Для чего используют оцинкованные трубы
Оцинкованная стальная труба: преимущества и особенности
Оцинкованные трубы благодаря цинковому покрытию обладают повышенной долговечностью и стойкостью к коррозии по сравнению с черным металлопрокатом. Сортамент изделий из черных металлов и с цинковым слоем идентичен. Оцинкованная сталь получила широкое применение в системах водоснабжения, теплоснабжения, газоснабжения, строительстве, монтаже наружной рекламы, знаков дорожного движения.
Оцинкованные трубы отличаются высокой стойкостью к коррозии и применяются на самых разных объектах строительства
Производство оцинкованных труб: технология и виды
При применении такого материала как сталь необходимо учитывать, что она окисляется при взаимодействии с воздухом и различными жидкостями. Для снижения данного негативного качества производят цинкование. Окисление цинка происходит быстрее, что позволяет защитить сталь от коррозии. При производстве оцинкованных труб используют высококачественную углеродистую сталь марок:
К самым распространенным методам производства этого типа изделий относят горячую и диффузионную оцинковку. При горячем цинковании стальная заготовка окунается в расплавленный цинк при температуре около 450 °C. Диффузное цинкование основывается на проникновении атомов цинка в межкристаллическую решетку железа. Такой метод обеспечивает высокую механическую прочность покрытия, стойкость к отслаиванию и сколам. Для термодиффузного цинкования конструкция из черного металла помещается в контейнер с порошком цинка. Насыщение цинком поверхности происходит при температуре 290-450 °C. В результате оцинкованная труба кроме антикоррозийных свойств обладает электрохимической защитой. Черный металл становится катодом, а от коррозии постепенно разрушается анод цинк.
Современные производители предлагают обширную номенклатуру оцинкованного проката. Наряду с классическим круглым, можно купить изделие с квадратным или прямоугольным сечением. Кроме формы, трубы также различаются по длине и толщине стенок. Наружный диаметр может составлять от 17 мм до 159 мм, а проходной диаметр оцинкованных труб варьируется от 10 до 150 мм. Такое разнообразие обуславливает множество вариантов применения.
Слой цинка наносится на готовые стальные трубы — сварные или бесшовные
Области использования оцинкованного проката
Самая распространенная сфера — жилищно-коммунальное хозяйство и прокладка разных коммуникаций. В ЖКХ долговечность оцинкованных труб особенно важна. Большинство сетей прокладывается под землей, где частная замена сопряжена со сложностями. Кроме отопления, водоснабжения и подачи газа, оцинкованный прокат используют для опор наружного освещения. Изделия с усиленным швом и цинковым покрытием с наружной и внутренней стороны применяют для монтажа сантехнических и пожарных трубопроводов.
Важно! Оцинкованные трубы не выдерживают высокое давление. Максимальное значение для систем с водой 16 БАР, для сжатого воздуха 10 БАР.
Оцинкованный металлопрокат незаменим в дорожном строительстве. Его используют при изготовлении и установке знаков и указателей дорожного движения, столбов светофоров, а также как опоры для дорожных и мостовых ограждений. При толщине цинкового слоя 30 мкм и выше, изделие способно длительное время выдерживать агрессивное атмосферное воздействие и повышенный уровень влажности. Десятки лет эксплуатации обеспечивают существенную экономию на замене и ремонтах дорожных знаков, указателей и столбов. В дорожном строительстве ключевое значение играет унифицированная длина столбов и опор знаков и указателей. В этом случае актуально, что большинство заводов предлагают резку оцинкованного сортамента под конкретные размеры.
Оцинкованный металлопрокат широко востребован в строительстве. Трубы нашли применение при возведении производственных сооружений, выставочных павильонов, спортзалов, складских помещений, ремонтных мастерских, парковок, навесов и других облегченных конструкций. В частном строительстве оцинкованные трубы применяют в качестве столбов для заборов, воздуховодов для систем вентиляции, каркасов клеток для разведения птицы и мелких домашних животных. Такая популярность связана с низкими затратами на эксплуатацию, конструкции могут прослужить около 40 лет без дополнительной обработки.
Устойчивость оцинкованных труб к коррозии позволяет использовать их для монтажа уличных конструкций
В аграрном секторе также высокий спрос на оцинкованные изделия. Трубы с цинковой защитой можно встретить в элеваторах, оранжереях, теплицах. Однако, самое распространенное применение — подача минеральных удобрений и полив в растениеводстве. Благодаря цинковому покрытию металлопрокат выдерживает умеренное воздействие агрессивных щелочных и кислых сред.
В садоводстве и виноградарстве оцинкованные трубы применяют как опору для молодых плодовых деревьев и виноградных лоз. В животноводческих комплексах цинковое покрытие продлевает срок эксплуатации опор в коровниках, курятниках, стойлах и прочих помещениях для содержания скота и птицы. Антикоррозионные свойства труб позволяют им более длительный срок сопротивляться негативному воздействию отходов жизнедеятельности животных. Например, максимальная эксплуатация трубы из черного проката в загоне для содержания и кормления животного 5 лет, с необходимостью периодически проводить ремонтные работы. В то же время оцинкованная труба без реконструкции прослужит не менее 10 лет.
Способы соединения оцинкованных труб
Одна из главных задач оцинкованных труб – транспортировка жидких и газообразных сред. Разумеется, требования к герметичности соединений очень высоки, ведь только так можно избежать потерь носителя.
Современные монтажники применяют 3 способа соединения:
1. Установка муфт. Данный метод безрезьбового соединения преимущественно применяется в пожарных трубопроводах. Из-за высокого давления среды другой тип соединения технически невозможен. В основе способа лежит «замковое» соединение – внутренняя часть замка муфты фиксируется за риску на заготовке.
2. Резьбовое соединение. На внешнюю сторону оцинкованной трубы нарезкой на станке либо с помощью плашки наносится резьба. На резьбу также цепляется муфта с резьбой в несколько витков на внутренней поверхности.
Чаще всего для монтажа труб с покрытием из цинка применяют резьбовое соединение
3. Сварка. Самый распространенный метод; электродуговая сварка под действием переменного тока. Для соединения оцинкованных коммуникаций следует отказаться от данного способа — при сварке цинк испаряется, выделяя при этом вредный для здоровья человека и окружающей среды сварочный аэрозоль. Сам же соединительный шов теряет коэффициент прочности и несущую функцию.
Лучший вариант – резьбовое соединение с муфтой. Удобство монтажа сочетается с последующей простотой проведения ремонтных работ. Для гражданского строительства особенно важно, что для соединения не нужны специальные инструменты (сварочный аппарат, паяльник и т.п). Смонтированную конструкцию при необходимости можно снова разобрать обычным гаечным ключом.
Достоинства оцинкованной трубы
Сама по себе сталь относится к надежным материалам и характеризуется высокой прочностью и достаточно долгим сроком службы. Цинкование позволяет улучшить характеристики стальной трубы, и она приобретает:
Обратите внимание! Труба с цинковым покрытием тяжелее черной на 3%.
Благодаря эстетичному внешнему виду, оцинкованные труб можно использовать для создания элементов декора без какой-либо дополнительной обработки
Оцинкованные трубы при сравнении с полипропиленовыми выигрывают за счет следующих преимуществ:
Подводя итоги, можно констатировать, что применение оцинкованных труб оптимально для различных сфер деятельности человека. Изделия сочетают доступную цену и отличные технические параметры. Благодаря высоким антикоррозионным свойствам и стойкости к атмосферному воздействию, трубы успешно применяют как внутри помещений, так и для наружных конструкций.
Технические характеристики и монтаж оцинкованных труб
Оцинкованная труба долговечна, устойчива к процессам коррозии, эстетична. Технические характеристики позволяют применять изделия во внутренних помещениях и при возведении внешних конструкций. Продукция используется в системах горячего и холодного водоснабжения, тепло- и газоснабжения, при строительстве автомагистралей, ограждений, хозпостроек.
Трубы из оцинкованной стали
Что это такое
Изделия из стали в процессе эксплуатации окисляются от воздействия кислорода и химических веществ. Предотвращает снижение эксплуатационных характеристик оцинковка труб. Металлические изделия покрывают тонким напылением цинка (внутри и снаружи).
Обработка придает металлическим конструкциям:
Виды и технические характеристики
При изготовлении оцинкованных труб применяется качественная углеродистая сталь марок:
Стальные оцинкованные трубы отличаются методом изготовления. В соответствии с назначением применяется цинкование:
При реализации электрогальванического метода используется технология электролиза. Под действием электротока частицы цинка оседают на металлических поверхностях плотным пористым слоем толщиной 10-25 мкм.
При реализации метода горячей оцинковки заготовки из стали с отшлифованными поверхностями размещают в емкости с разогретым до +450°С жидким цинком. Производственный процесс включает обезжиривание, травление, промывку, сушку, обработку, охлаждение. Метод позволяет создать плотный слой до 40-200 мкм. Изделия отличаются высокой теплопроводностью, электропроводностью.
Метод диффузной оцинковки основан на пропускании атомов цинка через кристаллическую решетку железа. Обработка придает металлическим конструкциям стойкость к механическим повреждениям, предотвращает расслаивание, сколы.
Разновидности труб, изготовленные с помощью термодиффузионного метода, качественны, долговечны. Изделия производятся посредством обработки металлических изделий парами цинка при повышенной температуре (+290… +450°C). Атомы цинка уплотняют структуру стали, обеспечивая ровное покрытие, электрохимическую защиту.
Производители изготавливают трубы с формой сечений:
Трубы с оцинковкой для дымоходов и систем вентиляции выпускают одно- и двухконтурными.
Одноконтурные изделия типовые, применяются для внутридомовых систем. Изделия бюджетные, легкие, прочные. Необходимо учитывать быстрое нагревание поверхностей. На внешних конструкциях изделия дополняют защитным кожухом. Продукция не подходит для эксплуатации при минусовых температурах.
Двухконтурные изделия состоят из 2 тонких труб с оцинковкой, дополняются прослойкой утеплителя, предотвращающего образование конденсата. Продукция универсальна, долговечна, выдерживает температуру +450°С.
Изделия подразделяются на:
Изделия водогазопроводные производятся в соответствии с ГОСТ 3262-75. Трубы применяются для установки водопроводных и газопроводных коммуникаций в закрытых пространствах. Проход трубы круглой оцинкованной составляет 6-150 мм. Стандартные изделия производятся по требованиям ГОСТ 380-2005, продукция высокого качества регулируется ГОСТ 1050-88.
Электросварная продукция выпускается по ГОСТ 10704-91. Линейка товаров представлена внешними диаметрами от 10 мм. Трубы применяются в сфере строительства, машиностроения, сельскохозяйственной отрасли.
Изделия бесшовные отличаются высокой прочностью, долговечностью. Продукция, проходящая горячую деформацию, изготавливается по ГОСТ 8732-78. Изделия холоднодеформированные выпускаются по ГОСТ 8734-75.
Профильные изделия применяются для внешних и внутренних строительных конструкций. Сечения изделий квадратные либо прямоугольной формы.
Технические характеристики позволяют использовать оцинкованные изделия при повышенных температурах (+120…+140°С). По типоразмерам диаметр внешний достигает 17-159 мм, проходной — 10-150 мм.
Вес оцинкованной трубы составляет в зависимости от диаметра 0,4-22 кг на 1 м. Длина трубы достигает 4-12 м.
Толщина стенок легких трубопроводных изделий составляет 2-4 мм, стандартных — 2,2-4,5 мм, продукции с высокой прочностью — 4,5-5 мм.
Сфера применения
Популярно применение оцинкованных труб в коммунально-бытовой сфере, при строительстве жилых и производственных сооружений. Трубы с оцинковкой устанавливаются в системах отопления, водоснабжения, передачи газа, нефтепродукции.
Продукция с оцинковкой рекомендована для обустройства уличного освещения. Изделия с прочными швами, внешней и внутренней оцинковкой используются в сантехническом оборудовании, пожарных трубопроводах, дымоходах.
Металлический прокат с оцинковкой применяется при строительстве автомагистралей. Трубы используются в качестве опор для знаков дорожного движения, сигнальных указателей, светофоров, для обустройства ограждений мостов. Оцинковка слоем от 30 мкм обеспечивает устойчивость к воздействиям агрессивных химических сред, высокой влажности.
Продукция с цинкованием применяется при установке торговых павильонов, спортзалов, складов, мастерских по ремонту, автопарковок, навесных конструкций.
В частных постройках оцинкованная продукция используется в качестве воздуховодов, систем вентилирования, опор для заборов, каркасов для хозяйственных построек. В области сельского хозяйства металлопрокат востребован в теплицах, оранжереях.
Срок службы
Выполнение оцинковки позволяет увеличить срок службы изделий в 3-4 раза. Период использования труб в зависимости от метода изготовления составляет 15-40 лет. На срок годности влияет качество пропускаемого через трубы состава (газ, вода, химические среды), параметры давления в трубопроводах, температура эксплуатации. Снижают качественные характеристики изделий агрессивные химические среды.
Трубы из оцинковки не требуют ремонта в течении 5-6 лет эксплуатации. Поэтапная замена элементов требуется после 10-15 лет использования. Многие трубы превышают установленный срок годности на 2-4 года.
Установка
Стандартами предусмотрены высокие требования к герметичности конструкций для предотвращения потерь транспортируемых составов.
Рекомендованы методы монтажа труб из оцинкованной стали с помощью:
Скрепление элементов с помощью муфт не требует применения специального оборудования (паяльника, сварки). Метод основан на замковом соединении элементов, внутренняя поверхность муфты закрепляется на трубе. Для надежности муфту комбинируют с резьбовым соединением. Способ позволяет выполнять оперативный ремонт, реконструкцию. Разборка осуществляется с помощью гаечного ключа. В пожарных трубопроводах, функционирующих под высоким давлением, разрешено использовать только муфтовое соединение.
Резьба наносится на внешнюю поверхность трубопровода посредством обработки на станке либо плашкой. Поверх трубы закрепляется муфта с резьбой на 2-3 оборота. Стыковка резьбовая сложна в техническом исполнении, отличается высокой ценой.
Распространенным методом установки оцинкованных элементов является электросварка. Работы выполняют в проветриваемых помещениях. Места соединений необходимо обезжирить. Под действием повышенной температуры дуги цинк переводится в газообразное состояние, обеспечивая плотную стыковку элементов. После сварки околошовное пространство очищают от цинка для предотвращения образования трещин при остывании.
При сварке тонкостенных изделий (до 5 мм) применяют накладные кольца из меди. Насадки после работы снимают, сохраняя целостность слоя цинка.
Правила обслуживания
Трубы с оцинковкой для эффективной эксплуатации очищают от отложений (сажи, копоти), мусора не менее 1 раза в год либо в экстренном порядке при возникновении затора в трубопроводе. Продукция, применяемая в дымоходах, требует снятия конденсата.
Необходимо регулярное тестирование прочности и герметичности соединений. Трещины, сколы убирают с помощью шпаклевки, герметика. Оцинкованные элементы в системах отопления, горячего водоснабжения требуют сезонных осмотров и устранения повреждений.
Оцинкованные трубы для водопровода: за или против?
Рабочие качества, которыми обладает стальная труба, многим изделиям из современных материалов удалось превзойти, однако она все еще впереди по прочности, устойчивости к температуре и давлению. Основная причина, по которой трубопровод из стали уступает конкурентам – коррозия, но и этот вопрос нашел достойное решение. Защита стали оцинковкой позволила получить надежный и долговечный материал для строительства водопровода.
Оцинкованные изделия применяются для устройства водопровода значительно реже, чем прочие виды труб, из-за свойств цинка и особенностей монтажа
Что такое оцинковка
Оцинкованная труба для водоснабжения представляет собой стальную трубу, внутренняя и внешняя поверхности которой покрыты тонким слоем цинка – металла, не подверженного процессу коррозии. Долголетие трубопровода напрямую зависит от качества, прочности и толщины наносимого покрытия. Оцинковка производится несколькими способами:
Оцинкованные трубы для водопровода обладают рядом преимуществ:
В бытовых целях используют тонкие трубы, которые легко обработать ручным инструментом
Как правило, в бытовом и промышленном внутридомовом водоснабжении применяется труба круглая оцинкованная диаметром 20-160 мм из углеродистой стали обыкновенного качества или углеродистой качественной конструкционной стали, бесшовная либо электросварная прямошовная. По толщине стенки бывают обычные (2,5-4,5 мм), легкие (2-4 мм) и усиленные (4-5 мм). Масса трубного изделия после оцинковки увеличивается на 3%. Длина мерная, кратная мерная (4-12 м).
Оцинкованные трубы для холодного водоснабжения при бесперебойной подаче питьевой воды безопасны для здоровья человека, так как ПДК цинка не превышает 5 мг/л (суточная норма цинка 10-15 мг).
Важно! При концентрации цинка в питьевой воде выше 5мг/л ее привкус становится вяжущим, визуально проявляется опалесценция.
Применяются оцинкованные трубы для организации автономного водоснабжения при обустройстве скважин, однако это не предусмотрено СНиП и ГОСТом. Внутри скважины нет достаточного водообмена, из-за влияния углекислоты состав воды вследствие химических реакций значительно ухудшается. Грунтовая среда не исключает электрохимической коррозии в местах стыков.
Срок службы оцинкованных водопроводных труб
Оцинкованный водопровод хорошо зарекомендовал себя в холодном водоснабжении с постоянным расходом очищенной воды. Сопротивление коррозии значительно ниже у систем подачи горячей воды, так как температурное колебание со временем ведет к разрушению цинкового слоя. При возрастании температуры воды от 60 о С до 80 о С скорость коррозии увеличивается в 5 раз, слой цинка меняет полярность относительно стали, становясь из анодного катодным пористым покрытием, что приводит к язвенной коррозии. Срок эксплуатации трубопровода с цинковым покрытием сильно зависит от качества воды.
Замена элементов оцинкованного водопровода может потребоваться уже после 15 лет эксплуатации, если состав воды является агрессивным для цинкового покрытия
Важно! Оцинкованные трубы рассчитаны на работу с холодной водой, кислотно-щелочной баланс которой рН 7,5 — 8,5, содержание хлорида до 100мг/л, содержание сульфата до 150мг/л, индекс насыщения I≥-0,5, кислорода до 3мг/л, меди до 0,04 мг/л.
Сочетание медного и оцинкованного трубопроводов исключено, так как происходящие физико-химические процессы взаимодействия этих металлов приведут к язвенной коррозии труб с цинковым покрытием. Наличие в воде 0,1мг/л двухвалентной меди неизбежно вызовет порчу трубопровода.
Увеличение скорости коррозии оцинкованной стали прямо пропорционально кубическому корню скорости потока воды (от 0,3 до 0,95 м/с) внутри водопровода. В многоэтажных домах для подачи воды используются насосы, с увеличением давления в водном потоке повышается уровень кислорода, а следовательно, происходит смывание цинковых слоев. Долговечность в данном случае зависит от толщины и качества цинкового слоя, оптимально на 1 м трубы следует расходовать 400 грамм цинка (толщина слоя 45 мкм).
Установлено, что в первый период усредненного срока службы (30% от 20-летнего срока) труб с оцинковкой значительных ремонтных работ или замен не требуется. Около 15% замен требуется в период 30-80% срока эксплуатации и 60% замен в период 80-120% среднего срока.
Срок эксплуатации оцинкованного водопровода, как видно, зависит от многих факторов и может составлять от 15 до 40 лет. Все же следует отметить, что оцинковка продлевает работу стальных труб в 4 раза.
Соединение оцинкованных водопроводных труб
Соединение оцинкованного трубопровода возможно сваркой или резьбовым способом. Очевидно, что нарушение целостности защитного слоя ведет к коррозии и места стыков подвержены такому риску в значительной степени, поэтому монтаж этих систем требует особого подхода.
Чаще всего монтаж оцинкованных труб производится при помощи резьбовых фитингов различной формы
Резьбовое соединение применяется для монтажа круглых оцинкованных труб. Стальное трубное изделие с нанесенной в заводских условиях резьбой на концах после диффузионной оцинковки полноценно защищено и готово к резьбовому соединению с применением оцинкованных фасонных частей (муфты, ниппели, редукции, заглушки, переходники, углы и пр.). Уплотняется стык наматыванием пакли с покраской. Во время горячей оцинковки резьба часто заплывает и ее приходится снова восстанавливать. Стыковка при помощи резьбы, выполненная по всем правилам, надежна и герметична, безопасна для водопровода, не коррозирует, удобна для дальнейшей замены и ремонта.
Сварочное соединение для оцинкованных изделий ранее считалось неприменимым, так как при высокой температуре цинк выгорал, а место стыка становилось уязвимым. К тому же, пары цинка приводят к серьезному отравлению. Однако на сегодняшний день известно несколько способов сварных соединений стальных изделий в оцинковке без повреждения защитного покрытия. Сварочный способ подходит для монтажа всех видов труб как круглых, так и профильных любого сечения.
Основой сварки оцинкованных изделий является задача недопущения испарения цинка с поверхности стали. Для этого в месте соединения на трубы наносится слой флюса, который не дает выгореть защитному слою. Присадочный пруток расплавляется пламенем горелки, формируя сварочный шов. Цинк при этом плавится, но не выгорает, затем застывает вновь. Такой вид соединения применяется для монтажа водопровода, остатки флюса внутри постепенно вымываются водой без вреда питьевым качествам.
Также во время сварки на полуавтомате для сохранения цинка используют сжиженную пищевую углекислоту в качестве защитной среды. В зоне шва слой цинка зачищают, поскольку его окислы способствуют разбрызгиванию электрода, что делает шов пористым. Для газоэлектросварки тонкостенных оцинкованных труб (до 5мм) используют накладные медные кольца, которые затем удаляются, сохраняя целостность цинкового покрытия.
Оцинкованные профильные трубы
Стальные холоднокатаные и горячекатаные профильные трубные изделия квадратного, прямоугольного и других сечений так же выпускаются с защитным цинковым покрытием от процессов коррозии. Они могут быть сварными прямошовными, либо не иметь шва; тонкостенными (легкие 1,5мм, 0,85кг/м), усиленными (высокой прочности от 2мм, 1,1кг/м).
Оцинкованные профильные изделия используются в качестве опор и каркасов для сооружений разных типов
Профильная труба незаменима при строительстве каркасов, прочных металлоконструкций любой сложности благодаря своим качествам: легкости, устойчивости к статичным, динамичным нагрузкам, излому, изгибу, легко монтируется. Все эти достоинства во многом усиливает оцинковка, делая изделия более долговечными, стойкими к коррозии и агрессивной среде.
Наносится цинковое покрытие как в производственных условия, так и домашних. Наиболее качественное стойкое покрытие получается при изготовлении оцинкованной профильной трубы промышленным путем (горячая, гальваническая, диффузионная оцинковка). Изделие оцинковывают в готовом виде или гнут из уже покрытого цинком стального листа, а затем сваривают и оцинковывают шов. Холодное оцинкование производится посредством покраски труб специальным раствором с содержанием цинкового порошка, такое покрытие можно выполнить самостоятельно, защитив при этом только наружную поверхность.
У профильных труб широкий ассортимент и диапазон размеров, в любой области она применима благодаря своей универсальности, в оцинковке имеет эстетичный вид без дополнительного окрашивания. Монтаж таких труб производится быстро при помощи сварки или болтовой стяжкой.
Защита водопроводных труб оцинковкой зарекомендовала себя довольно эффективной, срок эксплуатации стальной трубы продлевается с 5-9 лет до 15-20 лет при правильной эксплуатации до 35 лет. Многое зависит от качества труб, состава и способа нанесения защитного покрытия, на все это следует обращать внимание. Зачастую оцинковка защищает трубный ассортимент от коррозии во время хранения продукции, а на эксплуатационные нагрузки в качестве водопровода она не рассчитана. Поэтому для систем водоснабжения следует выбирать оцинкованные трубы согласно предназначению.