三种常用铜水管及管件标准的异同对比与应用

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1历史背景　 我国的铜水管最早应用于境外投资的高级饭店中，全部为进口产品，其中90％采用美标或英标（后为欧标所取代）。后 来的应用实践显示了铜水管系统的优异性能，在近一、二十年 来国内投资的高级饭店、高档住宅及公共建筑中，铜管的使用越来越普遍。国内的铜加工企业看到这一商机，积极投入这 一系列产品的开发，最初主要为个别工程项目做管件的配套 ，标准多执行美标或英标。后来较有实力的企业开始创立自己的品牌并参照美标和英标制订了铜水管及管件的企业标准， 于1987年国内最早的铜水管标准GB/T1527－87开始实施，相应的管 件标准也于1989年开始实施。最新的修订版本为GB/T11618－1999（管件），GB/T18033－2000（铜水管）。本文就上述三种标准的异 同对比与实际应用情况加以介绍。　 2标准概述　 2.1美国标准　 2.1.1铜管：ASTMB88－1996标准规定了铜管的材质、尺寸及公差、机械性能三方面的技术要求及检验方法。　 尺寸范围：1/4′－12′（DN10－DN300mm）　 壁厚：K、L、M三种类型，M型为薄壁经济型L及K适用更高压力系统，例如蒸汽或医疗气体等系统。　 状态：软质盘管或硬态直管。　 2.1.2铜管件：ANSI/ASMEB16.221995/1998标准规定了管件的材质、 尺寸及公差、机械性能的技术要求及检验方法。　尺寸范围：1/4′－12′（DN10－DN300mm）　 管件壁厚：只有一个系列，适用于K、L、M三种类型的铜管。　 状态：硬态。　 2.2英国（欧洲）标准　 2.2.1铜管：EN1057－1996（取代原标准BS2871－1971）　 尺寸范围：∮6－∮267（DN5－DN250mm）　 壁厚：有多种可选厚度，详情参照标准原文。　市场上多沿袭原BS2871标准推荐的两种系列：X系列－薄壁经 济型；Y系列－较高压力场合。　 状态：R220软态（∮6－∮54）,R250半硬态（∮6－∮159）,R290 硬态（∮6－∮267）。　 2.2.2管件：EN1254－1998 　 尺寸范围：∮6－∮108 　 壁厚：只有一种厚度适用多种壁厚铜管。　 2.3国标　 2.3.1铜管：GB/T18033－2000 　 尺寸范围：∮6－∮219（DN5－200mm）　 壁厚：有多种可选厚度，但标准推荐了A、B、C三个系列。　 C类基本等同于BS2871－X系列，B类基本等同于BS2871－Y系列或 ASTMB88M系列，A类基本等同于ASTMB88L系列及K系列。　 状态：软态（M），半硬态（Y2），硬态（Y）。　外径公差：普通精度与高精度级两种，后者按近ASTMB88或EN1 057的要求。　 2.3.2铜管件：GB/T11618－1999 　 尺寸范围：∮6－∮219（DN5－DN200mm）　壁厚：分PN1.0MPa与PN1.6MPa两种　 3异同对比　 3.1材质上，详见表1。　 3.1.1美标与欧标均要求紫铜管或管件的材质为脱氧磷铜而 国标未做明确规定。　 3.1.2美标与欧标对于铜合金管件中锌的含量均有限制而国 标未做明确规定。　 3.2尺寸与公差,详见表2。　 3.2.1壁厚尺寸三种标准均有差异，不可混合在同一工程中采用，例如：国标DN80的铜管为85mm×1.5mm（C级）；而EN1057为76. 1mm×1.5mm（X系列）；美标为79.38mm×1.83mm（M型）。DN65的铜管国标为67mm×1.5mm，欧标66.7mm1×.2mm，美标为66.68mm×1.65mm。　 3.2.2尺寸范围：美标最大，铜管及管件均至DN300；国标次之，铜管及管件均至DN200；欧标最小，铜管至DN250，管件至DN100 。　 3.2.3壁厚设计与工作压力（见表3）　 铜管：美标M型均在2.3MPa以上，欧标X、国标C级均在1.3MPa以上。国标B级均在2.2MPa以上。　 管件：美标与欧标均只有一个厚度，而国标有2个厚度，实 际应用中两个厚度的管件不便采购与现场管理，应统一为一个 厚度。　 从上面的分析可以看出，美标M型设计较为合理，适用高层建筑，综合价格又较欧标Y系列或国标B、A系列低，适宜设计选 用。　 3.2.3公差配合上美标最严格，欧标次之，国标最差（见表2 ）。依据美国国家标准局对于3/4′管与配件的测试报告“BMS58 ”：当焊接间隙超过0.25mm时，毛细焊接（国内称钎焊）的质量将难以保证。故美标 6′以内的规格配合间隙均控制在0.025－0.25mm之间。　 3.3机械性能　美标、欧标与国标基本相同。　 4三种标准的实际应用情况　 4.1国标的应用面较窄、大多数厂家仍按欧标或美标体系生产，便于市场配套。　 4.2因美标体系要求公差配合最高，生产成本也最高，故市场可供货源不多。　 4.3国内的所谓欧标管件实际上并未100％达到标准的要求，主要体现在材质上与公差配合上。　 4.4因未严格执行同一标准体系，国产铜管及管件在实际应用中往往存在质量隐患，问题集中在焊口质量的可靠性与稳定性方面。这些产品往往在使用多年后出现漏水现象，对于铜 管的市场形象构成负面影响。原因分析如下：　 4.4.1材质上：美标及欧标均要求脱氧磷铜，具有生产成本 高但焊接性能好，更耐腐蚀，更高强度等优点。但由于技术及成本问题，国内绝大多数均为T2或T3铜，同时对于铜合金中锌 的流失问题亦没有厂家有能力解决。　 4.4.2配合公差上：国内的标准本身就过于宽松，配合间隙 最小甚至出现负值，意味无法将铜管插入管件内；最大超过2. 5mm，超过美标的10倍、欧标的5倍。普通精度级的铜管与管件配 合公差远远不能满足钎焊的技术要求（≤0.25mm）。焊口的整体性与稳定性很差，存在漏水 的隐患也就不难理解。　 4.4.3焊接工艺上：过大的配合间隙导致工人无法正确采用钎焊工艺，而改用流动性差的劣质焊条，采用堆焊封住焊口， 这种焊口在水压波动及热胀冷缩容易出现漏水。　 5结语　 从上述对比中我们可以看出美标的体系较完善及严格，尺寸范围也最广，壁厚设计较为经济合理。建议工程中尽量选择 美标体系。国标体系应抓紧修正，与国际先进标准接轨。