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[装修知识] 不锈钢水管--真正的绿色管材

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2017-12-24 15:39:32 |显示全部楼层
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。输送优质饮用水,管材管件的选择至关重要。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,据专家测算,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。
面对各类管材,用户应如何选择呢?!专家提出了给水管材的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。以下从六个方面对5大类常用的给水管道材料不锈钢管、铜管、镀锌管、复合管(包括钢塑、铝塑、铜塑和不锈钢复合管等)及塑料管(包括PE、PPR、PVC等)进行比较。
5.1强度比较
从表1可见,304不锈钢管的抗拉强度是钢管的2倍,是铜管的3~4倍,塑料管的8~10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最重要的要求。在受到外力撞击的情况下,不锈钢水管漏水的可能性极小,而铜管和塑料管漏水率就比较高,管道易被施工或二次装修损坏。国内几大主要城市居民对塑料水管投诉的主要原因是漏水,漏水的一个主要原因是塑料水管经不住外力撞击。
高楼供水系统工作压力一般 > 0.6 MPa,对管材承压要求较高。塑料管用于给水系统工作压力均小于此值,无法胜任;复合管两种材料膨胀系数差别大,如粘合不牢或温度变化大时易产生离层;薄壁铜管承压最大可达5.9 MPa;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10 MPa以上,特别适合高楼供水。
事实上,正如前面所述,世界上不少著名的高楼采用了不锈钢供水主管道,现代城市高层建筑供水正在向不锈钢管道方向发展。
5.2 热膨胀性能和保温性能比较
由表2可见,不锈钢管热膨胀系数与铜管差不多,是钢管的1.5倍,复合管是不锈钢管的1.5倍,相比之下不锈钢管具有热胀冷缩缓慢的特点。塑料管膨胀系数过大是其致命弱点,不适合作热水管。在环境温度变化的条件下,塑料管易发生渗漏等安全隐患,尤其在隐蔽工程中危害更大。复合管存在两种材料膨胀系数不一致的问题,两种材料连接处易发生开裂,造成水管爆裂。
不锈钢管的热传导率是铜管的1/25,是钢管的1/4,特别适合热水输送,比铜管的保温性能好得多。
5.3耐腐蚀性能比较
不锈钢管材最突出的优势之一是其优异的耐腐蚀性能,在五种管材中是最佳的。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,这就是镀锌管和铜管耐腐蚀性能远远不及不锈钢管材的关键原因。
不锈钢不会像碳钢那样发生均匀腐蚀,所以设计时不需要留腐蚀余量,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,仍然保持极低的腐蚀速率,不超过0.003毫米/年,特别适合高楼供水。
不锈钢一般不发生局部腐蚀,304不锈钢可以耐受的氯化物含量高达200ppm, 316不锈钢能够耐受的氯化物含量可达1000ppm,这一结论基于暴露实验数据并已得到使用经验的证实。
而使用铜水管和镀锌管,需要对水的化学成分进行控制,否则会造成管材的腐蚀。例如,铜管在pH6.5或余氯含量>2ppm的水中腐蚀大幅增加,软水也会导致腐蚀增加;
使用铜管和镀锌钢管时,水流速不应超过2米/秒,否则腐蚀速率将明显增加。当流速达到2米/秒时,铜管腐蚀程度为不锈钢的3倍左右,而当流速大于6米/秒时,其腐蚀程度将是不锈钢的20倍之多(见下图)。
日本东京对大型建筑物内输送各类水质(包括热水)的不锈钢管道和各种接头进行了10多年的现场试验和分析,结果显示不锈钢管道和接头使用情况非常好,没有任何腐蚀。欧洲和美国的饮用水系统目前采用不锈钢的越来越多,原因就是水对现有管道系统有侵蚀。腐蚀是很多管材问题的关键,腐蚀问题导致漏水、污染水质、危害健康、资源浪费。因此采用不锈钢管材,提高耐腐蚀性能意味着降低管材投资成本,意味着社会资源极大的节约。
5.4 卫生性能和环保性能的比较
注:1.指内壁衬塑的复合管,如同塑料管一样与水直接接触的界面是塑料。
2.世界卫生组织十分强调材料的再生性能,并作为环保的一项重要指标来衡量。
不锈钢水管卫生性能优越(见表3):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国家的实验室检测均显示:不锈钢金属元素的析出量比WHO和欧洲饮用水法令(世界各国的规定均参照这两个标准)规定的标准值的5%还要低。
其实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高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,输送优质饮水的最佳管材非不锈钢莫属。
铜管存在铜过量问题、腐蚀造成的蓝绿水问题和所产生的腐蚀性苦涩异味,还有结垢现象。铜离子可以使蛋白质凝固,这既是其杀菌作用的原理,也是铜离子伤害人体健康的原因。现代医学研究已经表明,饮用铜含量过高的水(无论是否已达到蓝绿水的程度)对健康有极大的危害。
塑料类水管的安全卫生隐患最多,主要表现在:管材添加剂等化学物质的渗出造成饮用水污染,塑料随温度变化产生的异味和静电吸附产生的电凝聚异味和采用劣质或垃圾原材料(中国特有),威胁人体健康。所以一般发达国家的塑料类水管大量运用在下水管、花园用水管,较少用于上水管和直饮水管。
从对环境的影响来看,不锈钢管和铜管属绿色环保材料,可100%再生,无限次重复使用,不会留下污染环境的垃圾;塑料管材无法回收再用,如果我们现在大量使用塑料类管材,留给子孙后代的将是大量无法清除的垃圾,给环境造成极大的负担和污染。

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