第二节　安装工程常用材料

一、型材、板材和管材

（一）型材

型材是铁或钢及具有一定强度和韧性的材料（如塑料、铝、玻璃纤维等）通过轧制、挤出、铸造等工艺制成的具有一定几何形状的物体。常见有型钢、塑钢型材等。

普通型钢主要用于建筑结构，如桥梁、厂房结构，但个别也用于粗大的机械构件。

普通型钢可分为冷轧和热轧两种，其中热轧最为常用。型材按其断面形状分为圆钢、方钢、角钢、槽钢、工字钢、H型钢、六角钢和扁钢等，如表1.2.1所示。

型材的规格以反映其断面形状的主要轮廓尺寸来表示，圆钢的规格以其直径（mm）来表示，六角钢的规格以其对边距离（mm）来表示，工字钢和槽钢的规格以其高×腿宽×腰厚（mm）来表示，扁钢的规格以厚度×宽度（mm）来表示。热轧型钢的标记方式通常为：

（二）板材

1.钢板

在安装工程中金属薄板是应用较多的材料，如制作风管、气柜、水箱及维护结构。普通钢板、镀锌钢板、塑料复合钢板和不锈耐酸钢板等为常用钢板。普通钢板具有良好的加工性能，结构强度较高，且价格便宜，应用广泛。常用厚度为0.5～1.5mm的薄板制作风管及机器外壳防护罩等，厚度为2.0～4.0mm的薄板可制作空调机箱、水箱和气柜等。空调、超净等防尘要求较高的通风系统，一般采用镀锌钢板和塑料复合钢板。镀锌钢板表面有保护层起防锈作用，一般不再刷防锈漆。

按照《碳素结构钢》GB/T 700—2006和《冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T 708—2006的规定，钢板按轧制方式分为热轧钢板和冷轧钢板。钢板规格表示方法为宽度×厚度×长度（mm）。钢板分厚板（厚度＞4mm）和薄板（厚度≤4mm）两种。

（1）厚钢板。厚钢板的厚度一般为4.6～60mm，宽度一般为600～3000mm，长度一般为1200～12000mm。

厚钢板按钢的质量可分为普通钢厚钢板、优质钢厚钢板和复合钢厚钢板。普通钢厚钢板以普通钢为原料热轧而成，多用于容器、桥梁、建筑结构、设备外壳及设备维修等。优质厚钢板主要是优质碳素结构钢厚板和不锈耐酸钢厚钢板等。优质碳素结构钢厚钢板是用优质碳素结构钢热轧而成；不锈耐酸钢板是用合金结构钢1Cr13、2Cr13等热轧而成，不锈耐酸钢板主要用于化工高温环境下的耐腐蚀通风系统。复合钢厚钢板是由不同钢号的表层钢板和心部钢板复合而成。

（2）薄钢板。薄钢板按钢的质量可以分为普通薄钢板和优质薄钢板；按生产方法可分为热轧薄钢板和冷轧薄钢板。

热轧薄钢板的规格：厚度为0.35～4mm，宽度为500～1500mm，长度为500～4000mm。

冷轧薄钢板的规格：厚度为0.2～4.0mm，宽度为500～1500mm，长度为500～12000mm。

（3）钢带。钢带按钢的质量分为优质和普通两类，按轧制方法分为热轧和冷轧两类。

热轧钢带的厚度为2.0～6.0mm、宽度为20～300mm，其长度规定为厚度2.0～4.0mm的钢带，其长度大于6.0m；厚度为4.0～6.0mm的钢带，其长度大于4.0m。冷轧普通钢带的分类比较复杂，它是按照制造精度、表面状态和边缘状态等进行分类，并以一定代号表示。

钢带可用普通碳素钢、碳素结构钢、弹簧钢、工具钢和不锈钢等钢种制造，大多成卷供应，广泛应用于制造焊缝钢管、弹簧、锯条、刀片和电缆外壳等。

（4）硅钢片。硅钢是含硅量0.5％～4.8％的铁硅合金。电工用硅钢常轧制成标准尺寸的大张板材或带材使用，俗称硅钢片，广泛用于电动机、发电机、变压器、电磁机构、继电器电子器件及测量仪表中。

硅钢片分冷轧、热轧两种，使用较多的是冷轧硅钢片。

1）热轧硅钢片。是将Fe Si合金用平炉或电炉熔融，热轧成薄板，最后在800～850℃退火后制成。热轧硅钢片主要用于发电机的制造，故又称热轧电机硅钢片，但其可利用率低，能量损耗大，属淘汰产品。

2）冷轧硅钢片。

①冷轧无取向硅钢片。冷轧无取向硅钢片最主要的用途是用于发电机制造，故又称冷轧电机硅钢。其含硅量0.5％～3.0％。与热轧硅钢片相比，其厚度均匀，尺寸精度高，表面光滑平整，从而提高了填充系数和材料的磁性能。

②冷轧取向硅钢片。冷轧取向硅钢片最主要的用途是用于变压器制造，所以又称冷轧变压器硅钢。与冷轧无取向硅钢相比，取向硅钢的磁性具有强烈的方向性；在易磁化的轧制方向上具有优越的高磁导率与低损耗特性。取向钢带在轧制方向的铁损仅为横向的1/3，磁导率之比为6∶1，其铁损约为热轧带的1/2，磁导率为后者的2.5倍。

2.铝合金板

铝合金板延展性能好，适宜咬口连接、耐腐蚀，且具有传热性能良好，在摩擦时不易产生火花的特性，所以铝合金板常用于防爆的通风系统。

3.塑料复合钢板

塑料复合钢板是在普通薄钢板表面喷涂一层0.2～0.4mm厚的塑料层，塑料层具有较好耐腐蚀性和装饰性能。塑料复合钢板在建筑工程中应用广泛。

（三）管材

1.金属管材

（1）无缝钢管。无缝钢管可以用普通碳素钢、普通低合金钢、优质碳素结构钢、优质合金钢和不锈钢制成。无缝钢管是用一定尺寸的钢坯经过穿孔机、热轧或冷拔等工序制成的中空而横截面封闭的无焊接缝的钢管。所以无缝钢管比焊缝钢管有较高的强度，一般能承受3.2～7.0MPa的压力。

1）一般无缝钢管。适用于高压供热系统和高层建筑的冷、热水管和蒸汽管道以及各种机械零件的坯料，通常压力在0.6MPa以上的管路都应采用无缝钢管。由于用途的不同，管道所承受的压力也不同，要求管壁的厚度差别也很大，无缝钢管的规格是用外径×壁厚表示。

2）锅炉及过热器用无缝钢管。其外径和壁厚尺寸应符合《低中压锅炉用无缝钢管》GB 3087—2008和《高压锅炉用无缝钢管》GB 5310—2008的规定。如用10或20钢制造的无缝钢管，工作温度小于或等于450℃，工作压力小于或等于2.5MPa，多用于过热蒸汽和高温高压热水管。热轧无缝钢管通常长度为3.0～12.0m，冷拔无缝钢管通常长度为3.0～10.0m。

锅炉用高压无缝钢管是用优质碳素钢和合金钢制造，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，也可用来输送高温、高压气、水等介质或高温高压含氢介质。

3）不锈钢无缝钢管。它们主要用于化工、石油和机械用管道的防腐蚀部位，以及输送强腐蚀性介质、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。焊接钢管分为焊接钢管（黑铁管）和镀锌钢管（白铁管）。按焊缝的形状可分为直缝钢管、螺纹缝钢管和双层卷焊钢管；按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）直缝电焊钢管按材料状态分为软状态钢管（R）和低硬状态钢管（DY）。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。电线套管是用易焊接的软钢制造的，它是保护电线用的薄壁焊接钢管。直径5.0～150mm直缝电焊钢管，它的主要用途是做各种结构零件（如变压器管）和输送液体管道。

2）螺旋缝钢管。按照生产方法可以分为单面螺旋缝焊管和双面螺旋缝焊管两种。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）双层卷焊钢管。是用优质冷轧钢带经双面镀铜，纵剪分条、卷制缠绕后在还原气氛中钎焊而成，它具有高的爆破强度和内表面清洁度，有良好的耐疲劳抗震性能。双层卷焊钢管适于冷冻设备、电热电器工业中的刹车管、燃料管、润滑油管、加热器或冷却器管等。

按照《低压流体输送用焊接钢管》GB/T 3091—2008的规定，钢管的理论重量（钢的密度为7.85g/cm3）按下式计算：

式中：W——钢管的单位长度理论重量（kg/m）；

　　　D——钢管的外径（mm）；

　　　t——钢管的壁厚（mm）。

（3）合金钢管。合金钢管用于各种锅炉耐热管道和过热器管道等。合金钢强度高，在同等条件下采用合金钢管可达到节省钢材的目的。耐热合金钢管具有强度高、耐热的优点。其规格范围为公称直径15.0～500.0mm，适应温度范围为-40～570℃。几种常用的高温耐热合金钢管的钢号有12Cr Mo、15Cr Mo、Cr2Mo、Cr5Mn等。但合金钢管的焊接都有特殊的工艺要求，焊接时要对焊口部位采取焊前预热或焊后热处理。

（4）铸铁管。铸铁管分给水铸铁管和排水铸铁管两种。其特点是经久耐用，抗腐蚀性强、质较脆，多用于耐腐蚀介质及给排水工程。铸铁管的连接常用承插式和法兰式。

给水承插铸铁管分为高压管（P＜1.0MPa）、普压管（P＜0.75MPa）和低压管（P＜0.45MPa）。

排水承插铸铁管适用于污水的排放，一般都是自流式，不承受压力。

双盘法兰铸铁管的特点是装拆方便，工业上常用于输送硫酸和碱类等介质。

（5）有色金属管。有色金属管通常用外径×壁厚来表示。不同材质有色金属管分述如下：

1）铅及铅合金管。铅管分为纯铅管和合金铅管两种，纯铅管也称为软铅管，牌号为Pb2、Pb3等；合金铅管也称硬铅管，常用的牌号为PbSb0.5、PbSb2、PbSb4等。

铅管在化工、医药等方面使用较多，其耐蚀性能强，用于输送15％～65％的硫酸、二氧化硫、60％氢氟酸、浓度小于80％的醋酸，但不能输送硝酸、次氯酸、高锰酸钾和盐酸。铅管最高工作温度为200℃，当温度高于140℃时，不宜在压力下使用。铅管的机械性能不高，但自重大，是金属管材中最重的一种。

2）铜及铜合金管。铜管分为紫铜管和黄铜管两种，紫铜管的牌号有T2、T3、T4和TUP等，黄铜管的牌号有H62、H68等。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、自控仪表以及保温伴热管和氧气管道等。

3）铝及铝合金管。铝管多用于耐腐蚀性介质管道，食品卫生管道及有特殊要求的管道。铝管输送的介质操作温度在200℃以下，当温度高于160℃时，不宜在压力下使用。铝管分为纯铝管L2、L6和防锈铝合金管LF2、LF6。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，铝管常用于输送浓硝酸、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。按GB/T 3624—2010牌号有TA1、TA2、TA3等，产品标记按名称、牌号、状态、规格、标准编号的顺序。若某管牌号为TA2φ30×1.5×3500，表示该管按标准生产的TA2无缝管，退火状态，外径为30mm，壁厚为1.5mm，长度为3500mm。钛管具有重量轻、强度高、耐腐蚀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，如输送强酸、强碱及其他材质管道不能输送的介质。钛管虽然具有许多优点，但因价格昂贵，焊接难度大，所以没有被广泛采用。

2.非金属管材

（1）混凝土管。混凝土管有预应力钢筋混凝土管和自应力钢筋混凝土管两种。主要用于输水管道，管道连接采取承插接口，用圆形截面橡胶圈密封。预应力钢筋混凝土管规格范围为内径400～1400mm，适用压力范围为0.4～1.2MPa。自应力钢筋混凝土管，其规格范围为内径100～600mm，适用压力范围为0.4～1.0MPa。钢筋混凝土管可以代替铸铁管和钢管，输送低压给水和气等。另外还有混凝土排水管，包括素混凝土管和轻、重型钢筋混凝土管，主要用于输送水。

（2）陶瓷管。陶瓷管分普通陶瓷管和耐酸陶瓷管两种。一般都是承插接口。普通陶瓷管的规格范围内径100～300mm；耐酸陶瓷管的规格范围为内径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业输送酸性介质的工艺管道，以及工业中蓄电池间酸性溶液的排水管道等。耐酸陶瓷管耐腐蚀，用于输送除氢氟酸、热磷酸和强碱以外的各种浓度的无机酸和有机溶剂等介质。

（3）玻璃管。玻璃管具有表面光滑，不易挂料，输送流体时阻力小，耐磨且价格低廉，并具有保持产品高纯度和便于观察生产过程等特点。用于输送除氢氟酸、氟硅酸、热磷酸和热浓碱以外的一切腐蚀性介质和有机溶剂。

（4）玻璃钢管。玻璃钢管质量轻、隔热，耐腐蚀性好，可输送氢氟酸和热浓碱以外的腐蚀性介质和有机溶剂。

（5）石墨管。石墨管热稳定性好，能导热、线膨胀系数小，不污染介质，能保证产品纯度，抗腐蚀，具有良好的耐酸性和耐碱性，主要用于高温耐腐蚀生产环境中。

（6）铸石管。铸石管的特点是耐磨、耐腐蚀，具有很高的抗压强度。多用于承受各种强烈磨损、强酸和碱腐蚀的地方。

（7）橡胶管。橡胶具有较好的物理机械性能和耐腐蚀性能。根据用途不同可分为输水胶管、耐热胶管、耐酸碱胶管、耐油胶管和专用胶管（氧乙炔焊接专用管等）。

（8）塑料管。塑料管具有质量轻、耐腐蚀、易成型和施工方便等特点。常用的塑料管有以下几种。

1）硬聚氯乙烯（UPVC）管。硬聚氯乙烯管分轻型管和重型管两种，其直径范围为8.0～200.0mm。硬聚氯乙烯管具有耐腐蚀性强、重量轻、绝热、绝缘性能好和易加工安装等特点。可输送多种酸、碱、盐和有机溶剂。使用温度范围为-10～40℃，最高温度不能超过60℃。使用的压力范围为轻型管在0.6MPa以下，重型管在1.0MPa以下，硬聚氯乙烯管使用寿命较短。

硬聚氯乙烯管材的安装采用承插焊（粘）接、法兰、丝扣和热熔焊接等方法。

2）氯化聚氯乙烯（CPVC）管。氯化聚氯乙烯冷热水管道是现今新型的输水管道。该管与其他塑料管材相比具有刚性高、耐腐蚀、阻燃性能好、导热性能低、热膨胀系数低及安装方便等特点。

3）聚乙烯（PE）管。PE管材无毒、质量轻、韧性好、可盘绕，耐腐蚀，在常温下不溶于任何溶剂，低温性能、抗冲击性和耐久性均比聚氯乙烯好。目前PE管主要应用于饮用水管、雨水管、气体管道、工业耐腐蚀管道等领域。PE管强度较低，一般适宜于压力较低的工作环境，且耐热性能不好，不能作为热水管使用。

4）超高分子量聚乙烯（UHMWPE）管。是指分子量在150万以上的线型结构PE（普通PE的分子量仅为2～30万）。UHMWPE管的许多性能是普通塑料管无法相比的，耐磨性为塑料之冠，断裂伸长率可达410％～470％，管材柔性、抗冲击性能优良，低温下能保持优异的冲击强度，抗冻性及抗震性好，摩擦系数小，具有自润滑性，耐化学腐蚀，热性能优异，可在-169～110℃下长期使用，适合于寒冷地区。UHMWPE管适用于输送散物料、输送浆体、冷热水、气体等。

5）交联聚乙烯（PEX）管。在普通聚乙烯原料中加入硅烷接枝料，使塑料大分子链从线性分子结构转变成三维立体交联网状结构。PEX管耐温范围广（-70～110℃）、耐压、化学性能稳定、抗蠕变强度高、重量轻、流体阻力小、能够任意弯曲安装简便、使用寿命长可达50年之久，且无味、无毒。其连结方式有夹紧式、卡环式、插入式三种。PEX管适用于建筑冷热水管道、供暖管道、雨水管道、燃气管道以及工业用的管道等。

6）聚丙烯（PP）管。PP管材无毒，价廉，但抗冲击强度差。通过共聚合的方法使聚丙烯改性，可提高管材的抗冲击强度等性能。改性聚丙烯管有三种，即均聚共聚聚丙烯管（PP-H）、嵌段共聚聚丙烯管（PP-B）、无规共聚聚丙烯管（PP-R）。PP-R管是第三代改性聚丙烯管。PP-R管是最轻的热塑性塑料管，相对聚氯乙烯管、聚乙烯管来说，PP-R管具有较高的强度，较好的耐热性，最高工作温度可达95℃，在1.0MPa下长期（50年）使用温度可达70℃，另外PP-R管无毒、耐化学腐蚀，在常温下无任何溶剂能溶解，目前它被广泛地用在冷热水供应系统中。但其低温脆化温度仅为-15～0℃，在北方地区其应用受到一定限制。每段长度有限，且不能弯曲施工。

7）聚丁烯（PB）管。PB管具有很高的耐久性、化学稳定性和可塑性，重量轻，柔韧性好，用于压力管道时耐高温特性尤为突出（-30～100℃），抗腐蚀性能好、可冷弯、使用安装维修方便、寿命长（可达50～100年），适于输送热水。但紫外线照射会导致老化，易受有机溶剂侵蚀。聚丁烯管可采用热熔连接。小口径管也可采用螺纹连接。

8）工程塑料（ABS）管。ABS管是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚物组成的热塑性塑料管，具有质优耐用的特性。其中，丙烯腈具有耐热性、抗老性、耐化学性；丁二烯具有耐撞击性、高坚韧性、低温性能好的特点；苯乙烯具有施工容易及管面光滑之特性。工程塑料管用于输送饮用水、生活用水、污水、雨水，以及化工、食品、医药工程中的各种介质。目前还广泛用于中央空调、纯水制备和水处理系统中的各用水管道，但该管道对于流体介质温度一般要求小于60℃。

9）耐酸酚醛塑料管。耐酸酚醛塑料是一种具有良好耐腐蚀性和热稳定性的非金属材料，是用热固性酚醛树脂为黏合剂，耐酸材料如石棉、石墨等作填料制成。它用于输送除氧化性酸（如硝酸）及碱以外的大部分酸类和有机溶剂等介质，特别能耐盐酸、低浓度和中等浓度硫酸的腐蚀。

3.复合材料管材

（1）铝塑复合管。铝塑复合管是中间为一层焊接铝合金，内外各一层聚乙烯，经胶合黏结而成的复合管，具有聚乙烯塑料管耐腐蚀和金属管耐压高的优点，采用卡套式铜配件连结。铝塑复合管按聚乙烯材料不同分为两种：适用于热水的交联聚乙烯铝塑复合管和适用于冷水的高密度聚乙烯铝塑复合管。铝塑复合管规格为φ14～φ32，主要用于建筑内配水支管和热水器管。

（2）钢塑复合管。钢塑复合管是由镀锌管内壁置放一定厚度的UPVC塑料而成，因而同时具有钢管和塑料管材的优越性。管径为φ15～φ150，以铜配件丝扣连结，使用水温为50℃以下，多用作建筑给水冷水管。

（3）钢骨架聚乙烯（PE）管。钢骨架聚乙烯（PE）管是以优质低碳钢丝为增强相，高密度聚乙烯为基体，通过对钢丝点焊成网与塑料挤出填注同步进行，在生产线上连续拉膜成型的新型双面防腐压力管道。管径为φ50～φ500，常采用法兰或电熔连结方式，主要用于市政和化工管网。

（4）涂塑钢管。涂塑钢管是在钢管内壁融熔一层厚度为0.5～1.0mm的聚乙烯（PE）树脂、乙烯-丙烯酸共聚物（EAA）、环氧（EP）粉末、无毒聚丙烯（PP）或无毒聚氯乙烯（PVC）等有机物而构成的钢塑复合型管材，它不但具有钢管的高强度、易连接、耐水流冲击等优点，还克服了钢管遇水易腐蚀、污染、结垢及塑料管强度不高、消防性能差等缺点，设计寿命可达50年。主要缺点是安装时不得进行弯曲、热加工和电焊切割等作业。主要规格有φ15～φ100。

（5）玻璃钢管（FRP管）。采用合成树脂与玻璃纤维材料，使用模具复合制造而成，耐酸碱气体腐蚀，表面光滑，重量轻，强度大，坚固耐用，制品表面经加强硬度及防紫外线老化处理，适用于输送潮湿和酸碱等腐蚀性气体的通风系统，可输送氢氟酸和热浓碱以外的腐蚀性介质和有机溶剂。

（6）UPVC/FRP复合管。UPVC/FRP复合管是由UVPC（硬聚氯乙烯）、玻璃钢管薄壁管作内衬层，外用高强度FRP纤维缠绕多层呈网状结构作增强层，通过界面黏合剂，经过特定机械缠绕制造而成。性能集UPVC耐腐蚀和FRP强度高、耐温性好的优点能在小于80℃时耐一定压力。产品用于油田、化工、机械、冶金、轻工、电力等行业。