Tubo galvanizado es un material de tubería común para la construcción e industria. Su superficie está cubierta con una capa de zinc para evitar que los elementos de hierro dentro de la tubería de acero entren en contacto con el aire y la humedad del exterior, desempeñando así un papel anti-corrosión y anti-oxidación. Sin embargo, muchos usuarios han descubierto que las tuberías de acero galvanizado pueden oxidarse durante el uso de las tuberías galvanizadas. Entonces, ¿por qué se oxida la tubería galvanizada? ¿Cuál es la razón de la oxidación de las tuberías galvanizadas? Y, ¿qué impacto tendrá su oxidación en el uso real? Este artículo explicará estos problemas en detalle, y espero que sea útil para ti.
¿Qué es una tubería galvanizada?
La tubería galvanizada es una tubería que forma una capa anti-corrosiva al recubrir una capa de zinc en la superficie de la tubería de acero para mejorar la resistencia a la corrosión de la tubería. El propósito de la galvanización es evitar que la tubería misma se corrompa por oxidación debido al contacto con medios como el aire y el agua. Especialmente en el uso en entornos duros como la humedad y la sal, la capa galvanizada proporciona una gran protección.
De acuerdo con los diferentes procesos de galvanización, las tuberías galvanizadas se pueden dividir en tuberías galvanizadas por inmersión en caliente y tuberías galvanizadas eléctricamente.
- Tubería galvanizada por inmersión en caliente: El proceso de galvanizado por inmersión en caliente consiste en calentar la tubería de acero a una temperatura determinada e introducirla en un tanque de zinc líquido. A través de reacciones químicas, la capa de zinc se combina con la superficie de la tubería de acero para formar una capa de aleación de zinc y hierro. La capa de zinc de la tubería galvanizada por inmersión en caliente es más gruesa, generalmente alcanza entre 60-80 micras, y tiene una buena resistencia a la corrosión.
- Tubo electro-galvanizado: La capa de zinc se aplica sobre la superficie del tubo de acero mediante electroplacado o pulverización. La capa de zinc del tubo electro-galvanizado es relativamente delgada, generalmente entre 5-15 micras. Aunque el efecto anti-corrosivo no es tan bueno como el de la galvanización en caliente, la uniformidad de la capa de zinc puede controlarse durante el procesamiento.
El Principio Anti-Corrosivo De La Galvanización
El principio anti-corrosivo del tubo galvanizado se basa en el efecto de "ánodo de sacrificio" del zinc. La actividad metálica de la capa de zinc es fuerte. Cuando la superficie del tubo entra en contacto con el medio ambiente externo, el zinc reacciona primero oxidándose para formar óxido de zinc (ZnO). Esta capa de óxido de zinc puede aislar el oxígeno y la humedad para evitar una mayor corrosión y proteger el cuerpo del tubo de acero de la corrosión.
¿Por Qué Se Oxidan Los Tubos Galvanizados? s Rust?
Aunque la capa de zinc de las tuberías galvanizadas puede prevenir eficazmente la corrosión en teoría, en la práctica puede ocurrir óxido. Las razones del óxido en las tuberías galvanizadas suelen ser las siguientes:
Daño en la capa de zinc:
La capa protectora de la superficie de las tuberías galvanizadas está compuesta por una capa de zinc. Si la capa de zinc se ve afectada por impactos mecánicos, desgaste, arañazos u otros factores durante el uso, la capa de zinc puede caerse o romperse, y la superficie del tubo de acero expuesta estará en contacto con el medio ambiente externo y será propensa a la corrosión. Esta situación es más común durante la instalación de la tubería, especialmente en lugares como codos y uniones de tuberías, donde la capa de zinc se daña debido a operaciones frecuentes.
Problemas de calidad en el galvanizado:
El efecto anti-corrosivo de las tuberías galvanizadas está directamente relacionado con la espesor y uniformidad de la capa de zinc. Si el proceso de fabricación de la tubería galvanizada no es adecuado, lo que provoca un espesor irregular de la capa de zinc o una mala adherencia de la misma, puede hacer que algunas áreas expongan la superficie del tubo de acero, aumentando el riesgo de corrosión.
- Espesor irregular de la capa de zinc: Si el espesor de la capa de zinc es irregular durante el proceso de galvanización, las áreas débiles son propensas a la corrosión.
- Mala adherencia de la capa de zinc: La capa galvanizada no está firmemente unida a la superficie del tubo de acero y es fácil que se despegue bajo la acción de una fuerza externa, causando que el tubo se oxide.
- Defectos en el proceso de galvanización: Durante el proceso de galvanizado por inmersión en caliente, si la temperatura del tanque de zinc es inestable, el tiempo de inmersión es demasiado largo o demasiado corto, la calidad de la capa de zinc disminuirá e incluso pueden formarse defectos en la superficie del tubo.
Influencia de los factores ambientales:
La oxidación de las tuberías galvanizadas también está estrechamente relacionada con el entorno en el que se encuentran.
- Humedad y clima: Una alta humedad y condiciones climáticas húmedas aceleran el proceso de oxidación de la capa de zinc, especialmente bajo cambios frecuentes de temperatura, donde la superficie de la tubería es propensa a la condensación y formación de gotas de agua, lo que acelera aún más la corrosión.
- Corrosión por salpicaduras de sal: Las tuberías cerca del mar o en áreas salinas-alkalinas son particularmente susceptibles a la corrosión por salpicaduras de sal. La sal se adhiere a la superficie de la tubería, creando un ambiente electroquímico que hace que la capa de zinc se corroe fácilmente, exponiendo el metal base y provocando óxido.
- Entorno ácido y alcalino: Los ambientes que contienen gases ácidos y alcalinos, como las zonas industriales y las plantas químicas, también aceleran la corrosión de las tuberías galvanizadas. Sustancias corrosivas como gases ácidos, sulfuros y cloruros tienen un fuerte efecto corrosivo sobre las tuberías galvanizadas.
Influencia de la calidad del agua:
La calidad del agua está directamente relacionada con la velocidad de corrosión de las tuberías galvanizadas. En algunos entornos acuosos altamente corrosivos (como fuentes de agua que contienen más sustancias ácidas), incluso las tuberías galvanizadas tienen dificultades para evitar el óxido.
- PH del agua: El pH del agua afecta directamente a la velocidad de corrosión de las tuberías galvanizadas. El agua ácida (valor de pH inferior a 7) tiene un fuerte efecto corrosivo sobre la capa de zinc, causando que esta se disuelva.
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Agua dura y agua suave: El agua dura contiene más minerales (como iones de calcio y magnesio). El transporte a largo plazo a través de tuberías galvanizadas puede formar fácilmente incrustaciones en el interior de la tubería, promoviendo la corrosión. El agua suave suele ser más activa y reacciona fácilmente con el zinc, acelerando la disolución del zinc.
- Sustancias corrosivas: Cuando el agua contiene sustancias corrosivas como sulfuro y amoníaco, la velocidad de corrosión de las tuberías galvanizadas se acelerará, e incluso puede causar fugas graves en la tubería.
Corrosión electroquímica:
El fenómeno de corrosión electroquímica es causado por la diferencia de potencial generada cuando diferentes metales entran en contacto en un entorno electrolítico, lo que resulta en la corrosión del metal. En el sistema de tuberías galvanizadas, la corrosión electroquímica ocurre principalmente en las siguientes situaciones:
- Contacto de diferentes metales: Cuando el tubo galv está en contacto directo con otros metales (como cobre, aluminio, etc.), debido a la existencia de una diferencia de potencial, el zinc, como ánodo sacrificado, se corroerá antes que otros metales, lo que provoca una corrosión acelerada de la tubería galvanizada.
- Uniones de tuberías: En las uniones de las tuberías, protectores de cables y otros lugares, a menudo se acumula corriente o diferencia de potencial, agravando la reacción de corrosión.
Disminución del efecto de ánodo sacrificado de la capa de zinc:
Aunque el efecto de ánodo de sacrificio del zinc puede prevenir eficazmente la corrosión, cuando la capa de zinc es demasiado delgada o se consume prematuramente en un entorno corrosivo, el efecto de ánodo de sacrificio se debilitará, lo que provocará la exposición del matriz de la tubería de acero, aumentando así el riesgo de óxido.
- Espesor insuficiente de la capa de zinc: Si la capa de zinc del tubo galvanizado es demasiado delgada, el efecto protector del zinc fallará rápidamente y el proceso de corrosión de la tubería de acero se acelerará.
- Consumo prematuro de la capa de zinc: En uso a largo plazo, especialmente en un entorno altamente corrosivo, la capa de zinc se consume demasiado rápido, se debilita el efecto de ánodo de sacrificio y la matriz de la tubería de acero queda gradualmente expuesta.
Efectos del óxido en tuberías galvanizadas
1). Disminución de la durabilidad de las tuberías: Una vez galv pipes si están oxidados, su capacidad de carga, resistencia a la presión y resistencia al impacto se reducirá, y su vida útil se acortará considerablemente. El envejecimiento de las tuberías causado por la corrosión hace que no puedan soportar el esfuerzo bajo un flujo de agua a alta presión u otras condiciones de trabajo, y es fácil que se rompan o presenten fugas.
2). Contaminación del agua: La contaminación por zinc causada por la corrosión de las tuberías galvanizadas puede tener un impacto negativo en el medio ambiente. Especialmente en los sistemas de suministro de agua municipales, la fuga de zinc puede provocar contaminación del agua y afectar la seguridad del agua potable. Además, las fugas de tuberías oxidadas pueden causar cierta contaminación al suelo y la vegetación circundantes, afectando el entorno ecológico.
3). Amenazas para la seguridad estructural: La corrosión de las tuberías galvanizadas no solo afecta a las propias tuberías, sino que también puede afectar a la estructura portante de las mismas. Por ejemplo, en los campos de electricidad y comunicaciones, se utilizan tuberías galvanizadas para soportar y proteger cables. Si las tuberías galvanizadas están severamente corroídas, esto puede causar la rotura de los cables o daños en la capa protectora externa, lo cual a su vez afecta la estabilidad y seguridad del sistema completo.
Medidas Anticorrosivas Para Tuberías Galvanizadas
Mejora de la calidad del galvanizado
Asegurar que la uniformidad, el grosor y la adherencia de la capa de zinc cumplan con los estándares puede mejorar considerablemente la capacidad anticorrosiva de las tuberías galvanizadas. Durante el proceso de producción, se deben controlar estrictamente la temperatura, la concentración y otros parámetros del proceso del baño de galvanizado para garantizar la calidad de la capa de zinc.
Prevenir el daño mecánico
Se debe evitar el daño mecánico y el desgaste durante el transporte, la instalación y el uso de la tubería. Una vez que la superficie de la tubería galvanizada es impactada, rayada o golpeada, la capa de zinc se daña fácilmente, exponiendo el metal base de la tubería de acero, lo cual facilita la corrosión. Por lo tanto, hay que tener cuidado durante el proceso de instalación para evitar dañar la capa de zinc. El daño mecánico se puede reducir mediante las siguientes medidas:
- Usar materiales de embalaje suaves: Durante el transporte y manejo, utilice materiales protectores suaves como espuma, película plástica, etc., para envolver la tubería y reducir los golpes y el rozamiento.
- Evitar golpes directos durante la instalación: Use herramientas de instalación profesionales como soportes y abrazaderas para tuberías para evitar golpes directos en la tubería.
Capa anticorrosiva y galvanizado suplementario
Para lugares donde el tubo metálico galvanizado si se utiliza en un entorno severo, se pueden aplicar recubrimientos adicionales anti-corrosión en el exterior de la tubería. Estos recubrimientos suelen estar hechos de materiales como resina epoxi, poliuretano, polietileno, etc., que pueden mejorar aún más el rendimiento anti-corrosión y prolongar la vida útil de la tubería galvanizada.
- Recubrimiento de epoxi: Tiene buena adherencia y resistencia a la corrosión y es adecuado para entornos industriales exigentes.
- Recubrimiento de polietileno: Para tuberías enterradas, el recubrimiento de polietileno puede prevenir eficazmente la penetración de humedad, sustancias ácidas y alcalinas y evitar la corrosión.
Además, en algunos casos especiales, cuando la capa de zinc está parcialmente dañada, se puede utilizar el método de regalvanizado para reparar el área dañada y restaurar la capacidad anti-corrosión de la tubería.
Fortalecer el control ambiental
Al seleccionar tuberías galvanizadas, es necesario tener en cuenta su entorno de instalación. Para tuberías expuestas a ambientes húmedos, con alta salinidad, ácidos o alcalinos, se deben seleccionar tuberías con mayor resistencia a la corrosión siempre que sea posible, o tomar algunas medidas para controlar el entorno.
- Reducir la exposición a áreas de alta humedad: Por ejemplo, en áreas húmedas o en entornos al aire libre, intenta tomar medidas para reducir el tiempo y el área de exposición de las tuberías, como instalar refugios, techos, etc.
- Mejorar las condiciones de ventilación: Al fortalecer la circulación del aire, se reduce la retención de humedad en la superficie de la tubería y se ralentiza la reacción de corrosión.
Inspección y mantenimiento periódicos
Mediante inspecciones regulares, se pueden detectar problemas de corrosión a tiempo y tomar medidas de reparación. El contenido de la inspección incluye la integridad de la capa de zinc, si la superficie está pelándose o agrietándose, y si hay acumulación de agua o incrustaciones dentro de la tubería.
- Inspección regular: Para tuberías galvanizadas expuestas, se pueden realizar inspecciones cada seis meses o cada año, especialmente en las juntas de la tubería, codos, uniones y otras partes para verificar si hay corrosión o daños.
- Inspección interna: Para tuberías galvanizadas que están enterradas o no pueden observarse directamente, se puede conocer el estado de la pared interna de la tubería mediante métodos como inspección con endoscopio, pruebas ultrasónicas y otros medios.
Usar inhibidores de corrosión
En algunos sistemas de tuberías, especialmente en tuberías de agua o gas, se pueden utilizar inhibidores de corrosión para reducir la aparición de corrosión. Estos inhibidores generalmente detienen el progreso de las reacciones de corrosión al cambiar el entorno químico dentro y fuera de la tubería.
- Tratamiento de la calidad del agua: Para tuberías galvanizadas en tuberías de agua, se pueden utilizar métodos como ablandamiento del agua, eliminación de oxígeno disuelto e iones corrosivos en el agua y otros para reducir la posibilidad de corrosión.
- Protección contra gases: En las líneas de transmisión de gas, se pueden inyectar algunos gases protectores para cambiar la composición o la presión del gas y ralentizar la corrosión.
Seleccionar materiales adecuados para las tuberías
Para sistemas de tuberías expuestos a entornos extremos durante mucho tiempo, además de las tuberías galvanizadas, también están disponibles otros materiales de tuberías con mayor resistencia a la corrosión. Por ejemplo, tuberías de PVC, tuberías de PE, tuberías de acero inoxidable, etc., estos materiales tienen una mejor resistencia a la corrosión que las tuberías galvanizadas y son especialmente adecuados para algunas aplicaciones especiales.
- Tuberías de acero inoxidable: El acero inoxidable tiene una fuerte resistencia a la corrosión y una larga vida útil, y es adecuado para ocasiones que requieren una resistencia a la corrosión extremadamente alta.
- Tuberías de PE, tuberías de PVC: Estos materiales de tuberías plásticas tienen buena resistencia a la corrosión y son particularmente adecuados para transportar medios líquidos como agua y gas.
La oxidación de las tuberías galvanizadas es un problema común, pero mediante una selección razonable de materiales, construcción y mantenimiento, se puede extender eficazmente la vida útil de las tuberías galvanizadas.
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