铜水管标准体系分析

铜水管标准体系分析近几年，随着人民生活水平的不断提高，铜水管逐渐进入寻常百姓家庭。

铜水管应用的进一步普及，其质量也日益成为人们关注的焦点。

为了满足市场发展需要，中国有色金属标准计量质量研究所组织有关单位及时制定GB/T 18033-2000《无缝铜水管和铜气管》标准；建设部等也先后制定了铜管接头、建筑用铜管管件等标准。

那么中国的铜水管标准体系如何，与国外主要工业国家的差距是什么，在实际应用中存在哪些具体问题以及今后应注重解决的问题，下面将做初步研究和对比分析。

一、铜水管标准体系的构成中国：主要标准有GB/T 18033-2000《无缝铜水管和铜气管》、GB/T 11618-1999《铜管接头》、CJ/T 117-2000《建筑用铜管管件(承插式)》、YS/T 451-2002《塑覆铜管》、GB/T 17219-2001《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》。

美国：主要标准有ASTM B88-99《无缝铜水管》、ASME B16.18-1984（R1994）《铸造铜合金钎焊承压管件》、ASME B16.22-1995《加工铜及铜合金钎焊承压管件》、ANSI/NSF 61-1998《饮用水系统设备部件-健康影响》。

欧共体：主要标准有EN 1057-1996《铜及铜合金-卫生和供热装置用无缝铜水管和铜气管》和EN 1254《铜及铜合金管件》；第一部分（Part1）《软钎焊或硬钎焊用铜管件》，第二部分（Part 2）《卡套式铜管用管件》，第三部分（Part 3）《卡套式塑覆铜管用管件》，第四部分（Part 4）《一端是钎焊或卡套式连接用铜管管件》，第五部分（Part 5）《短承口钎焊用铜管管件》。

日本：主要标准有JIS H 3300-1997《铜及铜合金无缝管》、JIS H 3330-2000《塑覆铜管》、JIS H 3401-1997《铜及铜合金管件接头》、JIS H 3200-7 《供水设备-对水质影响的试验方法》。

从上面可以看出，其标准体系的构成基本上是由管材标准、管件标准以及卫生标准组成，但中国的管件标准没有做到集中、统一。

二、管材化学成分中国：有两个牌号，即T2和TP2，其具体成分规定如下：美国：只有一个牌号C12200 Cu+Ag≥99.9, P:0.015~0.040，对于杂质元素，在ASTM B88中说明：这些规定的极限值并不排除其他未列元素的存在。

那些未列元素的极限值及其分析方法，可由生产方或供方与买方之间通过协议而加以规定。

欧共体：一个牌号，化学成份为：Cu+Ag≥99.9, P:0.015~0.040，其牌号用Cu-DHP或CW024A表示。

日本：只有一个牌号C1220 Cu+Ag≥99.9, P:0.015~0.040。

从以上可以看出，目前除了中国仍保留T2牌号外，其他只有一个牌号，即磷脱氧铜。

对于其他杂质元素含量，也都未做具体规定。

铜中加磷脱氧，不仅能提高铜管的强度以及其耐腐蚀性，而且会改善铜管的焊接性能。

因此中国国家标准在今后修订中淘汰T2牌号已是大势所趋。

三、规格中国国家标准GB/T 18033-2000《无缝铜水管和铜气管》中规定，其外径尺寸从Φ6~219mm，美国标准ASTM B88M-99《无缝铜水管》中规定铜管外径尺寸从Φ6~308mm，欧共体标准EN 1057-1996《铜及铜合金-卫生和供热装置用无缝铜水管和铜气管》中规定Φ6~267mm，日本标准JIS H 3300-1997《铜及铜合金无缝管》中规定用于供水铜管普通外径尺寸为Φ9.52~155.58mm。

在壁厚规定方面，中国国家标准参照了欧共体标准EN 1057和美国标准ASTM B88，同一外径的管材，分别规定了三种壁厚。

日本国家标准也是三种壁厚，但尺寸与中国、美国以及欧共体的标准相比，差别较大。

中国国家标准中规定的管材外径规格与现有的规格（“四分”管、“六分”管等）相一致，在壁厚规定方面，也舍弃了其中一些最薄壁厚。

可以讲是符合实际需要的。

在外径方面，中国国家标准规定的最大外径尺寸为Φ219mm，据了解，外径Φ233mm甚至Φ257mm的铜管也有使用，但用量很少，可以按照用户要求用协议规定来组织生产。

4四、尺寸允许偏差5表二：中国、美国和欧共体管材尺寸偏差对照表6注：①包括圆度偏差；e: 名义壁厚；C 表示该管材一般不提供或尚未规定允许偏差；各国家标准中外径尺寸规格以表一中的规格为准。

7从以上可以看出，中国标准中对外径尺寸偏差规定分为普通级和高精级，其普通级外径允许偏差明显低于美国、欧共体和日本标准，尤其是大口径管材；其高精级外径偏差与美国标准中“拉伸”这一档规定不相上下，与欧共体标准也基本相同，在大口径管材中，比美国标准稍逊一筹，但与欧共体标准相比，有的还高于它的标准水平。

日本标准中的外径偏差规定很严，水平高于中国的高精级标准。

在壁厚允许偏差规定方面，中国和欧共体标准中规定相对简单，均为名义壁厚的±10%。

美国标准中规定的壁厚允许偏差为±10%左右，如：壁厚1.2mm，允许偏差为±0.1 mm，也有壁厚3.4mm，允许偏差为±0.35 mm。

而日本标准对壁厚的允许偏差规定分为普通级和特殊级，其特殊级壁厚偏差规定相对严格一些。

五、金属析出量由于铜水管是用来输送饮用水的，因此其金属析出量各国都有严格的规定，一般来说，铜水管使用的TP2铜，其他杂质元素不会超标，但铜的析出量会由于水质不同以及水在管内停留时间长短而变化。

中国国家标准中规定铜的析出量≤0.1mg/L，这是我们所了解标准中规定最为严格的一个。

日本规定铜析出量≤1.0mg/L，欧盟包括英国都是根据世界卫生组织（WHO）饮用水标准规定铜析出量≤2.0mg/L，而美国则规定铜析出量≤1.3mg/L，实际上每天人体摄入一定量的铜对人体是有好处的。

对于铅、砷、铬等有害元素，中国国家标准规定更加严格，这是非常应该的。

但如果铜析出量规定过于严格会影响铜管在建筑中的推广使用，有关部门已向卫生部提出参照WHO和美国标准修订GB/T 17219-1998，使其更加符合实际需要。

有关金属析出量的检验方法，各国标准中都有具体规定，这里不再一一叙述。

六、管件标准情况中国铜管管件标准相对混乱一些，GB/T 11618-1999《铜管接头》归口在中国船舶工业总公司、CJ/T 117-2000《建筑用铜管管件（承插式）》归口在建设部。

由于和铜水管标准有些脱节，因此尺寸公差配合成了最大问题。

比如：GB/T 18033-2000《无缝铜水管和铜气管》规定常用的Φ22铜管，普通级尺寸偏差为±0.08mm，即铜管实际尺寸在Φ21.92~22.08之间，GB/T 11618-1999《铜管接头》规定Φ22铜管管件内径在Φ22.05~22.25之间、CJ/T 117-2000《建筑用铜管管件（承插式）》规定Φ22铜管管件内径在Φ22.06~22.17之间。

其结果是，铜管生产企业只有根据自己的管材尺寸情况选择一家相对固定的管件企业，按协议确定的尺寸偏差范围生产管件，否则，即使管材、管件外径尺寸均符合标准，也会出现铜管无法插入管件或管件与铜管间隙过大的情况。

美国的铜管件标准是美国机械工程师协会标准（ASME B16.22–1995），该标准（B16）委员会成员包括了燃气公司、铜管生产企业、管件生产企业等。

为了充分说明其尺寸偏差规定的科学性、合理性，我们选择管件标准中的一个规格做个比较（单位为英吋），如标准尺寸为3/4的管件，管材（插口）的外径为0.872~0.876，管件（承口）的内径规定为0.877~ 0.881。

这样就不会出现管材与管径尺寸不匹配的现象，而且重要的是：在管件标准中有管材的尺寸及偏差。

实际上，欧共体体标准、日本标准规定与美国标准类似。

但CJ/T 117-2000《建筑用铜管管件（承插式）》标准规定有所改变，在该管件标准中，其给出了铜管高精级尺寸及偏差，然后规定了管件的尺寸及偏差。

虽然铜管企业一般不会按高精级标准生产铜管，但有了这种规定就相对好些。

另外，在铜管管件的化学成份方面，应做严格规定，特别是黄铜管件。

中国标准中，CJ/T 117中规定铜管件材料采用T2、T3、TP2、而在GB/T 11618中则规定铜管接头材料采用T2、T3、TP1；对于黄铜管件，标准中对成份没有一个明确规定，大部分只是规定黄铜材质，这很容易引发争议并出现质量问题。

美国管件中对材质的规定非常明确，紫铜管件成分为C10200（Cu+Ag≥99.95,O2≤0.0010）、C12000(Cu+Ag≥99.90,P: 0.004~0.012)或C12200(Cu+Ag ≥99.90, P: 0.015~0.040)；铜合金管件规定了一个牌号为C23000（Cu：84.0~86.0,Pb≤0.05,Fe≤0.05,Zn:余量）。

日本、欧共体标准中铜合金管件基本上是使用“62”黄铜（Cu: 59.0~62.0）,另外，还规定了铅、铁等元素的最大含量。

七、建议综上所述，根据中国目前铜水管标准体系情况，建议如下：1、随着铜水管在建筑中的使用逐步增加，尤其是建筑工程中铜管连接中使用焊接方式越来越多，应在标准修订时去掉T2这一牌号；2、将管件标准统一到一个标准中，可分为几个分标准，这便于用户使用和标准的修订。

最初铜管连接只有丝扣和焊接两种连接方式，现在又出现了卡套式连接、压接连接、法兰式连接以及插入式连接等，因此相应的标准规范也应该尽快制定、完善，以确保工程质量。

另外，在制定管件尺寸标准偏差时，一定有相对应的管材尺寸偏差，这样有利于用户在管材及管件的选择中保证其尺寸的匹配。

对于铜管管件化学成份也应作出明确规定，其中紫铜管件应去掉T3牌号，而对黄铜管件中的铅、铋、砷、铬等有害元素含量应严格控制，并尽量选择含铜量高的黄铜，这样会提高黄铜管件的韧性，使管件在安装过程中不易开裂；3、尽快修订国家标准GB 17219-2001《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》，因为其中一些指标的明显不合理会影响铜水管在供水系统中的使用，应将铜的析出量调整为≤1.0mg/L；4、国家及行业标准制定的归口管理部门应相对集中、科学。

比如GB/T 11618-1999《铜管接头》归口在中国船舶工业总公司是因为当时铜管管件主要是用于船舶上冷凝管的连接，那时建筑铜水管市场几乎是空白，因此也就未考虑这方面的因素，现在情况则大不一样，供水管道用铜管件越来越多。

铜管管件归口在有色金属行业更为合理一些，但在具体制定过程中，一定有铜管管件、铜管生产企业以及建筑行业等相关部门参加，这样会使制定的标准更具代表性、合理性及科学性。

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