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不銹鋼水管在國內外的應用狀況

       不銹鋼在發達國家的水工業中已經有多年成功的應用紀錄,人們通常認為不銹鋼是昂貴的材料,但不銹鋼本身固有的優勢使其在水工業(包括飲用水和污水處理和輸送設備)的應用中在經濟性等方面獲得了很多益處,這已經被美國、歐洲和日本的成功實踐所證實。


       不銹鋼自20世紀60年代中期來西亞以來便已廣泛用于國外的飲用水工業,如今在發達國家,不銹鋼在建筑給水、水處理系統的應用非常普遍。英國、德國、美國、日本、馬和新加坡都有不銹鋼水管的標準,還有ISO標準。


       由于不銹鋼優良的性能,美國政府根據1996年凈水法制定的國家標準/國家衛生基金國際標準ANSI/NSF61-1997a,通過立法明確規定:“用于飲用水的金屬管道,只允許使用不銹鋼和球墨鑄鐵管。”因為它們是堅韌耐用的管材,在水流的切削下析出有害物質最少。因此,城市自來水供水管網,凡干管改造,一律選用不銹鋼管和球墨鑄鐵;進入高樓的供水管,無一例外首選不銹鋼作為供水管。最新的2003版美國國際標準委員會的水管和住宅標準再次包括了這方面的內容,說明不銹鋼水管的使用已經正式得到美國官方批準。


       其他國家如加拿大衛生部、荷蘭衛生鑒定委員會和世界衛生組織也確認了這 一標準。現在越來越多的國家要求飲用水系統的管道和系統部件必須符合上述標準,以此作為健康保證的基礎,符合該標準要求的第一批材料有304/304L、316/316L不銹鋼。


       馬來西亞水務當局自1997年來與水工業各方合作起草了供水系統使用不銹鋼焊管和不銹鋼管件的標準規范。2001年4月,馬來西亞水務當局正式頒布標準規定與公共輸水主管道相連的水表前后的給水管道只允許使用奧氏體不銹鋼焊管。


       世界上不少缺水或具有腐蝕性軟水水質的城市面臨著每天向幾百萬居民輸送幾百萬升清潔飲用水的難題,為了有效利用水資源,降低滲漏造成的水損失,充分改善水質,許多國家開始在飲用水處理和配送系統中采用不銹鋼。30多年來,不銹鋼在各個國家的飲用水處理廠、供水系統和污水處理廠得到了日益廣泛而成功的應用,獲得了非常明顯的社會效益和經濟優勢。


       在日本,20世紀60年代中期不銹鋼在首次應用于城市供水和污水處理以來,已經成為被世人所公認的“最佳飲用水容器材料”,日本的自來水管道和建筑內給水管道使用不銹鋼已經有40年歷史。


       1980年制定了日本工業標準JISG3448 ― 一般配管用不銹鋼管;1982年制定了日本自來水協會標準JWWAG115 ― 自來水用不銹鋼管道和JWWAG116 ―自來水用不銹鋼鋼管接頭。表明不銹鋼用作自來水輸水管道和建筑內給水管道得到了空前發展并步入了標準化軌道。1982年日本又開發了不銹鋼波紋管,管道用手就可以很容易地彎成任意角度,大大減少了接頭數量甚至可以完全省去接頭,節約了安裝時間和成本。日本自來水協會和東京供水局以及不銹鋼協會制定了不銹鋼波紋水管標準,1999年東京供水局將316不銹鋼波紋管作為標準用材。


       日本東京的自來水供水管道經歷了鍍鋅管―塑料管(以硬質聚氯乙烯為代表)和復合鋼管―不銹鋼管的發展過程。1955年以前,普遍使用的是鍍鋅管,

       

       1955~1980年間,塑料管和不同材料的復合鋼管廣泛用于建筑物內的水管和部分室外水管。但不論是鍍鋅管,或是塑料管和各種復合管,在長期使用過程中,由于這些材料耐腐蝕性不佳而受到腐蝕,或因外力作用(如熱脹冷縮,施工破壞等),或因管線結構不盡合理(受材料局限)造成的漏水現象十分普遍。據分析,因管材腐蝕和外力作用造成的漏水占60%,接合不良造成的漏水占24%,結構原因占8%。為此,東京供水局針對漏水的原因進行了10多年大量的試驗研究,根據實驗研究結果,從1980年5月開始,從輸水輔助干線到水表之間,凡50毫米以下直徑的供水管道全部采用不銹鋼管、管接頭、彎管和水龍頭,從根本上解決了漏水問題。隨著管道和配件不銹鋼化比例的提高,漏水率大大降低。據東京自來水部門的統計,隨著不銹鋼化率從1982年的11%上升到1995年的80%進而到2000年的90%以上,漏水率相應地從1982年的15%下降到1995年的9.3%進而到2000年的7%。


       日本在上世紀70年代初,由于管網中飲用水水質的不斷惡化,開始在樓宇內安裝使用了不銹鋼管道,隨后推廣到埋地供水管道。特別是經歷1995年阪神大地震和1996年O-157病原性大腸菌集體中毒事件后,人們對水質加倍關注,能夠獲得良好水質和經久耐用的不銹鋼管道和儲水設備受到普遍歡迎,越來越廣泛地被推廣使用。如今在日本東京,不銹鋼供水管普及率幾乎已達100%,所有住宅區全部安裝了不銹鋼管道,從而既杜絕了管路的二次污染,又降低了管網漏損率,節約了水資源。另外在水處理廠、水管橋和橋梁的橋架管方面也十分廣泛。


       日本在生活飲用水的貯存、輸送設施上使用不銹鋼已經取得了寶貴的實踐經驗。由于采用不銹鋼,減少了自來水的污染,避免了鍍鋅管和銅管貯存和輸送設施生銹造成的“紅水”或“綠水”問題,提高了自來水的品質,讓人們喝上了安全可口的自來水;同時,減少了腐蝕的發生,大大降低了漏水率,維修大幅度減少,既節約了寶貴的水資源,又降低了維修成本,確保了現代城市高水準的穩定供水。


       在美國,不銹鋼在100多家飲用水處理廠和輸送系統得到成功應用,不銹鋼材料符合環保署(EPA)準則,常常用于對水質要求較高和難于更換、要求低維護、長使用壽命的場合。


       紐約的供水系統自20世紀60年代起采用不銹鋼。紐約市原有的飲水配送系統老化陳舊,無法滿足需求,當局在對備選材料進行了15年評估的基礎上,于1993年在城市輸水管道的大口徑立柱管和其它管道大規模地采用了304L不銹鋼,其目標是使系統壽命長達100年。華盛頓地區供水改造,也采用了不銹鋼水管。當局考慮的出發點是整個壽命期的成本,與其它材料相比,不銹鋼在整個壽命期內的總成本是最低的。利用不銹鋼的耐腐蝕耐磨損長壽命的特點,降低維護和更換費用。


       美國底特律耗資3億新建的大型運動場--福特體育場內的給水系統的輸水主管道包括各售貨點的直飲水管道,全部采用了304不銹鋼。之所以選擇不銹鋼,完全是基于經濟角度的考慮,盡管材料成本比鍍鋅管高約20%,但由于不銹鋼優異的耐腐蝕性,其壁厚可以比其他材料的壁厚薄,安裝和加工費用大大降低,不僅如此,管線的日常運營維護費用也大幅降低。


       美國已有30多個飲用水處理廠采用不銹鋼代替了球墨鑄鐵管道,主要原因是節約成本。馬薩諸塞州水廠由于采用不銹鋼管道,比采用球墨鑄鐵節省費用約5萬美元,而且使用了30年的不銹鋼管道依然光亮如新。此外,不銹鋼管已成為美國30年來新建的1600多座城市污水處理廠的標準用材。


       歐洲一些古老城市的供水主管道是石棉水泥管和鑄鐵管道,由于滲漏造成的水損失高達40%。1995年起意大利各城市普遍采用一種不用挖溝的技術將輸水主管道更換成不銹鋼管道,經驗表明不銹鋼管道耐腐蝕,強度高,能夠耐地面下沉和地震,壽命至少為70年,比塑料管等代用管材更經濟。


       瑞典Karls Koga市,經過10年試驗,球墨鑄鐵和PVC埋地供水主管道已經全部更換為316不銹鋼管道。


       英國的醫院(蘇格蘭)過去采用的是銅水管,但蘇格蘭偏軟的水質導致銅水管的腐蝕和失效,政府花費了巨資研究失效原因和解決方案,后來冷熱水管道全部更換成不銹鋼水管和接頭。


       新加坡水務當局正準備將所管轄的給水管更換成不銹鋼水管,目的是為21世紀的新加坡人民提供可持續的水資源,顯著改善水質,提高系統運行可靠性和大大降低運行成本。同時將采用數千噸的不銹鋼對現有的污水處理系統(始建于1910年)進行大規模更換和改造,歷時20年的該項目耗資70億新元,并由此帶來的高達幾十億新元的經濟效益。


國內不銹鋼前景看好


       中國的不銹鋼市場是世界上發展最快、潛力最大的市場。15年來,中國不銹鋼的消費增加了6倍多,消費量迅速增長的同時,不銹鋼的使用結構也發生了很大變化,與人們生活密切相關的各行各業成為不銹鋼主要的消費行業。隨著人們生活水平的不斷提高,不銹鋼在與人們生活質量密切相關的領域(如飲用水處理和輸送)用量將會迅速增加。


       國內薄壁不銹鋼管是上世紀90年代末才問世的新型管材,但其發展勢頭強勁,已大量應用于建筑給水和直飲水管道。建設部非常重視這一新型管材,《薄壁不銹鋼水管》的行業標準已于2001年出臺,管道工程技術規程正在擬定,建筑冷熱水用的不銹鋼管道安裝國家建筑標準設計圖集,建設部也已于去年發文,正由同濟大學負責主編。目前,浙江、江蘇、廣東、四川、北京等地都有了專業廠家生產薄壁不銹鋼水管,自主開發了各種連接技術和管件,產品已日趨成熟,因此,推廣應用的時機也已成熟。技術可靠,成本降低的薄壁不銹鋼管是很有發展前途的管材,對推廣使用十分有利。


       根據《建筑事業“九五”計劃和2010年遠景目標》測算,2001~2010年間,每年管材需求量為50-60萬公里,其中住宅建筑室內冷熱水管需求量為40萬公里。不銹鋼等新型給水管的開發,對提高城市建筑的檔次有重要意義。


       隨著國民經濟的發展,管道直飲水(自來水經深度凈化通過固定管道輸送給用戶直接飲用的水)市場于近三四年自發形成并迅速發展。越來越多的房產開發商把管道直飲水作為提高樓盤素質、拉動銷售業績的重要賣點。國內深圳、上海、北京、天津、重慶、福州、寧波等城市都在積極開發小區優質供水工程,經濟發達的中等城市也努力規劃迎頭趕上。


       輸送優質飲用水,管材管件選擇至關重要。不銹鋼無疑是首選材料, 因為它非常安全衛生,確保水質純凈,同時強度高、耐蝕性好、堅固耐用,壽命長,免維護、美觀,能充分滿足人們對健康和高品質生活的要求。目前國內有檔次的賓館飯店,許多城市的新建住宅和公共建筑不少都配置了或正在配置管道直飲水。


       北京中南海和人民大會堂以其特殊地位和在全國人民心中享有崇高威望和聲譽,它們的供水系統改造必定要采用最可靠、最安全、最環保的管材,經過嚴密而慎重的考慮,已全部采用了薄壁不銹鋼水管和管件。北京的歐陸經典和美然花園小區也早已成功地使用了不銹鋼管道直飲水。


       深圳許多住宅小區,采用與建筑體同壽命的不銹鋼管件鋪設供水管道,雖費用稍有增加,但售房率卻大幅提高。深圳自來水集團在梅林一村25棟高層住宅和濱海社區10棟住宅樓的管道直飲水項目,采用了薄壁不銹鋼水管和卡壓式管件;深圳萬科集團金色家園的4棟36層高層公寓518戶和彩田新村14棟28層高層公寓2000多戶的管道直飲水均采用了薄壁不銹鋼管和壓縮式管件。


       寧波市的中央花園、麗都名邸、雅戈爾集團和國際萬里學校都安裝了不銹管管道直飲水。錦地水岸、寧江村和陽光城等三小區1000多戶給水立管一戶一表工程,全部采用不銹鋼水管和管件。深圳、寧波等城市的主要活動中心,都出現或即將出現采用不銹鋼管的免費飲水系統。


       大慶的優質飲用水工程、南京第一人民醫院等工程全部采用了薄壁不銹鋼水管和卡壓式不銹鋼管件,南京市已有部分地區在主輸水管道上安裝凈化裝置,通過不銹鋼水管送入戶內,使居民直接喝上優質的飲用水。


       中國工程建設標準化協會編制的“管道直飲水給水系統技術規程”(buqueding)和國家規范《建筑給水排水設計規范》修訂稿“熱水及飲用水供應部分”已首推薄壁不銹鋼管作為飲用水管材以及熱水管道。說明不銹鋼水管的應用將作為國家標準規范在全國的管道直飲水工程中被廣泛推廣應用。

 


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