鈦管在全球的歷史發(fā)展趨勢是怎樣的?
鈦材是一種公認(rèn)的可以植入人體的健康材料,以鈦為材料制造水管在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)有許多年成功的應(yīng)用記錄。特別是薄壁
鈦管更是以安全可靠、衛(wèi)生環(huán)保、經(jīng)濟(jì)適用等特點(diǎn),逐漸成為給水管材的新選擇,并已成為目前世界潮流和發(fā)展方向。鈦水管被稱為"21世紀(jì)真正的綠色管材"。自上世紀(jì)六七十年代開始,為了有效利用水資源,避免水資源的二次污染,許多國家開始在飲用水處理和配送系統(tǒng)中采用鈦管材。30多年來,鈦在許多國家的飲用水處理廠,供水系統(tǒng)和污水處理廠得到了日益廣泛而成功的應(yīng)用,獲得了非常明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
自20世紀(jì)60年代中期,薄壁鈦在日本首次應(yīng)用于城市供水和污水處理,至今已成為世所公認(rèn)的"最佳飲用水容器材料",日本的自來水管道和建筑內(nèi)給水管道使用鈦已經(jīng)有40年的歷史了。日本東京的自來水供水管道經(jīng)歷了鍍鋅管——塑料管(以硬質(zhì)聚氯乙烯為代表)和復(fù)合鈦管——薄壁鈦的發(fā)展歷程,1955年以前,普遍使用的是鍍鋅管,1955-1980年間,塑料管和不同材料的復(fù)合
鈦管廣泛應(yīng)用于建筑物內(nèi)的水管和部分室外水管,但不論是鍍鋅管還是塑料管,各種復(fù)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(xiàn)象十分普遍。為此,東京供水局經(jīng)過10多年的調(diào)查研究后決定,從1980年5月份開始,凡50毫米以下直徑的供水管道、管接頭、水龍頭全部采用鈦材質(zhì),從而從根本上解決了漏水問題。1980年,日本制定了全國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISG3448-一般管用鈦;1982年制定了全國自來水協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)JWWAG115-自來水用鈦管道和JWWAG116-自來水用鈦鈦管接頭,標(biāo)明鈦用作自來水輸水管道和建筑內(nèi)給水管道得到了空前的發(fā)展并進(jìn)入了標(biāo)準(zhǔn)化管理的時(shí)代。在經(jīng)歷了1995年阪神大地震和1996年0-157病原性大腸菌集中中毒事件后,薄壁鈦管道及儲(chǔ)水設(shè)備因其良好的性能得到了大眾的廣泛青睞。據(jù)日本東京自來水部門的統(tǒng)計(jì),供水管道的鈦化率已從1982年的11%上升到1995年的80%進(jìn)而到2000年的90%以上。如今的東京,薄壁鈦供水管的普及率已接近100%,幾乎所有的住宅區(qū)全都安裝了薄壁鈦管道。另外,在水處理廠、水管橋和橋梁的橋架管方面也得到了十分普遍的使用。
美國紐約的供水系統(tǒng)自20世紀(jì)60年代起采用鈦。紐約市原有的飲水配送系統(tǒng)老化陳舊,無法滿足需求,當(dāng)局在對備選材料進(jìn)行15年評(píng)估的基礎(chǔ)上,于1993年在城市輸水管道的大口徑立柱管和其他管道建設(shè)中均大規(guī)模地采用了304L鈦,其目標(biāo)是建立一套使用壽命長達(dá)100年的系統(tǒng)。華盛頓地區(qū)供水管網(wǎng)改造,也采用了鈦水管,當(dāng)局考慮的出發(fā)點(diǎn)是整個(gè)壽命期的成本,與其他材料相比,鈦在整個(gè)壽命期內(nèi)的總成本是最低的。利用鈦的耐腐蝕耐磨損長壽命的特點(diǎn),以期降低管網(wǎng)的維護(hù)和更換費(fèi)用。美國底特律耗資3億元新建的福特體育場內(nèi)的給水系統(tǒng)的輸水主管道包括各售貨點(diǎn)的直飲水管道,全部采用304鈦。之所以選擇鈦,完全是基于經(jīng)濟(jì)角度的考慮,盡管第一次的材料成本比較高,但由于鈦優(yōu)異的耐腐蝕性,其壁厚可以比其他材料的壁厚薄,安裝和加工費(fèi)用大大降低,不僅如此,管線日常運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用也大幅度降低。美國已有30多個(gè)飲用水處理廠采用鈦代替球墨鑄鈦管道,目的是節(jié)約成本。馬薩諸塞州水廠由于采用
鈦管道,比采用球墨鑄鈦節(jié)省費(fèi)用約5萬美元,而且在使用了30年后,鈦管道依然光亮如新。
鈦管材已成為美國近30年新建的1600多座城市污水處理廠的標(biāo)準(zhǔn)用材。美國政府根據(jù)1996年凈水法制定的國家標(biāo)準(zhǔn)/國家衛(wèi)生基金國際標(biāo)準(zhǔn)ANSI/NSF61-1997a,通過立法明確規(guī)定:"用于飲用水的金屬管道,只允許使用鈦和球墨鑄鈦管。"因此,城市的自來水供水管網(wǎng),凡干管改造,一律選用
鈦管和球墨鑄鈦,進(jìn)入高樓的供水管,無一例外首選鈦?zhàn)鳛楣┧?。最新?003版美國國際標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的水管和住宅標(biāo)準(zhǔn)再次包括了這方面的內(nèi)容,鈦水管的使用已經(jīng)正式得到美國官方的批準(zhǔn)。
在歐洲自1995年起,意大利各城市普遍采用一種不挖溝技術(shù),將原輸水主管道更換成鈦管道。經(jīng)驗(yàn)表明:
鈦管道耐腐蝕、強(qiáng)度高,能夠耐地面下沉和地震,壽命至少為70年,比塑料管等代用管材更經(jīng)濟(jì)。 瑞典Karlskoga市經(jīng)過10年試驗(yàn),球墨鑄鈦和PVC埋地供水主管道已經(jīng)全部換成316鈦管道。英國的醫(yī)院(蘇格蘭)過去采用的是銅水管,但蘇格蘭偏軟的水質(zhì)導(dǎo)致銅水管的腐蝕和失效,政府花費(fèi)了巨資研究失效的原因和解決方案,現(xiàn)已將冷熱水管道由原來的銅水管全部更換成鈦水管和接頭。