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關(guān)鍵詞：銅管、薄壁不銹鋼管、CPVC管、耐腐蝕、軍團(tuán)菌

目前在生活熱水管材市場(chǎng)上，各種產(chǎn)品比較豐富。管材是影響室內(nèi)生活熱水水質(zhì)的重要因素之一。管材的選擇需要掌握其特性與適用要求，作出合理地選擇。本文中對(duì)目前應(yīng)用比較廣泛的三種熱水管材銅管、不銹鋼管、塑料(CPVC)管進(jìn)行比較，通過(guò)管道的連接工藝，管材自身的物理性質(zhì)，耐腐蝕性、微生物等多方面特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比。

2.1銅管道

 （1）銅管道常規(guī)公稱直徑有DN15~DN250，系統(tǒng)工作壓力為1.0MPa、1.6MPa。有承插式釬焊接、卡套式連接、壓接、螺紋連接等多種連接方式。

 （2）銅管道具有經(jīng)久耐用，可在不同的環(huán)境中長(zhǎng)期使用，使用壽命約為鍍鋅鋼管的3-4倍，機(jī)械性能好，耐壓強(qiáng)度高，同時(shí)韌性好，延展性也高，具有優(yōu)良的抗振、抗沖擊性能等特點(diǎn)。

2.2 薄壁不銹鋼管

 （1）薄壁不銹鋼管（304、316不銹鋼）公稱直徑有DN15~DN250，系統(tǒng)工作壓力為1.0MPa、1.6MPa。有卡壓式連接、環(huán)壓式連接、承插氬弧焊、溝槽式連接等多種連接方式。

 （2）薄壁不銹鋼管具有重量輕、不變形，耐流速腐蝕，自我鈍化等特點(diǎn)。

2.3氯化聚氯乙烯PVC-C管

（1）PVC-C管公稱直徑有DN20~DN160，系統(tǒng)工作壓力為1.0MPa，采用膠粘承插接口。

（2）PVC-C管道具有良好的阻燃性，保溫性能佳，熱膨脹小?？拐鹦院?。具有優(yōu)異的耐老化性和抗紫外線性能。自熄，耐火性好等特點(diǎn)。

2.4  聚丙烯（PP-R）給水管

（1）PP-R公稱外徑：dn20~dn160，系統(tǒng)工作壓力為1.0MPa，采用熱熔連接。

（2）PP-R管具有耐熱、保溫性能好，安裝方便且是永久性的連接。原料可回收，不會(huì)造成環(huán)境污染，易燃等特點(diǎn)。

3.1  銅管道

3.1.1銅水管腐蝕問(wèn)題及造成的影響：

（1）點(diǎn)腐蝕和潰腐蝕問(wèn)題：資料顯示：1989年，日本銅中心對(duì)63個(gè)建筑物中的冷水和熱水管做了全面調(diào)查，得出的結(jié)論是在水流速慢的地方銅水管會(huì)發(fā)生點(diǎn)腐蝕，在水流大于1.5m/s時(shí)，被水流沖刷腐蝕嚴(yán)重，在水流速快的地方銅水管會(huì)發(fā)生潰腐蝕。以上調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，銅水管內(nèi)的流速、流量、水壓、循環(huán)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)周期、散發(fā)的溶解氣體、管路形狀等因素都可以引起銅管腐蝕發(fā)生，腐蝕分布率在5.7%--23%之間，水的流速造成腐蝕 。

下圖是銅管與不銹鋼管水流腐蝕的對(duì)比：

圖3.1-3 流速腐蝕率關(guān)系圖

（2）軟水質(zhì)腐蝕問(wèn)題：經(jīng)調(diào)查，中國(guó)北方地區(qū)賓館用熱水銅管腐蝕嚴(yán)重，使用6-7年以后，中國(guó)銅水管開(kāi)始出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)象。據(jù)反映，是因?yàn)楸狈降挠菜?jīng)過(guò)離子交換器以后變?yōu)檐浰?，?dǎo)致銅水管腐蝕更為嚴(yán)重。涉及到的北京的高級(jí)賓館有：建國(guó)飯店、王府飯店、麗都假日飯店、京倫飯店等?！端I(yè)工程設(shè)計(jì)手冊(cè)建筑和小區(qū)給水排水》^[1]中指出不穩(wěn)定的水經(jīng)軟化后，重碳酸鈣變?yōu)榉€(wěn)定性較好的重碳酸鈉，此時(shí)水中的硬度減少了，但軟水中的穩(wěn)定指數(shù)說(shuō)明，腐蝕性大大增加。北京某飯店的試驗(yàn)報(bào)告表明，由于水中的重碳酸鹽存在，加熱后失去穩(wěn)定，使熱水傾向于腐蝕。

（3） 氯離子含量高的水質(zhì)會(huì)造成銅管腐蝕。

（4） 被腐蝕后的銅則會(huì)產(chǎn)生藍(lán)水現(xiàn)象，對(duì)水質(zhì)造成影響。

（5） 對(duì)于銅管路，如果已經(jīng)發(fā)生銹蝕，點(diǎn)蝕的情況會(huì)隨著氧含量的增加而加重。

3.1.2銅水管可以有效抑制包括軍團(tuán)菌在內(nèi)的多種細(xì)菌。

Dick van der Kooij^[2]等人，通過(guò)實(shí)驗(yàn)裝置（見(jiàn)圖3.1-1）測(cè)試：在250天內(nèi)，銅管上的軍團(tuán)菌濃度要比不銹鋼管及PEX管上小的多（見(jiàn)圖3.1-2），然而，銅管中的微生物膜與不銹鋼管中的很相似，因此可以認(rèn)為對(duì)銅耐受力高的微生物群落組成對(duì)于軍團(tuán)菌的增殖是不利的。然而在長(zhǎng)達(dá)兩年的運(yùn)行后，銅管中的軍團(tuán)菌的量與其他兩種管材達(dá)到了相同的水平。甚至，在第857天，測(cè)得的銅管中的軍團(tuán)菌的量還比其他的高, 這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明銅管對(duì)于軍團(tuán)菌的抑制作用隨著銅表面的腐蝕的積累逐漸消失。

圖3.1-1 試驗(yàn)裝置系統(tǒng)示意圖

圖3.1-2 各管材軍團(tuán)菌濃度對(duì)比圖

同時(shí)徐萍^[3]等人通過(guò)生活熱水模擬實(shí)驗(yàn)裝置（由水箱、加熱器、溫度計(jì)、循環(huán)水泵、閥門(mén)、溫控裝置、以及補(bǔ)水管道構(gòu)成）進(jìn)行的測(cè)試中說(shuō)明在熱水管道中，銅管的細(xì)菌含量也小于PPR管及熱鍍鋅鋼管等。細(xì)菌總數(shù)測(cè)試結(jié)果如下：

不同溫度、不同管材下，試驗(yàn)裝置中細(xì)菌總數(shù)的測(cè)試結(jié)果（CFU/ml)

3.2薄壁不銹鋼管

（1） 不銹鋼材料中含有鉻、鎳等元素，當(dāng)鉻、鎳浸蝕在氧氣中時(shí)，會(huì)在材料表面形成一層很薄的鉻、鎳氧化物保護(hù)層，隔絕了材料與空氣、水的接觸。氧化物層在受到損害時(shí)能自我修復(fù)。具有極強(qiáng)的耐均勻腐蝕性能。

（2） 王睿^[4]等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)熱水中氯化物對(duì)不銹鋼管道會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)腐蝕：經(jīng)試驗(yàn)316L和316薄壁不銹鋼在熱水中的氯化物濃度宜≤ 200mg/L ，304L和304薄壁不銹鋼在熱水中的氯化物濃度宜≤ 75mg/L。

（3） 抗流速?zèng)_擊腐蝕，詳見(jiàn)上一節(jié)中與銅管道比較。

（4） 水中細(xì)菌及軍團(tuán)菌問(wèn)題詳見(jiàn)上一節(jié)中與銅管道比較。

（5） 溶解氧對(duì)不銹鋼管道內(nèi)壁形成保護(hù)層非常重要，能提高耐腐蝕性能，溶解氧濃度在3 mg / liter以上時(shí)，對(duì)不銹鋼管道內(nèi)壁形成保護(hù)層是有利的；含量6 - 8 mg / liter時(shí)，對(duì)不銹鋼形成保護(hù)層是最有利的。

3.3塑料管（PP-R管、CPVC管）

（1） 例如PEX等塑料水管在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，水管內(nèi)壁會(huì)凝聚一層粘稠的雜質(zhì)。在幾個(gè)小時(shí)停止使用水以后，這種內(nèi)壁的雜質(zhì)會(huì)使水管中的水變質(zhì)、發(fā)臭、滋生細(xì)菌。相較不銹鋼管及銅管，PEx管也更易滋生軍團(tuán)菌，而與PEX管比較，CPVC管不易滋生細(xì)菌。

（2） 在Dick van der Kooij^[2]等人所設(shè)試驗(yàn)?zāi)Ｐ推渲谢厮墓艿啦捎肅PVC管，在第700天的測(cè)試中，CPVC管材上并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)軍團(tuán)菌， 《氯化聚氯乙烯（CPVC）冷熱水管系統(tǒng)》^[5]中介紹CPVC 管內(nèi)細(xì)菌不易孳生，其實(shí)驗(yàn)水樣中軍團(tuán)菌數(shù)測(cè)試量為PEX管的1/13，PP-R管的1/17，下圖為中細(xì)菌在各水管中120天的生長(zhǎng)情況。

 圖3.1-4 各管材細(xì)菌增長(zhǎng)率對(duì)比圖

（3）資料顯示在非合金鋼管道中，在pH 值 6-8，水溫1-20 ° C的冷水條件下，溶解氧是電化學(xué)腐蝕的主要元兇，過(guò)高的溶解氧會(huì)促進(jìn)細(xì)菌的滋生，尤其在塑料類有機(jī)材料管道中。

4.1 熱水管道應(yīng)選用耐腐蝕、安裝連接方便可靠、符合飲用水衛(wèi)生要求及相關(guān)規(guī)范的的管材。

4.2 熱水管道從安全衛(wèi)生角度考慮，宜優(yōu)先選用不銹鋼管、銅管、CPVC管等不易滋生細(xì)菌的管材。

4.2 選用銅管的管道系統(tǒng)，應(yīng)嚴(yán)格控制管道流速，管道系統(tǒng)不宜過(guò)大，應(yīng)盡量減少熱水循環(huán)安裝結(jié)構(gòu)方式。

4.3  酒店等水質(zhì)進(jìn)行軟化處理后熱水系統(tǒng)不宜采用銅管。水質(zhì)偏軟，可溶固體總量小于300mg/l的水容易造成銅管腐蝕。

4.4  選用銅管管道熱水系統(tǒng)，工作溫度宜為50度，不宜過(guò)高?？刂乒艿乐新葷舛?。

4.5  選用不銹鋼管道系統(tǒng)，應(yīng)控制氯化物熱水中含量：316不銹鋼宜小于200mg/l ，304不銹鋼宜小于75mg/l。

4.6 定時(shí)供熱水的系統(tǒng)因其水溫周期性變化大，不宜采用對(duì)溫度變化較敏感及易滋生細(xì)菌的塑料熱水管。