不锈钢基本知识

不锈钢管应用基本知识（一）

序：

在人们的印象中，不锈钢是一种高级材料，随着技术经济的发展，人们生活水平不断提高，“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家。”不锈钢以其优良的性能，从航天、航空、化工、制药、食品、生活器皿等生产、生活的应用，又进入到建筑给水领域，并日益扩展延伸。为保障给水尤其是饮用水的安全卫生，对输水管道的选用，需满足高水质，低维护，长寿命的标准。早在上世纪八十年代德、日、英、美、加、韩、菲、新、马、泰等国及我国港台地区，就因不锈钢管材（特别是薄壁管）具有美观、高强度，耐腐蚀，不结垢，不漏水等优越性，虽一次投资略大，但维护费用很小，综合性价比的优势，而倍受青睐，被列为管材的首选，在市场占有较大的份额。

我国不锈钢管材应用于给排水，晚于国外约二十多年，由导入期达到成熟期要经历一个认识、了解和掌握的过程。由于不锈钢品种多，性能各异，为了能更好地针对具体用途和工况，准确、有效、合理的应用不锈钢管材，我们特组织国内建筑给排水、焊接、材料等各方面的专家，编写这套《不锈钢管材应用基本知识（一）》，系统、简要的介绍不锈钢材料的特性，加工，选择，使用及维护等分方面的要求，不锈钢管材冷加工，热处理和焊接等工艺特性，管材使用的经济性，选材与检测方面的知识。以便于广大用户、业主在设计、施工、安装、监理时选型和实际操作中参考，同时，本书对于从事不锈钢管材的生产者，经营者及科技工作者也有一定的参考价值。

此书是普及不锈钢管材的应用知识的一种尝试，疏漏不足之处难免，我们将根据实践反馈的信息，予以补充和修正。不锈钢应用知识涉及面广，现在编写了第一册，将根据需要编印后续的分册。

一、薄壁不锈钢管道应用领域及发展前景

我国是一个世界人口大国，但是我国的水资源却十分紧张，仅仅为全世界人均占有量的1/4，是世界上13个贫水国之一。全国600多个城市中有400多个城市季节性缺水，100多个城市严重缺水。不仅如此，我国又是一个水资源浪费严重的国家：许多城市水管网系统的漏水率大于20%，GDP耗用水资源是美国的8倍。并且，由于一些水管材料的耐腐蚀性能差或管材本身达不到健康标准，建筑物给水系统还普遍存在着二次污染问题，危害了居民的身体健康，导致一些疾病的产生。尽管我国大部分的城市自来水厂的出水口水质符合生活饮用水卫生标准，但经过输配管网和贮水设备以后，水质已经明显下降，多项指标达不到规定的饮用水质标准。所以，在城市供水领域，水资源紧张、浪费严重、水质污染成为影响我国经济可持续发展的三大障碍。

面对严峻的形势，国家已提出在认真保护水资源的同时，要建立高效节水型社会，大大提高水的有效利用率，并让人民群众喝上优质的饮用水。这就要求我们的供水部门和建设部门不仅要保证现在，而且要考虑到将来都能持续稳定的提供清洁优质的水源，最大幅度的降低管网系统的漏水率。因此，无论是新建城市供水系统还是对原有供水系统的改造，或是近年发展起来的管道直饮水工程都迫切需要采用新技术和新材料使水资源得到更有效的保护和利用。

在这样的大背景下，不锈钢管材以其几乎为零的漏水率和无与伦比的健康性能被推上了城市供水系统和建筑物水管领域。研究并实际使用表明，一旦不锈钢管材被广泛运用，城市管网的漏水率将大幅度降低，建筑物水质将得到充分保障。薄壁不锈钢管材以其所特有的安全性、可靠性、清洁性、耐用性、经济性和环保性等各方面突出优势，为保护水资源、改善水质、保护人们的健康和提高生活质量，保护环境和促进社会经济的可持续发展发挥关键的作用。

1.采用薄壁不锈钢管有哪些好处？

1.1优良的力学性能和物理性能

不锈钢水管强度非常高，见表1（是镀锌管的1.5倍，铜管的2-3倍，PPR 管的8－10倍），而且有良好的延展性和韧性，低温不变脆，对冲撞能有很强的吸收能力，抗震和抗冲击性能强，优良的耐磨损和耐疲劳特性，较好的高温强度，优良的防水和防热辐射性能。

1.2优异的耐腐蚀性能

不锈钢表面薄而坚固的钝化膜使不锈钢在包括软水在内的水质中都具有优异的耐腐蚀性能。无腐蚀和不良渗出物，无异味或浑浊问题。可保持水质纯净卫生，杜绝管路二次污染。能经受高达30m/s的高速水流，冲蚀、涡流、水锤不会造成任何影响。即使是用在高水头电站的导流不锈钢管道，管末端流速高达60m/s，腐蚀速率不超过0.003mm/年，仍可有长达百年的寿命。

1.3长寿命

不锈钢优异的耐腐蚀性和机械性能使薄壁不锈钢水管使用寿命很长（即使

1.4水阻小

不锈钢表面光滑，摩阻小，低流速时水阻仅为碳钢管的40％，所以其内壁不宜被细菌沾污，不积垢，清洁卫生。而且节能，无瓶颈阻力现象，泵的能耗低，大面积的使用不锈钢管网供水，可以节约一半泵站电力消耗。

1.5可再生

不锈钢可以100％再生利用，不会造成巨大的环境污染，避免了留给子孙后代不可降解的垃圾。绿色环保，有利于可持续发展。

1.6美观

不锈钢外表美观，清洁，时尚，给用户以充分的信心，有利于提高城市建筑档次。

1.7卫生

在各种建筑物水管材料中，不锈钢是唯一可植入人体的材料，其本身安全无毒，对水质没有任何影响，对人体健康无害。

1.8连接可靠

随着技术进步，卡压等新型连接技术的成熟，使得薄壁不锈钢具备多种连接方法和多种管件，连接可靠，绝无渗漏。显著降低水的渗漏率，使水资源得到有效保护和利用。（日本东京由于全面维护使用薄壁不锈钢水管，漏水率从1980年的14.7%下降到2000年的7％。这7％的漏水率是由于安装等其他因素造成的）

1.9使用范围广

薄壁不锈钢管材可在直饮水、给水、热水、消防、排水、采暖、医药、食品、化工、船舶等领域广泛应用。漂亮的外观既可明装，也可暗敷。

2.国内外发展概况

2.1发达国家和地区建筑物给水管道发展过程

在建筑用给水管道领域，以德国和日本为代表的发达国家几乎走过了同样的发展道路，见图2：

在普通水管领域：

约19世纪末至20世纪初，开始使用镀锌管，如日本东京1897年开始使用镀锌水管。

约20世纪40年底（二战结束）在高档管材领域开始规模使用铜管。

约20世纪50年代，在普通水管领域开始用塑料和复合管替代镀锌管。日