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不锈钢管与铜管的对比

前言很多五星级酒店的标准中要求供水系统需采用铜管,但由于成本及市场原因,现在越来愈多的酒店也接受采用不锈钢管,本文主要就铜管和不锈钢管管材做技术上的比较,供参考。一、铜管与不锈钢管管材比较现从材料的物理性能、卫生性能、耐腐蚀性能、经济价值等方面进行比较。1、物理性能的比较抗拉强度的比较:以常用的

  前言

  很多五星级酒店的标准中要求供水系统需采用铜管,但由于成本及市场原因,现在越来愈多的酒店也接受采用不锈钢管,本文主要就铜管和不锈钢管管材做技术上的比较,供参考。

  一、铜管与不锈钢管管材比较

  现从材料的物理性能、卫生性能、耐腐蚀性能、经济价值等方面进行比较。

  1、物理性能的比较

  抗拉强度的比较:

  以常用的304材质的薄壁不锈钢管为例,其抗拉强度为530~750Mpa,是镀锌管的2倍,铜管的3倍。因此,薄壁不锈钢管比铜管壁厚可以做到更薄(0.6MM),符合节约材料的国家产业政策,又有强度的保证,并能达到减少建筑物的承重目的。

  导热率的比较:

  薄壁不锈钢管的导热率为15 W/m℃(100℃),是碳钢管的1/4,铜管的1/23。薄壁不锈钢管由于保温性能好,特别适用于热水输送,无论是保温层的厚度,还是保温结构的施工、维修费用等,薄壁不锈钢管都有较好的经济性。

  热膨胀系数的比较:

  薄壁不锈钢管的平均热膨胀系数为0.017mm/(m℃),与铜管较接近,输送热水应选用金属管为宜。

  薄壁不锈钢管与铜管物理性能比较?

  

  薄壁不锈钢管进行内外精光处理后内壁光洁,管内壁的当量粗糙度Ks为0.00152mm,比铜管小。

  因此,使用薄壁不锈钢管水流量更大,水流更加畅通,耐腐蚀能力更好,有效降低噪音。

  薄壁不锈钢管与铜管流量比较?

  (单位L/min)

  

  2、卫生性能的比较

  不锈钢水管杜绝了“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。

  铜管易腐蚀产生铜绿,这一点是众所周知的。

  铜管存在铜过量问题、腐蚀造成的蓝绿水产生的腐蚀性苦涩异味,还有结垢现象。铜管中发生的“铜绿”,主要成份是碳酸铜、氢氧化铜化合物[cuco3.cu(on)2]和硫酸铜(cuso4),易风化易溶于水,虽然能抑制真菌作用,但对细菌作用较差、有毒也作杀虫剂用,对人体内粘膜有收敛、刺激和腐蚀作用。

  能引起反射性呕吐,对肠道有较强的刺激作用,现代医学研究表明,饮用铜过量过高的水(无论是否达到蓝绿水的程度)对健康有极大的危害。

  3、耐腐蚀性能的比较

  因为薄壁不锈钢管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三氧化二铬(Cr2O3),有效阻止氧化反应的进一步发生,而铜管钝化能力很小,这就是铜管耐腐蚀性能远远不及薄壁不锈钢管材的关键原因。

  在使用铜管时,需要对水的化学成分及速度进行控制,否则会造成管材的腐蚀,例如铜管在PH< 6.5或余氯含量>70ppm的水中腐蚀大幅增加,软水也会导致腐蚀增加。在使用铜管时水速不应超过2米/秒,否则腐蚀速度将明显增加。

  当流速达到2米/秒时,铜管腐蚀程度为薄壁不锈钢管的3倍左右,而当流速大于6米/秒时,其腐蚀程度将是薄壁不锈钢管的20倍之多。

  

  另外,铜管表面也容易腐蚀,如上图。

  薄壁不锈钢管与铜管等耐腐蚀性能比较?

  

  4、经济价值的比较

  位于美国纽约的克萊斯勒大廈(Chrysler Building),它建于1926年~1931年,楼高318.9米共有77层,它是全球第一栋将不锈钢材料运用在外观的建筑。

  虽然它地处沿海和受污染的环境,但它上面的不锈钢历经80载岁月却依然熠熠生辉,而其间只进行过两次清洗。

  从纽约的克萊斯勒大廈、吉隆坡的双子塔到全不锈钢外壳打造的洛杉矶迪斯尼音乐厅、英国伦敦滑铁卢火车站;从15万平方米的屋顶、452米高的塔身,到精致的装饰件和小巧的结构件,不锈钢作为最具可持续性的绿色建筑材料,在世界各地散发着一般材料所不具备的独特魅力。

  这些正是见证不锈钢材料永恒特性的绝好案例。

  (上面这几段话是厂家提供的,大猩猩没这么好的文笔,哈哈哈)

  从国内外的薄壁不锈钢管使用状况分析,薄壁不锈钢管水管的使用寿命与建筑物同寿命,与铜管相当。

  薄壁不锈钢理论重量计算公式:

  每米重量=(外径-厚度)×厚度×圆周率×密度÷1000

  薄壁不锈钢管、铜管每米理论重量比较?

  

  薄壁不锈钢管、铜管等使用寿命比较?

  

  管材的价格比较:由于铜原材料价格高,导致铜管价格最高,薄壁不锈钢管较铜管低约40%以上,因此薄壁不锈钢管的经济价值明显比铜管好。

  薄壁不锈钢管在水管的寿命周期成本较铜管低。

  因为薄壁不锈钢管水管一经使用,在100年内的寿命周期内不需要更换,而其他管材无法达到这么长的使用寿命,只要在建筑物70年的寿命期内更换一次,其综合成本将至少是薄壁不锈钢管水管初始投资的2~4倍。

  事实上,选用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最大优势所在。

  二、总结

  不锈钢管和铜管均属于优质给水金属管材,国外使用铜管作为给水管材较为普遍是由于在国外铜的价格相对也较便宜,在国外发展时间也较为悠久。

  随着国内不锈钢管材的发展,现较多国际品牌星级酒店亦采用不锈钢管。

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作者: zhaosf

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