Perché i tubi zincati arrugginiscono?

Tubo zincato è un comune materiale per tubi per l'edilizia e l'industria. La sua superficie è ricoperta da uno strato di zinco per impedire che gli elementi di ferro all'interno del tubo di acciaio entrino in contatto con l'aria esterna e l'umidità, svolgendo così un ruolo anticorrosione e antiruggine. Tuttavia, molti utenti hanno scoperto che i tubi in acciaio zincato possono comunque arrugginire durante l'utilizzo di tubi zincati. Quindi, perché i tubi zincati arrugginiscono? Qual è la ragione della ruggine dei tubi zincati? E ​​quale impatto avrà la sua ruggine sull'uso effettivo? Questo articolo spiegherà questi problemi in dettaglio e spero che ti sarà utile.

Cos'è un tubo zincato?

Il tubo zincato è un tubo che forma uno strato anticorrosione rivestendo uno strato di zinco sulla superficie del tubo in acciaio per migliorare la resistenza alla corrosione del tubo. Lo scopo della zincatura è quello di impedire al tubo stesso di subire corrosione ossidativa a causa del contatto con mezzi come aria e acqua. Soprattutto nell'uso di ambienti difficili come umidità e sale, lo strato zincato fornisce una grande protezione.

A seconda dei diversi processi di zincatura, i tubi zincati possono essere suddivisi in tubi zincati a caldo e tubi elettrozincati.

• Tubo zincato a caldo: il processo di zincatura a caldo consiste nel riscaldare il tubo di acciaio a una certa temperatura e immergerlo in un serbatoio di zinco liquido. Attraverso reazioni chimiche, lo strato di zinco si combina con la superficie del tubo di acciaio per formare uno strato di lega di zinco-ferro. Lo strato di zinco del tubo zincato a caldo è più spesso, solitamente fino a 60-80 micron, e ha una buona resistenza alla corrosione.
• Tubo elettrozincato: lo strato di zinco è ricoperto sulla superficie del tubo di acciaio mediante elettrodeposizione o spruzzatura. Lo strato di zinco del tubo elettrozincato è relativamente sottile, solitamente tra 5 e 15 micron. Sebbene l'effetto anticorrosione non sia buono quanto quello della zincatura a caldo, l'uniformità dello strato di zinco può essere controllata durante la lavorazione.

Il principio anticorrosione della zincatura

Il principio anticorrosione del tubo zincato si basa sull'effetto "anodo sacrificale" dello zinco. L'attività metallica dello strato di zinco è forte. Quando la superficie del tubo è esposta all'ambiente esterno, lo zinco subirà prima una reazione di ossidazione per formare ruggine di zinco (ZnO). Questo strato di ruggine di zinco può isolare l'ulteriore erosione di ossigeno e umidità e proteggere il corpo del tubo in acciaio dalla corrosione.

Perché i tubi zincatis Ruggine?

Sebbene lo strato di zinco dei tubi zincati possa prevenire efficacemente la corrosione in teoria, la ruggine può comunque verificarsi in pratica. Le ragioni per cui i tubi zincati si arrugginiscono sono solitamente le seguenti:

Danni allo strato di zinco:

Lo strato protettivo superficiale dei tubi zincati è composto da uno strato di zinco. Se lo strato di zinco è influenzato da impatto meccanico, usura, graffi e altri fattori durante l'uso, lo strato di zinco potrebbe staccarsi o rompersi e la superficie esposta del tubo in acciaio è esposta all'ambiente esterno e soggetta a corrosione. Questa situazione è più comune durante l'installazione della condotta, specialmente in luoghi come gomiti e giunti di tubi, dove lo strato di zinco è danneggiato a causa del funzionamento frequente.

Problemi di qualità della zincatura:

L'effetto anticorrosione dei tubi zincati è direttamente correlato allo spessore e all'uniformità dello strato di zinco. Se il processo di fabbricazione del tubo zincato non è qualificato, con conseguente spessore irregolare dello strato di zinco o scarsa adesione dello strato di zinco, potrebbe causare l'esposizione di alcune aree della superficie del tubo in acciaio, aumentando il rischio di corrosione.

• Spessore irregolare dello strato di zinco: se durante il processo di zincatura lo spessore dello strato di zinco non è uniforme, le aree deboli sono soggette a corrosione.
• Scarsa adesione dello strato di zinco: lo strato zincato non è saldamente legato alla superficie del tubo in acciaio e può facilmente staccarsi sotto l'azione di forze esterne, causando la ruggine del tubo.
• Difetti del processo di zincatura: durante il processo di zincatura a caldo, se la temperatura della vasca di zinco è instabile, il tempo di immersione è troppo lungo o troppo breve, la qualità dello strato di zinco diminuirà e si formeranno anche difetti sulla superficie del tubo.

Influenza dei fattori ambientali:

Anche la ruggine dei tubi zincati è strettamente legata all'ambiente in cui si trovano.

• Umidità e clima: l'elevata umidità e le condizioni climatiche umide accelerano il processo di ossidazione dello strato di zinco, soprattutto in caso di frequenti sbalzi di temperatura, la superficie del tubo è soggetta a condensa e alla formazione di goccioline d'acqua, accelerando ulteriormente la corrosione.
• Corrosione da nebbia salina: i tubi vicino al mare o in aree saline-alcaline sono particolarmente suscettibili alla corrosione da nebbia salina. La nebbia salina aderisce alla superficie del tubo, formando un ambiente elettrolitico, rendendo lo strato di zinco facilmente corroso, causando l'esposizione del metallo di base e quindi la sua ruggine.
• Ambiente acido e alcalino: gli ambienti contenenti gas acidi e alcalini come le aree industriali e gli impianti chimici accelereranno anche la corrosione dei tubi zincati. Le sostanze corrosive come i gas acidi, i solfuri e i cloruri hanno un forte effetto corrosivo sui tubi zincati.

Influenza della qualità dell'acqua:

La qualità dell'acqua è direttamente correlata al tasso di corrosione dei tubi zincati. In alcuni ambienti con acqua altamente corrosiva (come fonti d'acqua contenenti sostanze più acide), anche i tubi zincati sono difficili da evitare che arrugginiscano.

• pH dell'acqua: il pH dell'acqua influenza direttamente la velocità di corrosione dei tubi zincati. L'acqua acida (valore pH inferiore a 7) ha un forte effetto corrosivo sullo strato di zinco, causandone la dissoluzione.
• Acqua dura e acqua dolce: l'acqua dura contiene più minerali (come ioni di calcio e magnesio). Il trasporto a lungo termine attraverso tubi zincati può facilmente formare calcare sulla parete interna del tubo, favorendo la corrosione. L'acqua dolce è solitamente più attiva e reagisce facilmente con lo zinco, accelerandone la dissoluzione. 
• Sostanze corrosive: quando l'acqua contiene sostanze corrosive come solfuro e ammoniaca, la velocità di corrosione dei tubi zincati accelera e può persino causare gravi perdite nelle condotte.

Corrosione elettrochimica:

Il fenomeno della corrosione elettrochimica è causato dalla differenza di potenziale generata quando metalli diversi entrano in contatto in un ambiente elettrolitico, con conseguente corrosione del metallo. Nel sistema di tubi zincati, la corrosione elettrochimica si verifica principalmente nelle seguenti situazioni:

• Contatto di metalli diversi: Quando il tubo zincato è a contatto diretto con altri metalli (come rame, alluminio, ecc.), a causa dell'esistenza di una differenza di potenziale, lo zinco, in quanto anodo sacrificale, si corroderà prima degli altri metalli, con conseguente corrosione accelerata del tubo zincato.
• Giunti delle condotte: nei giunti delle condotte, dei tubi di protezione dei cavi e in altri punti, spesso si accumulano differenze di corrente o di potenziale, aggravando la reazione di corrosione.

Effetto anodico sacrificale indebolito dello strato di zinco:

Sebbene l'effetto anodo sacrificale dello zinco possa prevenire efficacemente la corrosione, quando lo strato di zinco è troppo sottile o si consuma prematuramente in un ambiente corrosivo, l'effetto anodo sacrificale si indebolisce, con conseguente esposizione della matrice del tubo di acciaio, aumentando così il rischio di ruggine.

• Spessore insufficiente dello strato di zinco: se lo strato di zinco del tubo zincato è troppo sottile, l'effetto protettivo dello zinco verrà meno rapidamente e il processo di corrosione del tubo di acciaio verrà accelerato.
• Consumo prematuro dello strato di zinco: nell'uso a lungo termine, soprattutto in un ambiente altamente corrosivo, lo strato di zinco si consuma troppo rapidamente, l'effetto dell'anodo sacrificale si indebolisce e la matrice del tubo di acciaio viene gradualmente esposta.

Effetti della ruggine sui tubi zincati

1).Ridotta durata dei tubi:Quando tubi zincati sono arrugginiti, la loro capacità portante, la resistenza alla pressione e la resistenza all'impatto saranno ridotte e la loro durata di servizio sarà notevolmente accorciata. L'invecchiamento dei tubi causato dalla corrosione li rende incapaci di resistere allo stress sotto flusso d'acqua ad alta pressione o altre condizioni di lavoro ed è facile che si rompano o perdano.

2). Inquinamento delle acque:L'inquinamento da zinco causato dalla corrosione dei tubi zincati può avere un impatto negativo sull'ambiente. In particolare nei sistemi di approvvigionamento idrico municipale, la perdita di zinco può causare inquinamento dell'acqua e compromettere la sicurezza dell'acqua potabile. Inoltre, la perdita dai tubi arrugginiti può causare un certo inquinamento del terreno e della vegetazione circostanti, influenzando l'ambiente ecologico.

3). Minacce alla sicurezza strutturale:La corrosione dei tubi zincati non solo colpisce i tubi stessi, ma può anche influenzare la struttura portante dei tubi. Ad esempio, nei settori dell'elettricità e delle comunicazioni, i tubi zincati sono spesso utilizzati per supportare e proteggere i cavi. Se i tubi zincati sono gravemente corrosi, possono causare la rottura dei cavi o danni allo strato protettivo esterno, che a sua volta influenza la stabilità e la sicurezza dell'intero sistema.

Misure anticorrosione per tubi zincati

Migliorare la qualità della zincatura

Garantire che l'uniformità, lo spessore e l'aderenza dello strato di zinco soddisfino gli standard può migliorare notevolmente la capacità anticorrosione dei tubi zincati. Durante il processo di produzione, la temperatura, la concentrazione e altri parametri di processo della soluzione di zincatura devono essere rigorosamente controllati per garantire la qualità dello strato di zinco.

Prevenire danni meccanici

Danni meccanici e usura devono essere prevenuti durante il trasporto, l'installazione e l'uso della condotta. Una volta che la superficie del tubo zincato viene colpita, graffiata o urtata, lo strato di zinco si danneggia facilmente, esponendo il metallo di base del tubo in acciaio, che è facile da causare corrosione. Pertanto, fare attenzione durante il processo di installazione per evitare danni allo strato di zinco. I danni meccanici possono essere ridotti dalle seguenti misure:

• Utilizzare materiali di imballaggio morbidi: durante il trasporto e la movimentazione, utilizzare materiali protettivi morbidi come schiuma, pellicola di plastica, ecc. per avvolgere il tubo e ridurre collisioni e attriti.
• Evitare colpi diretti durante l'installazione: utilizzare strumenti di installazione professionali, come staffe e morsetti per tubi, per evitare di colpire direttamente il tubo.

Rivestimento anticorrosione e strato zincato supplementare

Per i luoghi in cui il tubo in metallo zincato viene utilizzato in un ambiente difficile, è possibile applicare ulteriori rivestimenti anticorrosione all'esterno del tubo. Questi rivestimenti sono solitamente realizzati con materiali quali resina epossidica, poliuretano, polietilene, ecc., che possono migliorare ulteriormente le prestazioni anticorrosione e prolungare la durata utile del tubo zincato.

• Rivestimento epossidico: ha una buona aderenza e resistenza alla corrosione ed è adatto agli ambienti industriali più difficili.
• Rivestimento in polietilene: per i tubi interrati, il rivestimento in polietilene può prevenire efficacemente l'intrusione di umidità, sostanze acide e alcaline e prevenire la corrosione.

Inoltre, in alcuni casi particolari, quando lo strato di zinco è parzialmente danneggiato, è possibile utilizzare il metodo di nuova zincatura per riparare la zona danneggiata e ripristinare la capacità anticorrosiva del tubo.

Rafforzare il controllo ambientale

Quando si selezionano tubi zincati, è necessario considerare il loro ambiente di installazione. Per tubi esposti ad ambienti umidi, ad alta salinità, acidi o alcalini, si dovrebbero selezionare il più possibile tubi con una maggiore resistenza alla corrosione, oppure si dovrebbero adottare alcune misure per controllare l'ambiente.

• Ridurre l'esposizione alle aree ad alta umidità: ad esempio, nelle aree umide o negli ambienti all'aperto, provare ad adottare misure per ridurre il tempo e l'area di esposizione dei tubi, come l'installazione di ripari, tetti, ecc.
• Migliora le condizioni di ventilazione: rafforzando la circolazione dell'aria, si riduce la ritenzione di umidità sulla superficie del tubo e si rallenta la reazione corrosiva.

Ispezione e manutenzione regolari

Attraverso ispezioni regolari, i problemi di corrosione possono essere scoperti in tempo e possono essere prese misure di riparazione. Il contenuto dell'ispezione include l'integrità dello strato di zinco, se la superficie si sta scrostando o screpolando e se c'è accumulo di acqua o incrostazioni all'interno del tubo.

• Ispezione regolare: per i tubi zincati esposti, le ispezioni possono essere effettuate ogni sei mesi o ogni anno, in particolare sui giunti dei tubi, gomiti, flange e altre parti per verificare la presenza di corrosione o danni.
• Ispezione interna: per i tubi zincati interrati o che non possono essere osservati direttamente, le condizioni della parete interna del tubo possono essere comprese tramite ispezione endoscopica, test a ultrasuoni e altri mezzi.

Utilizzare inibitori di corrosione

In alcuni sistemi di condotte, in particolare condotte idriche o di gas, è possibile utilizzare inibitori di corrosione per ridurre il verificarsi di corrosione. Questi inibitori solitamente inibiscono il progresso delle reazioni di corrosione modificando l'ambiente chimico all'interno e all'esterno della condotta.

• Trattamento della qualità dell'acqua: per i tubi zincati nelle condutture idriche, è possibile utilizzare l'addolcimento dell'acqua, la rimozione dell'ossigeno disciolto e degli ioni corrosivi nell'acqua e altri metodi per ridurre il rischio di corrosione.
• Protezione del gas: nelle condotte di trasporto del gas, è possibile iniettare alcuni gas protettivi per modificare la composizione o la pressione del gas e rallentare la corrosione.

Selezionare i materiali adatti per la conduttura

Per i sistemi di condotte esposti ad ambienti estremi per lungo tempo, oltre ai tubi zincati, sono disponibili anche altri materiali per condotte con una maggiore resistenza alla corrosione. Ad esempio, tubi in PVC, tubi in PE, tubi in acciaio inossidabile, ecc., questi materiali hanno una migliore resistenza alla corrosione rispetto ai tubi zincati e sono particolarmente adatti per alcune applicazioni speciali.

• Tubi in acciaio inossidabile: l'acciaio inossidabile ha un'elevata resistenza alla corrosione e una lunga durata ed è adatto alle occasioni in cui è richiesta un'elevatissima resistenza alla corrosione.
• Tubi in PE, tubi in PVC: questi materiali plastici per tubi presentano un'ottima resistenza alla corrosione e sono particolarmente adatti al trasporto di fluidi liquidi quali acqua e gas.

L'arrugginimento dei tubi zincati è un problema comune, ma attraverso una selezione oculata dei materiali, la costruzione e la manutenzione, la durata utile dei tubi zincati può essere efficacemente prolungata.

Siamo un produttore di acciaio professionale. Se hai bisogno di qualcosa, puoi contattarci in qualsiasi momento!

  +86 17611015797 (WhatsApp)           [email protected]