¿Por qué se oxidan las tuberías galvanizadas?

Tubo galvanizado El acero galvanizado es un material común para tuberías en la construcción y la industria. Su superficie está cubierta con una capa de zinc para evitar que los elementos de hierro del interior de la tubería de acero entren en contacto con el aire exterior y la humedad, desempeñando así una función anticorrosión y antioxidante. Sin embargo, muchos usuarios han descubierto que las tuberías de acero galvanizado pueden oxidarse durante el proceso de uso de las mismas. 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 le resulte útil.

¿Qué es una tubería galvanizada?

La tubería galvanizada es una tubería que forma una capa anticorrosión al recubrir una capa de zinc sobre 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 en sí sufra corrosión oxidativa debido al contacto con medios como el aire y el agua. Especialmente en el uso en entornos hostiles como la humedad y la sal, la capa galvanizada proporciona una gran protección.

Según los diferentes procesos de galvanización, los tubos galvanizados se pueden dividir en tubos galvanizados por inmersión en caliente y tubos electrogalvanizados.

• Tubo galvanizado por inmersión en caliente: El proceso de galvanizado por inmersión en caliente consiste en calentar el tubo de acero a una determinada temperatura y sumergirlo en un tanque de zinc líquido. A través de reacciones químicas, la capa de zinc se combina con la superficie del tubo de acero para formar una capa de aleación de zinc y hierro. La capa de zinc del tubo galvanizado por inmersión en caliente es más gruesa, normalmente hasta 60-80 micrones, y tiene buena resistencia a la corrosión.
• Tubo electrogalvanizado: La capa de zinc se recubre sobre la superficie del tubo de acero mediante galvanoplastia o pulverización. La capa de zinc del tubo electrogalvanizado es relativamente delgada, por lo general entre 5 y 15 micrones. Aunque el efecto anticorrosivo no es tan bueno como el de la galvanización por inmersión en caliente, la uniformidad de la capa de zinc se puede controlar durante el procesamiento.

El principio anticorrosión de la galvanización

El principio anticorrosión de los tubos galvanizados se basa en el efecto de "ánodo de sacrificio" del zinc. La actividad metálica de la capa de zinc es fuerte. Cuando la superficie de la tubería se expone al ambiente externo, el zinc experimentará primero una reacción de oxidación para formar óxido de zinc (ZnO). Esta capa de óxido de zinc puede aislar una mayor erosión del oxígeno y la humedad y proteger el cuerpo de la tubería de acero de la corrosión.

¿Por qué utilizar tubos galvanizados?s ¿Óxido?

Aunque en teoría la capa de zinc de las tuberías galvanizadas puede prevenir eficazmente la corrosión, en la práctica puede producirse óxido. Las causas de la oxidación de las tuberías galvanizadas suelen ser las siguientes:

Daños en la capa de zinc:

La capa protectora de la superficie de los tubos galvanizados está compuesta por una capa de zinc. Si la capa de zinc se ve afectada por impactos mecánicos, desgaste, rayones y otros factores durante el uso, la capa de zinc puede desprenderse o romperse, y la superficie expuesta de la tubería de acero queda expuesta al ambiente externo y es propensa a la corrosión. Esta situación es más común durante la instalación de tuberías, especialmente en lugares como codos y juntas de tuberías, donde la capa de zinc se daña debido al uso frecuente.

Problemas de calidad de la galvanización:

El efecto anticorrosivo de los tubos galvanizados está directamente relacionado con el espesor y la uniformidad de la capa de zinc. Si el proceso de fabricación de los tubos galvanizados no es el adecuado, lo que da como resultado un espesor desigual de la capa de zinc o una mala adherencia de la capa de zinc, puede provocar que algunas áreas queden expuestas en la superficie del tubo de acero, lo que aumenta el riesgo de corrosión.

• Espesor desigual de la capa de zinc: si el espesor de la capa de zinc es desigual 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 adherida a la superficie de la tubería de acero y es fácil que se caiga bajo la acción de la fuerza externa, lo que provoca que la tubería se oxide.
• Defectos del proceso de galvanización: Durante el proceso de galvanización 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 se formarán defectos en la superficie de la tubería.

Influencia de los factores ambientales:

El óxido de las tuberías galvanizadas también está estrechamente relacionado con el entorno en el que se encuentran.

• Humedad y clima: Las condiciones de alta humedad y clima húmedo aceleran el proceso de oxidación de la capa de zinc, especialmente bajo cambios frecuentes de temperatura, la superficie de la tubería es propensa a la condensación y a formar gotas de agua, acelerando aún más la corrosión.
• Corrosión por niebla salina: las tuberías cercanas al mar o en zonas salinas o alcalinas son especialmente susceptibles a la corrosión por niebla salina. La niebla salina se adhiere a la superficie de la tubería y forma un entorno electrolítico que hace que la capa de zinc se corroa fácilmente, lo que hace que el metal base quede expuesto y luego se oxide.
• Entorno ácido y alcalino: los entornos que contienen gases ácidos y alcalinos, como las áreas industriales y las plantas químicas, también aceleran la corrosión de las tuberías galvanizadas. Las sustancias corrosivas, como los gases ácidos, los sulfuros y los 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 con agua muy corrosiva (como fuentes de agua que contienen sustancias más ácidas), incluso las tuberías galvanizadas son difíciles de evitar que se oxiden.

• pH del agua: El pH del agua afecta directamente 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, lo que provoca su disolución.
• Agua dura y agua blanda: 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 la pared interna de la tubería, lo que promueve la corrosión. El agua blanda suele ser más activa y reacciona fácilmente con el zinc, lo que acelera la disolución del zinc. 
• Sustancias corrosivas: Cuando el agua contiene sustancias corrosivas como sulfuro y amoníaco, la tasa de corrosión de las tuberías galvanizadas se acelerará e incluso provocará fugas graves en las tuberías.

Corrosión electroquímica:

El fenómeno de corrosión electroquímica se produce por la diferencia de potencial que se genera cuando diferentes metales entran en contacto en un entorno electrolítico, lo que da lugar a la corrosión del metal. En el sistema de tuberías galvanizadas, la corrosión electroquímica se produce principalmente en las siguientes situaciones:

• Contacto de diferentes metales: Cuando el tubo galvanizado está en contacto directo con otros metales (como cobre, aluminio, etc.), debido a la existencia de diferencia de potencial, el zinc, como ánodo de sacrificio, se corroerá antes que otros metales, dando como resultado una corrosión acelerada de la tubería galvanizada.
• Uniones de tuberías: En las uniones de tuberías, tubos de protección de cables y otros lugares, a menudo se acumulan diferencias de corriente o potencial, lo que agrava la reacción de corrosión.

Efecto de ánodo de sacrificio debilitado 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 de la matriz de la tubería de acero, lo que aumentará el riesgo de oxidación.

• Espesor de la capa de zinc insuficiente: si la capa de zinc de la tubería galvanizada es demasiado delgada, el efecto protector del zinc fallará rápidamente y se acelerará el proceso de corrosión de la tubería de acero.
• Consumo prematuro de la capa de zinc: en el uso a largo plazo, especialmente en un entorno altamente corrosivo, la capa de zinc se consume demasiado rápido, el efecto del ánodo de sacrificio se debilita y la matriz de la tubería de acero queda expuesta gradualmente.

Efectos del óxido en las tuberías galvanizadas

1).Reducción de la durabilidad de las tuberías:En el momento que todos los DARWINs coticen incluyendo los deslizamientos tubos galvanizados Si las tuberías se oxidan, su capacidad de carga, resistencia a la presión y resistencia al impacto se reducirán y su vida útil se acortará considerablemente. El envejecimiento de las tuberías causado por la corrosión hace que no puedan soportar la tensión bajo el flujo de agua a alta presión u otras condiciones de trabajo, y es fácil que se rompan o tengan 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, las fugas de zinc pueden causar 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, lo que afecta al entorno ecológico.

3).Amenazas a 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 tuberías. Por ejemplo, en los campos de la electricidad y las comunicaciones, las tuberías galvanizadas se utilizan a menudo para soportar y proteger los cables. Si las tuberías galvanizadas se corroen gravemente, puede provocar la rotura de los cables o daños en la capa protectora exterior, lo que a su vez afecta a la estabilidad y seguridad de todo el sistema.

Medidas anticorrosión para tuberías galvanizadas

Mejorando la calidad de la galvanización

Asegurarse de que la uniformidad, el espesor y la adherencia de la capa de zinc cumplan con los estándares puede mejorar en gran medida la capacidad anticorrosiva de las tuberías galvanizadas. Durante el proceso de producción, la temperatura, la concentración y otros parámetros del proceso de la solución de galvanización deben controlarse estrictamente para garantizar la calidad de la capa de zinc.

Prevenir daños mecánicos

Durante el transporte, la instalación y el uso de la tubería se deben evitar los daños mecánicos y el desgaste. Si la superficie de la tubería galvanizada sufre un impacto, se raya o choca, la capa de zinc se daña fácilmente, lo que deja al descubierto el metal base de la tubería de acero, lo que es fácil de provocar corrosión. Por lo tanto, tenga cuidado durante el proceso de instalación para evitar dañar la capa de zinc. Los daños mecánicos se pueden reducir con las siguientes medidas:

• Utilice materiales de embalaje suaves: durante el transporte y la manipulación, utilice materiales de protección suaves como espuma, película de plástico, etc. para envolver la tubería y reducir las colisiones y la fricción.
• Evite golpes directos durante la instalación: utilice herramientas de instalación profesionales, como soportes y abrazaderas para tuberías, para evitar golpes directos sobre la tubería.

Recubrimiento anticorrosión y capa galvanizada complementaria

Para lugares donde el tubo de metal galvanizado Si se utiliza en un entorno hostil, se pueden aplicar recubrimientos anticorrosión adicionales 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 anticorrosión y extender la vida útil de la tubería galvanizada.

• Recubrimiento epoxi: Tiene buena adherencia y resistencia a la corrosión y es adecuado para entornos industriales exigentes.
• Recubrimiento de polietileno: Para las tuberías enterradas, el recubrimiento de polietileno puede prevenir eficazmente la intrusión de humedad, sustancias ácidas y alcalinas y prevenir la corrosión.

Además, en algunos casos especiales, cuando la capa de zinc está parcialmente dañada, se puede utilizar el método de regalvanización para reparar el área dañada y restaurar la capacidad anticorrosión de la tubería.

Fortalecer el control ambiental

Al seleccionar tuberías galvanizadas, es necesario tener en cuenta el entorno de instalación. En el caso de tuberías expuestas a entornos húmedos, con mucha salinidad, ácidos o alcalinos, se deben seleccionar tuberías con mayor resistencia a la corrosión en la medida de lo posible, o se deben tomar algunas medidas para controlar el entorno.

• Reducir la exposición a áreas con alta humedad: Por ejemplo, en áreas húmedas o ambientes al aire libre, trate de 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, reduce la retención de humedad en la superficie de la tubería y retarda la reacción de corrosión.

Inspección y mantenimiento regulares

Mediante inspecciones periódicas, se pueden descubrir a tiempo los problemas de corrosión y tomar medidas de reparación. El contenido de la inspección incluye la integridad de la capa de zinc, si la superficie está descascarada o agrietada y si hay acumulación de agua o incrustaciones en el interior de la tubería.

• Inspección regular: Para las tuberías galvanizadas expuestas, se pueden realizar inspecciones cada seis meses o cada año, especialmente en las juntas de las tuberías, codos, bridas y otras partes para verificar si hay corrosión o daños.
• Inspección interna: Para las tuberías galvanizadas que están enterradas o que no se pueden observar directamente, el estado de la pared interna de la tubería se puede comprender mediante inspección endoscópica, pruebas ultrasónicas y otros medios.

Utilice inhibidores de corrosión

En algunos sistemas de tuberías, especialmente tuberías de agua o de gas, se pueden utilizar inhibidores de corrosión para reducir la aparición de corrosión. Estos inhibidores suelen inhibir el avance de las reacciones de corrosión modificando el entorno químico dentro y fuera de la tubería.

• Tratamiento de la calidad del agua: Para las tuberías galvanizadas en tuberías de agua, se pueden utilizar métodos como el ablandamiento del agua, la eliminación del oxígeno disuelto y los iones corrosivos en el agua y otros para reducir la posibilidad de corrosión.
• Protección de gas: En las tuberías de transmisión de gas, se pueden inyectar algunos gases protectores para cambiar la composición o la presión del gas y retardar la corrosión.

Seleccionar materiales de tubería adecuados

Para los sistemas de tuberías expuestos a entornos extremos durante un largo tiempo, además de las tuberías galvanizadas, también están disponibles otros materiales para tuberías con mayor resistencia a la corrosión. Por ejemplo, las tuberías de PVC, las tuberías de PE, las 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.

• Tubos 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.
• Tubos de PE, tubos de PVC: estos materiales de tuberías de plástico 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, la vida útil de las tuberías galvanizadas se puede extender de manera efectiva.

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