浅析球墨铸铁管消防给水管材的选用
随着社会与经济的不断发展，为了保证建筑的防火安全，消防给水工程的重要性日益突出。在实际工程应用过程中，消防给水管材选择与连接方法不当造成的问题层出不穷。轻则返工耽误工期，造成不必要的浪费；重则造成系统无法正常运行。作为工程技术人员有必要从消防给水管材种类、管材选用与管材连接技术等方面出发，掌握各种消防管材在不同消防系统、不同使用场所应注意的问题，并加以明确的辨别，确保各种消防给水管材得以正确的使用。
2的种类
2.1
2.1.1使用场所
主要用于自动喷水灭火系统报警阀前的埋地管道，消火栓系统的埋地管道。
2.1.2分类
（1）按口径分：DN40-DN2600共30种规格，消防工程常用管材DN40-250mm。
（2）按对接形式分：滑入式（T型）、机械式（K型、NⅡ型、SⅡ型）和法兰式。
（3）法兰式的对接方式根据标准壁厚级别、DN和PN可分为：离心铸造焊接法兰管、离心铸造螺纹法兰管和整体铸造法兰管。
（4）其管材承压分别为PN10、PN16、PN25和PN40等级别。
2.1.3承插直管与连接方式允许压力
（1）承插直管允许压力见表1所示。
表1承插直管允许压力
管材允许压力承插直管消防常用管材DN40-DN250mm
允许工作压力（PFA）2.5-6.4MPa5.4-6.4MPa
最大允许工作压力(PMA)3.0-7.7MPa6.5-7.7MPa
允许试验压力（PEA）3.5-9.6MPa7.0-9.6MPa
*承插直管在最大允许工作压力与允许试验压力值下，工作会受管线其它部分低承受力的限制。
（2）承插直管及连接方式允许的工作压力应符合相关要求。其它要求详《水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件》（GB/T13295-2003）。
2.2低压流体输送焊接钢管
2.2.1分类
普通焊接钢管、热浸镀锌焊接钢管。
2.2.2普通焊接钢管适用范围
（1）消火栓给水系统的埋地、架空管道。
（2）自动喷水灭火系统和水喷雾灭火系统报警阀前的埋地、架空管道。在报警阀前要求加设过滤器。
（3）焊接钢管埋地应按有关要求做防腐处理，否则易产生锈蚀，影响使用寿命。
2.2.3热浸镀锌焊接钢管适用范围
（1）消火栓给水系统、自动喷淋灭火系统和水喷雾灭火系统的埋地、架空管道。
（2）埋地也应考虑防腐措施。
2.2.4焊接钢管、规格及最大工作压力
（1）普通焊接钢管与热浸镀锌焊接钢管按其壁厚分为普通钢管和加厚钢管。
（2）热浸镀锌焊接钢管规格为DN6～DN150。
（3）公称直径大于DN150的焊接钢管规格详《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3091-2001）。
（4）当大于DN150的焊接钢管需要防腐时，应进行镀锌加工。
（5）镀锌钢管及焊接钢管的最大工作压力见表2所示。
表2镀锌钢管及焊接钢管的最大工作压力：*温度200℃
规格最大工作压力(MPa)水压试验压力(MPa)
普通钢管1.02.0
加厚钢管1.63.0
2.3无缝钢管
2.3.1分类
（1）按生产工艺分：热轧、冷轧和无缝钢管。
（2）按其精度分为：普通和精细钢管（不绣钢管）。
（3）按材料分为：普通碳素钢、优质碳素钢、普通低合金钢和合金结构钢。
在消防给水系统中，输送流体用无缝钢管应用最广，有10号、11号、09Mn、V16Mn制造。
2.3.2无缝钢管适用范围
由于其有较好的承压能力，故输送流体用的无缝钢管常用于消防给水系统，作为主干管或系统下部工作压力较高部位的管道。
2.3.3无缝钢管（普通钢管）的规格
（1）普通钢管标准化系列规格（外径）有DN10-DN610等21种。
（2）普通钢管非标准化系列规格（外径）有42种，系列以及壁厚分类详《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》（GB/T17395-1998）。
（3）管材壁厚为0.25-65mm。
2.4铜管、不锈钢管、合金管及复合型管材
（1）这些管材不易锈蚀，水力性能好，适用于消防给水系统；（2）目前国内经济实力有限，这些管材相对造价较高，在工程实践中应用较少。在部分地区项目中，已试验采用不锈钢管及复合型管材；（3）较适合用于自动喷水灭火系统；（4）该部分管材均已有国家产品标准。
2.5塑料管材
（1）国外允许在部分场所采用CPVC与PB；
（2）CPVC、PB管质轻，安装方便，使用寿命长；
（3）但塑料管材热塑性较大，没有相关规程标准可执行；
（4）塑料管材对安装场所和安装型式有明确要求。
3消防给水管材的选用
3.1室外消火栓给水系统（埋地应完善除锈防腐措施）
（1）当室外消防为生活、消防合用管道系统或低压消防给水系统时，可选用允许压力较低的承插直管的球墨给水铸铁管（滑入式、机械式），焊接钢管，内外壁热镀锌焊接钢管等（部分工程可尝试采用PE给水管）。
（2）当室外消防给水系统为临时高压给水系统和常高压给水系统时，当系统工作压力较低时，在管材允许的压力范围内可采用上述相同管材；当系统的工作压力较大时，应根据系统工作压力情况，分别采用法兰式球墨铸铁管、焊接钢管、内外热镀锌普通或加厚焊接钢管以及无缝钢管。
3.2室内消火栓给水系统
（1）当室内消火栓给水系统的工作压力1.0MPa时（《全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水》中规定为系统工作压力1.2MPa），如多层建筑、高层建筑中的分区管网静压0.80MPa，可采用普通焊接钢管、内外热镀锌普通焊接钢管。
（2）当室内消火栓给水系统的工作压力在1.0-1.6MPa范围内时（《全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水》中规定为系统工作压力1.2MPa），如系统压力较高的高层建筑泵房出水管，系统下部工作压力较高部位的管道以及主干管等，可采用加厚焊接钢管、热镀锌加厚焊接钢管和无缝钢管。
（3）当室内消火栓给水系统的工作压力＜2.0MPa时，可采用普通和热镀锌无缝钢管。其最小壁厚应符合下列要求：①当采用焊接、法兰连接或卡箍连接时：管径DN125，最小管壁序列号为SCH20（不小于5.0mm）钢管；管径为DN150，最小管壁厚为3.4mm；管径为DN200、DN250时，最小管壁厚为4.78mm；②当采用螺纹连接时：管径DN100，最小管壁序列号为SCH40（＞5.5mm）钢管；管径DN100，最小管壁序列号为SCH30（螺纹连接要求管壁较厚，保证强度和耐压）。
3.3自动喷水灭火系统
（1）自动喷水灭火系统和水喷雾灭火系统在报警阀以前的管道，架空时可采用普通和内外壁镀锌的焊接钢管、无缝钢管；埋地时可采用球墨铸铁管或普通和内外壁镀锌的焊接钢管、无缝钢管（措施和手册未明确的管材），但应采取下列措施：①采用内壁不防腐的管材时，应在该管段末端设过滤器（含内壁未涂敷防腐材料的球墨铸铁管）；②埋地的各种管道均应采取有效的防腐措施。
（2）自动喷水灭火系统和水喷雾灭火系统在报警阀后的管道，可采用内外壁镀锌的焊接钢管、无缝钢管以及铜管、不锈钢管以及符合国家或行业标准的涂覆其它防腐材料的管道。
（3）自动喷水灭火系统和水喷雾灭火系统在报警阀以前的管道，当系统工作压力1.0-1.2MPa时，可采用球墨铸铁管（法兰式）、普通焊接钢管、热镀锌普通焊接钢管；当系统工作压力在1.0-1.6MPa之间时，可采用法兰式球墨铸铁管（PN16）、加厚焊接钢管、热镀锌加厚钢管、无缝钢管；当系统工作压力＞1.6MPa时，可采用法兰式球墨给水铸铁管（PN25），普通和热镀锌无缝钢管。应参照消火栓给水系统的允许压力使用，按连接方式与管径规格选用不同壁厚的钢管。
（4）自动喷水灭火系统在报警阀后的管道，由于规范限制配水管道的工作压力1.2MPa，按《全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水》和《自动喷水灭火系统设计手册》中的规定：内外壁镀锌的普通、加厚焊接钢管、内外壁镀锌的无缝钢管均可使用。实际上内外壁镀锌的普通焊接钢管已满足使用要求。
（5）由于《自动喷水系统灭火设计规范》（GB50084-2001）也规定了轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.4MPa，因此，在建筑面积不大的楼层各配水管压力0.4MPa，均可采用内外壁热镀锌的普通焊接钢管。
2的种类
2.1
2.1.1使用场所
主要用于自动喷水灭火系统报警阀前的埋地管道，消火栓系统的埋地管道。
2.1.2分类
（1）按口径分：DN40-DN2600共30种规格，消防工程常用管材DN40-250mm。
（2）按对接形式分：滑入式（T型）、机械式（K型、NⅡ型、SⅡ型）和法兰式。
（3）法兰式的对接方式根据标准壁厚级别、DN和PN可分为：离心铸造焊接法兰管、离心铸造螺纹法兰管和整体铸造法兰管。
（4）其管材承压分别为PN10、PN16、PN25和PN40等级别。
2.1.3承插直管与连接方式允许压力
（1）承插直管允许压力见表1所示。
表1承插直管允许压力
管材允许压力承插直管消防常用管材DN40-DN250mm
允许工作压力（PFA）2.5-6.4MPa5.4-6.4MPa
最大允许工作压力(PMA)3.0-7.7MPa6.5-7.7MPa
允许试验压力（PEA）3.5-9.6MPa7.0-9.6MPa
*承插直管在最大允许工作压力与允许试验压力值下，工作会受管线其它部分低承受力的限制。
（2）承插直管及连接方式允许的工作压力应符合相关要求。其它要求详《水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件》（GB/T13295-2003）。
2.2低压流体输送焊接钢管
2.2.1分类
普通焊接钢管、热浸镀锌焊接钢管。
2.2.2普通焊接钢管适用范围
（1）消火栓给水系统的埋地、架空管道。
（2）自动喷水灭火系统和水喷雾灭火系统报警阀前的埋地、架空管道。在报警阀前要求加设过滤器。
（3）焊接钢管埋地应按有关要求做防腐处理，否则易产生锈蚀，影响使用寿命。
2.2.3热浸镀锌焊接钢管适用范围
（1）消火栓给水系统、自动喷淋灭火系统和水喷雾灭火系统的埋地、架空管道。
（2）埋地也应考虑防腐措施。
2.2.4焊接钢管、规格及最大工作压力
（1）普通焊接钢管与热浸镀锌焊接钢管按其壁厚分为普通钢管和加厚钢管。
（2）热浸镀锌焊接钢管规格为DN6～DN150。
（3）公称直径大于DN150的焊接钢管规格详《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3091-2001）。
（4）当大于DN150的焊接钢管需要防腐时，应进行镀锌加工。
（5）镀锌钢管及焊接钢管的最大工作压力见表2所示。
表2镀锌钢管及焊接钢管的最大工作压力：*温度200℃
规格最大工作压力(MPa)水压试验压力(MPa)
普通钢管1.02.0
加厚钢管1.63.0
2.3无缝钢管
2.3.1分类
（1）按生产工艺分：热轧、冷轧和无缝钢管。
（2）按其精度分为：普通和精细钢管（不绣钢管）。
（3）按材料分为：普通碳素钢、优质碳素钢、普通低合金钢和合金结构钢。
在消防给水系统中，输送流体用无缝钢管应用最广，有10号、11号、09Mn、V16Mn制造。
2.3.2无缝钢管适用范围
由于其有较好的承压能力，故输送流体用的无缝钢管常用于消防给水系统，作为主干管或系统下部工作压力较高部位的管道。
2.3.3无缝钢管（普通钢管）的规格
（1）普通钢管标准化系列规格（外径）有DN10-DN610等21种。
（2）普通钢管非标准化系列规格（外径）有42种，系列以及壁厚分类详《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》（GB/T17395-1998）。
（3）管材壁厚为0.25-65mm。
2.4铜管、不锈钢管、合金管及复合型管材
（1）这些管材不易锈蚀，水力性能好，适用于消防给水系统；（2）目前国内经济实力有限，这些管材相对造价较高，在工程实践中应用较少。在部分地区项目中，已试验采用不锈钢管及复合型管材；（3）较适合用于自动喷水灭火系统；（4）该部分管材均已有国家产品标准。
2.5塑料管材
（1）国外允许在部分场所采用CPVC与PB；
（2）CPVC、PB管质轻，安装方便，使用寿命长；
（3）但塑料管材热塑性较大，没有相关规程标准可执行；
（4）塑料管材对安装场所和安装型式有明确要求。
3消防给水管材的选用
3.1室外消火栓给水系统（埋地应完善除锈防腐措施）
（1）当室外消防为生活、消防合用管道系统或低压消防给水系统时，可选用允许压力较低的承插直管的球墨给水铸铁管（滑入式、机械式），焊接钢管，内外壁热镀锌焊接钢管等（部分工程可尝试采用PE给水管）。
（2）当室外消防给水系统为临时高压给水系统和常高压给水系统时，当系统工作压力较低时，在管材允许的压力范围内可采用上述相同管材；当系统的工作压力较大时，应根据系统工作压力情况，分别采用法兰式球墨铸铁管、焊接钢管、内外热镀锌普通或加厚焊接钢管以及无缝钢管。
3.2室内消火栓给水系统
（1）当室内消火栓给水系统的工作压力1.0MPa时（《全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水》中规定为系统工作压力1.2MPa），如多层建筑、高层建筑中的分区管网静压0.80MPa，可采用普通焊接钢管、内外热镀锌普通焊接钢管。
（2）当室内消火栓给水系统的工作压力在1.0-1.6MPa范围内时（《全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水》中规定为系统工作压力1.2MPa），如系统压力较高的高层建筑泵房出水管，系统下部工作压力较高部位的管道以及主干管等，可采用加厚焊接钢管、热镀锌加厚焊接钢管和无缝钢管。
（3）当室内消火栓给水系统的工作压力＜2.0MPa时，可采用普通和热镀锌无缝钢管。其最小壁厚应符合下列要求：①当采用焊接、法兰连接或卡箍连接时：管径DN125，最小管壁序列号为SCH20（不小于5.0mm）钢管；管径为DN150，最小管壁厚为3.4mm；管径为DN200、DN250时，最小管壁厚为4.78mm；②当采用螺纹连接时：管径DN100，最小管壁序列号为SCH40（＞5.5mm）钢管；管径DN100，最小管壁序列号为SCH30（螺纹连接要求管壁较厚，保证强度和耐压）。
3.3自动喷水灭火系统
（1）自动喷水灭火系统和水喷雾灭火系统在报警阀以前的管道，架空时可采用普通和内外壁镀锌的焊接钢管、无缝钢管；埋地时可采用球墨铸铁管或普通和内外壁镀锌的焊接钢管、无缝钢管（措施和手册未明确的管材），但应采取下列措施：①采用内壁不防腐的管材时，应在该管段末端设过滤器（含内壁未涂敷防腐材料的球墨铸铁管）；②埋地的各种管道均应采取有效的防腐措施。
（2）自动喷水灭火系统和水喷雾灭火系统在报警阀后的管道，可采用内外壁镀锌的焊接钢管、无缝钢管以及铜管、不锈钢管以及符合国家或行业标准的涂覆其它防腐材料的管道。
（3）自动喷水灭火系统和水喷雾灭火系统在报警阀以前的管道，当系统工作压力1.0-1.2MPa时，可采用球墨铸铁管（法兰式）、普通焊接钢管、热镀锌普通焊接钢管；当系统工作压力在1.0-1.6MPa之间时，可采用法兰式球墨铸铁管（PN16）、加厚焊接钢管、热镀锌加厚钢管、无缝钢管；当系统工作压力＞1.6MPa时，可采用法兰式球墨给水铸铁管（PN25），普通和热镀锌无缝钢管。应参照消火栓给水系统的允许压力使用，按连接方式与管径规格选用不同壁厚的钢管。
（4）自动喷水灭火系统在报警阀后的管道，由于规范限制配水管道的工作压力1.2MPa，按《全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水》和《自动喷水灭火系统设计手册》中的规定：内外壁镀锌的普通、加厚焊接钢管、内外壁镀锌的无缝钢管均可使用。实际上内外壁镀锌的普通焊接钢管已满足使用要求。
（5）由于《自动喷水系统灭火设计规范》（GB50084-2001）也规定了轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.4MPa，因此，在建筑面积不大的楼层各配水管压力0.4MPa，均可采用内外壁热镀锌的普通焊接钢管。
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