扩口式管接头原理(建筑给排水管道管材和阀门应当如何选择？)

常见的建筑给排水管材主要有塑料管、金属管和复合管三种。但其实远远超过这些类别，还有更多的新型管材。

1、钢管

钢管包括普通钢管、镀锌钢管及无缝钢管等。普通钢管用于非生活饮用水管道或一般工业给水管道。钢管表面镀锌(采用热浸镀锌工艺生产)是为防锈防腐蚀，以免影响水质，适用于生活饮用水水管或某些水质要求较高的工业用水水管；无缝钢管用于高压管网，其工作压力在1．6MPa以上。

钢管的连接方法有螺纹连接、焊接和法兰连接。螺纹连接即利用带螺纹的管道配件连接。配件大都用可锻铸铁制成，分镀锌与不镀锌两种，其抗腐蚀性及机械强度均较大。目前钢制配件较少。镀锌钢管必须用螺纹连接，其配件也应为镀锌配件。这种方法多用于明装管道。焊接是用焊机、焊条烧焊将两段管道连接在一起。优点是接头紧密，不漏水，不需配件，施工迅速。但无法拆卸。焊接只适用于不镀锌钢管。这种方法多用于暗装管道。

法兰连接在较大管径(50m以上)的管道上，常将法兰盘焊接(或用螺纹连接)在管端，再以螺栓将两个法兰连接在一起，进而两段管道也就连接在一起了。法兰连接一般用在连接阀门、止同阀、水表、水泵等处，以及需要经常拆卸、检修的管段上。

2、给水塑料管

最常用的给水塑料管是给水硬聚氯乙烯管(UPVC)、给水聚丙烯管(PP管)。此外，还有聚乙烯(PE)管，适用于输送水水温不超过40℃，其有关标准遵循《给水用聚乙烯(PE)管材》GB／T13663的规定；交联聚乙烯(PE—x)管：聚丁烯(PB)管，适于输送水水温为一20"--90℃。它们均具有较强的化学稳定性，耐腐蚀，不受酸、碱、盐、油类等介质的侵蚀，管壁光滑，水力性能好，质量较轻，加工安装方便。但共同的缺点是耐温性差、强度较低。因此，在使用上也受到一定的限制。

给水硬聚氯乙烯管(UPVc)，输送水的温度不超过45℃。UPVC管一般采用承插连接，其中承插粘接适用于管外径20～1601m；橡胶圈连接适用于管外径大于或等于63mm；与金属管配件、阀门等的连接采用螺纹或法兰连接。

给水聚丙烯管(PP管)，适用于系统工作压力不大于0．6Mpa，工作温度不大于70℃。给水聚丙烯管采用热熔承插连接。与金属管配件连接时，使用带金属嵌件的聚丙烯管件作为过渡，该管件与聚丙烯管采用热熔承插连接，与金属管配件采用螺纹连接。

3、PVC管

实际就是一种塑料管，接口处一般用胶粘接。因为其抗冻和耐热能力都不好，所以很难用作热水管。管材易断裂，遇热也容易变形，大多情况下，PVC管适用于电气穿线管道和排水管道。

4、铜管

铜管及其配件品种规格齐全，直径范围大，可从6mm一273mm任意选用。铜管易弯曲、易加工、易改变形状，能满足工程安装中管道布线和互相连接的一切需求。尤其在现场施工中，铜管的临时截断、折弯和打磨等都轻松自如。各种管道和配件既可组装好后运抵现场，也可以在现场l临时安装、效果圆满。

铜是一种质地坚硬的金属，而腐蚀。能在种不同的环境中使用而不损坏。从国外的使用历史来看，许多铜管道的使用时间已超了建筑物本身的使用寿命。因此铜水管是绝对安全可靠的水管。

铜可以说是具有“绿色面孔的红色金属”。铜能抑制细菌生长，保持饮用水清洁卫生。铜制餐饮具历史悠久、无毒无味。

铜管及配件在高温、高压下仍能保持其形状和强度，也不会有长期老化现象。

铜管有一层密实坚硬的保护层，无论是油脂，碳水化合物，细菌和病毒，有害液体，空气或紫外线均不能穿过它也不能侵蚀它污染水质。寄生物也不能栖息于铜表面。但铜管价位高是它的最大缺点，是目前最高档的水管。

5、复合材料管

随着我国工业的不断发展和技术改进，在给水排水工程中采用了大量的新材料和新工艺，复合材料的管道在建筑给水工程中得到了广泛的应用。

（1）铝塑复合管道

铝塑复合管道中间层采用焊接铝管，外层和内层采用中密度或高密度聚乙烯塑料或交联高密度聚乙烯，经热熔胶黏合复合而成。该管道既具有金属管道的耐压性能，又具有塑料管道的抗腐性能，是一种用于建筑给水的较理想管材。铝塑复合管一般采用螺纹卡套压接，其配件一般是铜制品，它是先将配件螺帽套在管道端头，再把配件内芯套入端头内，然后用扳手扳紧配件与螺帽即可。耐高温性能良好，施工方便大大的提高了劳动效率。管道由于长期的热胀冷缩会造成管壁错位以致造成渗漏。铝塑管受压时易爆裂。在装修理念比较新的地区，铝塑管已经渐渐的没有了市场，属于被淘汰产品。

（2）钢塑复合管道

钢塑复合管道是在钢管内壁衬(涂)一定厚度塑料复合而成的管子。一般分为衬塑钢管和涂塑钢管两种。钢塑复合管一般用螺纹连接，其配件一般也是钢塑制品。

6、薄壁不锈钢管

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，薄壁不锈钢水管和不锈钢管件已经成为国内给水管道系统发展的新趋势。满足健康要求的薄壁不锈钢管不会对水质造成二次污染，达到国家直接饮用水质标准的需要。

薄壁不锈钢管是一种可以完全回收利用的水管，不会给予孙后代留下不可以处理的垃圾。

薄壁不锈钢管材料的强度高过了所有的水管材料，极大地降低了水管受外力影响漏水的可能性，大量地节约了水资源。

薄壁不锈钢管材地耐腐蚀性能优越，在长期地使用过程中不会结垢，内壁光洁如故，输送能耗低，节约成本，是输送成本最低的水管材料。

薄壁不锈钢管材料的保温性能是铜材料水管的24倍，大量地节约了热水输送中地热能损耗。

薄壁不锈钢管不会污染高档卫生洁具，避免了洁具上产生不可擦洗地“红印”和“蓝印”。

因为，目前在薄壁不锈钢给水管材、管件领域中，相关同类产品的主要区别是连接方式的不同，所以下面介绍一种最常见最方便的薄壁。

不锈钢给水管材、管件的连接方式—卡压式连接。以带有密封圈的承口管件连接管道，用专用工具压紧管口而起密封和紧固作用的一种连接方式。卡压式管件的基本组成是端部U型槽内装有O型密封圈的特殊形状的管接件。组装时。将不锈钢水管插入管件中，用专用封压工具封压，封压部分的管件、管子被挤压成六角形，从而形成足够的连接强度，同时由于密封圈的压缩变形产生密封作用。管件成本低，适合民用市场的推广，明装工程安装简单，施工速度快。

7、给水铸铁管

给水铸铁管具有耐腐蚀性强、接装方便、使用期长(一般情况下，地下铸铁管的使用年限为60年以上)、价格低等优点，多用于DN大于或等于75咖的给水管道中，尤其适用于埋地铺设。其缺点为性脆、质量大、长度小、强度较钢管差。我国生产的给水铸铁直管有低压、普压、高压三种。

近年来在大型高层建筑中，将球墨铸铁管设计为总立管，应用于室内给水系统。球墨铸铁管较普通铸铁管壁薄、强度高，其冲击性能为灰口铸铁管的10倍以上。球墨铸铁管采用橡胶圈机械式接口或承插接口，也可以采用螺纹法兰连接的方式。

其他管材：

硬聚氯乙烯管（UPVC）

在世界范围内，硬聚氯乙烯管道（UPVC）是各种塑料管道中消费量最大的品种。采用这种管材，可对我国钢材紧缺、能源不足的局面起到积极的缓解作用，经济效益显著。

主要特点：

1、化学腐蚀性好，不生锈

2、内壁光滑，流体输送能力比铸铁管高43.7%

3、价格低廉

4、质量轻，易扩口、粘接、弯曲、焊接

主要应用领域：建筑给排水管道系统、建筑雨水系统

芯层发泡管（PSP）

芯层发泡管是采用三层共挤出工艺生产的内外两层与普通UPVC相同，中间是相对密度为0.7－0.9低发泡层的一种新型管材。在结构上利用了材料力学中Ⅰ型结构原理，具有吸能隔声效果的发泡芯层；

主要应用领域：民用建筑的排水系统；工业防护及输送液体；农业微孔灌溉、排灌；

硬聚氯乙烯消音管

UPVC消音管内壁带有六条三角凸形螺旋线，使下水沿着管内壁自由连续呈螺旋状流动；消音管的独特结构可以使空气在管中央形成气柱直接排出，没有必要另外设置专用通气管；消音管使高层建筑排水通气能力提高10倍，排水量增加6倍，噪声比普通UPVC排水管和铸铁管低30－40Db；

应用领域：主要用于排水管道系统，特别是高层建筑排水管道系统

高密度聚乙烯管（HDPE）

高密度聚乙烯管以它的优秀的化学性能、韧性、耐磨性以及低廉的价格和安装费受到管道界的重视，它是仅次于聚氯乙烯，使用量占第二的塑料管道材料；

高密度聚乙烯管（HDPE）双壁波纹管是一种用料省、刚性高、弯曲性优良，具有波纹状外壁、光滑内壁的管材。双壁管较同规格同强度的普通管可省料40％，具有高抗冲、高抗压的特性，发展很快。

应用领域：广泛用作排水管、污水管、地下电缆管、农业排灌管。

交联聚乙烯管（PEX）

交联聚乙烯管由于具有很好的卫生性和综合力学物理性能，被视为新一代的绿色管材。

主要特点：1、不生锈，耐化学品腐蚀性很好

2、质地坚实而有耐性抗内压强度高

3、管材内壁的张力低，可有效地防止水垢

4、管材内壁光滑，流体流动阻力小，水力学特性优良

应用领域：可应用于建筑冷热水及饮用水管道系统

铝的复合管（PAP）

铝塑复合管（PAP）是一种集金属与塑料优点为一体的新型管材。

主要应用领域：自来水、采暖及饮用水供应系统用管

外壁和内壁为化学交联聚乙烯，中间为一层约0．3mm薄铝板焊接管，铝管与内外层聚乙烯之间各有一层粘合剂牢固粘接；

主要特点：耐腐蚀 流阻小 隔阻性好 密度高 安装简便。

无规共聚聚丙烯管（PP-R）

无规共聚聚丙烯管是欧洲新近开发出来的新型塑料管道产品，PP－R原料属聚烯烃，其分子中仅有碳、氢元素，无毒性、卫生性能可靠。

PP－R在原料生产、制品加工、使用及废弃全过程均不会对人体及环境造成不利影响，与交联聚乙烯管材同辈成为绿色建材。

PP-R管除具有一般塑料管材质量轻、强度好、耐腐蚀、使用寿命长等优点外，还有以下特点：耐热保温弹性好、防冻裂环保性能好线膨胀系数较大，为0.14-0.16mm/m.k。

主要用于：公共及民用建筑用于输送冷热水、采暖系统。

给排水管道阀门选择及各种阀门优缺点：

一、阀门的选择及设置部位：　　

（一）给水管道上使用的阀门，一般按下列原则选择：　　

1、管径不大于50mm时，宜采用截止阀，管径大于50mm时采用闸阀、蝶阀；　　

2、需调节流量、水压时宜采用调节阀、截止阀；　　

3、要求水流阻力小的部位（如水泵吸水管上），宜采用闸板阀；　　

4、水流需双向流动的管段上应采用闸阀、蝶阀，不得使用截止阀；　　

5、安装空间小的部位宜采用蝶阀、球阀；　　

6、在经常启闭的管段上，宜采用截止阀；　　

7、口径较大的水泵出水管上宜采用多功能阀。　　

（二）给水管道上的下列部位应设置阀门：

1、居住小区给水管道从市政给水管道的引入管段上；　　

2、居住小区室外环状管网的节点处，应按分隔要求设置。环状管段过长时，宜设置分段阀门；　　

3、从居住小区给水干管上接出的支管起端或接户管起端；　　

4、入户管、水表和各分支立管（立管底部、垂直环形管网立管的上、下端部）；　　

5、环状管网的分干管、贯通枝状管网的连接管；　　

6、室内给水管道向住户、公用卫生间等接出的配水管起端，配水支管上配水点在3个及3个以上时设置；　　

7、水泵的出水管，自灌式水泵的吸水泵；　　

8、水箱的进、出水管、泄水管；　　

9、设备（如加热器、冷却塔等）的进水补水管；　　

10、卫生器具（如大、小便器、洗脸盆、淋浴器等）的配水管；　　

11、某些附件，如自动排气阀、泄压阀、水锤消除器、压力表、洒水栓等前、减压阀与倒流防止器的前后等；　　

12、给水管网的最低处宜设置泄水阀。

（三）止回阀一般应按其安装部位、阀前水压、关闭后的密闭性能要求和关闭时引发的水锤大小等因素来选择　　

1、阀前水压小时，宜选用旋启式、球式和梭式止回阀　　

2、关闭后的密闭性能要求严密时，宜选用有关闭弹簧的止回阀　　

3、要求削弱关闭水锤时，宜选用速闭消声止回阀或有阻尼装置的缓闭止回阀　　

4、止回阀的阀掰或阀芯，应能在重力或弹簧力作用下自行关闭　　

（四）给水管道的下列管段上应设置止回阀：　　

引入管上；密闭的水加热器或用水设备的进水管上；水泵出水管上；进出水管合用一条管道的水箱、水塔、高地水池的出水管段上。　　

注：装有管道倒流防止器的管段，不需在装止回阀。　　

(五)给水管道的下列部位应设置排气装置：　　

1、间歇性使用的给水管网，其管网末端和最高点应设置自动排气阀　　

2、给水管网有明显起伏积聚空气的管段，已在该段的峰点设自动排气阀或手动阀门排气　　

3、气压给水装置，当采用自动补气式气压水罐时，其配水管网的最高点应设自动排气阀

二、各种阀门的优缺点：　　

1、闸阀：闸阀是指关闭件（闸板）沿通道轴线的垂直方向移动的阀门，在管路上主要作为切断介质用，即全开或全关使用。一般，闸阀不可作为调节流量使用。它可以适用低温压也可以适用于高温高压，并可根据阀门的不同材质。但闸阀一般不用于输送泥浆等介质的管路中　　

优点：　　

①流体阻力小；　　

②启、闭所需力矩较小；　　

③可以使用在介质向两方向流动的环网管路上，也就是说介质的流向不受限制；　　

④全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小；　　

⑤形体结构比较简单，制造工艺性较好；　　

⑥结构长度比较短。　　

缺点：　　

①外形尺寸和开启高度较大，所需安装的空间亦较大；　　

②在启闭过程中，密封面人相对摩擦，摩损较大，甚至要在高温时容易引起擦伤现象；　　

③一般闸阀都有两个密封面，给给加工、研磨和维修增加了一些困难；　　

④启闭时间长。　　

2、蝶阀：蝶阀是用圆盘式启闭件往复回转90°左右来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。　　

优点：　　

①结构简单，体积小，重量轻，耗材省，别用于大口径阀门中；　　

②启闭迅速，流阻小；　　

③可用于带悬浮固体颗粒的介质，依据密封面的强度也可用于粉状和颗粒状介质。可适用于通风除尘管路的双向启闭及调节，广泛用于冶金、轻工、电力、石油化工系统的煤气管道及水道等。　　

缺点：　　

①流量调节范围不大，当开启达30%时，流量就将进95%以上；　　

②由于蝶阀的结构和密封材料的限制，不宜用于高温、高压的管路系统中。一般工作温度在300℃以下，PN40以下；　　

③密封性能相对于球阀、截止阀较差，故用于密封要求不是很高的地方。　　

3、球阀：是由旋塞阀演变而来，它的启闭件是一个球体，利用球体绕阀杆的轴线旋转90°实现开启和关闭的目的。球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向，设计成V形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。　　

优点：　　

①具有最低的流阻（实际为0）；　　

②因在工作时不会卡住（在无润滑剂时），故能可靠地应用于腐蚀性介质和低沸点液体中；　　

③在较大的压力和温度范围内，能实现完全密封；　　

④可实现快速启闭，某些结构的启闭时间仅为0.05~0.1s，以保证能用于试验台的自动化系统中。快速启闭阀门时，操作无冲击；

⑤球形关闭件能在边界位置上自动定位；

⑥工作介质在双面上密封可靠；　　

⑦在全开和全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，因此高速通过阀门的介质不会引起密封面的侵蚀；　　

⑧结构紧凑、重量轻，可以认为它是用于低温介质系统的最合理的阀门结构；　　

⑨阀体对称，尤其是焊接阀体结构，能很好地承受来自管道的应力；　　

⑩关闭件能承受关闭时的高压差。⑾全焊接阀体的球阀，可以直埋于地下，使阀门内件不受浸蚀，最高使用寿命可达30年，是石油、天然气管线最理想的阀门。　　

缺点：　　

①因为球阀最主要的阀座密封圈材料是聚四氟乙烯，它对几乎所有的化学物质都有是惰性的，且具有摩擦系数小、性能稳定、不易老化、温度适用范围广和密封性能优良的综合性特点。但聚四氟乙烯的物理特性，包括较高的膨胀系数，对冷流的敏感性和不良的热传导性，要求阀座密封的设计必须围绕这些特性进行。所以，当密封材料变硬时，密封的可靠性就受到破坏。而且，聚四氟乙烯的耐温等级较低，只能在小于180℃情况下使用。超过此温度，密封材料就会老化。而考虑长期使用的情况下，一般只会在120℃不使用。　　

②它的调节性能相对于截止阀要差一些，尤其是气动阀（或电动阀）。　　

4、截止阀：是指关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门。根据阀瓣的这种移动形式，阀座通口的变化是与阀瓣行程成正比例关系。由于该类阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短，而且具有非常可靠的切断功能，又由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系，非常适合于对流量的调节。因此，这种类型的阀门非常迁合作为切断或调节以及节流用。　　

优点：　　

①在开启和关闭过程中，由于阀瓣与阀体密封面间的磨擦力比闸阀小，因而耐磨。　　

②开启高度一般仅为阀座通道的1/4，因此比闸阀小得多；　　

③通常在阀体和阀瓣上只有一个密封面，因而制造工艺性比较好，便于维修；　　

④由于其填料一般为石棉与石墨的混合物，故耐温等级较高。一般蒸汽阀门都用截止阀。　　

缺点：　　

①由于介质通过阀门的流动方向发生了变化，因此截止阀的最小流阻也较高于大多数其他类型的阀门；　　

②由于行程较长，开启速度较球阀慢。　　

5、旋塞阀：是指关闭件成柱塞形的旋转阀，通过90°的旋转使阀塞上的通道口与阀体上的通道口相通或分开，实现开启或关闭的一种阀门。阀塞的形状可成圆柱形或圆锥形。其原理与球阀基本相似，球阀是在旋塞阀的基础上发展起来的，其主要用于油田开采，同时也用于石油化工。

6、安全阀：是指在受压容器、设备或管路上，作为超压保护装置。当设备、容器或管路内的压力升高超过允许值时，阀门自动开启，继而全量排放，以防止设备、容器或管路和压力继续升高；当压力降低到规定值时，阀门应自动及时关闭，从而保护设备、容器或管路的安全运行。　　

7、蒸汽疏水阀：在输送蒸汽、压缩空气等介质中，会有一些冷凝水形成，为了保证装置的工作效率和安全运转，就应及时排放这些无用且有害的介质，以保证装置的消耗和使用。它有以下作用：①能迅速排除产生的凝结水；②防止蒸汽泄露；③排除空气及其他不凝性气体。　　

8、减压阀：是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。　　

9、止回阀：又称逆流阀、逆止阀、背压阀和单向阀。这些阀门是靠管路中介质本身的流动产生的动力开启和关闭的，属于一种自动阀门。止回阀用于管路系统，其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动电动机反转，以及容器介质的泄放。止回阀还可用于给其中的压力可能升至超过系统压的辅助系统提供补给的管路上，主要可分为旋启式（依重心旋转）与升降式（沿轴线移动）。