铜管与不锈钢管的比较

铜管与不锈钢管NIBCO多年从事管道方面的研究，尤其在铜水管的应用和特性方面。对于不锈钢的一些观点和看法，存在很大的片面和不实之处，本文愿意就以下内容给与一一说明，希望能够给收到此文的读者一些更清晰的概念。原因：利用国人对国外有关标准、标准的不了解，杜撰所谓的对不锈钢管有利的条文；利用某些物理性能的比较贬低铜管，而事实上，铜管的这些性能已远远到达水管道的要求，而不锈钢管的这些所谓更优性能实属浪费。1整理ppt铜管与不锈钢管------比较类别抗腐蚀性能使用寿命连接方式施工技术物理性能水质卫生环境保护市场使用率2整理ppt抗腐蚀性能------铜管几千年的文明历史证明：早在古埃及就有发现使用铜作为输水管道，历经几千年的开展，铜水管的生产工艺已经提升到一个完美的极限。现在的铜水管的铜含量已经提升至99.90%以上，使用无缝拉伸技术生产，使得其在抗腐蚀性能方面到达金属管材的极限。而相配套的管件亦同样到达并超过上述性能。3整理ppt抗腐蚀性能------铜管恶劣环境下的铜：“保护膜〞长时间在室外环境中与城市大气中含有的硫磺化合物接触而在铜的外表形成的美丽的绿色保护膜。主要成分是碱性碳酸铜，是铜和硫磺化合物反响生成的硫化铜继续氧化形成的物质。因为大气里硫磺化合物含量缺乏，导致氧化无法进行而在铜的外表形成暗红色的保护膜。在海岸地带含有碱性碳酸铜的铜绿，因其具有美丽的色调而被用来作为屋檐的着色。4整理ppt抗腐蚀性能------铜管耐电化学腐蚀：今日的铜水管材质的铜含量已经高达99.90%以上，如此高纯度的材质使得铜水管在水系统中完全不存在电化学腐蚀问题，铜管也是所有金属管材中唯一具有耐电化学腐蚀的管材，这一特性是经历百余年历史考验。日本金泽市的主要市政供水管道都是铜管，始建于与1938年，经历数十年的岁月沧桑至今依然完好，现在调查试验得出了铜管的耐腐蚀数据：使用年数为40年：最大腐蚀量外外表为0.03mm,内外表为0.15mm,年腐蚀率为0.004mm/年使用年数为54年：最大腐蚀量外外表为0.04mm,内外表为0.15mm,年腐蚀率为0.002mm/年根据调查试验数据得出腐蚀速度都在0.01mm/年，从而确定了铜管是具有极好耐腐蚀的特性。5整理ppt抗腐蚀性能------铜管铜管被广泛使用于复杂的水疗系统〔温泉之乡-日本〕例如：远田温泉萝卜花〔宫城县〕秋保温泉佐勘宾馆〔宫城县〕伊香保温泉天坊宾馆〔群马县〕四万温泉〔群马县〕月冈温泉泉庆宾馆〔新岛县〕伊豆长冈温泉天坊宾馆〔冈井县〕长岛温泉花水木宾馆〔三重县〕冲绳皇家宾馆〔冲绳县〕……在中国：深圳东部华侨城希尔顿三亚温泉度假村……6整理ppt抗腐蚀性能------不锈钢理解误区：现在国内有一种认识误区，认为不锈钢是不会被腐蚀的。其实不锈钢是指在大气及弱腐蚀介质中耐蚀的钢。腐蚀速率小于0.01mm/年的，认为是“完全耐蚀〞；腐蚀速率小于0.1/mm年的，认为是“耐蚀〞其实：不锈钢的主要腐蚀形式有均匀腐蚀〔外表腐蚀〕、点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀等。7整理ppt抗腐蚀性能------不锈钢均匀腐蚀：均匀腐蚀是指接触腐蚀介质的金属外表全部产生腐蚀的现象。均匀腐蚀使金属截面不断减少，对于被腐蚀的受力零件而言，会使其承受的真实应力逐渐增加，最终到达材料的断裂强度而发生断裂。点腐蚀：点腐蚀是指在金属材料外表大局部不腐蚀或腐蚀轻微，而分散发生高度的局部腐蚀，常见蚀点的尺寸小于1.0mm，深度往往大于外表孔径，轻者有较浅的蚀坑，严重的甚至形成穿孔。点腐蚀是金属外表局部钝化膜被腐蚀破坏所致。8整理ppt抗腐蚀性能------不锈钢缝隙腐蚀：缝隙腐蚀是指在金属构件缝隙处发生斑点状或溃疡形的宏观蚀坑，这是局部腐蚀的一种。常发生在垫圈、铆接、螺钉联接的接缝处，搭接的焊接接头、阀座、堆积的金属片间等处。缝隙腐蚀主要是介质的电化学不均匀性而引起的。晶间腐蚀：晶间腐蚀是一种有选择性的腐蚀破坏，它与一般选择性腐蚀不同之处在于，腐蚀的局部性是显微尺度的，而宏观上不一定是局部的。此腐蚀集中发生在金属显微组织晶界并向金属材料内部深入，称之晶间腐蚀。受腐蚀严重的金属甚至形成粉末，从构件上脱落下来。这是一种危害性很大的腐蚀破坏。9整理ppt抗腐蚀性能------不锈钢应力腐蚀：应力腐蚀是指金属在某种特定环境与相应水平应力的共同作用下，以裂纹扩展方式发生的与腐蚀有关的断裂。20世纪60年代以来，许多不锈钢焊接构件因应力腐蚀断裂事故不断发生，断裂的模式是完全脆性的。在裂纹缓慢伸展过程中不出现任何其它的宏观症候，一旦到达瞬断截面立即快速断裂，往往造成灾难性事故，其危害性极大，因此，应当成为十分重视的课题。10整理ppt抗腐蚀性能------不锈钢活性氯离子的影响：造成不锈钢孔蚀的第二个因素是水中氯离子含量太高,氯离子是不锈钢的大敌,当溶液中氯离子的含量过高时,由于氯离子半径小,腐蚀性强,它能优先地吸附在不锈钢钝化膜上,把氯原子排挤掉,然后与钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物,结果在新露出的基底金属和原有的缺陷点上形成小蚀坑,这些小蚀坑仍然有再钝化的能力,假设再钝化的能力强,那么蚀坑不在扩大,呈开放式.当氯离子浓度过高不能及时钝化,氯离子继续反响,只要介质中含有一定量的氯离子,便可以产生局部腐蚀,使蚀坑开展成为蚀孔.这种情况在热水系统中尤为常见。11整理ppt抗腐蚀性能------不锈钢电化学腐蚀：众所周知，电化学腐蚀是因为不同的金属由于电位差不同而在水中形成的腐蚀现象。不锈钢主要元素为除了组成钢的根本元素铁以外，对不锈钢的性能与组织影响最大的元素是：碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、氮、铜、钴等，众多的金属元素导致的电位差全部依赖铬发挥作用，铬在金属外表形成氧化膜防止氧原子渗入，而这一薄膜一旦遭到破坏，那么不锈钢就失去了“不锈〞的功能。例如温度、外力、切割、化学破坏等。这些任何一种外在的因素在实际使用中是非常常见的，因此不锈钢的“不锈〞理论在任何工程中都是不能实现的。12整理ppt使用寿命------铜管几千年的文明历史证明：“永恒的金属〞古埃及人称铜为ａｎｋｈ，意为“永恒的生命〞，这是一个名副其实的名字。从我们的祖先用铜制造钱币、容器、工具和原始武器，到现代用铜生产计算机、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ传输缆线、电子对撞机、超导电缆等高科技产品的重要零部件，铜都充当着不可缺少的角色。而在现代住宅中，细心的人都会发现，北京协和医院、上海外滩的警容建筑群、西郊宾馆和其他年代悠久的别墅，全部都是采用铜水管。历经七八十年沧海桑田，但那儿的铜管依然完好并正常使用着，铜再次以自己特有的优越性成为本世纪“永恒的金属〞。13整理ppt使用寿命------不锈钢理论需要时间验证：不锈钢作为近代钢铁生产技术的延伸，凭借其特殊的性能被广泛使用在不同的工业领域，而作为民用输水系统的管道使用也就是近几年的事，由于不锈钢种类繁多，至于何种材质能够满足输水系统复杂多变的工况至今尚无定论。目前，国内众多厂家仅根据臆测或理论数值确定其使用年限是没有可信度的，因此不锈钢水管的使用年限有的时间的检验。14整理ppt连接方式------铜管趋于完美的连接技术：成熟的铜管连接是钎焊技术，此种技术历经了百余年的更新，无论对于管材或配件本身的生产技术都作出相应的提高，今天的铜管连接技术在全球被广泛采用，因为这种技术已经趋于完美且本钱最低。当然，目前铜管连接技术的革新为最求简便也有开展压接技术，但是此技术目前只能在小范围内有条件的使用，并且同时新技术增加了产品的造价。15整理ppt连接方式------不锈钢所谓新技术层出不穷：目前市场不锈钢水管的连接技术主要有：1、焊接〔传统的氩弧焊，需要专业工人〕2、卡套〔橡胶密封的机械式连接，性能不稳定，适用尺寸小〕3、压接〔橡胶密封，配件工艺要求高，本钱高，适用尺寸小〕上述不锈钢的连接技术目前在市场上多为并存，因为任何一种连接技术都不能完全满足工程需求，况且这些新技术目前只是在试用阶段，还没有一个严格的标准及标准来指导其应用。以压接技术为例：16整理ppt连接方式------不锈钢不锈钢的压接技术：不锈钢的管配件的选择是非常有限的,目前在国内的水暖市场很难买到匹配的管件,卡压和亚弧焊型的配件价格昂贵。在市场的机械卡压件的价格通常是普通钎焊铜配件的15倍甚至更高。最为重要的是卡压件和卡套件中的O型密封橡胶圈，国外好的O型密封橡胶圈是采用固化高分子聚合材料EPDM，完全固化的EPDM耐温在-50-+100°C,耐臭氧，耐紫外线，寿命通常在20年。目前国内的卡压管件厂家所采用的是国产氯化O型丁基橡胶圈，其抗老化寿命是低于EPDM，同时它的缺点是硫化速度慢，粘着力差，抗蠕变性能和耐温性能也不如EPDM，寿命在8到10年左右17整理ppt施工技术------铜管技术普及：由于铜管使用广泛，无论是建筑的水系统、空调系统，每一个建筑承包商或家电维修商都具备能够焊接铜管的技术工人，任何一个有经验的管道工都可以独立操作，因此对于铜管的焊接质量及本钱控制是最有效的。今天，在中国的国际铜协与NIBCO一起致力于铜管技术的推广，使得群众更加了解使用铜管的便利与实惠。18整理ppt施工技术------不锈钢施工技术受产品质量制约：不锈钢的工程技术取决去配件的类别主要问题如下：1、焊接技术氩弧焊接需要专用设备，专业技术工人，施工效率低本钱高。高温焊接改变了不锈钢的物理性能，导致接口易腐蚀。2、卡套技术施工便利，但是此项连接技术存在许多弊端，不能在工程中使用，比较适合局部维修使用。使用的尺寸有限，一般为DN50以下。3、压接技术压接配件是目前不锈钢管材市场常见的施工技术，施工便利，但此项技术目前还在开展阶段，配件的生产本钱过高，密封的可靠性低，能使用的尺寸有限，一般为DN50以下，因此压接技术仅适合有条件的局部使用。19整理ppt物理性能------铜管完美的物理性能、极高的承压特性：众所周知，铜具有很好的韧性，便于现场切割，铜管的抗屈服强度为300MPA以下而半硬质或软质铜管更加可以随意弯曲。铜管具有良好的延展性，所以铜管的生产工艺为无缝冷拉伸，因此造就了铜管可以以极小的壁厚承受很高的压力，以美标M型DN15铜管为例，壁厚为0.71mm，但承受的极限压力为423KG。铜管应用在超高层建筑国内外已经十分常见，如：上海金茂大厦台湾101大厦深圳地王大厦等20整理ppt物理性能------不锈钢作为水管，不锈钢的物理性能弊大于利不锈钢水管目前在市场主要有304#与316#两种牌号，采用不锈钢带对焊成型的有缝管。而且未进行固溶处理，在焊缝处因贫铬而易腐蚀。不锈钢的屈服强度很高，平均屈服强度根据牌号从540Mpa到690Mpa但是，高强度钢在力学指标上的表现并不能证明适用于各个领域都是优点。例如在给排水管道安装，过高的强度导致施工非常困难，现场工人很难切割和更换配件，要使用砂轮机，而且砂轮机切割下来的铁屑也非常容易粘附在管道外表，氧化后会产生局部锈蚀。同时过高的强度也不利于管道的弯曲铺设，如果管道在检修发现某一段出现问题，不锈钢配件和管道就很难更换了，安装效率低是显而易见。21整理ppt水质卫生------铜管铜的卫生性能主要表达在以下方面：1、自主灭菌：铜离子可以快速消灭军团菌已被多数知悉且此特性是在热水管道及容器系统中唯一便利及有效的方法，所以针对40-60度军团菌最易滋生的热水环境下，使用铜管最为有效。铜对于大肠杆菌的抑制力在99%以上。2、高纯度的铜水管符合国际NSF认证，在中国同样符合卫生输配水条例之规定。3、最新的实验说明铜对于冠状病毒SARS有明显的抑制作用。〔中科院武汉病毒研究所与2004-2005年针对紫铜、黄铜、铝、不锈钢、塑料所作实验〕22整理ppt水质卫生------不锈钢不锈钢更适应食品工艺系统不锈钢作为一个多种元素合成的金属，其在水中的电化学腐蚀是不可防止的，这就导致不锈钢的卫生性能不如铜管，一国内的卫生输配水条例规定检测304#不锈钢，其主要超标元素为铅、镍、锡、锑；抗菌不锈钢Q/TBS-001超标指标是溶解性总固体、铅、汞、铁、镍、锡、锑。当然，不锈钢在某些食品加工处理工艺系统有比铜管优越的性能是不可无视的。但作为给水系统，全世界使用最多的还是铜管。23整理ppt水质卫生------不锈钢铬的喜与忧：铬是生物体所必须的微量元素之一。天然水中一般不含铬，海水中铬的平均浓度为0.05ug/L。污染源主要是含铬的矿石加工，金属外表处理，印染，照相材料等行业。铬的毒性与其存在状态有极大的关系，六价铬具有强烈的毒性，比三价铬高出100倍,是强烈的致癌物质，六价铬可以在水中积蓄具有强烈的氧化性，对于人体皮肤和粘膜有剧烈的腐蚀性。24整理ppt环境保护------铜管铜是绿色环保的产品的环保性能需要从生产环节到使用环节及回收再循环生产的全部过程综合衡量。铜的原料自矿石提炼至成品电解铜的过程简单，尘本低廉，而电解铜生产至铜管每吨成品的加工费才几千元，生产消耗低，节能环保。铜管的使用过程由于没有任何可见的消耗，所以没有环境污染。所有的铜都是100%可以再回收的，且再生产本钱比期初更为低廉。目前，世界大约有40%的用铜是来自回收原料，随着时间的推移，再生铜的利用比例将越来越高。25整理ppt环境保护------不锈钢减小污染有待于生产技术革新众所周知，钢铁厂的生产污染环境是有目共睹的，所以国家三令五申要求各地关闭小型污染钢厂，还给百姓一个清洁的环