銅管與不銹鋼管的比較

銅管與不銹鋼管NIBCO多年從事管道方面的研究，尤其在銅水管的應(yīng)用和特性方面。對于不銹鋼的一些觀點和看法，存在很大的片面和不實之處，本文愿意就以下內(nèi)容給與一一說明，希望能夠給收到此文的讀者一些更清晰的概念。原因：利用國人對國外有關(guān)標準、標準的不了解，杜撰所謂的對不銹鋼管有利的條文；利用某些物理性能的比較貶低銅管，而事實上，銅管的這些性能已遠遠到達水管道的要求，而不銹鋼管的這些所謂更優(yōu)性能實屬浪費。1整理ppt銅管與不銹鋼管------比較類別抗腐蝕性能使用壽命連接方式施工技術(shù)物理性能水質(zhì)衛(wèi)生環(huán)境保護市場使用率2整理ppt抗腐蝕性能------銅管幾千年的文明歷史證明：早在古埃及就有發(fā)現(xiàn)使用銅作為輸水管道，歷經(jīng)幾千年的開展，銅水管的生產(chǎn)工藝已經(jīng)提升到一個完美的極限?，F(xiàn)在的銅水管的銅含量已經(jīng)提升至99.90%以上，使用無縫拉伸技術(shù)生產(chǎn)，使得其在抗腐蝕性能方面到達金屬管材的極限。而相配套的管件亦同樣到達并超過上述性能。3整理ppt抗腐蝕性能------銅管惡劣環(huán)境下的銅：“保護膜〞長時間在室外環(huán)境中與城市大氣中含有的硫磺化合物接觸而在銅的外表形成的美麗的綠色保護膜。主要成分是堿性碳酸銅，是銅和硫磺化合物反響生成的硫化銅繼續(xù)氧化形成的物質(zhì)。因為大氣里硫磺化合物含量缺乏，導(dǎo)致氧化無法進行而在銅的外表形成暗紅色的保護膜。在海岸地帶含有堿性碳酸銅的銅綠，因其具有美麗的色調(diào)而被用來作為屋檐的著色。4整理ppt抗腐蝕性能------銅管耐電化學(xué)腐蝕：今日的銅水管材質(zhì)的銅含量已經(jīng)高達99.90%以上，如此高純度的材質(zhì)使得銅水管在水系統(tǒng)中完全不存在電化學(xué)腐蝕問題，銅管也是所有金屬管材中唯一具有耐電化學(xué)腐蝕的管材，這一特性是經(jīng)歷百余年歷史考驗。日本金澤市的主要市政供水管道都是銅管，始建于與1938年，經(jīng)歷數(shù)十年的歲月滄桑至今依然完好，現(xiàn)在調(diào)查試驗得出了銅管的耐腐蝕數(shù)據(jù)：使用年數(shù)為40年：最大腐蝕量外外表為0.03mm,內(nèi)外表為0.15mm,年腐蝕率為0.004mm/年使用年數(shù)為54年：最大腐蝕量外外表為0.04mm,內(nèi)外表為0.15mm,年腐蝕率為0.002mm/年根據(jù)調(diào)查試驗數(shù)據(jù)得出腐蝕速度都在0.01mm/年，從而確定了銅管是具有極好耐腐蝕的特性。5整理ppt抗腐蝕性能------銅管銅管被廣泛使用于復(fù)雜的水療系統(tǒng)〔溫泉之鄉(xiāng)-日本〕例如：遠田溫泉蘿卜花〔宮城縣〕秋保溫泉佐勘賓館〔宮城縣〕伊香保溫泉天坊賓館〔群馬縣〕四萬溫泉〔群馬縣〕月岡溫泉泉慶賓館〔新島縣〕伊豆長岡溫泉天坊賓館〔岡井縣〕長島溫泉花水木賓館〔三重縣〕沖繩皇家賓館〔沖繩縣〕……在中國：深圳東部華僑城希爾頓三亞溫泉度假村……6整理ppt抗腐蝕性能------不銹鋼理解誤區(qū)：現(xiàn)在國內(nèi)有一種認識誤區(qū)，認為不銹鋼是不會被腐蝕的。其實不銹鋼是指在大氣及弱腐蝕介質(zhì)中耐蝕的鋼。腐蝕速率小于0.01mm/年的，認為是“完全耐蝕〞；腐蝕速率小于0.1/mm年的，認為是“耐蝕〞其實：不銹鋼的主要腐蝕形式有均勻腐蝕〔外表腐蝕〕、點腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕等。7整理ppt抗腐蝕性能------不銹鋼均勻腐蝕：均勻腐蝕是指接觸腐蝕介質(zhì)的金屬外表全部產(chǎn)生腐蝕的現(xiàn)象。均勻腐蝕使金屬截面不斷減少，對于被腐蝕的受力零件而言，會使其承受的真實應(yīng)力逐漸增加，最終到達材料的斷裂強度而發(fā)生斷裂。點腐蝕：點腐蝕是指在金屬材料外表大局部不腐蝕或腐蝕輕微，而分散發(fā)生高度的局部腐蝕，常見蝕點的尺寸小于1.0mm，深度往往大于外表孔徑，輕者有較淺的蝕坑，嚴重的甚至形成穿孔。點腐蝕是金屬外表局部鈍化膜被腐蝕破壞所致。8整理ppt抗腐蝕性能------不銹鋼縫隙腐蝕：縫隙腐蝕是指在金屬構(gòu)件縫隙處發(fā)生斑點狀或潰瘍形的宏觀蝕坑，這是局部腐蝕的一種。常發(fā)生在墊圈、鉚接、螺釘聯(lián)接的接縫處，搭接的焊接接頭、閥座、堆積的金屬片間等處。縫隙腐蝕主要是介質(zhì)的電化學(xué)不均勻性而引起的。晶間腐蝕：晶間腐蝕是一種有選擇性的腐蝕破壞，它與一般選擇性腐蝕不同之處在于，腐蝕的局部性是顯微尺度的，而宏觀上不一定是局部的。此腐蝕集中發(fā)生在金屬顯微組織晶界并向金屬材料內(nèi)部深入，稱之晶間腐蝕。受腐蝕嚴重的金屬甚至形成粉末，從構(gòu)件上脫落下來。這是一種危害性很大的腐蝕破壞。9整理ppt抗腐蝕性能------不銹鋼應(yīng)力腐蝕：應(yīng)力腐蝕是指金屬在某種特定環(huán)境與相應(yīng)水平應(yīng)力的共同作用下，以裂紋擴展方式發(fā)生的與腐蝕有關(guān)的斷裂。20世紀60年代以來，許多不銹鋼焊接構(gòu)件因應(yīng)力腐蝕斷裂事故不斷發(fā)生，斷裂的模式是完全脆性的。在裂紋緩慢伸展過程中不出現(xiàn)任何其它的宏觀癥候，一旦到達瞬斷截面立即快速斷裂，往往造成災(zāi)難性事故，其危害性極大，因此，應(yīng)當(dāng)成為十分重視的課題。10整理ppt抗腐蝕性能------不銹鋼活性氯離子的影響：造成不銹鋼孔蝕的第二個因素是水中氯離子含量太高,氯離子是不銹鋼的大敵,當(dāng)溶液中氯離子的含量過高時,由于氯離子半徑小,腐蝕性強,它能優(yōu)先地吸附在不銹鋼鈍化膜上,把氯原子排擠掉,然后與鈍化膜中的陽離子結(jié)合成可溶性氯化物,結(jié)果在新露出的基底金屬和原有的缺陷點上形成小蝕坑,這些小蝕坑仍然有再鈍化的能力,假設(shè)再鈍化的能力強,那么蝕坑不在擴大,呈開放式.當(dāng)氯離子濃度過高不能及時鈍化,氯離子繼續(xù)反響,只要介質(zhì)中含有一定量的氯離子,便可以產(chǎn)生局部腐蝕,使蝕坑開展成為蝕孔.這種情況在熱水系統(tǒng)中尤為常見。11整理ppt抗腐蝕性能------不銹鋼電化學(xué)腐蝕：眾所周知，電化學(xué)腐蝕是因為不同的金屬由于電位差不同而在水中形成的腐蝕現(xiàn)象。不銹鋼主要元素為除了組成鋼的根本元素鐵以外，對不銹鋼的性能與組織影響最大的元素是：碳、鉻、鎳、錳、硅、鉬、鈦、鈮、氮、銅、鈷等，眾多的金屬元素導(dǎo)致的電位差全部依賴鉻發(fā)揮作用，鉻在金屬外表形成氧化膜防止氧原子滲入，而這一薄膜一旦遭到破壞，那么不銹鋼就失去了“不銹〞的功能。例如溫度、外力、切割、化學(xué)破壞等。這些任何一種外在的因素在實際使用中是非常常見的，因此不銹鋼的“不銹〞理論在任何工程中都是不能實現(xiàn)的。12整理ppt使用壽命------銅管幾千年的文明歷史證明：“永恒的金屬〞古埃及人稱銅為ａｎｋｈ，意為“永恒的生命〞，這是一個名副其實的名字。從我們的祖先用銅制造錢幣、容器、工具和原始武器，到現(xiàn)代用銅生產(chǎn)計算機、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ傳輸纜線、電子對撞機、超導(dǎo)電纜等高科技產(chǎn)品的重要零部件，銅都充當(dāng)著不可缺少的角色。而在現(xiàn)代住宅中，細心的人都會發(fā)現(xiàn)，北京協(xié)和醫(yī)院、上海外灘的警容建筑群、西郊賓館和其他年代悠久的別墅，全部都是采用銅水管。歷經(jīng)七八十年滄海桑田，但那兒的銅管依然完好并正常使用著，銅再次以自己特有的優(yōu)越性成為本世紀“永恒的金屬〞。13整理ppt使用壽命------不銹鋼理論需要時間驗證：不銹鋼作為近代鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的延伸，憑借其特殊的性能被廣泛使用在不同的工業(yè)領(lǐng)域，而作為民用輸水系統(tǒng)的管道使用也就是近幾年的事，由于不銹鋼種類繁多，至于何種材質(zhì)能夠滿足輸水系統(tǒng)復(fù)雜多變的工況至今尚無定論。目前，國內(nèi)眾多廠家僅根據(jù)臆測或理論數(shù)值確定其使用年限是沒有可信度的，因此不銹鋼水管的使用年限有的時間的檢驗。14整理ppt連接方式------銅管趨于完美的連接技術(shù)：成熟的銅管連接是釬焊技術(shù)，此種技術(shù)歷經(jīng)了百余年的更新，無論對于管材或配件本身的生產(chǎn)技術(shù)都作出相應(yīng)的提高，今天的銅管連接技術(shù)在全球被廣泛采用，因為這種技術(shù)已經(jīng)趨于完美且本錢最低。當(dāng)然，目前銅管連接技術(shù)的革新為最求簡便也有開展壓接技術(shù)，但是此技術(shù)目前只能在小范圍內(nèi)有條件的使用，并且同時新技術(shù)增加了產(chǎn)品的造價。15整理ppt連接方式------不銹鋼所謂新技術(shù)層出不窮：目前市場不銹鋼水管的連接技術(shù)主要有：1、焊接〔傳統(tǒng)的氬弧焊，需要專業(yè)工人〕2、卡套〔橡膠密封的機械式連接，性能不穩(wěn)定，適用尺寸小〕3、壓接〔橡膠密封，配件工藝要求高，本錢高，適用尺寸小〕上述不銹鋼的連接技術(shù)目前在市場上多為并存，因為任何一種連接技術(shù)都不能完全滿足工程需求，況且這些新技術(shù)目前只是在試用階段，還沒有一個嚴格的標準及標準來指導(dǎo)其應(yīng)用。以壓接技術(shù)為例：16整理ppt連接方式------不銹鋼不銹鋼的壓接技術(shù)：不銹鋼的管配件的選擇是非常有限的,目前在國內(nèi)的水暖市場很難買到匹配的管件,卡壓和亞弧焊型的配件價格昂貴。在市場的機械卡壓件的價格通常是普通釬焊銅配件的15倍甚至更高。最為重要的是卡壓件和卡套件中的O型密封橡膠圈，國外好的O型密封橡膠圈是采用固化高分子聚合材料EPDM，完全固化的EPDM耐溫在-50-+100°C,耐臭氧，耐紫外線，壽命通常在20年。目前國內(nèi)的卡壓管件廠家所采用的是國產(chǎn)氯化O型丁基橡膠圈，其抗老化壽命是低于EPDM，同時它的缺點是硫化速度慢，粘著力差，抗蠕變性能和耐溫性能也不如EPDM，壽命在8到10年左右17整理ppt施工技術(shù)------銅管技術(shù)普及：由于銅管使用廣泛，無論是建筑的水系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)，每一個建筑承包商或家電維修商都具備能夠焊接銅管的技術(shù)工人，任何一個有經(jīng)驗的管道工都可以獨立操作，因此對于銅管的焊接質(zhì)量及本錢控制是最有效的。今天，在中國的國際銅協(xié)與NIBCO一起致力于銅管技術(shù)的推廣，使得群眾更加了解使用銅管的便利與實惠。18整理ppt施工技術(shù)------不銹鋼施工技術(shù)受產(chǎn)品質(zhì)量制約：不銹鋼的工程技術(shù)取決去配件的類別主要問題如下：1、焊接技術(shù)氬弧焊接需要專用設(shè)備，專業(yè)技術(shù)工人，施工效率低本錢高。高溫焊接改變了不銹鋼的物理性能，導(dǎo)致接口易腐蝕。2、卡套技術(shù)施工便利，但是此項連接技術(shù)存在許多弊端，不能在工程中使用，比較適合局部維修使用。使用的尺寸有限，一般為DN50以下。3、壓接技術(shù)壓接配件是目前不銹鋼管材市場常見的施工技術(shù)，施工便利，但此項技術(shù)目前還在開展階段，配件的生產(chǎn)本錢過高，密封的可靠性低，能使用的尺寸有限，一般為DN50以下，因此壓接技術(shù)僅適合有條件的局部使用。19整理ppt物理性能------銅管完美的物理性能、極高的承壓特性：眾所周知，銅具有很好的韌性，便于現(xiàn)場切割，銅管的抗屈服強度為300MPA以下而半硬質(zhì)或軟質(zhì)銅管更加可以隨意彎曲。銅管具有良好的延展性，所以銅管的生產(chǎn)工藝為無縫冷拉伸，因此造就了銅管可以以極小的壁厚承受很高的壓力，以美標M型DN15銅管為例，壁厚為0.71mm，但承受的極限壓力為423KG。銅管應(yīng)用在超高層建筑國內(nèi)外已經(jīng)十分常見，如：上海金茂大廈臺灣101大廈深圳地王大廈等20整理ppt物理性能------不銹鋼作為水管，不銹鋼的物理性能弊大于利不銹鋼水管目前在市場主要有304#與316#兩種牌號，采用不銹鋼帶對焊成型的有縫管。而且未進行固溶處理，在焊縫處因貧鉻而易腐蝕。不銹鋼的屈服強度很高，平均屈服強度根據(jù)牌號從540Mpa到690Mpa但是，高強度鋼在力學(xué)指標上的表現(xiàn)并不能證明適用于各個領(lǐng)域都是優(yōu)點。例如在給排水管道安裝，過高的強度導(dǎo)致施工非常困難，現(xiàn)場工人很難切割和更換配件，要使用砂輪機，而且砂輪機切割下來的鐵屑也非常容易粘附在管道外表，氧化后會產(chǎn)生局部銹蝕。同時過高的強度也不利于管道的彎曲鋪設(shè)，如果管道在檢修發(fā)現(xiàn)某一段出現(xiàn)問題，不銹鋼配件和管道就很難更換了，安裝效率低是顯而易見。21整理ppt水質(zhì)衛(wèi)生------銅管銅的衛(wèi)生性能主要表達在以下方面：1、自主滅菌：銅離子可以快速消滅軍團菌已被多數(shù)知悉且此特性是在熱水管道及容器系統(tǒng)中唯一便利及有效的方法，所以針對40-60度軍團菌最易滋生的熱水環(huán)境下，使用銅管最為有效。銅對于大腸桿菌的抑制力在99%以上。2、高純度的銅水管符合國際NSF認證，在中國同樣符合衛(wèi)生輸配水條例之規(guī)定。3、最新的實驗說明銅對于冠狀病毒SARS有明顯的抑制作用?！仓锌圃何錆h病毒研究所與2004-2005年針對紫銅、黃銅、鋁、不銹鋼、塑料所作實驗〕22整理ppt水質(zhì)衛(wèi)生------不銹鋼不銹鋼更適應(yīng)食品工藝系統(tǒng)不銹鋼作為一個多種元素合成的金屬，其在水中的電化學(xué)腐蝕是不可防止的，這就導(dǎo)致不銹鋼的衛(wèi)生性能不如銅管，一國內(nèi)的衛(wèi)生輸配水條例規(guī)定檢測304#不銹鋼，其主要超標元素為鉛、鎳、錫、銻；抗菌不銹鋼Q/TBS-001超標指標是溶解性總固體、鉛、汞、鐵、鎳、錫、銻。當(dāng)然，不銹鋼在某些食品加工處理工藝系統(tǒng)有比銅管優(yōu)越的性能是不可無視的。但作為給水系統(tǒng)，全世界使用最多的還是銅管。23整理ppt水質(zhì)衛(wèi)生------不銹鋼鉻的喜與憂：鉻是生物體所必須的微量元素之一。天然水中一般不含鉻，海水中鉻的平均濃度為0.05ug/L。污染源主要是含鉻的礦石加工，金屬外表處理，印染，照相材料等行業(yè)。鉻的毒性與其存在狀態(tài)有極大的關(guān)系，六價鉻具有強烈的毒性，比三價鉻高出100倍,是強烈的致癌物質(zhì)，六價鉻可以在水中積蓄具有強烈的氧化性，對于人體皮膚和粘膜有劇烈的腐蝕性。24整理ppt環(huán)境保護------銅管銅是綠色環(huán)保的產(chǎn)品的環(huán)保性能需要從生產(chǎn)環(huán)節(jié)到使用環(huán)節(jié)及回收再循環(huán)生產(chǎn)的全部過程綜合衡量。銅的原料自礦石提煉至成品電解銅的過程簡單，塵本低廉，而電解銅生產(chǎn)至銅管每噸成品的加工費才幾千元，生產(chǎn)消耗低，節(jié)能環(huán)保。銅管的使用過程由于沒有任何可見的消耗，所以沒有環(huán)境污染。所有的銅都是100%可以再回收的，且再生產(chǎn)本錢比期初更為低廉。目前，世界大約有40%的用銅是來自回收原料，隨著時間的推移，再生銅的利用比例將越來越高。25整理ppt環(huán)境保護------不銹鋼減小污染有待于生產(chǎn)技術(shù)革新眾所周知，鋼鐵廠的生產(chǎn)污染環(huán)境是有目共睹的，所以國家三令五申要求各地關(guān)閉小型污染鋼廠，還給百姓一個清潔的環(huán)