許 紅 (廣東省建筑科學研究院,廣東 廣州510530)
“21世紀,世界關注環保、可持續發展!”有關專家預言:建筑給水管最終將恢復到金屬管的時代。薄壁不銹鋼給水管強度高、抗腐蝕性能強、韌性好、抗振動沖擊和抗震性能優、低溫不變脆、輸水過程中不產生對人體有害的金屬析出物,具有安全可靠、衛生環保、經濟適用等特點。已被國內外工程實踐證明是給水系統綜合性能最好的、新型、節能和環保型的管材之一,將對改善水質、提高人們生活水平發揮巨大的作用,被稱為“21世紀真正的綠色管材”。
薄壁不銹鋼管的材料本身不含環境污染物(無鉛、無環境荷爾蒙),可無數次再生。具有無毒、不積垢、無腐蝕、不良滲出物,無異味和渾濁現象,可保持水質純凈衛生,可以達到國家直接飲用水質標準的要求,杜絕管路二次污染。能經受高達30m/s的高速水流,沖蝕、渦流、水錘不會造成任何影響;能大大降低給水管的滲漏率,節約水資源。終端水不會產生“黃水”、“藍水”、“臭水”或“隱患水”現象。長壽和美容都需要健康的水,所以美國根據凈水法制定的標準,明確規定用于飲用水的金屬材料僅為不銹鋼和球墨鑄鐵,并且得到了世界衛生組織的確認。
薄壁不銹鋼管抗拉強度高。根據CECS153:2003建筑給水薄壁不銹鋼管管道工程技術規程中規定:薄壁不銹鋼管抗拉強度≥520MPa,縱向延伸率≥35%,橫向延伸率≥25%。是鋼管的2倍,是銅管的3~4倍,塑料管的8~10倍。而且有良好的延展性和韌性,低溫不變脆;對沖撞能有很強的吸收能力(奧氏體不銹鋼變形時吸收的能量比碳鋼高2.5倍),抗震和抗沖擊性能強;具有優良的耐磨疲勞特性;較好的高溫強度,優良的防火和防熱輻射性能;加工容易,不銹鋼水管容易切割、成形和焊接;薄壁不銹鋼管的熱傳導率低(是鋼管的1/25,是鋼管的1/4),熱脹冷縮緩慢,所以薄壁不銹鋼管非常安全可靠,能很好地經受熱震動沖擊和熱脹冷縮,不漏水,不瀑裂,防火,抗地震。

表1 不同材質的給水管的產品安全使用年限比較
能夠用于各種水質,除消毒滅菌外,不需要對水質進行控制;無腐蝕和不良滲出物,無異味或渾濁問題。
薄壁不銹鋼管由于其化學性質穩定,所以具有優異的耐腐蝕性,能耐各種酸堿鹽溶液的沖擊。其機理是含有Cr-i元素的奧氏體晶體結構的鐵合金,其中Cr在空氣中易氧化,形成一層百萬分之2~3的鉻鐵氧化物[(CrFe)2O3]薄膜,稱之天然的鈍化膜。它堅韌、致密且穩定,如果受到機械損傷,也能在常溫狀態下,立即氧化恢復成新的鈍化膜。304材料能耐200mg/L氯化物的介質,一般自來水氯化物含量為50mg/L左右,使其使用壽命很長,實地腐蝕試驗數據表明,薄壁不銹鋼給水管使用壽命可達70年以上。
不過,在不銹鋼管施工與安裝中一定要注意不銹鋼管及管件與其它材料的電位差問題。在管材安裝時,如支吊架、管夾等一般都要求用橡膠或塑料與不銹鋼管絕緣以避免電化學腐蝕。在不銹鋼管與鍍鋅管連接時,一般加一銅接頭作為過渡,以抑制電化學腐蝕。
比較不同材質管道的環保性能,產品回收利用可以說明:1)薄壁不銹鋼管100%再用回收;2)銅管100%再用回收;3)碳鋼管30%再用回收;4)復合管20%再用回收;5) 塑料管不可回收再用改用其他材料。不銹鋼管和銅管材料是環保材料,沒有廢棄物,人類可以循環使用。碳鋼材料、復合材料回收再用的比例比較低,對人類環境留下隱患。塑料類材料不能回收再用在水管上,有的可以用在其他用途上,但已經不能作為環保材料考慮。所以薄壁不銹鋼水管可以100%再生利用,符合國家產業政策,不會造成環境污染,避免了留給子孫后代不可降解的垃圾,綠色環保,有利于可持續發展。
薄壁不銹鋼給水管材料的壽命是有目共睹的,其安全使用年限是穩定的。雖然不銹鋼管一次性投資相對較高,比鍍鋅管和PPR管高2~4倍,比復合管高2倍,但是供水管的費用只占總造價的0.2%~0.5%,因不銹鋼水管而增加的費用更顯得微不足道。可材料性能卻優越得多,檔次也大大提高,并且使用壽命周期的成本較低,使用年限內幾乎不需要維護,避免了管道更換的費用和麻煩。運行費用低,經濟性十分顯著,降低水的滲漏率,使水資源得到更有效保護和利用,也很容易清潔,清洗費用少。泵的能耗低,大面積地利用薄壁不銹鋼給水管網供水,可以節約一半的泵站電力消耗。經久耐用,其管壁薄、質輕,有效管徑比金屬管大30%左右。外表靚麗美觀、清潔、時尚,給用戶以充分的信心和豪華、高雅的感覺,有助于提高城市建筑檔次。所以從產品壽命周期成本角度看,其經濟性更佳。
薄壁不銹鋼給水管以其“安全耐用、環保衛生、價格合理、美觀豪華”,充分概述了其在給水管領域的優勢。薄壁不銹鋼管,是兼備資源節約型和環境友好型的產品,符合國家的產業政策。隨著管道直飲水的發展,對薄壁不銹鋼水管的需求越來越大,而不銹鋼材料是所有給水管材料中唯一可以植入人體的材料,因此在直飲水中,不銹鋼管系無疑是首屈一指的。應當發展其生產規模,提高產品質量,加強宣傳,逐年擴大其市場占有率,進一步提高我國現代建筑的材料品位,保障人體健康。
(略)