國外不銹鋼水管的應用
發(fā)布時間:2015-02-28 瀏覽次數(shù):1555
國外的飲用水工業(yè)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,自20世紀
60年代中期開始在飲用水處理和配送系統(tǒng)中采用不銹鋼。30多年來,不銹鋼在許多國家的飲用水處理廠、供水系統(tǒng)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(yōu)勢。正是由于大量成功的實踐,過去的10多年來,美國、歐洲和日本等發(fā)達國家水工業(yè)已經越來越多地摒棄了鍍鋅鋼管、塑料管和銅管傳統(tǒng)管材而轉而使用不銹鋼水管。如果說銅水管的運用是一種習慣,那么,不銹鋼水管的運用正在成為全球發(fā)達國家的一種趨勢。
日本
日本東京的自來水供水管道經歷了鍍鋅管 塑料管和復合鋼管 不銹鋼管的發(fā)展過程。
1955年以前,普通使用的是鍍鋅管材。1955-1980年間,大量使用的是塑料管和鋼塑復合管。盡管鍍鋅管的水質問題和漏水問題得到部分解決,但是東京供水管網漏水現(xiàn)象仍十分嚴重,滲漏率在70年代曾達到令人難以接受的40%-45%,而且“隱患水”的問題也逐步反映出來,塑料管和鋼塑復合管不能達到環(huán)保的基本要求。
東京供水局對漏水問題進行了10多年大量的試驗研究,據分析,60.2%的漏水是因為水管材料
強度不足受外力的作用造成的,24.5%的漏水是因為管道接頭設計不合理造成的,8.0%的漏水是由于塑料膨脹過高而導致管道線路設計不合理造成的。為此,日本水道協(xié)會建議是改進水管材料和連接方式,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,結果從根本上解決了漏水問題。1982年日本又開發(fā)了不銹鋼波紋管,管道用手就可以很容易地變成任何角度,大大減少了接頭數(shù)量甚至可以完全省去接頭,節(jié)約了安裝時間和成本。
1980年日本制定了工業(yè)標準《JISC3448—一般配管用不銹鋼管》,1982年制定了日本水道協(xié)會制定《JWWA C115—自來水用不銹鋼管道》和《JWWA C116—自來水用不銹鋼鋼管接頭》標準,后來又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。表明不銹鋼用作自來水輸水管道和建筑內給水管道步入了標準化軌道。據東京自來水部門的統(tǒng)計,隨著不銹鋼化率從1982年的11%上升到2000年的90%以上,漏水數(shù)量相應地從70年代末的每年5萬多處下降到2000年的2-3處(由雜散電流引起接頭處滲漏),不銹鋼水管的采用大大降低了水的滲漏率。
80年代特別是1996年0-157病原性大腸菌集體中毒事件后,人們對水質加倍關注,能夠獲得良好水質的不銹鋼管道和儲水設備受到普遍歡迎和廣泛地使用。此外,日本是地震多發(fā)地區(qū),在1995年阪神大地震中,不銹鋼水箱和管道由于高強度和優(yōu)良的耐沖擊性能不但未被地震損壞,還承擔起向廢墟中的人們供應生活飲用水的任務,由此,不銹鋼水箱管道突出的抗震能力受到人們關注。
如今在日本東京,不銹鋼供水管道普及率幾乎已達100%,所有住宅區(qū)全部安裝了不銹鋼管道,大大改善了水質、增加了抗震能力。而且,大量雙重用途的輸水橋(既作輸水管道又用作通行橋)也廣泛采用304、316不銹鋼建造,自1983年以來已建造了近3000座不銹鋼輸水橋。
日本使用不銹鋼管材至今已有40年歷史?,F(xiàn)在不銹鋼管材已經被日本人公認為“最佳飲用水容器材料”。
美國
美國不銹鋼管材的使用,開始于60年代,盛行于90年代。美國環(huán)保署(EPA)對水管材料選擇做出硬性規(guī)定,管材的選擇必須滿足高水質、低壽命的要求。美國政府根據1996年凈水法制定的國家標準/國家衛(wèi)生基金國際標準ANSI/NSF61-1997a明確規(guī)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”。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,首選不銹鋼水管。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正式得到美國官方批準。其他國家如加拿大衛(wèi)生部、荷蘭衛(wèi)生鑒定委員會和世界衛(wèi)生組織也確認了這一標準。現(xiàn)在越來越多的國家要求飲用水系統(tǒng)的管道和系統(tǒng)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。
在美國,不銹鋼已在100多家飲用水處理廠和輸送系統(tǒng)得到成功應用。紐約的供水系統(tǒng)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(tǒng)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(guī)模地采用了304L不銹鋼,其目標是使系統(tǒng)壽命長達100年。華盛頓地區(qū)供水改造,也規(guī)模采用了不銹鋼水管。美國底特律耗資3億新建的大型運動場—幅特體育場內的給水系統(tǒng)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。此外,不銹鋼已成為美國30年來新建的1600多座城市污水處理廠的標準用材。
美國之所以選擇不銹鋼,完全是基于經濟和健康兩個角度的考慮,不銹鋼材料符合環(huán)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。盡管第一次材料成本比鍍鋅管高約20%-50%,但由于不銹鋼優(yōu)異的耐腐蝕性,安裝和加工費用大大降低,管線的日常運營維護費用也大幅降低,而且水系統(tǒng)的使用壽命可長達100年,因此在整個壽命期內的總成本是最低的。
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(jié)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(jié)省用費約5萬美元,而且使用了30年的不銹鋼管道依然光亮如新。
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%。1980年開始,德國在自來水系統(tǒng)開始大量使用不銹鋼材料,以節(jié)約水資源。德國Mapress公司為歐洲最大的管件生產企業(yè),年生產管件4000萬只。2001年銷售數(shù)字顯示,不銹鋼管件占銷售量的65%,碳鋼管件為銷售量的34%,銅管件僅僅為銷售量的1%。
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 Kkga市,經過10年試驗,球墨鐵和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(yī)院(蘇格蘭)過去采用的是銅管,但蘇格蘭偏軟的水質導致銅水管的腐蝕和失效,發(fā)生嚴重的漏水。政府花費了巨資研究失敗原因和解決方案,后來冷熱水管道全部更換成不銹鋼水管和接頭。使用了十多年后,將冷熱水管道拆開對不銹鋼管道和接頭的使用情況進行考察,結果表明,不銹鋼管道和接頭的狀況極好,沒有絲毫腐蝕的跡象。
東南亞地區(qū)
東南亞是不銹鋼發(fā)展最快的地區(qū)之一,韓國、新加坡、馬來西亞、菲律賓、泰國、中國臺灣地區(qū)等在冷水、熱水和直飲水管上采用不銹鋼的比例已大幅上升,而銅管的比例顯著下降,塑料類水管主要的運用領域集中在下水管和花園澆水的管道。
在馬來西亞,水務當局自1997年來與水工業(yè)各方合作起草了供水系統(tǒng)使用不銹鋼焊管和不銹鋼管件的標準規(guī)范:2001年4月,馬來西亞水務當局正式頒布標準規(guī)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。
在新加坡,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世紀的新加坡提供可持續(xù)的水資源,顯著改善水質,提高系統(tǒng)運行可靠性和大降低運行成本。同時將采用數(shù)千噸的不銹鋼管材對現(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)進行大規(guī)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。
在中國臺灣地區(qū),不銹鋼的消費名更世界前芧,人均不銹鋼消費已達35公斤。臺灣地區(qū)由于地震多發(fā),而且供水管網的滲漏率超過20%,正準備效仿東京,將供水管道更換為不銹鋼管道。
當然,不銹鋼管材不僅僅在以上列舉的國家和地區(qū)獲得廣泛應用。30多年來,不銹鋼已被越來越多國家的給水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)、直飲水系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)采用。除了國際標準(ISO標準)以外,許多國家,如英國、德國、日本、馬來西亞和新加坡等,根據自己的國情制定了相應的不銹鋼水管和管件的標準。