第一節(jié)常用工程材料基本特性第二節(jié)金屬管材及管件第三節(jié)非金屬管材及管件第四節(jié)復合管材及管件１.熟悉常用工程材料的基本特性。２.掌握常用管材和管件的種類及規(guī)格且能夠識別。３.掌握常用管材的加工性能。４.熟悉常用管材及管件的選用方法。學習目標一、金屬材料(一)金屬材料的性能１.金屬的物理性能(１)導熱性(２)導電性(３)熱膨脹性第一節(jié)常用工程材料基本特性２.金屬的化學性能(１)耐腐蝕性(２)抗氧化性(３)化學穩(wěn)定性３.金屬的力學性能(１)強度(２)塑性(３)硬度(４)沖擊韌性(５)疲勞強度４.金屬的工藝性能(１)鑄造性(２)可鍛性(３)焊接性(４)切削加工性(５)熱處理性能(二)黑色金屬材料１.碳素鋼碳素鋼是指含碳量①小于2.11﹪，并含有少量硅(Si)、錳(Mn)、磷(P)、硫(S)等雜質的鐵碳合金，簡稱碳鋼。(１)普通碳素結構鋼(２)優(yōu)質碳素結構鋼(３)碳素工具鋼２.合金鋼合金鋼是在碳鋼的基礎上，為了改善鋼的實用性能特意加入一些合金元素的鋼。３.鑄鐵鑄鐵是含碳量大于2.11﹪的一種鐵碳合金。(１)灰鑄鐵(２)可鍛鑄鐵(３)球墨鑄鐵(４)白口鑄鐵(三)有色金屬材料１.銅及銅合金(１)純銅密度為8.90×103

kg

/m3，熔點為1083℃。強度不高，硬度低，塑性好。耐腐蝕性，熱脆性，冷脆性。(２)銅合金１)黃銅。工業(yè)上用的黃銅含鋅量一般在35％~40％之間。普通黃銅的牌號用“H＋數字”表示，數字表示含銅量的百分數。２)青銅。良好的強度、硬度、耐腐蝕性和鑄造性。３)白銅。力學性能和耐腐蝕性好，色澤美觀。２.鋁與鋁合金密度為2.70×103

kg

/m3，熔點為660℃。強度很低，塑性很高，導電性、導熱性好，耐腐蝕性。３.鈦及鈦合金密度為4.50×103

kg

/m3，熔點為1677℃，熱膨脹系數小。純鈦塑性好，強度低，容易加工成形，耐腐蝕性。(四)鋼的熱處理知識１.退火與正火(１)退火將鋼加熱到一定溫度，保溫一定時間，然后緩慢地冷卻到室溫，這一熱處理工藝稱為退火。(２)正火將鋼加熱到臨界點或臨界點以上30

~50℃，保溫一定時間，隨后在空氣中冷卻的熱處理工藝稱為正火。２.鋼的淬火將鋼加熱到臨界溫度以上的適當溫度，經保溫、快速冷卻的熱處理工藝稱為淬火。３.鋼的回火將淬火后的鋼加熱到臨界點以下的某一溫度，保溫一定時間，待組織轉變后冷卻到室溫，這種熱處理方法稱為回火。４.鋼的表面淬火鋼的表面淬火是指通過快速加熱使鋼的表層奧氏體化，在熱量尚未傳到零件中心時就立即冷卻的淬火方法。二、非金屬材料(一)塑料塑料是指以合成樹脂為主要成分，加或不加添加劑制成的具有可塑性的材料。１.硬聚氯乙烯(P

VC－U)２.氯化聚氯乙烯(CPVC)３.聚乙烯(PE)４.聚丙烯(PP)５.聚丁烯(PB)６.ABS樹脂(二)玻璃鋼三、其他材料(一)型鋼１.圓鋼圓鋼的規(guī)格以直徑的毫米數表示。常用圓鋼的規(guī)格及理論質量見表。圓鋼及其制作的U形管卡如下圖所示。常用圓鋼的規(guī)格及理論質量圓鋼及其制作的U形管卡ａ)光圓鋼筋ｂ)螺紋鋼筋ｃ)U形管卡常用扁鋼的規(guī)格及理論質量２.扁鋼其規(guī)格以“寬度×厚度”的毫米數表示，常用扁鋼的規(guī)格及理論質量見表。扁鋼及其制作的管道吊架如下圖所示。扁鋼及其制作的管道吊架ａ)扁鋼ｂ)扁鋼吊架ｃ)吊架的安裝常用等邊角鋼規(guī)格及理論質量３.角鋼其規(guī)格以“邊寬度×邊寬度×邊厚度”的毫米數表示。管道工程常用的角鋼為等邊角鋼，其常用規(guī)格及理論質量見表。角鋼及其制作的管道支架如下圖所示。常用等邊角鋼規(guī)格及理論質量角鋼及其制作的管道支架ａ)角鋼截面ｂ)角鋼ｃ)角鋼支架常用槽鋼的規(guī)格及理論質量４.槽鋼其規(guī)格以“高度(h)×寬度(b)×厚度(d)”的毫米數表示。常用槽鋼的規(guī)格及理論質量見表。槽鋼及其制作的管道支架如下圖所示。常用槽鋼的規(guī)格及理論質量槽鋼及其制作的管道支架ａ)槽鋼ｂ)槽鋼截面ｃ)槽鋼支架現場應用常用工字鋼的規(guī)格及理論質量５.工字鋼其規(guī)格以“高度(h)×寬度(b)×厚度(d)”的毫米數表示。常用工字鋼的規(guī)格及理論質量見表。工字鋼及其制作的管道支座如下圖所示。常用工字鋼的規(guī)格及理論質量工字鋼及其制作的管道支座ａ)工字鋼ｂ)工字鋼截面ｃ)管道支座鋼板的理論質量６.鋼板厚度小于或等于4mm的鋼板稱為薄鋼板，厚度大于4mm的鋼板稱為厚鋼板。鋼板的理論質量見表。(二)輔助材料１.水泥普通硅酸鹽水泥。水泥的標號有32.5號、42.5號、52.5號、62.5號等，應用最多的是32.5號和42.5號水泥。自應力膨脹水泥。２.石棉石棉是一種礦物纖維，具有隔熱、不燃燒和耐腐蝕的特點，不同質量石棉的纖維長度和含塵量不同。３.橡膠具有良好的扯斷強度、撕裂強度和耐疲勞強度及不透水性、不透氣性、耐酸性和絕緣性等。４.鉛油、鉛粉常用的是白鉛油，俗稱白厚漆。鉛粉又稱石墨粉，呈碎片狀，性滑。５.麻類常用的麻類有亞麻、線麻(又稱大麻)和白麻(又稱簡麻)。亞麻的纖維細而長，強度高，最宜作管道螺紋連接的填充材料。６.油漆常用的防銹漆有紅丹(樟丹、鉛丹)防銹漆、鐵紅防銹漆、鉛粉防銹漆等，紅丹防銹漆性能最好，附著力強，常用作底漆。７.聚四氟乙烯生料帶有優(yōu)良的耐腐蝕性，它的熱穩(wěn)定性好，工作溫度高。８.管道螺紋密封劑高強度、耐腐蝕、耐高溫、耐老化、密封鎖固性極強。第二節(jié)金屬管材及管件一、管材及管件的通用標準(一)公稱通徑DNDN為管道系統(tǒng)元件的字母和數字組合的尺寸標識。它由字母DN

加無因次的整數數值組成。這個數字與端部連接件的孔徑或外徑(用mm表示)等特征尺寸直接相關。優(yōu)先選用的DN數值見表。管道及管路附件的公稱尺寸稱為公稱通徑。公稱通徑DN系列mm(二)公稱壓力PN、試驗壓力Ps、工作壓力PPN

與管道系統(tǒng)元件的力學性能和尺寸特性相關，用于參考的字母和數字組合的標識。它由字母PN加無因次的數字組成。工程上常把某種材料在基準溫度下的耐壓強度稱為公稱壓力，用符號PN表示，后面的數字表示公稱壓力數值，單位是MPa。試驗壓力是指管材及管件在出廠前，生產廠家根據相關標準為檢查制品的強度和密封性能進行壓力試驗的壓力值，用Ps表示。工作壓力是指管材及管件在實際環(huán)境溫度下工作時的壓力，用P表示。在實際工程中，試驗壓力Ps、公稱壓力PN、工作壓力P之間的關系應滿足：Ps

>PN≥P。二、管子理論質量的計算方法管子理論質量＝管子環(huán)狀截面積×長度×密度管子理論質量的計算公式可以寫成：管子圓環(huán)狀截面三、低壓流體輸送用管材及管件(一)管材１.焊接鋼管力學性能穩(wěn)定，具有良好的冷、熱加工性能。(１)鋼管的公稱通徑、外徑及壁厚應符合下表的規(guī)定。低壓流體輸送用焊接鋼管規(guī)格mm(２)鋼管的外徑(D)和壁厚(t)允許偏差應符合表的規(guī)定。低壓流體輸送用焊接鋼管外徑和壁厚允許偏差mm(３)外徑大于508mm的鋼管，不圓度(同一截面最大外徑與最小外徑之差)應在外徑公差范圍內；外徑小于508mm的鋼管，不圓度應不超過管體外徑公差的80％。(４)鋼管按理論重量交貨，也可按實際重量交貨。(５)鋼管液壓試驗壓力為3

MPa。(６)鋼管內外表面應光滑。(７)鋼管鍍鋅應采用熱浸鍍鋅法。２.鋼板卷制焊接鋼管(二)管件管件的構造長度減去管螺紋長度就是螺紋管件在管道中所占的長度。管件的基本構造和使用１.彎頭螺紋彎頭ａ)等徑90°ｂ)、ｃ)異徑90°ｄ)等徑45°ｅ)異徑45°ｆ)等徑帶活接頭90°ｇ)大彎曲半徑等徑90°２.管箍分為圓柱形(通絲的)和圓錐形(不通絲的)兩種。螺紋管箍ａ)鑄鐵管箍ｂ)鋼管箍３.三通螺紋三通ａ)等徑三通ｂ)中小三通ｃ)中大三通ｄ)側小三通ｅ)側大三通ｆ)直角三通ｇ)等徑45°斜三通４.四通螺紋四通ａ)等徑四通ｂ)異徑四通ｃ)直角四通５.活接頭螺紋活接頭ａ)活接頭組成件ｂ)外螺紋活接頭ｃ)內螺紋活接頭ｄ)活接頭連接示意ｅ)內、外螺紋活接頭６.外接頭螺紋管外接頭ａ)鑄鐵外接頭ｂ)鋼管外接頭７.異徑管接頭８.內、外螺紋管接頭異徑管接頭內、外螺紋管接頭９.外方堵頭和管帽外方堵頭和管帽ａ)外方堵頭ｂ)管帽１０.其他螺紋管件其他螺紋管件ａ)鎖緊螺母ｂ)抱彎ｃ)Y形三通ｄ)內、外螺紋變徑管ｅ)異徑管接頭管件的規(guī)格一般按下列方法標注：(１)等徑管件直接用公稱通徑表示。(２)對于異徑管件，首先給出大端的公稱通徑，然后是小端的公稱通徑。(３)對于三個方向管徑均不相同的異徑三通，首先給出最大端的公稱通徑，然后是與最大端相對應的那一端的公稱通徑，最后給出支管端的公稱通徑。四、無縫鋼管及管件(一)管材無縫鋼管用外徑×壁厚表示規(guī)格。無縫鋼管具有強度高、可承受較大的內壓力、內表面光滑、水利條件好等優(yōu)點。管道系統(tǒng)常用的無縫鋼管規(guī)格見表。管道系統(tǒng)常用的無縫鋼管規(guī)格(二)管件幾種無縫鋼管管件ａ)彎管ｂ)沖壓彎頭ｃ)三通ｄ)異徑管五、鑄鐵管及其他金屬管(一)鑄鐵管１.給水鑄鐵管２.柔性抗振鑄鐵排水管(二)合金鋼管(三)銅管及銅合金管第三節(jié)非金屬管材及管件一、塑料管材及管件(一)塑料管材的基本特性１.耐腐蝕２.流體阻力小，不易堵塞，不結垢３.質量輕４.耐老化，使用壽命長５.耐熱、耐寒６.電絕緣性好７.具有一定的撓性８.使用溫度有一定限制９.熱膨脹系數大１０.力學性能較差１１.阻燃性差(二)塑料管件的類型１.承插類塑料管件承插類塑料管件1—承口2—平口２.電熔類塑料管件電熔類塑料管件1—接線端子2—電阻絲３.熱熔類塑料管件熱熔類塑料管件４.螺紋類塑料管件螺紋類塑料管件(三)聚氯乙烯管(PVC－U)１.建筑排水硬聚氯乙烯管材及管件２.給水用硬聚氯乙烯塑料管材及管件３.復合發(fā)泡硬聚氯乙烯管(PSP)４.軟聚氯乙烯塑料管５.氯化聚氯乙烯管(四)聚乙烯管材及管件(PE)聚乙烯管按其密度不同可分為高密度聚乙烯管(HDPE)、中密度聚乙烯管(MDPE)、低密度聚乙烯管(LDPE)。按其用途不同可分為給水用聚乙烯管、聚乙烯燃氣管、熱水用交聯(lián)聚乙烯管(PE－X)、排灌用低密度聚乙烯管(LDPE)。聚乙烯管一般采用電熔、熱熔連接，也可采用頂管施工法。聚乙烯管件按制作方式不同分為焊制管件、電熔管件和注塑管件。焊制管件經多角焊接機加工成形，其焊縫強度高于母材強度，在管道連接中可以對接焊接、電熱熔焊接連接。其管件主要用于大口徑的三通、彎頭。(五)聚丙烯管材及管件(PP)可分為均聚聚丙烯PP－H

(Ⅰ型)、嵌段共聚聚丙烯PP－B

(Ⅱ型)、無規(guī)共聚聚丙烯PP－R

(Ⅲ型)。常溫下的工作壓力：Ⅰ型為0.4MPa、Ⅱ型為0.6MPa、Ⅲ型為0.8

MPa。PP－R管材的特點是具有極佳的節(jié)能保溫效果，一般水溫為95℃，最高可達120℃。PP－R管材分冷、熱水管。PP－R管件為一次注塑成形。(六)聚丁烯管材及管件(PB)PB管熱變形溫度高，耐熱性能好，抗凍性好，廢棄物可重復使用，燃燒不產生有害氣體。(七)ABS管材及管件ABS是一種性能良好的工程塑料。ABS工程塑料管無毒、無味，不污染介質。ABS工程塑料管低溫性能較好。二、其他非金屬管材及管件(一)混凝土管及