不銹鋼管與銅管綜合性能比較

如果把人類居住的空間比做人的身體，則居住空間鋪設(shè)的各種管道就好比血管和神經(jīng)。輸送**飲用水，管材管件的選擇至關(guān)重要。對此，筆者日前走訪了中國特鋼協(xié)會不銹鋼分會的有關(guān)專家。
　　專家認為如今建筑用水管大多是隱蔽工程和管道井工程，如果管材選用不當，將會給投資者造成水管材料本身價值10~20倍的經(jīng)濟損失。另外管材選用也是水工業(yè)發(fā)展進步的一個晴雨表。給水管材的5個選用原則：安全可靠性、經(jīng)濟性、衛(wèi)生性、節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展，這也是綠色管材的幾大特征，只有能夠很好地滿足這些原則的管材才是真正的好管材。
　　以下讓我們從幾個方面對常用的給水管道材料不銹鋼管、銅管、鍍鋅鋼管襯不銹鋼管進行比較。
　  強度比較
   水工業(yè)*常使用的不銹鋼是304不銹鋼，它能夠滿足絕大多數(shù)水處理和輸水條件。
　　304不銹鋼管的抗拉強度是鋼管的2倍，是銅管的3~4倍。材料的強度決定了水管是否堅固耐撞，安全可靠。而安全可靠是建筑給水中*重要的要求。在受到外力撞擊的情況下，不銹鋼水管漏水的可能性極小，而銅管漏水率就比較高，管道易被施工或二次裝修損壞。國內(nèi)幾大主要城市對銅管投訴的主要原因是漏水，漏水的一個主要原因是銅管經(jīng)不住外力撞擊。
　　高樓供水系統(tǒng)工作壓力一般大于0.6Mpa；對管材承壓要求較高。由于薄壁銅管的承壓能力隨焊接熟練程度不同而變化較大，一般在0.3~5.9Mpa；而薄壁不銹鋼管由于優(yōu)良的機械性能，能夠承受很高的供水壓力，可達10Mpa以上，特別適合高樓供水。

　事實上，不少世界**的高樓采用了不銹鋼供水主管道。如馬來西亞吉隆坡的通信塔是世界上第四高通信塔，采用304不銹鋼管道向421米的大樓供水；于2004年建成的臺北金融中心，高508米，目前是世界**的建筑，其供水管道包括主管道是直徑為318毫米的不銹鋼管道。
　　熱膨脹性能和保溫性能比較
　　不銹鋼管熱膨脹系數(shù)與銅管差不多，是普通鋼管的0.6倍，相比之下不銹鋼管具有熱脹冷縮緩慢的特點。
    不銹鋼管的熱導(dǎo)率是銅管的1/25，是普通鋼管的1/4，由于不銹鋼具有優(yōu)越的保溫性能，所以熱水輸送時的熱損耗大大低于銅管，使日常使用成本大大降低，也就節(jié)省了燃油或蒸汽的消耗量。所以特別適合熱水輸送，同時也節(jié)約了保溫材料的初期投資。
　　耐腐蝕性能比較
　　環(huán)壓不銹鋼管材*突出的優(yōu)勢之一是其優(yōu)異的耐腐蝕性能，在所有輸水管材中是**的。因為不銹鋼可以與氧化劑發(fā)生鈍化作用，在表面形成一層堅韌致密的富鉻氧化物保護膜Cr₂O₃，有效阻止氧化反應(yīng)的進一步發(fā)生。而其他金屬管材，如鍍鋅水管、銅管鈍化能力很小，這就是銅管耐腐蝕性能遠遠不及不銹鋼管材的關(guān)鍵原因。
　　不銹鋼不會像碳鋼管那樣發(fā)生均勻腐蝕，使用時無需保護涂層；采用不銹鋼水管，對水的化學(xué)成分沒有限制，因為不銹鋼在各種氧含量、溫度、PH和硬度的水中均有很好的耐蝕性；不銹鋼水管能夠經(jīng)受很高的流速，即使流速大于40米/秒，特別適合高樓供水。

衛(wèi)生性能和環(huán)保性能的比較
　　環(huán)壓不銹鋼水管衛(wèi)生性能優(yōu)越，杜絕了“紅水、藍綠水和隱患水”問題，無異味，不結(jié)垢，無有害物質(zhì)析出，保持水質(zhì)純凈，對人體健康無害。國外數(shù)十年使用實踐和不同**的實驗室檢測均顯示；不銹鋼材料本身安全無毒，清潔性好等特性，早已被不銹鋼在涉及人體健康的各領(lǐng)域數(shù)十年成功應(yīng)用的歷史所充分證明，成為眾所周知的事實。不銹鋼不僅在食品工業(yè)包括飲料、乳品、釀造、制藥工業(yè)、餐具炊具等行業(yè)長期使用并成為這些行業(yè)的標準用材，而且還廣泛用于對材料安全性和清潔性要求極高的醫(yī)用人體植入物如各種支架、人工關(guān)節(jié)和體內(nèi)鋼釘?shù)?，并成為對潔凈度要求極度的半導(dǎo)體工業(yè)潔凈室的標準用材。隨著人們對水質(zhì)要求的不斷提高和法規(guī)標準對水中管材污染物釋放量限制的日益嚴格，輸送**飲水的**管材非不銹鋼莫屬。

304不銹鋼鉻含量在18%以上，當不銹鋼暴露在空氣或水中時，其表面會立即形成一層薄而致密的保護性鉻氧化物鈍化膜，它使不銹鋼具有優(yōu)異的耐腐蝕性。這層膜如果被劃傷可以自行修復(fù)，飲水中有足夠的氧氣，可促進這一修復(fù)和保護過程。

銅管腐蝕造成的藍綠水不可以飲用，因為它含有過量的銅。醫(yī)學(xué)研究已經(jīng)表明，飲用銅含量過高的水對健康有極大的危害，除了會發(fā)生惡心、嘔吐和腹瀉、還會導(dǎo)致肝硬化和*壞死甚至死亡。**對銅尤其敏感，對**的健康有顯著而長期的影響包括危害智力發(fā)育。世界營養(yǎng)不良的**有40%集中在印度，且印度**曾大面積地出現(xiàn)肝硬化，聯(lián)合國特派專家組調(diào)查發(fā)現(xiàn)，原來因印度人喜用銅器煮奶和烹調(diào)食物，導(dǎo)致**攝銅過量，正是過量銅導(dǎo)致肝硬化和營養(yǎng)不良。美國科學(xué)家的**研究還表明，銅過量是導(dǎo)致老年癡呆癥的一個重要因素。故世界飲水標準對水中銅離子含量有嚴格規(guī)定，水中銅離子含量應(yīng)小于1毫克/升，而藍綠水中的銅可高達20毫克/升，無明顯藍綠水的給水管系實際檢測的銅含量也達到了1.4毫克/升。

使用壽命比較

國內(nèi)銅水管雖然應(yīng)用不多，但出現(xiàn)問題的卻不少。經(jīng)有關(guān)部門調(diào)查，中國北方地區(qū)**用熱水銅管腐蝕嚴重，使用6-7年就出現(xiàn)腐蝕。涉及到的北京**飯店有北京長城飯店、新大新飯店、建國飯店、王府飯店、麗都假日酒店、京倫飯店。寧波的寧波飯店、亞洲花園**采用的薄壁銅管，10年左右就發(fā)生管壁的磨損、多處穿孔等，需要更換。廣州白****和深圳*口的五****采用澳洲進口銅管，14-20年就進行了更換。這些情況應(yīng)當引起人們的重視和警覺。

不銹鋼管材具有*長的使用壽命。從國外的不銹鋼使用狀況分析，不銹鋼水管的使用壽命可達100年，至少也有70年，與建筑物的壽命一樣長。銅管的使用壽命理論計算一般為25~50年，實際更短。

綜合投資比較

人們通常認為采用不銹鋼水管是昂貴的，實際情況并非如此，環(huán)壓式薄壁不銹鋼管的誕生為不銹鋼管進入民用市場創(chuàng)造了條件。專家還告訴消費者，選用環(huán)壓式薄壁不銹鋼水管，其實初始的綜合投資并不高。

給水管材經(jīng)濟性對照表

                                                                                                                (元)

注：以上數(shù)據(jù)為2009年3月價格并按定額含量進行編制。SUS304不銹鋼板價格：18000元/噸；銅原材料價格：29000元/噸。

以上還不包括由于銅管的漏水概率高及生銹所造成直接和間接的損失及返修工時費用。

可見，環(huán)壓式薄壁不銹鋼管的初期投資及年平均使用壽命折算成本均遠遠低于銅管，優(yōu)勢顯著，具有極高的綜合性價比。
　　可見，環(huán)壓不銹鋼水管檔次高，但價格并不高。事實上，選用環(huán)壓不銹鋼水管不但初始投資并不高，且其壽命周期成本非常低，這是不銹鋼材料在經(jīng)濟上為其它材料所無法比擬的**優(yōu)勢所在。

綜述

其實，所有流體的輸送管線**障礙就是管件接頭的漏水、破損、耐壓低、施工困難等，所以一定要選擇容易施工、管件接頭牢固，才能確保輸送管材的安全性與可靠性，降低運載成本。在“卡壓”及“擠壓”的應(yīng)用基礎(chǔ)上發(fā)展而成的環(huán)壓式薄壁不銹鋼管道、管件，彌補了以往焊接及其它連接方式管道耐壓低、漏水及施工困難的不足，具有優(yōu)良的衛(wèi)生指標、耐溫范圍廣、剛度好、強度高、重量輕等優(yōu)點，廣泛運用于冷熱水、直飲水、煤氣、天然氣的輸送以及在農(nóng)業(yè)、化工、石油、食品加工等行業(yè)的各種中性流體的輸送中。其環(huán)壓連接方式已經(jīng)成為**建筑標準設(shè)計《建筑給水金屬管道安裝—薄壁不銹鋼管》（04S407-2-14）的技術(shù)標準并成為**建設(shè)部科技成果推廣項目。
　　總之，隨著社會經(jīng)濟發(fā)展和人民生活質(zhì)量的提高，用環(huán)壓式薄壁不銹鋼水管喝健康水，已經(jīng)成為越來越多消費者所**。

[參考文獻]

(1)《不銹耐酸鋼極薄壁無縫鋼管》(GB3089-82 )
(2)《不銹鋼小直徑鋼管》(GB3092-93 )
(3)《鋼的化學(xué)分析用試樣取樣法及成品化學(xué)成分允許偏差》(GB222-84 )

(4)《鋼管驗收、包裝、標志及質(zhì)量證明書的一般規(guī)定》(GB2102-88 )
(5)《給水排水設(shè)計手冊》第二冊（建筑給水排水）

(6)《建筑給水金屬管道安裝—薄壁不銹鋼管》（04S407-2-14）

(7)《環(huán)壓式低壓流體輸送用薄壁不銹鋼管道工程技術(shù)規(guī)程》（B51.955-2004）

表二:

給水管材綜合性能對照表