Țeavă din oțel galvanizat: un ghid complet al industriei

Teava din otel galvanizateste unul dintre cele mai utilizate produse de conducte rezistente la coroziune{0}}în construcții, alimentare cu apă, agricultură și producție industrială. Termenul „galvanizat” se referă la o acoperire de zinc aplicată pe oțel - un proces numit după omul de știință italian din secolul al XVIII-lea- Luigi Galvani, ale cărui lucrări timpurii asupra reacțiilor electrice în metale au dat naștere în cele din urmă la domeniul mai larg al electrochimiei, care stă la baza modului în care zincul protejează oțelul astăzi. În ciuda originii numelui în știința electrică, majoritatea țevilor galvanizate de pe piață sunt acoperite printr-un proces pur termic - -imersie la cald - mai degrabă decât unul electric, care este un punct comun de confuzie care merită clarificat din timp.

Acest ghid acoperă modul în care este fabricată efectiv țeava din oțel galvanizat, diferențele reale dintre metodele vândute sub acest nume, standardele care guvernează calitatea și ce trebuie verificat înainte de a comanda - scris pentru cumpărătorii care au nevoie de mai mult decât o descriere de marketing înainte de a se angaja la o comandă de achiziție.

Zincul protejează oțelul în două moduri distincte, iar înțelegerea ambelor explică de ce țeava galvanizată funcționează așa cum o face pe teren.

Bariera de protectie:stratul de zinc separă fizic oțelul de umiditate, oxigen și elementele corozive din mediu, la fel ca orice acoperire.

Protecție sacrificială (catodică):aceasta este partea unică a zincului. Zincul este mai reactiv din punct de vedere electrochimic decât oțelul, așa că dacă stratul de acoperire este zgâriat sau deteriorat și oțelul nu este expus, zincul din jur se corodează de preferință și continuă să protejeze oțelul expus până când zincul din apropiere este consumat. Acesta este motivul pentru care țeava galvanizată cu zgârieturi minore de suprafață nu ruginește imediat la zgârietură - un avantaj practic semnificativ față de acoperirile care oferă doar protecție de barieră, cum ar fi majoritatea vopselelor, care nu oferă nicio protecție odată ce au fost încălcate.

Teava din otel galvanizat LSAW

Conductă din oțel negalvanizat

Înțelegerea procesului ajută la explicarea de ce calitatea variază între furnizori și ceea ce determină de fapt o acoperire bună față de una slabă.

1. Degresarea.Conducta este curățată într-o baie caustică sau cu detergent pentru a îndepărta uleiul, grăsimea și murdăria rămasă de la formare și sudare.
2. Decaparea acidă.Țeava este scufundată într-o baie de acid diluat (de obicei acid clorhidric) pentru a îndepărta calamul morii și rugina la suprafață până la oțel gol, reactiv. Decaparea incompletă este una dintre cele mai frecvente cauze ale aderenței slabe a stratului de acoperire.
3. Fluxare.O baie de flux cu clorură de zinc-amoniu îndepărtează orice pelicula de oxid rămasă și împiedică oțelul să se re-oxideze în clipele înainte de a intra în zinc.
4. Galvanizare (imersie).Conducta este coborâtă într-un ibric de zinc topit la aproximativ 450 de grade. Fierul oțelului reacționează cu zincul formând o serie de straturi intermetalice de zinc-fier, cu un strat de zinc în esență pur care se solidifică deasupra pe măsură ce țeava este retrasă.
5. Răcire / stingere.Țeava este răcită, adesea prin călirea cu apă, ceea ce ajută, de asemenea, la oprirea creșterii ulterioare a aliajului odată ce s-a format structura de acoperire dorită.
6. Inspecţie.Grosimea stratului de acoperire, aderența și finisajul suprafeței sunt verificate - în mod obișnuit cu un indicator de grosime magnetic și, uneori, printr-un test cu sulfat de cupru (Preece) pentru continuitatea acoperirii - înainte ca conducta să fie eliberată pentru expediere.

Fiecare dintre acești pași este un potențial punct de eșec dacă se grăbește. O țeavă care omite timpul adecvat de decapare, de exemplu, poate ieși din baia de zinc arătând acoperită, în timp ce are o aderență slabă, care apare mai târziu ca descuamare sau decojire în timpul funcționării -, motiv pentru care numai grosimea stratului de acoperire nu este o imagine completă de calitate; înregistrările de aderență și pregătirea suprafeței contează la fel de mult.

Aici cumpărătorii sunt cel mai adesea confuzi, deoarece trei procese cu adevărat diferite sunt comercializate sub denumiri similare.

1. Galvanizat la cald-(După fabricație)

Țeava este formată și sudată mai întâi, apoi țeava completă, finită este scufundată într-un ibric de zinc topit la aproximativ 450 de grade (842 de grade F). Zincul reacționează cu fierul din oțel pentru a forma o serie de straturi de aliaj de zinc-fier, acoperite cu un strat de zinc relativ pur - o adevărată legătură metalurgică, mai degrabă decât o peliculă de suprafață. Deoarece întreaga țeavă, inclusiv cusătura de sudură, capetele tăiate și orice geometrie complexă, trece prin baie împreună, acoperirea este completă și uniformă, inclusiv în zonele pe care o acoperire aplicată înainte de fabricație nu putea ajunge la fel de eficient.

Grosimea obișnuită a acoperirii pentru galvanizarea la cald după-fabricare-se încadrează de obicei în intervalul de 55–100+ microni, în funcție de grosimea oțelului și de standardul de reglementare, standardele internaționale precum ISO 1461 stabilesc o medie minimă de 85 de microni pentru secțiunile de oțel mai groase de 6 mm.

2. Pre-zincat(Linie continuă / Moara galvanizată)

Banda sau tabla de oțel este galvanizată mai întâi -, în mod obișnuit, prin trecerea acesteia printr-o linie continuă de scufundare fierbinte-sau electrogalvanizare la viteză mare - și apoi este taiată, rulată-și apoi sudată în țeavă. Acoperirea este mai subțire (de obicei în intervalul 12-50 microni) și, în mod critic, cusătura de sudură se formează după galvanizare, astfel încât zona cusăturii își pierde stratul de zinc în timpul sudării, dacă nu este retușată separat.

3. Electro{0}Zincat

Zincul este aplicat printr-un proces de galvanizare, mai degrabă decât prin imersie termică, producând o acoperire subțire, netedă și uniformă -, în general, cea mai subțire dintre cele trei metode. Este ales acolo unde aspectul și controlul precis al stratului subțire contează mai mult decât rezistența maximă la coroziune, cum ar fi componentele de interior, carcasele aparatelor și unele piese auto. Rareori este alegerea potrivită pentru aplicații de conducte îngropate, scufundate sau-pe termen lung.

Comparație rapidă

Cumpărătorii ar trebui să știe la ce standard se face referire de fapt, deoarece numai „galvanizat” nu este o specificație:

• ASTM A53- acoperă țevile de oțel negru și la cald-zincate fără sudură și sudate (ERW) pentru aplicații mecanice și de presiune; galvanizarea conform A53 trebuie să îndeplinească cerințele de acoperire ASTM A123.
• ASTM A123/A123M- specificația generală pentru acoperiri cu zinc (zinc-la cald) pentru produsele din fier și oțel, la care se face referire de multe alte standarde de țevi pentru grosimea și calitatea acoperirii.
• ISO 1461- echivalentul internațional, utilizat pe scară largă în afara Americii de Nord, care specifică grosimea minimă a acoperirii în funcție de grosimea secțiunii de oțel.
• ASTM A653- guvernează tabla de oțel galvanizată la cald-continuu (și recoaptă galvanizat), relevantă pentru conducta pre-zincata realizată din bandă acoperită.
• BS EN 10240 / EN 10255- Standardele europene care acoperă straturile de protecție ale țevilor de oțel și țevilor-ușoare pentru filetare și sudare.

Alimentare cu apă și instalații sanitare:țeava galvanizată a fost istoric standard pentru liniile de apă rezidențiale; în timp ce conductele din cupru și plastic (PEX, PVC) le-au înlocuit în mare măsură în construcțiile rezidențiale noi pe multe piețe, conductele galvanizate rămân comune în sistemele de apă agricole, irigații și unele infrastructuri municipale.

Structura si constructie:Schelele, balustradele, gardurile și cadrele structurale folosesc frecvent țevi galvanizate pentru rezistența la coroziune, fără costul oțelului inoxidabil.

Transport de petrol, gaze și fluide industriale:țeava galvanizată este utilizată pentru o presiune mai mică-, servicii mai puțin corozive; liniile de transport cu servicii de-presiune mai mare sau acru-utiliză, de obicei, țevi LSAW sau ERW acoperite cu FBE{- sau cu mai multe straturi-, deoarece galvanizarea nu este în general proiectată sau testată pentru compatibilitatea cu sistemele de protecție catodică a conductelor îngropate, așa cum sunt acoperirile specifice conductelor.

Agricultură:Încadrarea serelor, gardurile și țevile de irigare specifică în mod obișnuit țevile galvanizate pentru echilibrul dintre cost și durabilitatea în aer liber.

Sisteme de protecție împotriva incendiilor:țeava galvanizată este utilizată în unele conducte de sprinklere și de stingere a incendiilor, în special în sistemele uscate în care apa staționată și riscul de coroziune în timp reprezintă o problemă de proiectare.

Avantaje:

• Protecția sacrificială continuă să funcționeze chiar și după deteriorarea minoră a stratului, spre deosebire de majoritatea vopselelor
• Cost relativ scăzut în comparație cu oțel inoxidabil sau acoperiri speciale
• Experiență lungă și standardizare largă (ASTM, ISO, EN) pe piețe
• Potrivit pentru o gamă largă de medii atmosferice și medii corozive ușoare-și-moderate

Limitări care merită luate în considerare:

• Durata de viață a stratului de acoperire este finită și proporțională cu grosimea - nu este o soluție permanentă în medii agresive (zone de stropire marine, sol cu-clorură ridicată, acizi/alcali puternici)
• Sudarea sau tăierea pe teren îndepărtează zincul la nivel local și necesită retușare-(compus de galvanizare la rece sau metalizare) pentru a restabili protecția în acel loc
• Acoperirile cu zinc pot reacționa negativ cu anumite formulări de beton (beton proaspăt) și compatibilitatea cu anumite medii chimice - ar trebui verificată pentru condiții de funcționare neobișnuite
• Nu este recomandat în general pentru sistemele de apă potabilă din unele jurisdicții din cauza preocupărilor istorice legate de lipirea cu plumb și compușii de îmbinare-tuvilor utilizați cu sistemele de instalații sanitare galvanizate mai vechi. - Instalațiile moderne fără plumb- reduc această problemă, dar codurile locale de instalații trebuie verificate

Trei verificări contează cel mai mult atunci când verifică calitatea țevilor galvanizate, iar cumpărătorii pot solicita în mod rezonabil înregistrări pentru fiecare:

Testarea grosimii.Calibrele de grosime magnetice sunt cea mai comună metodă pe câmp și freza, luând mai multe citiri în jurul circumferinței țevii și pe lungimea acesteia, deoarece grosimea stratului de acoperire este rareori perfect uniformă. Standardele specifică atât o medie minimă, cât și o valoare minimă de citire unică-, astfel încât un furnizor ar trebui să poată furniza ambele, nu doar o medie.

Testarea aderenței.Un test simplu, standard, presupune lovirea acoperirii cu un ciocan sau supunerea acesteia la o îndoire controlată; un strat lipit corespunzător nu se va desprinde sau nu se va desprinde de oțelul de bază. Decaparea sau fluxul slab în timpul producției este cea mai comună cauză principală a eșecurilor de aderență.

Continuitatea acoperirii (test Preece/sulfat de cupru).Pe suprafață se aplică o soluție de sulfat de cupru; Oțelul gol sau acoperit subțire reacționează și capătă o culoare de cupru, în timp ce zincul acoperit corespunzător nu reacționează, ceea ce face o modalitate simplă de a identifica orificiile sau punctele subțiri pe care măsurarea grosimii le-ar putea rata între punctele de măsurare.

1. Confirmați care dintre cele trei metode de galvanizare sunteți de fapt citat.Întrebați direct dacă conducta este galvanizată după fabricare (imersie completă la cald-) sau făcută din bandă pre-zincata. Această singură întrebare rezolvă mai târziu majoritatea disputelor cu privire la calitatea acoperirii.
2. Solicitați standardul de guvernare specific, nu doar cuvântul „galvanizat”.ASTM A123, ISO 1461 și A653 definesc fiecare grosimi minime diferite și metode de testare - obțin standardul menționat în scris în comanda de achiziție.
3. Solicitați grosimea reală a acoperirii sau datele de testare a masei acoperirii, nu o declarație generală de conformitate. Furnizorii de renume pot furniza citiri ale calibrelor magnetice ale grosimii sau rezultatele masei de acoperire (greutate-pe-zonă) din testare.
4. Potriviți clasa de acoperire cu mediul real de expunere.O acoperire adecvată pentru conductele interioare uscate nu este neapărat adecvată pentru serviciile exterioare îngropate sau de coastă - discutați despre mediul dvs. specific, mai degrabă decât să acceptați o specificație generică „galvanizată”.
5. Clarificați protecția cusăturii de sudură, în special pentru țevi pre-zincate. Dacă cusătura nu a fost retușată după sudare, acesta este un punct slab lung și continuu pe toată lungimea țevii.
6. Planificați protecția la sudură și tăiere pe teren-în bugetul dvs. de instalare.Acest lucru este de rutină, nu opțional și ar trebui să fie planificat mai degrabă decât descoperit ca un cost surpriză după instalare.
7. Verificați compatibilitatea cu fluidul sau mediul dorit, în special pentru orice altceva în afara serviciului standard de apă, aer sau atmosferă blândă - unele substanțe chimice și contactul cu betonul proaspăt sunt zone cu probleme cunoscute pentru acoperirile cu zinc.

Contactați acum