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不锈钢管与铜管综合性能比较

如果把人类居住的空间比做人的身体，则居住空间铺设的各种管道就好比血管和神经。输送**饮用水，管材管件的选择至关重要。对此，笔者日前走访了中国特钢协会不锈钢分会的有关专家。
　　专家认为如今建筑用水管大多是隐蔽工程和管道井工程，如果管材选用不当，将会给投资者造成水管材料本身价值10~20倍的经济损失。另外管材选用也是水工业发展进步的一个晴雨表。给水管材的5个选用原则：安全可靠性、经济性、卫生性、节能、可持续发展，这也是绿色管材的几大特征，只有能够很好地满足这些原则的管材才是真正的好管材。
　　以下让我们从几个方面对常用的给水管道材料不锈钢管、铜管、镀锌钢管衬不锈钢管进行比较。
　  强度比较
   水工业*常使用的不锈钢是304不锈钢，它能够满足绝大多数水处理和输水条件。
　　304不锈钢管的抗拉强度是钢管的2倍，是铜管的3~4倍。材料的强度决定了水管是否坚固耐撞，安全可靠。而安全可靠是建筑给水中*重要的要求。在受到外力撞击的情况下，不锈钢水管漏水的可能性极小，而铜管漏水率就比较高，管道易被施工或二次装修损坏。国内几大主要城市对铜管投诉的主要原因是漏水，漏水的一个主要原因是铜管经不住外力撞击。
　　高楼供水系统工作压力一般大于0.6Mpa；对管材承压要求较高。由于薄壁铜管的承压能力随焊接熟练程度不同而变化较大，一般在0.3~5.9Mpa；而薄壁不锈钢管由于优良的机械性能，能够承受很高的供水压力，可达10Mpa以上，特别适合高楼供水。

　事实上，不少世界**的高楼采用了不锈钢供水主管道。如马来西亚吉隆坡的通信塔是世界上第四高通信塔，采用304不锈钢管道向421米的大楼供水；于2004年建成的台北金融中心，高508米，目前是世界**的建筑，其供水管道包括主管道是直径为318毫米的不锈钢管道。
　　热膨胀性能和保温性能比较
　　不锈钢管热膨胀系数与铜管差不多，是普通钢管的0.6倍，相比之下不锈钢管具有热胀冷缩缓慢的特点。
    不锈钢管的热导率是铜管的1/25，是普通钢管的1/4，由于不锈钢具有优越的保温性能，所以热水输送时的热损耗大大低于铜管，使日常使用成本大大降低，也就节省了燃油或蒸汽的消耗量。所以特别适合热水输送，同时也节约了保温材料的初期投资。
　　耐腐蚀性能比较
　　环压不锈钢管材*突出的优势之一是其优异的耐腐蚀性能，在所有输水管材中是**的。因为不锈钢可以与氧化剂发生钝化作用，在表面形成一层坚韧致密的富铬氧化物保护膜Cr₂O₃，有效阻止氧化反应的进一步发生。而其他金属管材，如镀锌水管、铜管钝化能力很小，这就是铜管耐腐蚀性能远远不及不锈钢管材的关键原因。
　　不锈钢不会像碳钢管那样发生均匀腐蚀，使用时无需保护涂层；采用不锈钢水管，对水的化学成分没有限制，因为不锈钢在各种氧含量、温度、PH和硬度的水中均有很好的耐蚀性；不锈钢水管能够经受很高的流速，即使流速大于40米/秒，特别适合高楼供水。

卫生性能和环保性能的比较
　　环压不锈钢水管卫生性能优越，杜绝了“红水、蓝绿水和隐患水”问题，无异味，不结垢，无有害物质析出，保持水质纯净，对人体健康无害。国外数十年使用实践和不同**的实验室检测均显示；不锈钢材料本身安全无毒，清洁性好等特性，早已被不锈钢在涉及人体健康的各领域数十年成功应用的历史所充分证明，成为众所周知的事实。不锈钢不仅在食品工业包括饮料、乳品、酿造、制药工业、餐具炊具等行业长期使用并成为这些行业的标准用材，而且还广泛用于对材料安全性和清洁性要求极高的医用人体植入物如各种支架、人工关节和体内钢钉等，并成为对洁净度要求极度的半导体工业洁净室的标准用材。随着人们对水质要求的不断提高和法规标准对水中管材污染物释放量限制的日益严格，输送**饮水的**管材非不锈钢莫属。

304不锈钢铬含量在18%以上，当不锈钢暴露在空气或水中时，其表面会立即形成一层薄而致密的保护性铬氧化物钝化膜，它使不锈钢具有优异的耐腐蚀性。这层膜如果被划伤可以自行修复，饮水中有足够的氧气，可促进这一修复和保护过程。

铜管腐蚀造成的蓝绿水不可以饮用，因为它含有过量的铜。医学研究已经表明，饮用铜含量过高的水对健康有极大的危害，除了会发生恶心、呕吐和腹泻、还会导致肝硬化和*坏死甚至死亡。**对铜尤其敏感，对**的健康有显著而长期的影响包括危害智力发育。世界营养不良的**有40%集中在印度，且印度**曾大面积地出现肝硬化，联合国特派专家组调查发现，原来因印度人喜用铜器煮奶和烹调食物，导致**摄铜过量，正是过量铜导致肝硬化和营养不良。美国科学家的**研究还表明，铜过量是导致老年痴呆症的一个重要因素。故世界饮水标准对水中铜离子含量有严格规定，水中铜离子含量应小于1毫克/升，而蓝绿水中的铜可高达20毫克/升，无明显蓝绿水的给水管系实际检测的铜含量也达到了1.4毫克/升。

使用寿命比较

国内铜水管虽然应用不多，但出现问题的却不少。经有关部门调查，中国北方地区**用热水铜管腐蚀严重，使用6-7年就出现腐蚀。涉及到的北京**饭店有北京长城饭店、新大新饭店、建国饭店、王府饭店、丽都假日酒店、京伦饭店。宁波的宁波饭店、亚洲花园**采用的薄壁铜管，10年左右就发生管壁的磨损、多处穿孔等，需要更换。广州白****和深圳*口的五****采用澳洲进口铜管，14-20年就进行了更换。这些情况应当引起人们的重视和警觉。

不锈钢管材具有*长的使用寿命。从国外的不锈钢使用状况分析，不锈钢水管的使用寿命可达100年，至少也有70年，与建筑物的寿命一样长。铜管的使用寿命理论计算一般为25~50年，实际更短。

综合投资比较

人们通常认为采用不锈钢水管是昂贵的，实际情况并非如此，环压式薄壁不锈钢管的诞生为不锈钢管进入民用市场创造了条件。专家还告诉消费者，选用环压式薄壁不锈钢水管，其实初始的综合投资并不高。

给水管材经济性对照表

                                                                                                                (元)

注：以上数据为2009年3月价格并按定额含量进行编制。SUS304不锈钢板价格：18000元/吨；铜原材料价格：29000元/吨。

以上还不包括由于铜管的漏水概率高及生锈所造成直接和间接的损失及返修工时费用。

可见，环压式薄壁不锈钢管的初期投资及年平均使用寿命折算成本均远远低于铜管，优势显著，具有极高的综合性价比。
　　可见，环压不锈钢水管档次高，但价格并不高。事实上，选用环压不锈钢水管不但初始投资并不高，且其寿命周期成本非常低，这是不锈钢材料在经济上为其它材料所无法比拟的**优势所在。

综述

其实，所有流体的输送管线**障碍就是管件接头的漏水、破损、耐压低、施工困难等，所以一定要选择容易施工、管件接头牢固，才能确保输送管材的安全性与可靠性，降低运载成本。在“卡压”及“挤压”的应用基础上发展而成的环压式薄壁不锈钢管道、管件，弥补了以往焊接及其它连接方式管道耐压低、漏水及施工困难的不足，具有优良的卫生指标、耐温范围广、刚度好、强度高、重量轻等优点，广泛运用于冷热水、直饮水、煤气、天然气的输送以及在农业、化工、石油、食品加工等行业的各种中性流体的输送中。其环压连接方式已经成为**建筑标准设计《建筑给水金属管道安装—薄壁不锈钢管》（04S407-2-14）的技术标准并成为**建设部科技成果推广项目。
　　总之，随着社会经济发展和人民生活质量的提高，用环压式薄壁不锈钢水管喝健康水，已经成为越来越多消费者所**。

[参考文献]

(1)《不锈耐酸钢极薄壁无缝钢管》(GB3089-82 )
(2)《不锈钢小直径钢管》(GB3092-93 )
(3)《钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差》(GB222-84 )

(4)《钢管验收、包装、标志及质量证明书的一般规定》(GB2102-88 )
(5)《给水排水设计手册》第二册（建筑给水排水）

(6)《建筑给水金属管道安装—薄壁不锈钢管》（04S407-2-14）

(7)《环压式低压流体输送用薄壁不锈钢管道工程技术规程》（B51.955-2004）

表二:

给水管材综合性能对照表