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      北京不銹鋼管廠 不銹鋼水管廠 薄壁不銹鋼水管

      不銹鋼材料的使用年限分析——不銹鋼水管廠家普及小知識

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      不銹鋼材料的使用年限分析——不銹鋼水管廠家普及小知識

      發布日期:2016-09-26 00:00 來源:http://www.videografidimatrimoni.com 點擊:

          至上世紀初,英國人哈里·布里爾利(H.Brearly)發明了不銹鋼以來,不銹鋼就將現代材料的形象和在建筑應用中的卓越性集于一身。不銹鋼除了具有鋼鐵優異性能之外更不會產生銹蝕,由于不銹鋼具有良好的耐腐蝕性,所以它能使結構部件永久地保持工程設計的完整性,不銹鋼還集機械強度和高延伸性于一身,易于部件的加工制造,加上其使用壽命長、可循環和再利用等優勢,可滿足建筑師和結構設計人員的需要。

      位于美國紐約的克萊斯勒大廈(Chrysler Building)。它建于1926年—1931年,樓高318.9米共有77層,它是全球第一棟將不銹鋼材料運用在外觀的建筑,樓頂端的酷似太陽光束的設計,是1930年一款克萊斯勒汽車的冷卻器蓋子,以汽車輪胎為構想,不銹鋼板以輻射狀鉚接許多三角形孔,五排不銹鋼的拱形往上逐漸縮小,呈鋸齒狀的排列成為這棟不朽建筑的焦點。萊斯勒大廈正是見證不銹鋼材料永恒特性的絕好案例,雖然它地處沿海和受污染的環境,但它上面的不銹鋼歷經80載歲月卻依然熠熠生輝,而其間只進行過兩次清洗。

      從紐約巍然聳立的克萊斯勒大廈、從吉隆坡的雙子塔到全不銹鋼外殼打造的洛杉磯迪斯尼音樂廳、英國倫敦滑鐵盧火車站;從15萬平方米的屋頂、452米高的塔身,到精致的裝飾件和小巧的結構件,不銹鋼作為最具可持續性的綠色建筑材料,在世界各地散發著一般材料所不具備的獨特魅力。

      隨著科技技術的不斷進步,各個行業,各個領域對材料的使用要求越來越高,城市水管的使用材料也在不斷的隨著科技的進步而改變。從最初的金屬材料到硬質塑料再回到金屬材料。

      一、在國外薄壁不銹鋼管道系統已經普及

      薄壁不銹鋼水管的使用始于60年代,盛行于90年代,一般使用兩個不銹鋼鋼種:304 和 316L。不銹鋼相對其它材質管道,有以下優點:耐腐蝕性佳;堅固且延展性好;易于成型和焊接;不受水流速的限制,最大流速可達 30 米/秒;適用于各種飲用水化學成份;維修量小,所以壽命周期成本低;多種連接方法和不同類型的接頭;除了需要控制細菌外,不需要任何水處理劑;無毒;100%回收利用。

      而日本是最早將薄壁不銹鋼材料,作為城市供水和污水處理的國家。日本東京的自來水供水管也經歷了鍍鋅管──塑料管(以硬質聚氯乙烯為代表)和復合鋼管──薄壁不銹鋼的發展歷程。但不論是鍍鋅管還是塑料管,各種復合管,在長期的使用過程中,由于其材料耐腐蝕性不佳而受到腐蝕、因外力作用(如熱脹冷縮、施工破壞等)造成的漏水現象十分普遍。而采用不銹鋼材質的水管之后,從而在根本上解決了漏水的問題。

          在瑞典,KarlsKoga等經過10年試驗,將球墨鑄鐵和PVC埋地供水主管道全部更換為316不銹鋼管道。在英國,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失效,政府花費了巨資研究失效原因和解決方案,最后將冷熱水管道全部更換成不銹鋼管材。在美國,美國環保署(EPA)對水管材料選擇做出硬性規定,管材的選擇必須滿足高性能、低維護、長壽命的要求。美國政府根據1996年凈水法案制定了國家標準/國家衛生基金國際標準ANSI/NSD61-1997a。該法案明確規定:“用于飲用水的金屬管道,只允許使用不銹鋼和球墨鑄鐵管。”城市自來水供水管網,主干管改造,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。

      而后,薄壁不銹鋼水管材料在美國、意大利、瑞典、英國、馬來西亞、新加坡等國家得到了大量的應用。至今已成為公認的“最佳飲用水容器材料”,而日本的自來水管道和建筑內給水管道使用不銹鋼材料已經有將近50年的歷史了。

      日本不銹鋼協會在1995年的阪神大地震之后 ,實施了一項為期3年的計劃,該計劃打算在整個國家推廣在高層住宅管道系統中使用耐久性薄壁不銹鋼材料。

      正如其名,“薄壁不銹鋼管道系統”的好處在于:由于不銹鋼優異的耐久性和耐腐蝕性,高層建筑物中的供水管道系統的壽命將更長,而維修更少。

      明治大學教授Kyosuke Sakaue博士擔任日本不銹鋼協會團隊的領導,國際鎳協會和日本閥制造商協會均是該政府資助項目的參與者,該項目主要涉及集體住房中的供水和排水管以及消防設施。

      根據這份題為《200年壽命的住宅構想》的報告,日本公寓樓的平均壽命只有30年,而美國住宅樓的平均壽命為55年,英國為77年。壽命短對于居民來說是一個經濟負擔并且不利于維護工作。該報告敦促住宅業以所有住宅的平均壽命200年作為它的目標。未來高層住宅應具有能源節約、與周圍環境融合、抗震和容易維護等特點。

      大多數日本住宅具有多個單元,由公共和私有空間組成。該報告建議公共區的管道系統應被視為住宅結構整體“構架” 的一部分。這個概念要求安裝耐久性不銹鋼閥以減少對修理的需求,并延長整個管道系統的壽命。

      使用壽命較長的住宅的另一好處是二氧化碳的排放減少。結構的拆卸或改建需要管、閥和其他材料的生產和運輸,導致二氧化碳排放增加。改用耐久性管道系統,避免不斷的更換,這必然將減少排放和總的能源消耗。

      這些好處和其他好處說明,日本的200年壽命住宅構想與日本不銹鋼協會擴大對不銹鋼產品的需求同時促進環境可持續性的目標是一致的

      而高樓供水系統工作壓力一般大于0.6Mpa;對管材承壓要求較高。塑料管用于給水系統工作壓力均小于此值,無法勝任;復合管兩種材料膨脹系數差別大,如粘合不牢或溫度變化大時易產生離層;薄壁銅管承壓最大可達5.9Mpa;而薄壁不銹鋼管由于優良的機械性能,能夠承受很高的供水壓力,可達10Mpa以上,特別適合高樓供水。

      事實上,不少世界著名的高樓采用了不銹鋼供水主管道。如馬來西亞吉隆坡的通信塔是世界上第四高通信塔,采用304不銹鋼管道和耐高壓Victaulic接頭向421米的大樓供水;于2004年建成的臺北金融中心,高508米,將是世界最高的建筑,其供水管道包括主管道是直徑為318米的不銹鋼管道和Victaulic接頭。

      二、材料的選擇

      北美特殊鋼工業編印的《不銹鋼的選擇和使用指引》。主要介紹美國的不銹鋼概況,特別是對不銹鋼選材和設計有很好的幫助。美國的不銹鋼牌號已被世界上許多國家所采用,特別是日本、韓國、英國,基本上采用了美國的不銹鋼體系,我國的不銹鋼標準從1984年以來,參照采用了日本標準制訂,基本上與美國的不銹鋼體系一致。譯者翻譯這篇文章的主要是目的是介紹美國的不銹鋼,了解世界許多國家的不銹鋼會有所幫助。

      不銹鋼是具有良好的耐腐蝕性、強度的加工性能的工程材料。他們可以容易滿足廣泛的設計規范要求──壓力、使用壽命、低的維修性等。而選擇薄壁不銹鋼作為給水材料需考慮以下幾點:

      1、耐蝕性和耐熱性。這是規定選用不銹鋼的基本依據。規定者需要了解材料的本質和所需要的耐腐蝕和耐用熱程度。

      2、力學性能。特別強調室溫、高溫和低的強度。一般講,耐蝕性和強度的組合是選擇的基礎。

      3、制造工藝。產品如何制造是第三個依據。這包括分條、機加工、成形、焊接等。總的成本。

      4、考慮總的成本,不僅要考慮材料和產品的成本,而且要考慮壽命周期的本,包括不需要維修的產品預期具有長的壽命所得到的利益而節約的成本,才是合適的。

      薄壁不銹鋼材料的壽命的長短取決材料本身對介質的抗腐蝕性,一些標準參考書論述了腐蝕和腐蝕控制,包括Vhlig的腐蝕手冊,Laque和Copson的金屬和合金的耐腐蝕,Fontana和Greens的腐蝕工程,鐵鎳鉬公司的耐腐蝕指南,由國家腐蝕工程師學會測量的腐蝕數據,和ASM的金屬手冊、腐蝕數據、規范及與不銹鋼有關的推薦方法。

      而評定不銹鋼耐腐蝕性能的方法通常是通過材料試片進行的。試片由于介質的腐蝕而發生重量變化,變化的程度取決于介質的濃度、溫度和壓力,還與試片本身的組織狀態有關。在許多情況下,以年腐蝕率來評定不銹鋼的耐腐蝕性能,年腐蝕率又叫年腐蝕深度,以R表示,單位為毫米/年。(參考:日本的JISB8243對碳素鋼或低合金鋼制容器的腐蝕裕量值。)

      不銹鋼管

      相關標簽:不銹鋼水管廠

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