铜水管的保温节能技术

2005年10月10日　技术部

众所周知，水是生命的源泉，人的生存一刻也离不开水，人类社会的发展就会自然而然地重视水资源的合理利用，以往作为居所“血脉”的水管道极少受到关注，随着社会的进步“健康”与“安全”是现代人最为重视的两大主题，饮用水的水质及水管的安全性就成了人们关注的焦点，自从镀锌钢管作为给水管道退出历史舞台后，民用给水管市场便呈现“百花齐放”的格局。

水从处理厂出来经过输水管网到达用户的过程中，因水质受到不同程度的污染，如何保障水质的安全已成为众所关注的问题。直接影响水质的两大重要因素就是水源和输水管道，保障管网水质的安全措施之一是给水管道的选材。众所周知，以往给水管材的选择没有定量的标准，因为这关系到消费者、企业的经济实力，是费用与效益的结合，评价的着重点不一，则得出的结论也不同。总的来讲对给水管道材料的选定首先应考虑的因素是要在规定的使用压力和温度下具有足够的机械强度，并对管内流动的流体有良好的耐腐蚀性能等。本文探讨给水管网与水质方面的关系，结合其性能推荐作为供水系统的 又一种复合保温、安全、卫生、节能型理想管材。

铜管用作建筑供水管具有其他管道不可比拟的优越性：

传统使用的水管道系统采用的金属镀锌钢管，二次污染问题长期得不到解决，使终端的饮用水质量难以保障，供水管在出口处的水质要低于水厂出厂时的质量，如浊度、铁、锰的含量以及细菌总数都会有所增加。镀锌钢管在输水时极易生锈产生“黄水”，导致管壁锈蚀后粗糙，其原因是镀锌钢管里的铁与空气或水中氧气发生化学反应，使管道里外都会生锈并滋生各种微生物污染水质，这些受污染的水携带的细菌像无形“杀手”时时威胁着人们的健康；管中的水在冷环境中也易结冰，使水管遭到破坏、结垢堵塞、水流量减少、易泄露等，这些都是金属镀锌钢管的致命弱点。

铜管用于冷水或热水的输水管具有显而易见的优点，它比塑料管坚硬，比钢、铁管易弯曲，具有一定的耐高压性能和抗冻胀性能，不会老化，更不会遇火燃烧，内壁光滑、流体阻力小。尤其是铜的化学性能稳定，不易被腐蚀，不会附着油脂、碳水化合物和细菌、病菌从而污染水质，而且寿命长，具有与建筑物同期寿命。如上海国际饭店、北京协和医院的给水系统至今已超过80年，仍然性能完好。国内铜管的使用量占整个管道的约5%，就上海地区为最高达到30%，而英国达80%、美国达75%，相对而言我国铜管的使用率还是很低的，以上海为例据统计介绍1991年用量为380吨，1998年为3050吨至2001年达到4500吨以上的规模，市场潜力正在被日益看好。近年来就上海市场复合管道的销售量从1997年的1.4万吨到2002年的8.92万吨；2003年又升至9.4万吨以几何积数攀升。从数据预示管材业的市场潜力及商机，管材市场的“百花争艳”局面将继续呈现。从而引发了管材生产商对输水管道技术发展的关注，促进管材行业的技术创新。

铜管用作建筑供水管的不足之处可通过铜塑复合解决：

1、铜管的缺点：铜是热的良导体，其导热系数高达383.8w/m.k（导热系数指1m距离内，温度差为1k时，在1h内传过1m2截面的热量），因此用裸铜管输送热水，热量会迅速传到管道周围的墙体或地板中，使管道末端的水温达不到要求，同时建筑混凝土还会因为受到经常性的热胀冷缩产生应力，造成材料疲乏甚至龟裂。裸铜管还会在外表面产生结露现象，也容易给周围建筑材料带来损坏。

2、铜塑复合是弥补裸铜管不足的解决方法：

a、PP-R内衬铜增强复合管其特点是在内层铜管的外侧沿周向和纵向均匀挤塑包覆PP-R塑料层的同时包覆具有抗铜老化性能的粘结剂中间层，三层为一次性热熔粘结挤出复合成一整体结构。此结构形成的产品能够提高管材的强度、刚度以及高温下的尺寸稳定耐蠕变性能，并适应PP-R热熔焊接技术，建立了“一次焊接、终身连接、滴水不漏、永无隐患”的安全供水概念，以及整个供水系统为全铜触水设计组合技术，供热水管道系统最高使用温度达95℃，（PP-R塑料管长期使用温度为70℃）质量安全可靠，100%隔氧，彻底消除渗透，耐腐蚀性极佳，可直接埋放于地下，消除管路老化隐患，延长管道使用寿命，且PP-R管导热系数为0.21w/m.k仅为钢管的1/200，用于热水管道具有一定的保温节能效果，施工方便，比镀锌钢管、铜管安装效率高出了3-5倍，是目前极为理想的适于多种应用场合和环境的卫生用水管道系列产品，产品性能见下表。

PP-R内衬铜增强复合管的性能

众所周知，PP-R塑料管材、管件系中低档产品生产厂家很多，并在这一领域形成激烈的价格竞争，而在技术含量要求高、特殊应用领域的品种显得有些力不从心。例如：卫生要求高的可供直接饮用的自来水输送管道，长期在高温条件下使用的集中供热管路，要求管材长期耐温不低于80℃，为了提高耐温、耐压能力要加大管材壁厚，不仅增大材料成本，因其内孔减小影响水流量等。

b、发泡塑覆保温铜管产品特点：众所周知，因环境变化，所输送流体的不同以及金属材质的差异，输液用金属管道的防腐、防冻和保温技术一直是世界各国进行研究的主要课题，管道保温是减少热损、节约能源的重要方面。管道的防冻、防腐是保证流体输送正常、延长管道寿命和减少管道损坏的另一重要方面。管道保温、防冻、防腐研究的重点是如何选择最佳保温结构、材料和实现工业化生产以及能符合明设暗铺均为理想要求的管材。

现代装修越来越多的家庭选用铜水管，但光裸铜管和普通的包塑铜管只能作冷水管用，因为光裸铜管导热系数高，热水使用时，大量热量散失在墙体和地板里，用久后对建筑材料和装饰材料造成严重的破坏。普通的包塑铜管使用热水时外表出汗，管外形成水气，用久后也会造成地板和墙磁砖变形开裂。

发泡塑覆保温铜管是在无缝纯紫铜管外表一步法包覆塑料发泡体和塑料保护层，发泡体为闭气孔氮气充填聚烯烃塑料，保护层为防老化、阻燃和具有较高机械性能的聚烯烃塑料。该产品有极低的热传导系数，保温节能、防露、防冻，并有显著的隔音效果，是目前较为理想的适合于多种应用场合和环境的卫生用覆合型水管道产品。

作者：周宝茂