1.焊接钢管
室内给水系统中常用的钢管属于低压流体输送焊接钢管。它有直缝焊管和卷焊管之分。按表面防腐处理可分为镀锌管(白铁管)和不镀锌管(黑铁管)两种,按管壁厚度可分普通管和加厚管。普通焊接钢管可承受的工作压力为1.0MPa,加厚焊接钢管可承受的工作压力为1.6MPa。
(1)管材
工业管道所用的管材种类很多,按制造材料可分为碳素钢管、合金钢管、不锈钢铸铁管、有色金属管及非金属管等。本书着重介绍碳素钢管的性能和用途。
1)性能。碳素钢管的耐腐蚀性。碳素钢管在大气中的腐蚀不但与大气中的湿度和温度有关,还与大气中的成分有关。二氧化硫、硫化氢、氯化氢等气体能加快对碳素钢管的腐蚀。而且碳素钢管在水中的腐蚀与水的含氧量有关,含氧量上升腐蚀加快。在冷加工和焊接过程中,常常在金属中产生很大的应力使碳素钢管出现应力腐蚀。金属的应力腐蚀主要在受拉应力时产生。所以在安装管道时应使结构具有最小的应力集中,减少或消除残余应力。
2)应用。碳素钢管材产量大,规格品种多,价格较低廉,具有较好的物理、力学性能以及焊接和加工性能,因此被广泛应用。
碳素钢管能承受较高的压力和较高的温度,可用来输送沙、油、煤气、天然气、蒸汽等物质。碳素钢管经喷涂耐腐蚀涂料或加衬里后也可用来输送腐蚀性的物质。
3)焊接钢管的规格。低压流体焊接钢管的规格已标准化。低压流体输送用焊接钢管的规格见表2-17。
表2-17 低压流体输送用焊接钢管规格
(2)配件
低压流体输送用焊接钢管的配件,通常用可锻铸铁加工而成,配件有镀锌和非镀锌之分,分别用于连接镀锌焊接钢管和非镀锌焊接钢管。
常用的管件有管箍、外螺钉、弯头、三通、四通、活接头、螺钉、丝堵等,见图2-36。
1)管箍又称内螺钉、内接头、管接头束结,用于螺纹直线连接两根公称直径相同的管子。
2)外螺钉又称外螺管接头、外接头、短接,用于连接两个公称直径相同的内螺纹管件,如弯头内螺纹、阀门孔等。
3)90°弯头又称正弯,用于连接两根公称直径相同的管子或管件,并使管路做90°转弯。
4)45°弯头又称直弯,用于连接两根公称直径相同的管子或管件,并使管路做45°转弯。
5)异径弯头又称大小弯,用于连接两根公称直径不同的管子或管件,并使管路做90°转弯。
6)等径三通又称正三通、T通,用于连接直管中分出的等径垂直的支管。
图2-36 低压流体输送用焊接钢管螺纹连接配件
1—管箍2 —外螺钉 3—90°弯头 4—45°弯头 5—异径弯头 6—等径三通 7—异径三通 8—异径四通 9—活接头 10—螺钉 11—丝堵 12—管帽 13—快速接头 14—异径管箍 15—阀门
7)异径三通有中小及中大三通之分,用于连接直管中分出异径垂直的管子。
8)等径四通又称正四通,用于连接四根公称直径相同,并成垂直相交的管子或管件。
9)活接头又称连接头,连接管子的作用与管箍相同,它用于管路需装卸的地方,如淋浴器与管路连接的地方。
10)内外螺钉又称内外螺管接头、补心,用于直线管路变径处的连接,其外螺纹公称直径大于内螺纹。
11)丝堵又称堵头、闷头,用于堵塞管路附件的端头或堵塞管道设备预留管口。
12)管帽,用于堵塞管子外螺纹的端头口。
13)快速接头,用于连接两根公称直径相同的管子。在工程抢修中常用到这种接头。它是一个新款活络接头,接头与管子之间采用胶圈密封。
2.铸铁管
铸铁管根据用途可分为给水铸铁管和排水铸铁管。根据材料性能可分为普通灰口铸铁管和球墨铸铁管。
(1)给水铸铁管
1)灰口铸铁管,根据铸造方式可分为砂型离心铸铁管和连续铸铁管。
砂型离心铸铁管(见图2-37)按其壁厚分为P级和B级。P级适用于输送工作压力≤75MPa压力的流体,B级适用于输送工作压力≤1.0MPa压力的流体。
图2-37 砂型离心铸铁管
砂型离心铸铁管有公称直径DN75~DN1000mm各种规格,有效长度有5000mm和6000mm两种。其中工称直径小于DN300mm时,管子有效长度为5000mm;公称直径大于DN300mm时,管子有效长度为6000mm;公称直径等于DN300mm时,管子有效长度有5000mm和6000mm两种规格。
连续铸铁管按其壁厚分为LA、A和B三级。LA级适用于输送工作压力≤0.75MPa压力的流体;A级适用于输送工作压力≤1.0MPa压力的流体;B级适用于输送工作压力≤1.25MPa压力的流体,见图2-38。
图2-38 连续铸铁管
连续铸铁管有公称直径DN75mm~DN1200mm各种规格。管子有效长度有4000mm、5000mm和6000mm3种。其中公称直径小于等于DN100mm时,管子有效长度为4000mm和5000mm两种规格;公称直径大于DN100mm时,管子有效长度为4000mm、5000mm和6000mm3种规格。
2)球墨铸铁管,具有承受压力高、韧性好、管壁薄、便于安装等特点。有公称直径DN500mm~DN1200mm各种规格,管子有效长度为6000mm。
3)给水铸铁管管件,按承口形式分为承插和法兰两种,见图2-39。
图2-39 给水铸铁管件
a)双盘三通 b)三承三通 c)三盘三通 d)双承单盘三通 e)单程双盘三通 f)双承三通 g)三承四通 h)四承四通 i)三盘四通 j)四盘四通 k)铸铁管箍 l)90°双承弯管 m)90°承插弯管 n)45°双承弯管 o)45°承插弯管 p)22.5°承插弯管 q)甲乙短管 r)双承大小头 s)承插大小头
(2)排水铸铁管
排水铸铁管,在新建的普通建筑物中已被塑料排水管及其他化学管材所取代。但是旧建筑中仍存在着大量的排水铸铁管。因此这里对排水铸铁管只做简单的介绍。
1)排水铸铁管材料为灰口铸铁,接口形式为承插式。按管承口部位的形状分为A型和B型,如图2-40所示。
图2-40 排水铸铁直管
a)A型 b)B型
排水铸铁管较钢管耐腐蚀,其管壁较给水铸铁管薄,不能承受较高的压力,它常应用于生活污水管道、生活盥洗管道等,也可用于工艺设备震动不大的场所的生产排水管道。
2)排水铸铁管管件(见图2-41)。排水铸铁管管件均有A型和B型两种。承插短管、三通、四通、弯头均有带检查口和不带检查口两种。
图2-41 排水铸铁管管件
a)承插直管 b)双承直管 c)套管 d)正三通 e)顺水三通 f)斜三通 g)弯曲形管 h)90°弯管 i)45°弯管 j)Y形四通 k)正四通 l)P形承插存水弯管 m)螺纹P形存水弯管 n)S形承插存水弯管 o)螺纹S形存水弯管
3.塑料管
建筑给水塑料管材、管件具有耐酸、耐碱、耐腐蚀、不结垢、抗氧化、质量轻、施工方便等优点。目前已广泛用于建筑物内给水排水系统中。这里主要介绍硬聚氯乙烯给排水管,其他新型管材内容请参阅相关书籍。
(1)给水塑料管(www.daowen.com)
给水聚氯乙烯管材及管件应符合现行的产品标准GB/T 10002.1—1996《给水用硬聚氯乙烯管材》和GB/T 10002.2—1988《给水用硬聚氯乙烯管件》的要求。适用于给水温度≤45℃,给水压力≤0.6MPa的多层和高层建筑分区供水系统。管道在室内不得用于消防供水系统或与消防供水系统相连接的生活给水系统。
1)管材、管件及橡胶密封圈、胶粘剂的质量要求和主要技术性能指标。
管材、管件应有制造单位质量检验部门的质量检验合格证。管材表面应标明商标、用途、生产厂名、公称大径、壁厚、公称压力等级、执行产品标准和生产时间。管件应标明商标、规格、公称压力等级。管材、管件的颜色应一致,管材表面应光滑、平整,管材直线偏差≤1%,管材端口平整,管件应无缺损变形,无明显合模缝,浇口应平整。管材不得小于定尺长度,极限偏差长度为+0.4%。管材、管件大径配合公差管口部位应≤0.25mm。管件中间部位应为管材的大径尺寸。表2-18为给水硬聚氯乙烯管材、管件的物理和力学性能。
表2-18 管材、管件的物理和力学性能
橡胶圈不应有气孔、裂缝、重皮和接缝。橡胶圈小径与管材插口大径之比为0.85∶0.90,橡胶圈断面直径压缩率为40%。
胶粘剂应呈流动状态,在未搅拌情况下不得有分层现象和析出物出现。胶粘剂物理、力学性能必须符合下列规定:
管径≤63mm时,黏度≥0.09Pa·s(23℃);管径≥75mm时,黏度≥0.5Pa·s(23℃);抗剪强度≥6.0MPa(20℃±2℃,固化72h后);最低静压水密性强度:(4.2+0.20)倍公称压力下保持15min不漏水。
2)管材、管件规格。给水硬聚氯乙烯管道的基本尺寸是以大径来表示的,见表2-19。管材、管件壁越厚,其公称压力越高。管材现行国家产品等级较多。从安全、耐久考虑,用于建筑物内的管材、管件公称压力应采用1.6MPa等级(大径≤25mm小口径的管道公称压力均采用1.6MPa。大口径的管道可适当降低公称压力等级,但必须≥1.0MPa)。表2-20为管材尺寸及公差,表2-21为管材、管件承口尺寸。
表2-19 塑料管大径与公称直径对照关系
表2-20 管材尺寸及公差
表2-21 管材、管件承口尺寸
(2)排水塑料管(PVC—U)
硬聚氯乙烯管(PVC—U)目前已广泛用于建筑物内排水系统,在一般民用和工业建筑室内排水系统中基本上取代了排水铸铁管。建筑排水用硬聚氯乙烯管具有耐腐蚀、质量轻、排水阻力小、施工方便等特点。适用于建筑物内连续排放温度≤40℃,瞬时排放温度≤80℃的生活污水(废水)管道。
1)管材、管件的质量要求和主要技术性能指标。
管材、管件等材料应具有质量检验部门的产品合格证,并有明显的标志,标明生产厂名和规格。包装上应标有批号、数量、生产日期和检验代号。管材、管件的质量应符合下列规定:管材和管件的颜色应一致,无色泽不均及分解变色线;管材的内外壁应光滑、平整、无气泡、无裂口、无明显的痕纹和凹陷,管材的端面应平整并垂直于轴线;管材不允许有异向弯曲,直线度的公差应<0.3%;管件应完整无缺损,浇口及溢边应修理平整,内外表面光滑,无明显痕纹。管材和管件的物理、力学性能见表2-22。
表2-22 管材和管件的物理、力学性能
胶粘剂必须有生产厂名称、出厂日期和使用年限,并必须有生产合格证和说明书。胶粘剂属易燃品,在存放、运输和使用时,必须远离火源,注意安全。
2)管材、管件规格。硬聚氯乙烯排水管道的基本尺寸是以大径来表示的。管材的大径主要有以下5种规格:40mm、50mm、75mm、110mm及160mm,也有90mm和125mm两种不常用规格,见表2-23。
表2-23 硬聚氯乙烯直管公称大径与壁厚
硬聚氯乙烯排水管的管件主要有以下品种:45°弯头、90°弯头、90°顺水三通、45°斜三通、瓶形三通、正四通、45°斜四通、直角四通、异径管和管箍。
4.水嘴和开关阀门
(1)水嘴
水嘴又称龙头,其种类繁多、式样各异。有普通水嘴、洗脸盆水嘴、洗涤盆水嘴、浴盆水嘴等。水嘴的作用是调节和启闭水流,见图2-42。
图2-42 水嘴
a)普通水嘴 b)延时自闭式水嘴 c)脸盆水嘴 d)洗涤盆水嘴 e)单柄洗涤盆水嘴 f)浴盆水嘴
(2)开关阀门
阀门用来调节水量和关闭水流。常用的有闸阀、截止阀、球阀及浮球阀等。这里只介绍闸阀和截止阀。
1)闸阀。闸阀又称闸板阀,是利用旋转螺杆来调节闸板的开启和关闭,以调节管道流量的大小。闸阀的通路口径与管径相同,流动阻力小,因此,广泛用于不含杂质的给水管道系统。由于闸阀密封面易磨损,故不宜用在频繁开启和关闭或经常调节流量的管路上。
常用闸阀按闸板结构形式的不同可分为平行式和楔式,见图2-43。
2)截止阀。截止阀结构较简单。它广泛应用于给水管道系统,还可用于蒸汽管道系统,截止阀主要有标准式、角式和直流式3种,见图2-44。截止阀开启时流动阻力较闸阀大。
图2-43 闸阀
a)平行式闸阀 b)楔式闸阀
图2-44 截止阀
a)标准式 b)角式 c)直流式
3)阀门设置与选用。给水管网在下列管段上应设阀门:引入管、水表前和立管、环形管网分干网、贯通支状管网的连通管;居住和公共建筑中,从立管接有3个及3个以上配水点的支管;工艺要求设置阀门的生产设备配水支管或配水管,但同时关闭的配水点不得超过6个。阀门应装设在便于检修和易于操作的位置。
给水管网上阀门的选择应符合下列规定:管径≤50mm时,宜采用截止阀。管径>50mm时,宜采用闸阀。在双向流动管段上,宜采用闸阀。在经常启闭的管段上,宜采用截止阀。
5.地漏和存水弯
(1)地漏
厕所、盥洗室、卫生间及其他房间需从地面排水时,应设置地漏。地漏应设置在易溅水的器具附近及地面的最低处。地漏的顶面标高应低于地面5~10mm。地漏水封深度不得小于50mm。淋浴室内地漏的直径,可按表2-24来确定。
表2-24 沐浴室地漏直径
1)防返溢地漏。地漏是室内排水系统排水口位置最低处。当排水管堵塞时,污水(废水)往往从地漏处返溢而造成室内进水,因此,建筑上都要应用和推广防返溢地漏,见图2-45。
图2-45 防返溢地漏工作原理
防返溢地漏适用于建筑排水系统中地面排水和家用洗衣机排水。防返溢多用地漏可用于浴盆和洗脸盆排水。图2-46所示为防返溢多用地漏安装示意图。当地漏因堵塞而致排水量减少时,可取出水封套,清洗地漏内部,便可恢复原状态重新排水。
2)地漏安装程序和要求。在楼板上预留安装孔,放置地漏,连接排水管道、调整地漏与地面的高度,使地漏的顶面标高低于地面5~10mm,细石混凝土分层嵌实。安装时应确保地漏垂直度及顶面水平。
(2)存水弯
存水弯是一种特殊的弯管。当卫生器具排水后,弯管里而存有一定深度的水,这个深度称为水封深度。其作用是防止排水管道系统所产生的臭气、有害气体、可燃气体以及小虫、小动物通过卫生器具进入室内。当卫生器具、工业废水受水器和生活污水管道,或其他可能产生有害气体的排水管道连接时,必须在排水1∶1以下设置存水弯。卫生器具构造内已有存水弯时,不必在排水1∶1以下设置存水弯,如坐便器。存水弯的水封深度一般≥50mm。存水弯有S形、P形和瓶形。
图2-46 防返溢多用地漏安装示意图
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