21世纪建筑给水管节能环保型薄壁不锈钢管材及管件.doc

0 引言建筑业是国民经济支柱产业之一，应用新型建筑给水管材又是当今建筑领域的热点问题之一。借鉴国外成熟的应用经验，研制开发综合性能优越的管材和管件，对提高我国现代建筑的档次、改善供水水质、保障人民身体健康和节约水资源具有重要的意义。薄壁不锈钢管材和管件(简称不锈管)，经久耐用，外表精美，属节能环保产品，已被国内外工程界所公认。不锈管有压缩式管件等多种成熟的连接方式，安装简便，安全可靠，在减少壁厚降低成本方面，更具有开发和推广应用的意义。1 国外不锈管应用已趋普及［1］1.1 相应的标准国外应用薄壁的不锈管起始于上世纪60年代，目前，发达国家在建筑给水、水处理系统的应用日趋普遍。英国、德国、美国和日本都有不锈钢管的标准，也有ISO和DINEN的标准。美国根据净水法制定的AN-SI/NSF61-1997a国家标准/国家卫生基金国际标准，明确规定用于处理饮用水的金属材料仅不不锈钢和球墨铸铁。其它如加拿大卫生部、RvA(荷兰鉴定委员会)和世界卫生组织也确认了这一标准，现饮用水系统的管道和系统部件也以上述标准作为健康保证的基础，通过符合该标准要求的第一批材料有不锈钢AISI304、304L、316和316L。1.2 日本应用情况日本早在上世纪70年代初，由于管网中饮用水水质的不断恶化，开始在楼宇内安装使用了不锈钢管道，随后推广到埋地供水管道。1980年后的二十年间，东京地区历年更新给水管，目前已有80%以上住户将原进水管(住户与主管道之间的连接管)换成了不锈钢管，从而使管网漏损率下降了7.7%，节约了水资源。另外在水处理厂、水管桥和桥梁的添架管方面都应用也十分广泛。1.3 欧美各国应用情况欧美各国已广泛应用不锈钢管，美国底特律某体育场内给水系统，甚至包括各售货点的直饮水管路，全部采用了304不锈钢管。瑞典KarlsKoga市，经过十多年试验，埋地给水主管道正被316不锈钢管所替代。现不锈钢管已成为美国新建的1600多座城市废水处理厂(WWTP)的标准用材。2 国内不锈管发展概况2.1 问题的提出在建筑给水管系中，由于镀钢管已经结束了百年辉煌的历史，以铝塑管为代表的复合管和PE、PP-R等塑料管发展迅猛，但各种管材“还不同程度地存在着一些不足，远不能完全适应供水管系的需要和国家对饮用水有关水品质的要求”［2］。因此，有关专家预言：建筑给水管材最终将恢复到金属管的时代。根据国外的应用经验，在金属管中认定薄壁不锈钢为综合性能最好的管材之一。2.2 发展应用概况薄壁不锈管，国内于上世纪九十年代末才闻出，是当今管材领域中崭露头角的新生族，已大量应用于建筑给水和直饮水的管路。建设部非常重视这一新型管材，《薄壁不锈钢水管》的行业标准已于去年出台，管道工程技术规程正在拟定；以建筑冷(热)水用的不锈钢管管道安装国家建筑标准设计图集，建设部也于去年发文，正由同济大学负责主编。目前，浙江、广东、江苏、四川等地都有了专业厂家生产薄壁不锈管，产品已趋成熟期，因而，推广应用的时机也已成熟。2.3 不锈管连接方式2.3.1 常见的管件类型有压缩式、压紧式、推进式、焊接式及焊接与传统连接相结合的派出系列的连接方式，其原理、适用范围等详见表1。2.3.2 凡连接方式采用密封圈或密封垫的，其材质大多选择硅橡胶、丁腈橡胶和三元乙丙橡胶等，且应符合对热水输送管橡胶密封圈材料的国家标准。2.4 国内市场看好2.4.1 建筑给水管道需求大根据《建筑事业“九五”计划和2010年远景目标纲要》测算，2001-2010年间，每年管材需求量为50-60万km，其中住宅建筑室内冷热水管需求量为40万km［3］。随着不锈钢管等新型给水管的开发，对提高城市现代建筑的档次，意义重大。2.4.2 管道直饮水发展迅速随着国民经济的发展，管道直饮水在国内深圳、上海等城市发展迅速，经济发达的中等城市也积极规划直赶而上。在直饮水管道中，不锈管系无疑是首屈一指的。因为开始富裕的中国人民，“健康第一”是人们共同关注的话题，目前国内上档次的宾馆，都已配置或正在配置管道直饮水。深圳等城市的主要活动中心有免费饮水系统，“街头渴了不要紧，只需弯腰就能饮”的公益项目也已在宁波等城市实施，这些管路都采用不锈钢管作为健康的保证。2.4.3 国产替代进口前途广深圳市自来水集团公司曾在梅林一村25栋高层住宅和滨海社区10栋住宅楼的管道直饮水项目中，使用了日本的卡压式薄壁不锈钢管材及管件，该公司现又在深圳万科集团金色家园二期4栋36层、彩田新村14栋26-28层公寓的管道直饮水项目中，安装了国产的压缩式薄壁不锈钢管材及管件，开创了以国产替代进口的先例。3 不锈管的性能与特点3.1 力学性能，见表23.3 耐蚀性能3.3