不锈钢管和铜管的比较

不锈钢管和铜管的比较

薄壁不锈钢管和铜管的比较

我国的薄壁不锈钢管市场是世界上发展最快、市场需求最高的国家之一。由于薄壁不锈钢管健康卫生、技术可靠、性能优良，其发展势头非常强劲，目前已大量用于冷热水及直饮水管道系统。

2003年新修订的国家标准，饮用水管材首推薄壁不锈钢管，并推荐薄壁不锈钢管为GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》“热水及饮用水供应部分”管材。

而铜管作为建筑给水用管，虽然与其它建筑用给水管比较有着不错的性能，但是与薄壁不锈钢管比较，后者更具有优势。

一、下面是两种管材主要性能的比较。

①薄壁不锈钢管号称“大力士”,以常用的304材质的薄壁不锈钢管为例，其抗拉强度为530～750Mpa，是镀锌管的2倍，铜管的3倍，PPR的8-10倍；延伸率大于35% 。因此，薄壁不锈钢管相较于铜管可以做到减薄壁厚的要求，而且符合节材节能的国家产业政策，又有强度的保证，并能达到减少建筑物的承重目的。

②薄壁不锈钢管的热导率为15 W/m℃(100℃)，是碳钢管的1/4，铜管的1/23。薄壁不锈钢管由于保温性能好，特别适用与热水输送，无论是保温层的厚度，还是保温结构的施工、维修费用等，薄壁不锈钢管都有较好的经济性。

③薄壁不锈钢管的平均热膨胀系数为0.017mm/（m℃）,与铜管较接近，而复合管是薄壁不锈管的1.5倍，塑料管是薄壁不锈钢管的5-11倍。鉴于塑料管热膨胀系数过大的弱点，输送热水应以金属管为宜。下面表1是薄壁不锈钢管与铜管物理性能的比较。

表1薄壁不锈钢管与铜管物理性能比较

内容薄壁不

锈钢管铜管备注

抗拉强度

MPa 530-750 200

薄壁不锈钢管材

强度是铜管3倍，

适合高层供水。

热膨胀系数

10-6.℃-1（0-100℃）17 17.6

两者等同，但薄壁

不锈钢管具有热

胀冷缩缓慢的特

点

导热率

W.M℃-1 (100℃) 15 340

薄壁不锈钢管导

热率是铜管1/23，

特别适合热水输

送，而铜管需专业

保温层，否则热能

浪费太大。

二、另外在对薄壁不锈钢管的处理工艺上，对其进行精光处理后，薄壁不锈钢管的内壁光洁，管内壁的当量粗糙度Ks为0.00152mm，比铜管小，同口径的情况下，所以水力性能好，流量大。下面表2为薄壁不锈钢管和铜管等管材流量的比较。

表2薄壁不锈钢管及铜管等流量比较单位L/min

管材

公称通径（DN）

15 20 25 32 40 50 65 1/2 3/4 1 11/

4

11/2 2 21/2

薄壁不锈

钢管

（C=150）

7 16 34 53 101 174 297

铜管

（C=130）

6 15 30 51 79 160 265

镀锌管

（C=100）

6 13 25 49 73 138 265

铝塑复管

合（C=140）

5 11 24 50 78 153 /

三、锈钢水管的卫生性能优越，杜绝了“红水、蓝绿水和隐患水”问题，无异味，不结垢，无有害物质析出，保持水质纯净，对人体无害。

而铜管存在铜过量问题、腐蚀造成的蓝绿水问题和所产生的腐蚀性苦涩异味，还有结垢现象。铜管中发生的“铜绿”，主要成份是碳酸铜、氢氧化

铜化合物[C

n CO

3

.C

U

(on)

2

]和硫酸铜（C

U

SO

4

）,易风化

易溶于水，它能抑制真菌作用，但对细菌作用较差、有毒也作杀虫剂用，对人体内粘膜有收敛、刺激和腐蚀作用。能引起反射性呕吐，对肠道有较强的刺激作用，现代医学研究表明，饮用铜过量过高的水（无论是否达到蓝绿水的程度）对健康有极大的危害。

四、薄壁不锈钢管材最突出的优势之一是其优异的

耐腐蚀性能，因为薄壁不锈钢管可以与氧化剂发生钝化作用，在表面形成一层坚韧致密的富铬氧化物保护膜（Cr2O3），有效阻止氧化反应的进一步发生，而铜管钝化能力很小，这就是铜管耐腐蚀性能远远不及薄壁不锈钢管材的关键原因。在使用铜管时，需要对水的化学成分及速度进行控制，否则会造成管材的腐蚀，例如铜管在PH< 6.5或余氯含量>2ppm 的水中腐蚀大幅增加，软水也会导致腐蚀增加。在使用铜管时水速不应超过2米/秒，否则腐蚀速度将明显增加。当流速达到2米/秒时，铜管腐蚀程度为薄壁不锈钢管的3倍左右，而当流速大于6米/秒时，其腐蚀程度将是薄壁不锈钢管的20倍之多。下表3是薄壁不锈钢管与铜管耐腐蚀性能比较。

另外在国外。他们之所以选用薄壁不锈钢管，是基于经济和健康两个原因。以美国为例，薄壁不锈钢管材的使用，开始于60年代，盛行于90年代。美国环保署（EPA）对水管材料选择做出硬性规定，管材的选择必须满足高水质、低维护、长寿命的要求。美国政府根据1996年净水法制定的国家标准/国家卫生基金国际标准ANSI/NSF61—1997a明确规定：“用于饮用水的金属管道，只允许使用薄壁不锈

钢管和球墨铸铁管。”城市自来水供水管网，凡干管改造，一律选用薄壁不锈钢管和球墨铸铁管；进入高楼的供水管，首选薄壁不锈钢管水管。最新的2003版美国国标标准委员会的水管和住宅标准再次包括了这方面的内容。其他国家如加拿大卫生部、荷兰卫生鉴定委员会和世界卫生组织也确认了这一标准。现在越来越多的国家要求饮用水系统的管道和系统部件必须符合上述标准，以此作为健康保证的基础，符合该标准要求的第一批材料有304/304L、316/316L薄壁不锈钢管。

表3薄壁不锈钢管与铜管耐腐蚀性能比较

内容薄壁不锈钢管铜管备注

空气中（O2）钝化功能强极弱

薄壁不锈钢管耐腐蚀机理：表面有一层百万分

之2-3mmC r2O3钝化膜，一旦受损，在空气存在

下能立即形成新的氧化保护膜；

大气环境腐蚀CO2、H2O、

SO2、H2S 不腐蚀会腐蚀

薄壁不锈钢管对大气环境适应面广，铜对大气

环境适应面窄；

水质腐蚀之一水中含

氧量PH值酸性高的软水温泉中硫化物不腐蚀会腐蚀

薄壁不锈钢管对水的化学成份没有限制的要

求，对水中各种含氧量、温度、PH值都有很好

的耐蚀性能。铜管易产生“蓝水”和点腐蚀现

象；

水质腐蚀之二氯化物含量≤200PPm（304）

≤1000PPm（316）

≤70PPm

管道漏损的最大“杀手”是氯离子，两者相差

悬殊；

水流腐蚀不腐蚀≤1.5-2m/s 薄壁不锈钢管能耐30m/s水流冲击，而铜管适应水速不应超2m/s，就在2m/s时，铜管腐蚀速度是薄壁不锈钢管的3倍。

热水循环结构腐蚀≥100℃≤50℃铜管在热水中腐蚀比冷水尤为严重。