不锈钢和铜管的比较
不锈钢管材是一种环保的材料
在所有的管材中不锈钢是最优秀的环保材料,它有以下特点:
满足健康要求 不锈钢水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。
可以100%回收利用 不锈钢水管是一种可以完全回收利用的水管,不会给子孙后代留下不可以处理的垃圾。
节约水资源 不锈钢水管材料的强度超过所有的水管材料,极大地降低了水管受外力漏水的可能性,客户可能性的损失最小,并给社会节约了大量的水资源。
不锈钢管材是一种环保的材料
降低输送成本 不锈钢管材耐腐蚀性能优越,在长期使用的过程中不会结垢,内壁光洁如故,输送能耗低,节约输送成本,是输送成本最低的水管材料。
减少热能损失 不锈钢水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的热能损耗。
避免洁具污染 不会污染卫生洁具,避免了在洁具上产生不可擦洗的“红印”和“蓝印”。
在直接饮用水领域
在直接饮用水领域不锈钢材料几乎是唯一的选择。
投资者最大的风险仍然是水质质量的风险。用户的健康要求和投资者的回报要求在水质上得到统一。
水可以直接饮用是小康社会价值观的体现
“健康第一”,是小康社会第一价值观。有健康财富才有意义。
“水”的健康在生活中有绝对的意义。饮用、洗面、洗澡都需要达到标准的水。防止疾病要从健康用水开始。许多疾病与水质有关:皮肤病、肝病、癌症、老年痴呆症。
1、水管中的“五大杀手”
水管中含有对人体健康的“五大杀手”:
“红水”:水管中的致癌物质
“蓝水”:超标准的铜离子
“臭水”:管材中的腐蚀物
“环境荷尔蒙” :材料中的环境激素
“隐患水”:信用造成材料中的不明物质
1.1 、杀手之二 “蓝水”
铜水管被腐蚀以后,每天早上首次水样中的铜含量大大超出人的饮用水标准,达3mg/L以上,有的达10mg/L以上。人们将这种现象称作“蓝水”现象。中国饮用水标准规定,水中的铜应该低于1mg/L。
铜离子(Cu2+)能使蛋白质凝固--杀虫剂原理也是伤人原理。
铜绿易风化,易溶于水。有抑制真菌作用,对细菌作用较差,有毒,可用作杀虫剂。-------《辞海》1711页、1646页
每天摄入超标准的铜将导致呕吐、腹泻、乏力、肝硬化等。12个月以下的婴儿及容易中毒。老年痴呆症的诱因之一。
1.2 、杀手之二 “蓝水”
据中国营养学会(我国维生素矿物质摄入新国家标准《中国营养素摄入量》的制定者)权威科学家们最新的全国大规模营养调查表明:中国人普遍缺乏维生素和钙等维生素和矿物质,但中国人铜、磷等普遍不缺乏甚至已超标,再摄入就会因过量造成肝肾等损害。所以中国营养学会研制的适合中国国情的维生素矿物质营养补充剂特别强调不含磷、铜。可见,从这个角度看,对中国人而言,饮用含铜的水是有害无益的。
附:关于铜离子引起老年痴呆症问题 美国老年研究中心李人博士在总结里根老年痴呆症问题时指出:引起老年痴呆症的原因很多,除了家族遗传等因素以外,有害元素也是老年人健康的杀手,比如铜离子超标可以加快老年痴呆症的发生,汞和铝也被认为是老年痴呆症的诱因。 摘自《环球日报》第45期 24版面 《老年痴呆症折磨里根十年》 2004年6月15日星期二 生命周刊 特别报道
1.3、不锈钢与铜管物理性能比较
|
项
目 |
不锈钢管
(304) |
铜管
|
说明 |
物
理
性
能 |
抗拉强度(N/mm2) |
≥530 |
≥210
|
铜管强度不足不锈钢的40%。
受外力影响更容易漏水 |
布氏硬度 |
187HDS |
120HDS |
铜管不到不锈钢的64.2% |
热传导率(100 ℃)
(cal/cm.s.℃) |
0.039 |
0.934 |
铜管的保温性能仅仅为 不锈钢的1/24 |
热膨胀系数 (0-100℃)(10-6/℃) |
17.3 |
17.6 |
铜管高1.7% |
水管内壁光洁度 |
工业2B级 |
普通级别 |
铜管与不锈钢管的生产工艺不一样,表面光洁度差距较大 |
产品外观
|
保持几十
年亮色 |
2年以内
变色 |
|
1.4. 不锈钢与铜的耐腐蚀比较(耐腐蚀总结)
序号 |
项目 |
不锈钢管(304) |
铜管 |
说明 |
1 |
氧化剂的钝化功能 |
强 |
弱 |
铜管与不锈钢差距的关键 |
2 |
大气环境腐蚀:CO2,H2O,SO2,H2S |
不腐蚀 |
腐蚀 |
在一般的大气环境中, 铜容易腐蚀,产生铜绿 |
3 |
水中溶解氧和空气 |
不腐蚀 |
腐蚀 |
|
4 |
软水 |
不腐蚀 |
腐蚀 |
|
5 |
氯离子 |
≤200ppm |
≤70ppm |
大约为不锈钢管的35%; |
6 |
PH值碱度低或酸性高 |
不腐蚀 |
腐蚀 |
|
7 |
水流腐蚀 |
可以> 15米/秒 |
应该< 1.5米/秒 |
铜管不足不锈钢的10%, 水流大会使铜管产生溃腐蚀 |
8 |
热水循环结构腐蚀 |
可以≥ 100℃ |
应该≤ 50℃ |
铜管热水循环中腐蚀严重
|
铜管软水腐蚀案例(中国)
中国南方地区宾馆用热水铜管腐蚀严重,使用6-7年以后,中国铜水管开始出现严重腐蚀现象,涉及到的福建的高级酒店有:福州西湖酒店、、丽都假日饭店等
铜管腐蚀问题是综合性的
n 调查发现铜水管内的流速、流量、水压、温度、循环泵的运转周期、散发的溶解气体、管路形状等因素都可以引起铜管腐蚀发生。 (资料来源:日本铜中心的前岛健先生)
n 2.1铜管件弯头漏水的原因
n 铜弯头的断裂漏水是由多种原因造成的,主要的原因有:
n 应力变化造成的 铜管大部分是焊接连接,焊接连接是一种刚性接头。刚性接头的缺点在于没有消除材料自身膨胀变化的余量,形成应力。弯头是水管的直角部位,正好是两根水管线性膨胀变化的焦点,应力的集中点,由于焊接管件没有柔性调节的条件,(特别是家庭每年周而复始的使用热水,每24小时一次变化:热水--冷却)铜弯弯头部分在这种条件下容易产生应力断裂。
n 2.2铜管件弯头漏水的原因
n 水流速度造成的 日本铜协会认为铜材料耐磨损性能不足,铜管不适应在大于1.5米/秒地方使用。而水管弯头内壁的外弯部位恰恰是水流加速度的地方,大约是水管流速的3-4倍。这使得铜弯头超出了自身所能承受的极限,弯头因磨损严重而造成漏水。
n 热水加速了铜弯头的损伤 家庭使用的热水大约在55℃-70℃之间,而铜水管的适应温度是50℃以下,许多家庭的热水温度超过了铜水管使用的界限。热水加速了铜弯头的损伤。
n 施工不规范造成的 水管的包覆层造成水管移动。
n 2.3 锅炉使用和铜水管的矛盾
n 人们一般认为,铜水管更适应用在热水管,其实不然。经日本专家研究,许多地方使用锅炉和使用铜管是有矛盾的。这主要是由于一些地方的水质偏硬造成的。
n 中国北方许多地区的水质偏硬,在使用锅炉时需要对水质进行离子交换的软化处理,以保障锅炉的完全,否则,锅炉会有爆炸的危险。
n 硬水对铜管有一定的保护作用,而软水侧不然。经日本铜中心研究结论,铜水管不能适应软水,使用铜管应该避免软水,否则会产生严重后果。铜水管不适应软水的机理还不十分清楚,但是这种不适应的结论却非常清楚。相同的案例还有:英国(苏格兰)医院的软水对铜管的腐蚀案例,中国北京十多个4星以上宾馆水质软化处理以后对铜管腐蚀的案例等。
n 2.4 锅炉使用中的铜腐蚀案例
n 中国南方地区宾馆用热水铜管腐蚀严重,使用6-7年以后,中国铜水管开始出现严重腐蚀现象,涉及到的福建的高级宾馆有:福州西湖酒店(采用了进口铜管,08年5月份进行10年后的重新装修发现铜管已经严重腐蚀)等。
n 调查发现铜水管内的流速、流量、水压、循环泵的运转周期、散发的溶解气体、管路形状等因素都可以引起铜管腐蚀发生。 (资料来源:日本铜中心的前岛健先生)
3.1中国铜管和国际铜管的差距
序号 |
比较项目 |
中国铜管 |
国际铜管 |
1 |
材料品质 |
T4铜 |
TP铜(磷脱氧铜) |
2 |
原料来源 |
回收铜 |
纯原料铜 |
3 |
材料纯度 |
99.5% |
99.95% |
4 |
加工工艺 |
无钝化工艺 |
掌握钝化工艺 |
5 |
焊接工艺 |
用铜焊条 |
用含5%银焊条 |
6 |
使用寿命 |
6年 |
20年 |
3.2 中国铜管和国际铜管的差距
耐蚀等级
|
耐蚀性
类别 |
腐蚀速率
(mm/a) |
|
1 |
完全耐蚀 |
<0.001 |
|
2 |
很耐蚀 |
0.001—0.005 |
(304)不锈钢管 |
3 |
|
0.005—0.01 |
|
4 |
耐蚀 |
0.01—0.05 |
克兰磷脱氧铜管(TP) |
5 |
|
0.05—0.1 |
|
6 |
尚耐蚀 |
0.1—0.5 |
非脱氧铜管(T4) |
7 |
|
0.5—1.0 |
|
3.3 铜水管腐蚀的对策
调查水质:对水质研究以后再进行配管,防止选错材料。
规范焊接:当管内残留焊剂时,水管易被腐蚀。
对水质再处理: 澳洲:水厂在水中投配碳酸氢钙等,调节PH值。 日本:在水中加入米糠中提取的“肌醇六磷酸”可缓解腐蚀症状。 中国:在水中添加硅磷精(主要成份为:硅酸盐、聚磷酸盐)。
3.4 铜水管腐蚀的对策
设计时留下管路间隔:为今后维护留下的空间。
减少铜管热水循环安装结构方式,回水管的设置在最小限度上为好。
建立铜管路维修评价规范:日本的三级评价方法可以参照。
健康使用:水管停止使用超过4小时以上,使用前将水空放约10L
铜管焊接连接的不足
铜管的现场焊接传统而古老。不足:
施工周期长,难度大。特别是管道井内、地沟内、墙壁拐角处、高空作业等。
对施工人员的技能依赖和情绪依赖程度太高。
施工成本高,是卡压式的8-10倍。
环境温度低于零度时,虚焊的可能性极大。
铜焊条达不到标准时,焊缝处使用寿命极短,有的1-2年就会脱焊。
容易引起火灾,有不安全因素。
焊剂对水管内壁有腐蚀性,并影响水质,不卫生。
外观难看,客户难以接受。
连接方式评估的三个条件
1、可靠性:第一次安装成功率高;免维护,在建筑物使用期间内几乎不需要维护和更新;使用中能经受一般外力冲撞。
2、经济性:在同一竞争领域客户总成本有优势。
3、安装便利性:能够快速安装;并减少对施工人员的技术依赖;安装时对施工环境要求不高。
水管安装的可靠性:
- 水管可靠性的基础:产品标准,有《标准》才能体现可靠性、经济性。
- 不锈钢卡压式管道和管件的壁厚标准
- 管件的密封材料标准和主材
- 管件生产的工艺和使用寿命
怎样计算不锈钢水管的经济性?
n 不锈钢水管的经济性:卫生健康
n 不锈钢水管的经济性:流水通畅
n 不锈钢水管的经济性:使用可靠
n 不锈钢水管的经济性:安装便利
几种连接方式的安装成本
• 沟槽式管道的安装成本大约是:卡压连接的1/2,焊接管道的1/10
• 卡压式管道的安装成本大约是:焊接管道的1/5
水管安装的经济特性
水管材料最典型的经济特性是
投资小,损失大。
投资小---水管材料占建筑物的投资比例不到2%。
损失大---损失往往是水管材料费用10倍以上 。
有水管的可靠性,才有水管的经济性
有水管的长寿命,才有水管的经济性
原因:产品隐蔽安装和管道井安装,要求减少维护可能和有高可靠性。
不锈钢管道的经济价值在于通过大幅度提升产品的可靠性,进而大幅度提高管道的有效使用寿命,同时降低客户的维护费用、更新费用,并降低了客户的财产损失的风险。
雅昌公司在国内首先对水管和管件的生产采用了先进的硬膜钝化处理技术,从而使304的材质达到316L的性能,提高产品耐腐蚀性能。
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