接钢管分两端带螺纹和不带螺纹两种。两端带螺纹的管长为6～9 m，供货时带一个管接头；不带螺纹的管长为4～12 m。焊接钢管以公称尺寸标称。

表2-4　低压流体输送用焊接钢管常用规格（GB/T 3091—2015）　单位：mm

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注：表中的公称口径是近似内径的名义尺寸，不表示外径减去两倍壁厚所得的内径。

钢板直缝卷焊钢管适用于公称压力不大于1.6 MPa的工作范围，一般用在室外热水和蒸汽管道中。

螺旋缝焊接钢管公称压力一般不大于2.0 MPa，多用在蒸汽、凝结水、热水和燃气等室外大管径管道和长距离输送管道中。

焊接钢管检验标准与无缝钢管标准相同。焊缝应平直光滑，不得有开裂现象，镀锌钢管的镀锌层应完整均匀。焊接钢管可用焊接或螺纹连接，但镀锌钢管一般不用焊接连接。

（3）铸铁管。

铸铁管的优点是耐腐蚀，经久耐用；缺点是质脆，焊接、套丝、煨弯困难，承压能力低，不能承受较大动荷载，多用于输送腐蚀性介质和给水排水工程中。建筑设备安装工程中常用的铸铁管采用灰铸铁铸造而成，分为给水铸铁管和排水铸铁管。

给水铸铁管管长有4 m、5 m和6 m三种，能承受一定的压力，按工作压力分为低压管、普压管和高压管。给水铸铁管的工作压力和试验压力见表2-5，按制造工艺分为砂型离心铸铁管和连续铸铁管。连续铸铁管规格详见表2-6。

表2-5　给水铸铁管工作压力和试验压力

表2-6　连续铸铁管规格（节选自GB/T 3422—2008）

2.合金钢管及有色金属管

（1）合金钢管。

合金钢管是在碳素钢中加入锰（Mn）、硅（Si）、钒（V）、钨（W）、钛（Ti）、铌（Nb）等元素制成的钢管，加入这些元素能加强钢材的强度或耐热性。合金元素含量小于5%的钢材为低合金钢，合金元素含量在5%～10%的钢材为中合金钢，合金元素含量大于10%的钢材为高合金钢。合金钢管多用在加热炉、锅炉耐热管和过热器等场合。连接方式可采用电焊和气焊，焊后要对焊口进行热处理。合金钢管一般为无缝钢管，规格同碳素无缝钢管。

不锈钢是为了增强耐腐蚀性，在碳素钢中加入铬（Gr）、镍（Ni）、锰（Mn）、硅（Si）、钼（Mo）、铌（Nb）、钛（Ti）等元素形成的一种合金钢。根据含铬量不同，不锈钢分为铁素体不锈钢、马氏体不锈钢和奥氏体不锈钢。铁素体不锈钢难以焊接，马氏体不锈钢几乎不能焊接，奥氏体不锈钢具有良好的可焊性。不锈钢管多用在石油、化工、医药、食品等行业中。不锈钢管按照制造方法分为不锈钢焊接钢管和不锈钢无缝钢管，流体输送常选用不锈钢无缝钢管，其规格参看表2-3。

（2）有色金属管。

①铝管及铝塑复合管（PAP）。

铝管是由铝及铝合金经过拉制和挤压而成的管材，最高使用温度为150℃，公称压力不超过0.588 MPa，常用12、13、14、15牌号的工业铝制造。铝及铝合金管有较好的耐腐蚀性能，常用于输送浓硝酸、脂肪酸、丙酮、苯类等液体，也可用于输送硫化氢、二氧化碳等气体，但不能用于输送碱和氯离子的化合物。薄壁管由冷拉或冷压制成，供应长度为1～6 m；厚壁管由挤压制成，最小供应长度为300 mm。铝及铝合金管规格（外径）有11 mm、14 mm、18 mm、25 mm、32 mm、38 mm、45 mm、60 mm、75 mm、90 mm、110 mm、120 mm、185 mm几种，壁厚为0.5～32.5 mm。铝合金管由铝镁、铝锰体系组成。其特点是耐腐蚀性、抛旋光性高，塑性和强度提高。纯铝管可焊性好；铝合金管焊接较难，多采用氩弧焊接。

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，采用专用热熔胶，通过挤出成型方法复合成一体的管材（见图2-1）。它是一种集金属和塑料的优点于一体的新型材料，具有耐腐蚀、耐高温、不回弹、阻隔性能好、抗静电等特点。按照由外到内的结构可分为如下四种。

a.聚乙烯—胶黏剂—铝合金—胶黏剂—交联聚乙烯，适用于温度和压力较高的场合。

b.交联聚乙烯—胶黏剂—铝合金—胶黏剂—交联聚乙烯，适用于温度和压力较高的场合，外表面有较高的强度。

图2-1　铝塑复合管结构图

c.聚乙烯—胶黏剂—铝—胶黏剂—聚乙烯，适用于温度和压力较低的场合。

d.聚乙烯—胶黏剂—铝合金—胶黏剂—聚乙烯，适用于温度较低的场合，主要是用于燃气输送。

铝塑复合管是指采用中、高密度聚乙烯塑料的铝塑复合管。交联铝塑复合管（XPAP）是指采用交联中、高密度聚乙烯塑料的铝塑复合管。铝塑复合管的分类详见表2-7，结构尺寸详见表2-8。

表2-7　铝塑复合管的分类（GB/T 18997.1—2003）

注：在输送易在管内产生相变的流体时，在管道系统中因相变产生的膨胀力不应超过最大允许工作压力或者在管道系统中采取防止相变的措施。
①指采用中密度聚乙烯（乙烯与辛烯共聚物）材料生产的复合管。
②输送燃气时应符合燃气安装的安全规定。
③在输送人工煤气时应注意到冷凝剂中芳香烃对管材的不利影响，工程中应考虑这一因素。
④指和HDPE的抗化学药品性能相一致的特种流体。

表2-8　铝塑复合管基本结构尺寸（GB/T 18997.1—2003）　单位：mm

②铜管。

常用铜管有紫铜管（纯铜管）和黄铜管（铜合金管等）。紫铜管主要由T2、T3、T4、TUP（脱氧铜）制造，黄铜管主要由H62、H68、HPb59-1等牌号的黄铜制造。铜及铜合金管可用于制氧、制冷、空调、高纯水设备、制药等管道，也可用于现代高档次建筑的给水、热水供应管道，规格详见表2-9。

表2-9　常用铜管的规格尺寸（GB/T 17791—2017）

注：表面硬化（O60-H）是指软化退火状态（O60）经过加工率为1%～5%的冷加工使其表面硬化的状态。

铜管根据制造方式，可分为拉制铜管和挤制铜管，一般中、低压场合采用拉制铜管；根据材料不同可分为紫铜管、黄铜管和青铜管。因为铜的导热性能好，紫铜管和黄铜管多用于热交换设备中。青铜管主要用于制造耐磨、耐腐蚀和高强度的管件或弹簧管。铜管连接可采用焊接、胀接、法兰连接和螺纹连接等。焊接应严格按照焊接工艺要求进行，否则极易产生气泡和裂纹。因为铜管具有良好的延展性，故也常采用胀接和法兰翻边连接；厚壁铜管可采用螺纹连接。铜管规格用“外径×壁厚”表示。

3.非金属管材

非金属管材可大致分为陶土、水泥材质的管材和塑料管材。前者耐腐蚀、价格低廉，一般作为大尺寸管子，用在不承受压力的室外排水系统中。塑料管材主要包括聚氯乙烯系列管、聚烯烃系列管、钢（铝）塑复合管、ABS管、玻璃钢管材等。塑料管材具有质量轻、耐腐蚀、表面光滑、安装方便、价格低廉等优点。这种材料在建筑设备安装工程中被广泛应用于给水、排水、热水和燃气管道中。塑料管连接可根据不同管材采用承插连接、热熔焊接、电熔连接、胶黏连接、挤压头连接等方式。

适用于给水和热水系统的管材主要有冷热水用耐热聚乙烯管、交联聚乙烯管、改性聚丙乙烯管和铝塑复合管。排水管道以硬聚氯乙烯管为主。燃气管道多用中密度聚乙烯管。

（1）冷热水用耐热聚乙烯（PE-RT）管。

冷热水用耐热聚乙烯管质量轻、柔韧性好、管材长、管道接口少，系统完整性好；材质无毒，无结垢层、不滋生细菌；抗腐蚀，使用寿命长。工程常用的冷热水用耐热聚乙烯管有中密度和高密度两种。燃气输送管道多采用中密度管。高密度管（HDPE）可用于水或无害、无腐蚀的介质输送。

（2）冷热水用交联聚乙烯（PE-X）管。

冷热水用交联聚乙烯管是以高密度聚乙烯为主要原料，通过高能射线或化学引发剂将大分子结构转变为空间网状结构材料而制成的管材。管材的内外表面应该光滑、平整、干净，不能有影响产品性能的明显划痕、凹陷、气泡等缺陷。管壁应无可见的杂质，管材表面颜色应均匀一致，不允许有明显色差。交联聚乙烯管具有以下特点。

①适用温度范围广，可在-75～95℃下长期使用。

②质地坚实、有韧性，抗内压强度高，95℃下使用寿命长达50年。

③耐腐蚀、无毒，不霉变、不生锈，管壁光滑、水垢难以形成。

④导热系数小，用于供热系统时无须保温。

⑤可适当弯曲，不会脆裂。

冷热水用交联聚乙烯管在建筑冷、热水供应，饮用水，空调冷、热水，采暖管道和地板采暖盘管等场合都可应用，规格见表2-10。

表2-10　冷热水用交联聚乙烯（PE-X）管规格（节选自GB/T 18992.2—2003）　单位：mm

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（3）无规共聚聚丙烯（PP-R）管和冷热水用聚丁烯（PB）管。

无规共聚聚丙烯管是20世纪80年代末90年代初发展起来的管材，具有质量轻、强度好、耐腐蚀、不结垢、防冻裂、耐热保温、使用寿命长等特点；但抗冲击性能差，线性膨胀系数大。PP-R管可用于建筑冷、热水，空调系统，低温采暖系统等场合，规格见表2-11。冷热水用聚丁烯管是用聚丁烯合成的高分子聚合物制成的管材，主要应用于各种热水管道，规格见表2-12。

表2-11　无规共聚聚丙烯（PP-R）管规格（CJ/T 210—2005）　单位：mm

表2-12　冷热水用聚丁烯（PB）管规格（GB/T 19473.2—2004）　单位：mm

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（4）硬聚氯乙烯（PVC-U）管。

硬聚氯乙烯是以高分子合成树脂为主要成分的有机材料。硬聚氯乙烯管按照用途分为硬聚氯乙烯给水管和排水管两种。

①给水用硬聚氯乙烯管材。给水用硬聚氯乙烯管材是以聚氯乙烯树脂为主要原料，经挤压成型的，用于输送水温不超过45℃的一般用途和生活饮用水管材。给水用硬聚氯乙烯管的连接形式分为弹性密封圈连接和溶剂粘接，给水用硬聚氯乙烯管的公称压力和管材规格尺寸见表2-13。

表2-13　给水用PVC-U管材公称压力等级和规格尺寸（一）（GB/T 10002.1—2006）　单位：mm

注：公称壁厚（e）根据设计应力（σs）10 MPa确定，最小壁厚不小于2.0 mm。

表2-13、表2-14的公称压力指管材在20℃条件下输送水的工作压力。若水温为25～45℃，应按表2-15不同温度的折减系数（ft）修正工作压力，用折减系数×公称压力（PN）得到最大允许工作压力。管材的长度一般为4 m、6 m，也可由供需双方商定。

表2-14　给水用PVC-U管材公称压力等级和规格尺寸（二）（GB/T 10002.1—2006）　单位：mm

注：公称壁厚（e）根据设计应力（σs）12.5 MPa确定。

表2-15　温度对压力的折减系数

②建筑排水用硬聚氯乙烯管材。建筑排水用硬聚氯乙烯管材是以聚氯乙烯树脂为主要原料，加入所需的助剂，经挤出成型而制成，适用于民用建筑物内的排水系统。管材规格用公称外径（dn）×公称壁厚（en）表示。建筑排水用硬聚氯乙烯管材的公称外径、壁厚见表2-16。

表2-16　建筑排水用PVC-U管材平均外径和壁厚（GB/T 5836.1—2018）　单位：mm

（5）氯化聚氯乙烯（PVC-C）管。

氯化聚氯乙烯管是由含氯量高达66%的过氯乙烯树脂加工而成的一种耐热管材。它具有良好的强度和韧性、耐化学腐蚀和耐老化、自熄性阻燃、热阻大等特点，适用于各种冷、热水系统及污水管、废液管。

（6）ABS管。

ABS管是由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚经注射加工而形成的管材，主要用于输送稀酸液和生活用水。工作介质温度为-40～80℃，工作压力小于1.0 MPa。

（7）给水高密度聚乙烯（HDPE）管。

HDPE管适合于建筑物内外（架空或埋地）给水温度不超过45℃的系统，管材规格用de（外径）×e（壁厚）表示。

（8）给水低密度聚乙烯（LDPE）管。

LDPE管公称压力为0.4 MPa、0.6 MPa、1.0 MPa，公称外径为16～110 mm，输送水温应为40℃以下，适合作为埋地给水管，管材规格用de（外径）×e（壁厚）表示。

此外，还有钢衬玻璃管、钢塑复合管、耐酸橡胶管和耐酸陶瓷管等，主要应用于腐蚀性、酸性介质的输送。