關鍵詞： 銅管 腐蝕 對策 藍水
引言
第二次世界大戰結束以后，為了彌補鍍鋅水管的缺陷，國際上一些發達國家，開始在中高檔的領域用銅管替代已經使用了50年多年的鍍鋅水管。與鍍鋅水管相比，銅管將管材的耐腐蝕性能提高了幾倍。管材的耐腐蝕性能的提高，意味著客戶損失的降低。銅管的大量使用對管材向健康環保的方向發展起到了重要的作用。
隨著人們對銅管的使用和研究的進一步深入，人們也發現銅管材在使用上的所受到的限制，或應該滿足的條件。國外對銅水管的研究主要集中在60～80年代，這些研究為銅水管的正確使用提供了依據。我國有的城市已經開始在自來水系統和熱水系統使用銅水管，但對銅水管腐蝕的研究比較落后，并且，我國水設備專家在2000年研究成果并沒有得到有關方面的高度重視。如今建筑用水管大部分都是隱蔽工程和管道井工程，如果水管材料選擇不當將給投資者造成水管材料本身10倍 ~20倍的經濟損失，也給社會造成巨大浪費。為此，本文綜合了一些國內外對銅管腐蝕及其對策的研究成果，僅對建筑物銅管的使用提供參考。
1 銅水管腐蝕表現
（1）"藍水"和銅超標問題。澳大利亞水務公司 [1-2]、日本銅中心、美國銅協會資料都反映銅水管的腐蝕的表現之一是"藍水"現象。調查發現水中的銅含量超過3mg/L，有時達到10mg/L以上，大大超出中國國家標準 小于 1mg/L的要求。
（2）點腐蝕和潰腐蝕。日本資料[3-6]反映，1989年，日本銅中心對63個建筑物中的冷水和熱水管做了全面調查，結論是：在水流速慢的地方銅水管會發生點腐蝕，在水流速快的地方銅水管會發生潰腐蝕。以上調查還發現，銅水管內的流速、流量、水壓、循環泵的運轉周期、散發的溶解氣體、管路形狀等因素都可以引起銅管腐蝕發生，腐蝕分布率在5.7%--23%之間。
（3）熱水管腐蝕問題。日本資料反映，銅管中的熱水大于50度時有腐蝕傾向。
（4）軟水質腐蝕問題。經筆者調查，中國北方地區賓館用熱水銅管腐蝕嚴重，使用6-7年以后，中國銅水管開始出現嚴重腐蝕現象。據反映，是因為北方的硬水經過離子交換器以后變為軟水，導致銅水管腐蝕更為嚴重。涉及到的北京的高級賓館有：建國飯店、王府飯店、麗都假日飯店、京倫飯店等。
（5）水質的腐蝕傾向。2000年，中國建設部組織有關專家對北京、天津、山東、西安、上海、南京等地高檔賓館的水質和水管腐蝕進行了研究。研究成果反映在《水工業工程設計手冊》中。 根據分析表明，上述地區所用的銅水管有結垢和腐蝕傾向。通過上述資料反映，銅水管的腐蝕是客觀存在的，銅水管內壁產生的"藍水"也是客觀存在的。
2 銅水管腐蝕的原因
各國專家對銅水管腐蝕的原因說法較多，結論比較明確的有以下幾點：
（1）大氣污染造成腐蝕。 銅水管表面的銅綠是大氣中的二氧化硫、二氧化碳和硫化氫與銅的氧化物在銅表面形成的復鹽，其主要成分是碳酸銅（ CuCO 3 . Cu(OH) 2 ） , 呈綠色。如果銅水管的環境空氣潮濕時，將加劇銅水管的腐蝕。 [9]
（2）水中的空氣和溶解氧造成腐蝕 。 "水中溶解氧是銅管腐蝕的一大因素 [3] 。 "每升水中的溶解氧是30 毫升 ，占水的3%。這是由于銅材料對氧化劑的鈍化作用弱造成的。水管中的空氣泡也是不可避免的，同樣對銅管起著氧化腐蝕作用。
（3）水的流速和流量造成腐蝕 。 "在流速快的部位上，由于水和銅管內壁的摩擦力使氧化保護膜不能形成而造成物理損失，同時在那個壓力高的部位形成陽極后產生電化學腐蝕。" [4] 這是由于銅材料耐磨損性能偏低，在水流大于1.5m/s時，被水流沖刷腐蝕嚴重。潰蝕主要因素是過高的水流，流水量越大越容易產生潰腐蝕。 [3-4]
（4） PH 值偏低的水質造成腐蝕。 堿度低的水，酸度高水容易造成銅管腐蝕。 PH 值的標準為 6.5，低于6.5 容易腐蝕。 [3]
（5） 軟水質造成銅管腐蝕 。 水質偏軟，可溶固體總量小于300mg/L的水容易造成銅管腐蝕。 [1-2]
（6）氯離子含量高的水質造成銅管腐蝕。 " 氯濃度越高腐蝕坑越深 "。"尤其是殘余氯，從防腐的立場來看最好是越小越好"。 [5]
（7）熱水加速銅管腐蝕。 "通過實際工作已經了解到在旅館、醫院、系統供熱式的集中住宅等，連續供熱水設備工作時的建筑中的供熱水管道上往往發生大量的潰腐蝕和點腐蝕。""從銅管防腐蝕角度而言，所希望的熱水是50度左右。" [3-5]
（8）銅材料不純造成腐蝕。 純銅的標準范圍在99.95%-99.5%之間。純銅中還有一種無氧純銅，耐腐蝕性能優于一般的純銅。資料反映，純度越高，耐腐蝕性能越好，0.4%的雜質，也會導致銅管的腐蝕。如果使用回用廢料加工銅水管，雖然可以達到純銅的標準范圍，但是材料中內含有的雜質將造成雜質性質的腐蝕。
（9）沒有掌握加銅的加工工藝造成腐蝕。 銅管的內壁鈍化技術是提高銅管耐腐蝕性能的工藝之一。如果沒有掌握銅水管內壁鈍化技術，銅管內壁就失去了保護膜，它的耐腐蝕性能將大大的下降。另外，拉拔工藝不成熟造成的銅管內壁光潔度不夠高，也是造成銅管耐腐蝕力下降的工藝原因之一 。
（10）安裝結構不合理造成腐蝕 。 在熱水用銅管中發生腐蝕"幾乎都是強制循環方式中的循環部分" [4] 。 熱水循環結構容易造成銅管腐蝕，所以應該盡量減少熱水管的循環結構。
（11）焊條使用不規范造成管道接頭部位腐蝕。 使用不規范的焊條，容易造成焊接部位的腐蝕。按規定，銅管焊條中的含銀量應該達到 5%，低于5%的銅管焊條是造成銅管道接頭部位腐蝕的原因之一。
（12）有待查明的原因 。 還有一些不明的原因需要今后研究，如：細菌腐蝕問題等。
3、銅水管防腐蝕的對策
各國專家對降低使用銅管的風險對策：
(1)加強科研 。 加強對銅管腐蝕的科研，制訂出科學使用銅管的方法。
(2) 調查水質、水流和流量 。 對水質、水流和流量調查研究以后再進行配管，選擇適合的水質、水流和流量配置管材，防止選錯水管材料。
(3) 規范生產。 用合格的原料生產銅管。在水質成分不了解的情況下，避免用回收銅生產銅管，減少雜質腐蝕現象。使用水管內壁鈍化技術，延長使用壽命。
(4) 規范設計 。 設計時減少熱水循環管路，降低腐蝕的可能性。同時，設計時應該留下今后銅管路維修的空間 [3] 。
(5) 規范施工 。 用標準的焊條進行焊接施工 (含銀量達到5%的焊條)；同時，避免在水管內殘留焊劑，防止水管被焊劑腐蝕。
(6) 對水質再處理，增加腐蝕抑制劑。 例如：澳洲：水廠在水中投配碳酸氫鈣等，調節 pH 值。并 在水體內維持有效的消毒劑殘余物。 日本：在水中加入米糠中提取的"肌醇六磷酸"可緩解腐蝕癥狀。中國：在水中添加硅磷精。
(7) 建立銅管路維修評價規范 。 定期、定量對銅管的使用進行監控，減少銅管腐蝕造成的客戶損失。日本的三級評價方法可以參照 [3]
(8) 健康使用 。 銅水管停止使用 超過 4h 以上，使用前將水空放約10L(可以用水澆花、拖地、沖廁所)。這固然浪費，但有益于人體健康 [2] 。
參考文獻
[1] 澳洲亨特水務有限公司 , 路斯水務私人有限公司 ， Hunter Water Australia Pty Limited 、 Rous Water. 澳洲地區銅腐蝕問題的處理方法
[2] 澳大利亞水服務協會 http// www. wsaa.asn.au. 面臨的問題-藍水和銅管腐蝕
[3] （日） 青木七郎. 建筑用管道腐蝕對策指南介紹 .銅加工,1989(2)
[4] （日）前島健 .給水用銅管道腐蝕的實際調查及其分析.銅加工,1989(2)
[5] （日）藤井哲雄 .建筑用銅配管的腐蝕和水質.銅加工,1989(2)
[6] （日）吉木尚一 ,等.建筑物銅管道的腐蝕判斷法.銅加工,1989(2)
[7] 水工業工程設計手冊 .中國建筑工業出報社.2000年12月
[8] 辭海( 縮印本 ).上海辭書出版社(1997年版).P1711 、 1646
[9] 化學工業部化工機械研究院主編.腐蝕與防護手冊 . 化學工業出版社. 1990.P 544-549
[10] 澳大利亞水服務協會網址： http// www. wsaa.asn.au
[11] 澳大利亞飲用水指南網址： http//www.health.gov.au/
[12] 美國國家自然資源網址：http//www.dnr.state.wjus/water/dwg/copper.htm
