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以下讓我們從幾個方面對5大類常用的給水管道材料不銹鋼管、銅管、鍍鋅管、復合管(包括鋼塑、鋁塑、銅塑和不銹鋼復合管等)及塑料管(包括PE、PPR、PVC等)進行比較。
強度比較
水工業(yè)最常使用的不銹鋼是304和316不銹鋼,它們能夠滿足絕大多數(shù)水處理和輸關條件。
304不銹鋼管的抗拉強度是鋼管的2倍,是銅管的3~4倍,塑料管的8~10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最重要的要求。在受到外力撞擊的情況下,不銹鋼水管漏水的可能性極小,而銅管和塑料管漏水率就比較高,管道易被施工或二次裝修損壞。國內幾大主要城市居對塑料水管投訴的主要原因是漏水,漏水的一個主要原因是塑料水管經(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。塑料管用于給水系統(tǒng)工作壓力均小于此值,無法勝任;復合管兩種材料膨脹系數(shù)差別大,如粘合不牢或溫度變化大時易產(chǎn)生離層;薄壁銅管承壓最大可達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,不少世界著名的建筑采用了不銹鋼供水主管道。如北京人民大會堂、中國眾多高樓如深圳京基100、遠大100層高樓等,奧運、亞運大運等項目,全國80%以上醫(yī)院,四星五星級酒店采用不銹鋼水管作為給水管道,如萬達集團全國所有酒店項目,富力、恒大,綠城、綠地、保利、萬科等酒店項目。世界著名的酒店管理公司如萬豪國際酒店集團公司、美國凱悅國際酒店集團、洲際酒店集團、希爾頓國際酒店集團、美國喜達屋集團、法國雅高酒店集團、香格里拉酒店集團、 凱賓斯基酒店集團都將不銹鋼管道或銅管道作為酒店工程標準。
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1.5倍,相比之下不銹鋼管具有熱脹冷縮緩慢的特點。塑料管膨脹系數(shù)過大是其致命弱點,不適合作熱水管。在環(huán)境溫度變化的條件下,塑料管易發(fā)生滲漏等安全隱患,尤其在隱蔽工程中危害更大。復合管存在兩種材料膨脹系數(shù)不一致的問題,兩種材料連接處易發(fā)生開裂,造成水管爆裂。
不銹鋼管的熱導率是銅管的1/25,是普通鋼管的1/4,特別適合熱水輸送,比銅管的保溫性能好得多。
耐腐蝕性能比較
不銹鋼管材最突出的優(yōu)勢之一是其優(yōu)異的耐腐蝕性能,在五種管材中是最佳的。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,這就是鍍鋅管的銅管耐腐蝕性能遠遠不及不銹鋼管材的關鍵原因。
不銹鋼不會像碳鋼那樣發(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,仍然保持極低的腐蝕速率,不超過0.003毫米/年,特別適合高樓供水。
不銹鋼一般不發(fā)生局部腐蝕,304不銹鋼可以耐受的氯化物含量達200ppm,316不銹鋼能夠耐受的氯化物含量可達1000ppm,這一結論基于暴露實驗數(shù)據(jù)并已得到使用經(jīng)驗的證實。
衛(wèi)生性能和環(huán)保性能的比較
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,不結垢,無有害物質析出,保持水質純凈,對人體健康無害。國外數(shù)十年使用實踐和不同國家的實驗室檢測均顯示;不銹鋼金屬元素的析出量比WHO和歐洲飲用水法令(世界各國的規(guī)定均參照這兩個標準)規(guī)定的標準值的5%還要低。其實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域數(shù)十年成功應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、人工關節(jié)和體內鋼釘?shù)?,并成為對潔凈度要求極度的半導體工業(yè)潔凈室的標準用材。隨著人們對水質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,輸送優(yōu)質飲水的最佳管材非不銹鋼莫屬。
不銹鋼管材具有最長的使用壽命。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。而復合管的壽命受主材壽命和熱膨脹的影響和限制,而且復合管由于是兩種材料復合在一起,發(fā)生結合層脫落的可能性很大,也影響壽命。塑料管的壽命在國內難以確定,很大程度上取決于生產(chǎn)工藝技術和原料質量,質量參差不齊,大企業(yè)優(yōu)質的管材最長可達25~30年,而偽劣管材壽命可能只有幾年。塑料管的老化問題比較突出,陽光、溫度、化學物質、機械因素、時間都會引起它的老化,老化的塑料在水壓的沖擊和水錘作用下易發(fā)生爆炸,使用壽命大大降低。此外熱熔連接法易使連接處漏水或材料劣化。
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