Rura stalowa ocynkowana: kompletny przewodnik branżowy

Rura stalowa ocynkowanato jeden z najpowszechniej stosowanych-odpornych na korozję produktów rurowych w budownictwie, wodociągach, rolnictwie i produkcji przemysłowej. Termin „ocynkowany” odnosi się do powłoki cynkowej nakładanej na stal - w procesie nazwanym na cześć XVIII-wiecznego włoskiego naukowca Luigiego Galvaniego, którego wczesne prace nad reakcjami elektrycznymi w metalach ostatecznie dały początek szerszej dziedzinie elektrochemii, która stanowi podstawę dzisiejszej ochrony stali przez cynk. Pomimo tego, że nazwa wywodzi się z elektryki, większość rur ocynkowanych dostępnych na rynku jest powlekana w procesie czysto termicznym, -zanurzaniu-na gorąco-, a nie w procesie elektrycznym, co jest częstym punktem nieporozumień, który warto wyjaśnić wcześniej.

W tym przewodniku opisano, jak faktycznie powstają rury ze stali ocynkowanej, jakie są rzeczywiste różnice między metodami sprzedawanymi pod tą nazwą, standardy regulujące jakość oraz co należy sprawdzić przed złożeniem zamówienia. - Napisano dla kupujących, którzy przed złożeniem zamówienia potrzebują czegoś więcej niż tylko opisu marketingowego.

Cynk chroni stal na dwa różne sposoby, a zrozumienie obu wyjaśnia, dlaczego ocynkowana rura sprawdza się tak samo w terenie.

Ochrona barierowa:warstwa cynku fizycznie oddziela stal od wilgoci, tlenu i elementów korozyjnych w środowisku, w taki sam sposób, jak każda powłoka.

Ochrona ofiarna (katodowa):jest to część charakterystyczna dla cynku. Cynk jest bardziej reaktywny elektrochemicznie niż stal, więc jeśli powłoka zostanie zarysowana lub uszkodzona i odsłonięta zostanie goła stal, otaczający cynk preferencyjnie koroduje i nadal chroni odsłoniętą stal, aż do zużycia znajdującego się w pobliżu cynku. Właśnie dlatego ocynkowana rura z niewielkimi zadrapaniami powierzchni nie rdzewieje natychmiast po zarysowaniu. - Jest to znacząca praktyczna zaleta w porównaniu z powłokami zapewniającymi jedynie ochronę barierową, takimi jak większość farb, które nie zapewniają żadnej ochrony po naruszeniu.

Rura stalowa ocynkowana LSAW

Rura stalowa nieocynkowana

Zrozumienie procesu pomaga wyjaśnić, dlaczego jakość różni się w zależności od dostawcy i co tak naprawdę decyduje o dobrej powłoce w porównaniu ze słabą.

1. Odtłuszczanie.Rurę czyści się w kąpieli żrącej lub detergentowej w celu usunięcia oleju, smaru i brudu warsztatowego pozostałego po formowaniu i spawaniu.
2. Trawienie kwasem.Rurę zanurza się w rozcieńczonej kąpieli kwasowej (zwykle w kwasie solnym), aby usunąć zgorzelinę walcowniczą i rdzę powierzchniową do gołej, reaktywnej stali. Niecałkowite wytrawienie jest jedną z najczęstszych przyczyn słabej przyczepności powłok.
3. Fluktuacja.Kąpiel z topnikiem w chlorku cynku i amonu usuwa pozostałą warstwę tlenku i zapobiega ponownemu-utlenianiu stali na chwilę przed wejściem jej do cynku.
4. Cynkowanie (zanurzenie).Rurę zanurza się w kotle ze stopionym cynkiem o temperaturze około 450 stopni. Żelazo zawarte w stali reaguje z cynkiem, tworząc szereg międzymetalicznych warstw cynku-żelaza, przy czym warstwa zasadniczo czystego cynku krzepnie na wierzchu podczas wyciągania rury.
5. Chłodzenie / hartowanie.Rura jest chłodzona, często przez hartowanie w wodzie, co pomaga również zatrzymać dalszy wzrost stopu po utworzeniu pożądanej struktury powłoki.
6. Kontrola.Grubość powłoki, przyczepność i wykończenie powierzchni są sprawdzane - zwykle za pomocą magnetycznego miernika grubości, a czasami za pomocą testu ciągłości powłoki z użyciem siarczanu miedzi (Preece) - przed wydaniem rury do wysyłki.

Każdy z tych kroków jest potencjalnym punktem niepowodzenia, jeśli zostanie wykonany w pośpiechu. Na przykład rura, która pominie odpowiedni czas trawienia, może wyjść z kąpieli cynkowej wyglądając na pokrytą, ale mając słabą przyczepność do podłoża, co później objawia się łuszczeniem lub łuszczeniem się w trakcie użytkowania - i właśnie dlatego sama grubość powłoki nie jest pełnym obrazem jakości; Równie duże znaczenie mają zapisy dotyczące przyczepności i przygotowania powierzchni.

W tym miejscu kupujący najczęściej się mylą, ponieważ pod podobnymi nazwami sprzedawane są trzy naprawdę różne procesy.

1. Cynkowane ogniowo-ogniowo(po wykonaniu)

Najpierw formuje się i spawa rurę, a następnie gotową rurę zanurza się w kotle ze stopionym cynkiem w temperaturze około 450 stopni (842 stopni F). Cynk reaguje z żelazem zawartym w stali, tworząc szereg warstw cynku-stopu żelaza, zwieńczonych warstwą stosunkowo czystego cynku -, co stanowi prawdziwe wiązanie metalurgiczne, a nie warstwę powierzchniową. Ponieważ cała rura, łącznie ze szwem spawalniczym, przyciętymi końcami i całą złożoną geometrią, przechodzi razem przez kąpiel, pokrycie jest kompletne i jednolite, także w obszarach, w których powłoka nałożona przed obróbką nie mogła dotrzeć tak skutecznie.

Typowa grubość powłoki dla-poprodukcyjnego cynkowania ogniowego-zanurzeniowego zwykle mieści się w zakresie 55–100+ mikronów w zależności od grubości stali i obowiązującej normy, przy czym międzynarodowe normy, takie jak ISO 1461, ustalają minimalną średnią na 85 mikronów dla profili stalowych grubszych niż 6 mm.

2. Wstępnie-ocynkowane(Linia ciągła / Młyn ocynkowany)

Taśma lub blacha stalowa jest najpierw cynkowana -, zazwyczaj poprzez przepuszczanie jej przez ciągłą-linię do cynkowania ogniowego lub galwanizowania z dużą prędkością -, a następnie jest cięta, walcowana-, a następnie zespawana z rurą. Powłoka jest cieńsza (zwykle w zakresie 12–50 mikronów) i, co najważniejsze, szew spawalniczy powstaje po cynkowaniu, więc obszar szwu traci powłokę cynkową podczas spawania, chyba że zostanie osobno poddany obróbce.

3. Galwanizowane-elektrycznie

Cynk nakłada się w procesie galwanizacji, a nie zanurzania termicznego, tworząc cienką, gładką i jednolitą powłokę -, ogólnie rzecz biorąc, najcieńszą z trzech metod. Wybiera się go tam, gdzie wygląd i precyzyjna kontrola cienkiej powłoki mają większe znaczenie niż maksymalna odporność na korozję, np. elementy wewnętrzne, obudowy urządzeń i niektóre części samochodowe. Rzadko jest to właściwy wybór w przypadku zakopanych, zanurzonych lub długoterminowych zastosowań rur zewnętrznych.

Szybkie porównanie

Kupujący powinni wiedzieć, do której normy faktycznie się odnosi, ponieważ samo określenie „ocynkowane” nie jest specyfikacją:

• ASTM A53- obejmuje rury stalowe-czarne i ocynkowane ogniowo, bez szwu i spawane (ERW), do zastosowań mechanicznych i ciśnieniowych; cynkowanie zgodnie z A53 musi spełniać wymagania dotyczące powłok ASTM A123.
• ASTM A123/A123M- ogólna specyfikacja powłok cynkowych (-ocynkowanych ogniowo) na produktach żelaznych i stalowych, do których odwołuje się wiele innych norm dotyczących rur dotyczących grubości i jakości powłok.
• ISO1461- międzynarodowy odpowiednik, powszechnie stosowany poza Ameryką Północną, określający minimalną grubość powłoki w zależności od grubości przekroju stalowego.
• ASTM A653- reguluje-ciągłą blachę stalową ocynkowaną ogniowo (i ocynkowaną z przeżarzaniem), dotyczącą-rur wstępnie ocynkowanych wykonanych z powlekanej taśmy.
• BS EN 10240 / EN 10255- Normy europejskie dotyczące powłok ochronnych na rurach stalowych i-lekkich rurach do gwintowania i spawania.

Zaopatrzenie w wodę i kanalizacja:rura ocynkowana była w przeszłości standardem w instalacjach wodociągowych w budynkach mieszkalnych; podczas gdy rury miedziane i plastikowe (PEX, PVC) w dużej mierze zastąpiły je w nowym budownictwie mieszkaniowym na wielu rynkach, rury ocynkowane są nadal powszechne w rolniczych systemach wodnych, nawadnianiu i niektórych infrastrukturach komunalnych.

Konstrukcyjne i konstrukcyjne:rusztowania, poręcze, ogrodzenia i ramy konstrukcyjne często wykorzystują rury ocynkowane w celu zapewnienia odporności na korozję bez ponoszenia kosztów stali nierdzewnej.

Transport ropy, gazu i płynów przemysłowych:rura ocynkowana jest używana do zastosowań przy niższym-ciśnieniu i mniej korozyjnych; W liniach przesyłowych o wyższym-ciśnieniu lub{2}}kwaśnych usługach zazwyczaj stosuje się zamiast nich rury LSAW lub ERW z powłoką FBE- lub-wielowarstwową-, ponieważ cynkowanie nie jest zazwyczaj projektowane ani testowane pod kątem zgodności z systemami ochrony katodowej rurociągów zakopanych w ziemi, tak jak ma to miejsce w przypadku-powłok specyficznych dla rurociągów.

Rolnictwo:w przypadku ram szklarni, ogrodzeń i rur nawadniających zwykle stosuje się rury ocynkowane ze względu na równowagę kosztów i trwałość na zewnątrz.

Systemy przeciwpożarowe:rura ocynkowana jest stosowana w niektórych instalacjach tryskaczowych i przeciwpożarowych, szczególnie w systemach suchych, w których problemem projektowym jest stojąca woda i ryzyko korozji w miarę upływu czasu.

Zalety:

• W przeciwieństwie do większości farb, ochrona protetyczna działa nawet po niewielkich uszkodzeniach powłoki
• Stosunkowo niski koszt w porównaniu do stali nierdzewnej lub powłok specjalnych
• Długie doświadczenie i szeroka standaryzacja (ASTM, ISO, EN) na wszystkich rynkach
• Nadaje się do szerokiego zakresu środowisk atmosferycznych oraz środowisk o umiarkowanej-do-korozyjnej temperaturze

Ograniczenia, o których warto wiedzieć:

• Żywotność powłoki jest skończona i proporcjonalna do grubości - nie jest to trwałe rozwiązanie w agresywnym środowisku (strefy rozprysków morskich, gleba o wysokiej-chlorce, silne kwasy/zasady)
• Spawanie lub cięcie w terenie powoduje miejscowe usuwanie cynku i wymaga-poprawki (cynkowanie na zimno lub metalizacja), aby przywrócić ochronę w tym miejscu
• Powłoki cynkowe mogą niekorzystnie reagować z niektórymi składami betonu (świeżym betonem) i niektórymi środowiskami chemicznymi. Należy sprawdzić zgodność - pod kątem nietypowych warunków użytkowania
• Generalnie nie jest to zalecane w przypadku systemów wody pitnej w niektórych jurysdykcjach ze względu na historyczne obawy dotyczące lutu ołowiowego i-łączy rurowych stosowanych w starszych ocynkowanych instalacjach wodno-kanalizacyjnych. - Nowoczesne-instalacje bezołowiowe zmniejszają ten problem, ale należy sprawdzić lokalne przepisy instalacyjne

Podczas sprawdzania jakości rur ocynkowanych największe znaczenie mają trzy kontrole, a kupujący mogą w uzasadniony sposób zażądać dokumentacji dla każdej z nich:

Badanie grubości.Najpowszechniejszą metodą terenową i walcowniczą są mierniki grubości magnetyczne, umożliwiające wielokrotne odczyty na obwodzie rury i wzdłuż jej długości, ponieważ grubość powłoki rzadko jest idealnie jednolita. Normy określają zarówno minimalną średnią, jak i minimalną pojedynczą-wartość odczytu, więc dostawca powinien być w stanie zapewnić obie wartości, a nie tylko średnią.

Badanie przyczepności.Prosty, standardowy test polega na uderzeniu powłoki młotkiem lub poddaniu jej kontrolowanemu zginaniu; prawidłowo związana powłoka nie będzie się łuszczyć ani odklejać od stali bazowej. Słabe wytrawianie lub topienie podczas produkcji jest najczęstszą przyczyną utraty przyczepności.

Ciągłość powłoki (test Preece/siarczan miedzi).Na powierzchnię nakłada się roztwór siarczanu miedzi; Goła lub cienko powlekana stal reaguje i zmienia kolor na miedziany, podczas gdy prawidłowo pokryty cynk nie reaguje, co ułatwia wykrywanie dziur lub cienkich punktów, które samo pomiary grubości mogłyby przeoczyć pomiędzy punktami pomiarowymi.

1. Potwierdź, która z trzech metod cynkowania jest faktycznie cytowana.Zapytaj bezpośrednio, czy rura jest ocynkowana po wyprodukowaniu (-całkowicie zanurzeniowa), czy wykonana z-wstępnie ocynkowanej taśmy. To jedno pytanie rozwiązuje później większość sporów dotyczących jakości powłoki.
2. Poproś o konkretną normę, a nie tylko słowo „ocynkowany”.W normach ASTM A123, ISO 1461 i A653 określono różne minimalne grubości i metody badań. - Otrzymuje się normę wymienioną na piśmie w zamówieniu.
3. Zapytaj o rzeczywistą grubość powłoki lub dane z testu masy powłoki, a nie ogólne oświadczenie o zgodności. Renomowani dostawcy mogą dostarczyć odczyty grubościomierza magnetycznego lub wyniki testów masy powłoki (masy-na-powierzchnię).
4. Dopasuj klasę powłoki do rzeczywistego środowiska narażenia.Powłoka odpowiednia dla suchych przewodów wewnętrznych niekoniecznie jest odpowiednia dla instalacji podziemnych lub przybrzeżnych na zewnątrz. - Omów specyficzne środowisko, zamiast akceptować ogólną specyfikację „ocynkowaną”.
5. Wyjaśnij ochronę szwu spawalniczego, szczególnie w przypadku-rur wstępnie ocynkowanych. Jeśli szew nie został naprawiony po spawaniu, jest to długi, ciągły słaby punkt na całej długości rury.
6. Zaplanuj ochronę spawów i końcówek-w miejscu montażu w ramach budżetu instalacyjnego.Jest to rutynowe, a nie opcjonalne i należy je zaplanować, a nie odkryć jako niespodziewany koszt po instalacji.
7. Sprawdź zgodność z zamierzonym płynem lub środowiskiem, szczególnie w przypadku czegokolwiek poza standardową wodą, powietrzem lub łagodną atmosferą. - Kontakt z niektórymi chemikaliami i świeżym betonem jest znanym obszarem problematycznym w przypadku powłok cynkowych.

Skontaktuj się teraz