建筑消防給水管材選擇與探討

楊揚(yáng)

（廣州珠江外資建筑設(shè)計(jì)院有限公司，廣州510600）

1 鋼管

室內(nèi)消防給水管線一般采用鋼管。按生產(chǎn)工藝分為焊接鋼管和無(wú)縫鋼管。

1.1 焊接鋼管

焊接鋼管，是采用鋼板或鋼帶經(jīng)過(guò)卷曲成型后焊接制成的鋼管。焊接鋼管產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 3091—2008《低壓流體輸送用焊接鋼管》[1]，其中螺旋縫焊接鋼管產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為SY/T 5037—2012《普通流體輸送管道用埋弧焊鋼管》。鋼管用鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分應(yīng)符合GB/T 1591—2008《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》中Q295A、Q295B、Q345A、Q345B 等規(guī)定。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3091—2008《低壓流體輸送用焊接鋼管》規(guī)定，鋼管鍍鋅應(yīng)采用熱浸鍍鋅法，內(nèi)外表面鍍鋅層總質(zhì)量不小于500g/m2。熱鍍鋅的優(yōu)點(diǎn)是：鍍層均勻，附著力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)。鋼管出廠靜水壓試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力是指鋼管生產(chǎn)工藝檢查的試驗(yàn)壓力，并非為管道設(shè)計(jì)提供依據(jù)，不一定與工作壓力有直接關(guān)系。

公稱直徑小于等于DN150mm，管端采用螺紋或者溝槽連接。當(dāng)最大直徑為DN150mm 時(shí)，壁厚分為普通壁厚和加厚壁厚2 種，普通壁厚的公稱壓力為1.0MPa，加厚壁厚的公稱壓力為1.6MPa。公稱直徑大于等于DN200mm，建議采用螺旋縫焊接鋼管或直縫焊接鋼管。鋼管的規(guī)格用外徑（mm）×壁厚（mm）表示，鋼管的壁厚應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定。設(shè)計(jì)選用這類焊接鋼管時(shí)，應(yīng)說(shuō)明產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、管道的公稱直徑DN、普通壁厚或者加厚壁厚，不能以公稱直徑代替。

1.2 無(wú)縫鋼管

無(wú)縫鋼管，是采用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管，經(jīng)熱軋、冷軋或冷拔制成的鋼管。鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分應(yīng)符合GB/T 699—2015《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》和GB/T 1591—2008《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》等規(guī)定。無(wú)縫鋼管基本適用于任何管徑和設(shè)計(jì)壓力的要求，當(dāng)消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力大于1.6MPa，或者消防管道管徑大于DN150mm 時(shí)，應(yīng)采用無(wú)縫鋼管。設(shè)計(jì)選用無(wú)縫鋼管時(shí)，應(yīng)明確說(shuō)明管道的外徑和壁厚。

1.3 涂塑鋼管

消防涂塑鋼管以焊接鋼管或者無(wú)縫鋼管為基體，選用熱固型環(huán)氧樹(shù)脂作為涂層材料，經(jīng)高溫固化而成的復(fù)合管道，其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品規(guī)格、連接方式和使用場(chǎng)所，與焊接鋼管、無(wú)縫鋼管基本相同。

涂塑鋼管應(yīng)符合GB/T 5135.20—2010《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)第20 部分：涂覆鋼管》[2]、CJ/T 120—2008《給水涂塑復(fù)合鋼管》[3]的要求。涂塑鋼管有外壁鍍鋅內(nèi)壁涂塑、內(nèi)外壁涂塑2 種型式，建議采用內(nèi)外壁涂塑鋼管。

1.4 鋼管連接

鋼管常用絲扣、焊接、法蘭和溝槽（卡箍）等連接方式。

溝槽和法蘭連接管件是管道的可拆卸連接件，如果直接埋地，將造成管件腐蝕，不僅無(wú)法再拆卸，而且造成管道接口脫落，GB 50242—2017《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定，溝槽和法蘭連接管件不應(yīng)直接埋地，應(yīng)設(shè)置在閥門(mén)井、檢修井或者地溝內(nèi)。

為防止破壞表面涂層，鍍鋅鋼管、涂塑鋼管不應(yīng)采用焊接連接，應(yīng)采用絲扣、溝槽、法蘭等連接方式。沒(méi)有鍍鋅層、涂塑層的鋼管，可以采用焊接鋼管。

鍍鋅鋼管、涂塑鋼管溝槽連接施工中，破壞了接口部位的鍍鋅層、涂塑層，在管道組裝前，應(yīng)涂刷防腐材料修補(bǔ)。

1.5 鋼管防腐

鋼管表面的鍍鋅層、涂塑層只能防止空氣、水對(duì)鋼管的銹蝕，不能防止土壤對(duì)管道的腐蝕，因此，當(dāng)鋼管埋地敷設(shè)時(shí)，管道外壁應(yīng)采取防腐措施。埋地敷設(shè)的消防給水管線，應(yīng)優(yōu)先選用球墨鑄鐵管、塑料類管材或者復(fù)合管，例如，鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯復(fù)合管。

1.5.1 土壤腐蝕性等級(jí)

管道外防腐分為特加強(qiáng)級(jí)、加強(qiáng)級(jí)和普通級(jí)3 個(gè)等級(jí)，應(yīng)根據(jù)土壤腐蝕性等級(jí)選擇防腐等級(jí)。

1.5.2 管道外防腐常用材料和做法

自來(lái)水行業(yè)常用防腐材料為石油瀝青涂料外防腐、環(huán)氧煤瀝青涂料外防腐、環(huán)氧樹(shù)脂玻璃鋼外防腐。其中，石油瀝青防腐蝕涂層和環(huán)氧煤瀝青防腐蝕涂層均有施工工序煩瑣復(fù)雜，工期長(zhǎng)；防腐材料中的玻璃纖維絲、可揮發(fā)性溶劑，影響施工人員健康，污染環(huán)境等缺點(diǎn)。但技術(shù)較為可靠，造價(jià)較低。而環(huán)氧樹(shù)脂玻璃鋼外防腐蝕涂層，含有大量可揮發(fā)有機(jī)化合物（VOC），存在有毒易燃的危險(xiǎn)，對(duì)環(huán)境和人體造成一定的危害。其優(yōu)點(diǎn)是具有優(yōu)良的耐堿性、耐酸性和耐溶劑性。

2 球墨鑄鐵管

球墨鑄鐵管防腐性能優(yōu)異，延展性能好，密封效果好，適用于埋地給水管線。

球墨鑄鐵管產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 13295—2013《水及燃?xì)夤艿烙们蚰T鐵管、管件和附件》[4]。球墨鑄鐵管內(nèi)涂層常用水泥砂漿、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯內(nèi)外涂層、PE 膜涂層等。外涂層常用瀝青漆、環(huán)氧樹(shù)脂、水泥砂漿等。球墨鑄鐵管公稱直徑從DN40mm～DN2600mm，共30 個(gè)規(guī)格，公稱壓力包括1.0MPa、1.6MPa、2.5MPa 和4.0MPa 共4 個(gè)壓力等級(jí)。

球墨鑄鐵管主要采用3 種連接方式：（1）滑入式：將插口通過(guò)密封圈插入承口即實(shí)現(xiàn)連接安裝的柔性接口；（2）機(jī)械式：機(jī)械手段依靠（如壓蘭），向密封圈施壓而實(shí)現(xiàn)密封的接口；（3）法蘭式：通過(guò)2 個(gè)法蘭盤(pán)端面實(shí)現(xiàn)連接的接口。

3 鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管

鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管，是用鋼絲纏繞網(wǎng)作為聚乙烯塑料管的骨架增強(qiáng)體，以高密度聚乙烯（HDPE）為基體，采用高性能的HDPE 改性黏結(jié)樹(shù)脂將鋼絲骨架與內(nèi)、外層高密度聚乙烯緊密地連接在一起，使之具有優(yōu)良的復(fù)合效果。

鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為CJ/T 189—2007《鋼絲網(wǎng)骨架塑料（聚乙烯）復(fù)合管材及管》[5]。鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管產(chǎn)品規(guī)格如表1 所示。

表1 公稱壓力MPa

采用電熔連接，將電熔管件套在管材上，采用專用焊機(jī)按規(guī)定的參數(shù)（時(shí)間、電壓等）給電熔管件通電，使內(nèi)嵌電熱絲的電熔管件的內(nèi)表面及管子插入端的外表面熔化冷卻后管材和管件即熔合在一起。

4 結(jié)語(yǔ)

消防管材無(wú)論是對(duì)消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力還是分區(qū)壓力，均起到重要的作用。合理選擇管道管材是構(gòu)建整個(gè)消防系統(tǒng)正常使用的安全保障。