Оцинкованная труба

Оцинкованные трубы стойки к коррозийным изменениям, срок их службы достигает 70 лет, а сортамент предусматривает категории разного назначения. Цинк положительно влияет на характеристики ударопрочности, стойкости к давлению, убивает болезнетворные микробы.

Коррозионный износ трубопроводов ежегодно наносит ущерб коммунальным и промышленным хозяйствам. Даже небольшие протечки означают потерю средств, а применяемые методы обнаружения локальных дефектов достаточно сложны, особенно при подземной прокладке.

Цинковое покрытие наносят на трубный прокат из углеродистой или низколегированной стали. Со временем на поверхности формируется устойчивый слой (патина), стойкий к механическим повреждениям, воде и кислороду.

В сравнении с нержавеющим прокатом, изготовленным из хромоникелевых сплавов, оцинкованные аналоги имеют ряд преимуществ

• Стойкость к холодным температурам;
• Устойчивость к нагрузкам (например, к давлению грунта);
• Низкая цена (примерно на 30% ниже нержавейки).

Дополнительный защитный слой имеет толщину 30 мкм у труб коммунального назначения и до 150 мкм – у промышленных, но общий вес конструкций увеличивается минимум на 3%.

Физико-химические свойства цинка не позволяют использовать сварку: при нагревании металл воспламеняется. Для решения этой задачи предусматривают резьбу, или отсутствие покрытия на фасках с регламентируемым отступом.

Применение оцинкованных труб

Оцинкованная сталь долговечна и гигиенична, поэтому область применения этого материала довольно широка: опоры дорожных знаков и уличного освещения, ограждения, каркасы теплиц и оранжерей.

Эксплуатационные характеристики оцинкованных труб крайне важны для коммунальных хозяйств:

Срок службы изделий в сравнении со стальными без покрытия увеличивается в 3-4 раза.

Цинк противостоит формированию известковых отложений, повышенная прочность препятствует появлению микродефектов и протечек, что отражается на стоимости содержания, так как при подземной прокладке ремонтные работы достаточно трудозатратны. Антисептические свойства широко применяются для поставок питьевой воды.

Оцинковку трубы нельзя использовать в сетях горячего водоснабжения и отопления с температурой выше 55 С^о. При нагревании покрытие отслаивается, это приводит к загрязнению фильтров, на отдельных участках появляются свищи. Быстрое разрушение наблюдается и у дымоходов.

Цинк не устойчив к ряду кислот, в зависимости от способа цинкования допускается транспортировка среднеагрессивных сред. Стандартам нефтехимической отрасли подходят термодиффузионный и горячий методы.

Сортамент оцинкованных труб

Для трубного проката с цинковым покрытием не предусмотрено отдельного стандарта. Технологии нанесения можно применять к различным категориям металлопроката. Для удобства стандартизации процедуру оцинковки проходят изделия, соответствующие нормам для своей категории.

Размеры оцинкованных труб

• Водогазопроводные (ВГП) – основное назначение: городские коммунальные сети. Согласно ГОСТ 3262-75 размер наружной окружности: от 10,2 до 165 мм;
• Электросварные – применяются в коммунальных и промышленных системах, в строительстве, сельском хозяйстве, автомобилестроении. Сортамент представлен в ГОСТ 10704-91, наружный диаметр: 10-1420 мм;
• Бесшовные – изделия повышенной стойкости к внутренним нагрузкам. Размеры по ГОСТ 8734-75 диаметр 9-250 мм, по нормативам ГОСТ 32528-2013: 20-550 мм;
• Профилированные – имеют сечение, отличное от круглого: квадратное, прямоугольное, треугольное, трапециевидное. Для каждого типа предусмотрены свои стандарты.

Оцинкованные ВГП трубы

Электросварные оцинкованные трубы

Таким образом, длина оцинкованной трубы может быть мерной и немерной. Параметры и технические характеристики регламентированы соответствующими стандартами ГОСТ. Требования к заготовкам включают ограничения, связанные с техническими возможностями оборудования, поэтому длина изделия не может превышать 12 метров.

Существует несколько технологий нанесения покрытия. В зависимости от назначения трубного проката действуют регламенты:

• ГОСТ 14918-80 – нормы для тонколистовой стали;
• ГОСТ 3262-65 – пункт 2.7 регламентирует требования к толщине и качеству оцинковки водогазопроводных труб;
• ГОСТ 9.307-89 – контроль качества;
• ТУ 25.61.11.111-010-00-194228-2016 – горячее цинкование труб и других металлических изделий.

Проверку толщины и равномерности производят лабораторными методами. Применение в промышленности регулируется отраслевыми стандартами.

Процесс цинкования

Способы обработки зависят от предполагаемых условий эксплуатации. Например, трубный прокат, предназначенный для строительства или дизайна, не нуждается в применении сложных технологий. К трубопроводам питьевой воды или опасных промышленных объектов предъявляют более строгие требования.

Методы цинкования:

• Холодный: нанесение с помощью красителей, формируется слой до 50 мкм.;
• Горячий: трубы погружают в расплав с температурой 450 С^о, охлаждение осуществляют воздушным или водным способом. Покрытие: 60-200 мкм.;
• Термо-диффузионный: трубопрокат укладывают в контейнеры с цинковым порошком и нагревают до 290-450 С^о, или обрабатывают парами в специальной камере при 800-900 С^о. Цинк встраивается в кристаллическую решетку поверхностных слоев, а срок службы увеличивается до 70 лет. Режим подбирают исходя из требований заказчика. Толщина: 5-100 мкм.
• Гальванический: применяют цианистые, нецианистые или кислотные электролиты. При воздействии тока происходит осаждение на стальной поверхности. Покрытие устойчиво к маслам и нефтепродуктам. Слой: 50-150 мкм.

Предварительно производят подготовительные мероприятия. Процесс цинкования выглядит следующим образом:

• Навеска – способ крепления, обеспечивающий 100% охват поверхности и равномерное нанесение;
• Обезжиривание;
• Травление кислотными составами – для удаления окалины, оксидной пленки;
• Флюсование – обработка аммонием и хлоридом цинка, процедуру применяют для горячего цинкования;
• Обработка выбранным методом;
• Сушка и термообработка для закрепления слоя.

При погружении стальной трубы в цинковый расплав под действием температур образуется железо-цинковый состав, поверх которого формируется слой, состоящий из цинка. На поверхностях полуфабрикатов с высоким содержанием кремния образуется рыхлое наслоение. При высоких концентрациях алюминиевых примесей адгезия замедляется.

Для получения эффективного результата отбраковывают изделия с трещинами, царапинами, заусенцами, остаточные напряжения снимают. Технологические ограничения действуют на сплавы, которые могут искривиться или деформироваться при нагревании, например, некоторые закаленные стали.