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生活热水管材铜管、不锈钢管、CPVC管比较

目前在生活热水管材市场上,各种产品比较丰富。管材是影响室内生活热水水质的重要因素之一。管材的选择需要掌握其特性与适用要求,作出合理地选择。本文中对目前应用比较广泛的三种热水管材铜管、不锈钢管、塑料(CPVC)管进行比较,通过管道的连接工艺,管材自身的物理性质,耐腐蚀性、微生物等多方面特点进行对比。

 锚牌日标PVC管材

锚牌日标PVC管材


 各热水管材的性能特点


铜管道

 (1)铜管道常规公称直径有DN15~DN250,系统工作压力为1.0MPa、1.6MPa。有承插式钎焊接、卡套式连接、压接、螺纹连接等多种连接方式。

 (2)铜管道具有经久耐用,可在不同的环境中长期使用,使用寿命约为镀锌钢管的3-4倍,机械性能好,耐压强度高,同时韧性好,延展性也高,具有优良的抗振、抗冲击性能等特点。


薄壁不锈钢管

 (1)薄壁不锈钢管(304、316不锈钢)公称直径有DN15~DN250,系统工作压力为1.0MPa、1.6MPa。有卡压式连接、环压式连接、承插氩弧焊、沟槽式连接等多种连接方式。

 (2)薄壁不锈钢管具有重量轻、不变形,耐流速腐蚀,自我钝化等特点。


氯化聚氯乙烯PVC-C管

(1)PVC-C管公称直径有DN20~DN160,系统工作压力为1.0MPa,采用胶粘承插接口。

(2)PVC-C管道具有良好的阻燃性,保温性能佳,热膨胀小。抗震性好。具有优异的耐老化性和抗紫外线性能。自熄,耐火性好等特点。


 聚丙烯(PP-R)给水管

(1)PP-R公称外径:dn20~dn160,系统工作压力为1.0MPa,采用热熔连接。

(2)PP-R管具有耐热、保温性能好,安装方便且是永久性的连接。原料可回收,不会造成环境污染,易燃等特点。

 

各热水管材的腐蚀问题及管材对水质产生的影响


  铜管道

铜水管腐蚀问题及造成的影响:

(1)点腐蚀和溃腐蚀问题:资料显示:1989年,日本铜中心对63个建筑物中的冷水和热水管做了全面调查,得出的结论是在水流速慢的地方铜水管会发生点腐蚀,在水流大于1.5m/s时,被水流冲刷腐蚀严重,在水流速快的地方铜水管会发生溃腐蚀。以上调查还发现,铜水管内的流速、流量、水压、循环泵的运转周期、散发的溶解气体、管路形状等因素都可以引起铜管腐蚀发生,腐蚀分布率在5.7%--23%之间,水的流速造成腐蚀 

(2)软水质腐蚀问题:经调查,中国北方地区宾馆用热水铜管腐蚀严重,使用6-7年以后,中国铜水管开始出现严重腐蚀现象。据反映,是因为北方的硬水经过离子交换器以后变为软水,导致铜水管腐蚀更为严重。涉及到的北京的高级宾馆有:建国饭店、王府饭店、丽都假日饭店、京伦饭店等。《水工业工程设计手册建筑和小区给水排水》[1]中指出不稳定的水经软化后,重碳酸钙变为稳定性较好的重碳酸钠,此时水中的硬度减少了,但软水中的稳定指数说明,腐蚀性大大增加。北京某饭店的试验报告表明,由于水中的重碳酸盐存在,加热后失去稳定,使热水倾向于腐蚀。

(3) 氯离子含量高的水质会造成铜管腐蚀。

(4) 被腐蚀后的铜则会产生蓝水现象,对水质造成影响。

(5) 对于铜管路,如果已经发生锈蚀,点蚀的情况会随着氧含量的增加而加重。

  

不同温度、不同管材下,试验装置中细菌总数的测试结果


薄壁不锈钢管

(1) 不锈钢材料中含有铬、镍等元素,当铬、镍浸蚀在氧气中时,会在材料表面形成一层很薄的铬、镍氧化物保护,隔绝了材料与空气、水的接触。氧化物层在受到损害时能自我修复。具有极强的耐均匀腐蚀性能。

(2) 王睿[4]等人通过实验发现热水中氯化物对不锈钢管道会产生点腐蚀:经试验316L和316薄壁不锈钢在热水中的氯化物浓度宜≤ 200mg/L ,304L和304薄壁不锈钢在热水中的氯化物浓度宜≤ 75mg/L。

(3) 抗流速冲击腐蚀,详见上一节中与铜管道比较。

(4) 水中细菌及军团菌问题详见上一节中与铜管道比较。

(5) 溶解氧对不锈钢管道内壁形成保护层非常重要,能提高耐腐蚀性能,溶解氧浓度在3 mg / liter以上时,对不锈钢管道内壁形成保护层是有利的;含量6 - 8 mg / liter时,对不锈钢形成保护层是最有利的。

 

塑料管(PP-R管、CPVC管)

(1) 例如PEX等塑料水管在长期使用过程中,水管内壁会凝聚一层粘稠的杂质。在几个小时停止使用水以后,这种内壁的杂质会使水管中的水变质、发臭、滋生细菌。相较不锈钢管及铜管,PEx管也更易滋生军团菌,而与PEX管比较,CPVC管不易滋生细菌。

(2) 在Dick van der Kooij[2]等人所设试验模型其中回水的管道采用CPVC管,在第700天的测试中,CPVC管材上并没有发现军团菌, 《氯化聚氯乙烯(CPVC)冷热水管系统》[5]中介绍CPVC 管内细菌不易孳生,其实验水样中军团菌数测试量为PEX管的1/13,PP-R管的1/17,下图为中细菌在各水管中120天的生长情况。

(3)资料显示在非合金钢管道中,在pH 值 6-8,水温1-20 ° C的冷水条件下,溶解氧是电化学腐蚀的主要元凶,过高的溶解氧会促进细菌的滋生,尤其在塑料类有机材料管道中。

 

 结论

 1、热水管道应选用耐腐蚀、安装连接方便可靠、符合饮用水卫生要求及相关规范的的管材。

 2、热水管道从安全卫生角度考虑,宜优先选用不锈钢管、铜管、CPVC管等不易滋生细菌的管材。

 3、选用铜管的管道系统,应严格控制管道流速,管道系统不宜过大,应尽量减少热水循环安装结构方式。

4、 酒店等水质进行软化处理后热水系统不宜采用铜管。水质偏软,可溶固体总量小于300mg/l的水容易造成铜管腐蚀。

 5、 选用铜管管道热水系统,工作温度宜为50度,不宜过高。控制管道中氯浓度。

6、 选用不锈钢管道系统,应控制氯化物热水中含量:316不锈钢宜小于200mg/l ,304不锈钢宜小于75mg/l。

7、 CPVC管相较其他塑料排水管,不易滋生细菌。

 

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