Почему оцинкованные трубы ржавеют?

Galvanized Pipe является распространенным материалом для строительства и промышленности. Ее поверхность покрыта слоем цинка, чтобы предотвратить контакт железных элементов внутри стальной трубы с воздухом и влагой снаружи, тем самым обеспечивая антикоррозийную и противоржавчинную защиту. Однако многие пользователи обнаружили, что оцинкованные стальные трубы могут все равно ржаветь во время использования. Так почему же оцинкованная труба ржавеет? В чем причина появления ржавчины на оцинкованных трубах? И какое влияние окажет эта ржавчина на фактическое использование? В данной статье мы подробно объясним эти вопросы, и я надеюсь, что это будет полезно для вас.

Что такое оцинкованная труба?

Оцинкованная труба - это труба, которая образует антикоррозийный слой путем нанесения слоя цинка на поверхность стальной трубы для повышения коррозионной стойкости трубы. Цель оцинковки заключается в предотвращении окислительной коррозии самой трубы из-за контакта с средами, такими как воздух и вода. Особенно в условиях использования в суровых условиях, таких как влажность и соль, оцинкованный слой обеспечивает большую защиту.

В зависимости от различных процессов оцинковки оцинкованные трубы можно разделить на горячооцинкованные трубы и электрооцинкованные трубы.

• Горячооцинкованная труба: процесс горячего цинкования заключается в нагревании стальной трубы до определенной температуры и погружении ее в жидкий цинковый бак. Через химические реакции цинковый слой соединяется с поверхностью стальной трубы, образуя слой цинко-железной легированной стали. Цинковый слой горячооцинкованной трубы толще, обычно достигает 60-80 микрон, и обладает хорошей коррозионной стойкостью.
• Электроцинковая труба: цинковый слой наносится на поверхность стальной трубы методом электропосыпки или распыления. Цинковый слой электроцинкованной трубы относительно тонкий, обычно составляет от 5 до 15 микрон. Хотя противокоррозионный эффект не так хорош, как у горячего цинкования, равномерность цинкового слоя может быть контролируемой во время обработки.

Принцип антикоррозийной защиты цинкования

Противокоррозийный принцип цинкованной трубы основан на "жертвенном анодном" эффекте цинка. Металлическая активность цинкового слоя высока. Когда поверхность трубы подвергается воздействию внешней среды, цинк сначала окисляется, образуя цинковую ржавчину (ZnO). Этот слой цинковой ржавчины изолирует дальнейшее воздействие кислорода и влаги, защищая корпус стальной трубы от коррозии.

Почему цинкованная труба s Ржавеет?

Несмотря на то, что цинковый слой оцинкованных труб теоретически может эффективно предотвращать коррозию, на практике ржавчина всё же может появиться. Причины ржавения оцинкованных труб обычно следующие:

Повреждение цинкового слоя:

Защитный слой на поверхности оцинкованной трубы состоит из цинкового покрытия. Если цинковый слой подвергается механическому воздействию, истиранию, царапинам и другим факторам во время использования, он может отслаиваться или трескаться, а открытая поверхность стальной трубы оказывается под воздействием внешней среды и подвержена коррозии. Такая ситуация чаще всего возникает при монтаже трубопроводов, особенно в местах изгибов труб и соединений, где цинковый слой повреждается из-за частых операций.

Проблемы качества гальванизации:

Противокоррозионный эффект оцинкованных труб напрямую связан с толщиной и равномерностью цинкового слоя. Если технологический процесс производства оцинкованной трубы не соответствует требованиям, что приводит к неравномерной толщине цинкового слоя или плохой адгезии цинка, это может вызвать обнажение поверхности стальной трубы в некоторых местах, увеличивая риск коррозии.

• Неравномерная толщина цинкового слоя: если толщина цинкового покрытия неравномерна во время процесса оцинкования, то в слабых местах легко возникает коррозия.
• Плохая адгезия цинкового слоя: оцинкованное покрытие плохо сцепляется с поверхностью стальной трубы, и оно легко отслаивается под воздействием внешней силы, вызывая ржавление трубы.
• Дефекты процесса оцинкования: во время горячего цинкования, если температура цинковой ванны нестабильна, время погружения слишком долго или слишком коротко, качество цинкового слоя ухудшается, и даже могут образоваться дефекты на поверхности трубы.

Влияние факторов окружающей среды:

Ржавчина оцинкованных труб также тесно связана с окружающей средой, в которой они находятся.

• Влажность и климат: Высокая влажность и влажный климат ускоряют процесс окисления цинкового слоя, особенно при частых изменениях температуры, когда на поверхности трубы образуется конденсат и капли воды, что еще больше ускоряет коррозию.
• Коррозия от солевых брызг: Трубы, расположенные поблизости от моря или в солено-щелочных районах, подвержены коррозии от солевых брызг. Солевые брызги оседают на поверхности трубы, создавая электролитную среду, из-за чего цинковый слой легко корродирует, обнажая базовый металл, который затем ржавеет.
• Кислотная и щелочная среда: Среды, содержащие кислотные и щелочные газы, такие как промышленные районы и химические заводы, также ускоряют коррозию оцинкованных труб. Коррозионные вещества, такие как кислотные газы, сульфиды и хлориды, оказывают сильное коррозионное воздействие на оцинкованные трубы.

Влияние качества воды:

Качество воды непосредственно связано с скоростью коррозии оцинкованных труб. В некоторых высокоагрессивных водных средах (например, в источниках воды, содержащих больше кислотных веществ) даже оцинкованные трубы сложно защитить от ржавчины.

• PH воды: pH воды напрямую влияет на скорость коррозии оцинкованных труб. Кислая вода (значение pH ниже 7) оказывает сильное коррозионное воздействие на цинковый слой, вызывая его растворение.
• Жёсткая и мягкая вода: Жёсткая вода содержит больше минералов (например, ионов кальция и магния). Долговременная транспортировка через оцинкованные трубы может легко привести к образованию накипи на внутренней стенке трубы, способствуя коррозии. Мягкая вода обычно более активна и легко реагирует с цинком, ускоряя его растворение.  
• Коррозионные вещества: Когда вода содержит коррозионные вещества, такие как сульфиды и аммиак, скорость коррозии оцинкованных труб увеличивается, что может даже вызвать серьёзную утечку из трубопровода.

Электрохимическая коррозия:

Явление электрохимической коррозии вызвано потенциальной разностью, возникающей при контакте различных металлов в электролитной среде, что приводит к коррозии металла. В системе оцинкованных труб электрохимическая коррозия происходит в следующих случаях:

• Контакт разных металлов: Когда цинк труба находится в непосредственном контакте с другими металлами (например, медью, алюминием и т.д.), из-за наличия потенциальной разности цинк, как жертвенная анода, корroзирует быстрее других металлов, что приводит к ускоренной коррозии оцинкованной трубы.
• Соединения труб: В местах соединений труб, защитных труб для кабелей и других участках часто накапливается ток или потенциальная разность, что усиливает коррозионную реакцию.

Ослабленный эффект жертвенной аноды цинкового слоя:

Несмотря на то, что жертвенный анодный эффект цинка может эффективно предотвращать коррозию, когда слой цинка слишком тонкий или преждевременно расходуется в коррозионной среде, этот эффект ослабевает, что приводит к обнажению матрицы стальной трубы и увеличивает риск ржавчины.

• Недостаточная толщина слоя цинка: Если слой цинка на оцинкованной трубе слишком тонкий, защитный эффект цинка быстро теряет свою эффективность, и процесс коррозии стали ускоряется.
• Преждевременный расход слоя цинка: При длительном использовании, особенно в высокоагрессивной среде, слой цинка расходуется слишком быстро, жертвенный анодный эффект ослабевает, и матрица стальной трубы постепенно открывается.

Влияние ржавчины на оцинкованные трубы

1). Снижение долговечности труб: Один раз galv pipes покрылись ржавчиной, их несущая способность, сопротивление давлению и ударостойкость будут снижены, а срок службы значительно сократится. Старение труб из-за коррозии делает их неспособными выдерживать напряжение при высокодавленном водяном потоке или других рабочих условиях, что легко приводит к разрыву или утечке.

2). Загрязнение воды: Загрязнение цинком, вызванное коррозией оцинкованных труб, может негативно сказаться на окружающей среде. Особенно в городских системах водоснабжения, утечка цинка может вызвать загрязнение воды и повлиять на безопасность питьевой воды. Кроме того, утечки из ржавых труб могут вызвать определенное загрязнение окружающего грунта и растительности, влияя на экологическую среду.

3). Угроза для конструкционной безопасности: Коррозия оцинкованных труб не только влияет на сами трубы, но также может повлиять на несущую конструкцию труб. Например, в электроэнергетике и связи оцинкованные трубы часто используются для поддержки и защиты кабелей. Если оцинкованные трубы сильно корродируют, это может привести к обрыву кабелей или повреждению внешней защитной оболочки, что, в свою очередь, влияет на стабильность и безопасность всей системы.

Противокоррозионные меры для оцинкованных труб

Повышение качества оцинковки

Обеспечение равномерности, толщины и адгезии цинкового слоя в соответствии с нормами может значительно повысить антикоррозийную способность оцинкованных труб. В процессе производства необходимо строго контролировать температуру, концентрацию и другие технологические параметры раствора для оцинковки, чтобы обеспечить качество цинкового покрытия.

Предотвращение механических повреждений

Механические повреждения и износ должны предотвращаться во время транспортировки, установки и использования трубопровода. Когда поверхность оцинкованной трубы подвергается удару, царапинам или столкновению, слой цинка легко повреждается, обнажая базовое железо трубы, что может привести к коррозии. Поэтому будьте осторожны во время процесса установки, чтобы избежать повреждения цинкового слоя. Механические повреждения можно сократить следующими мерами:

• Использование мягких упаковочных материалов: во время транспортировки и обработки используйте мягкие защитные материалы, такие как пенопласт, пластиковая пленка и т.д., для упаковки труб, чтобы снизить столкновения и трение.
• Избегайте прямых ударов при установке: используйте профессиональные инструменты для установки, такие как кронштейны и зажимы для труб, чтобы избежать прямых ударов по трубе.

Противокоррозионное покрытие и дополнительный цинковый слой

Для мест, где оцинкованная металлическая труба при использовании в агрессивной среде можно наносить дополнительные антикоррозионные покрытия на внешнюю сторону трубы. Эти покрытия обычно изготавливаются из материалов, таких как эпоксидная смола, полиуретан, полипропилен и т.д., что может еще больше улучшить антикоррозийные свойства и увеличить срок службы оцинкованной трубы.

• Эпоксидное покрытие: обладает хорошей адгезией и коррозионной стойкостью и подходит для сложных промышленных условий.
• Полиэтиленовое покрытие: для труб, уложенных под землей, полиэтиленовое покрытие может эффективно предотвращать проникновение влаги, кислот и щелочей и защищать от коррозии.

Кроме того, в некоторых специальных случаях, когда цинковый слой частично поврежден, можно использовать метод повторного оцинковывания для восстановления поврежденной области и восстановления антикоррозийных свойств трубы.

Усилить контроль за окружающей средой

При выборе оцинкованных труб необходимо учитывать их условия установки. Для труб, подвергающихся воздействию влажной среды, высокой солевой пыли, кислот или щелочей, следует выбирать трубы с повышенной коррозионной стойкостью, либо принимать меры по контролю окружающей среды.

• Снижение воздействия в условиях высокой влажности: Например, в влажных местах или на открытых площадках следует по возможности принимать меры для уменьшения времени и площади контакта труб с влагой, например, устанавливая навесы, крыши и т.д.
• Улучшение условий вентиляции: Усиление воздухообмена поможет снизить уровень влажности на поверхности трубы и замедлить коррозионные процессы.

Регулярный осмотр и техническое обслуживание

С помощью регулярных проверок можно своевременно выявить проблемы коррозии и принять меры по ремонту. Проверка включает оценку целостности цинкового слоя, наличие трещин или отслоений на поверхности, а также наличие скопления воды или налета внутри трубы.

• Регулярный осмотр: Для открытых оцинкованных труб осмотры могут проводиться каждые шесть месяцев или раз в год, особенно в местах соединений труб, локтях, фланцах и других частях для проверки наличия коррозии или повреждений.
• Внутренний осмотр: Для оцинкованных труб, которые находятся под землей или невозможно непосредственно наблюдать, состояние внутренней стенки трубы можно определить с помощью эндоскопического осмотра, ультразвукового тестирования и других методов.

Использование ингибиторов коррозии

В некоторых трубопроводных системах, особенно водопроводных или газовых системах, можно использовать ингибиторы коррозии для снижения возникновения коррозии. Эти ингибиторы обычно замедляют прогресс коррозийных реакций путем изменения химической среды внутри и снаружи трубы.

• Обработка качества воды: Для оцинкованных труб в водопроводе можно использовать методы смягчения воды, удаления растворенного кислорода и коррозионных ионов из воды и другие способы для снижения вероятности коррозии.
• Защита от газа: В газопередающих трубопроводах можно вводить некоторые защитные газы для изменения состава или давления газа и замедления коррозии.

Выберите подходящие материалы для трубопроводов

Для трубопроводных систем, эксплуатируемых в экстремальных условиях длительное время, помимо оцинкованных труб, доступны и другие материалы с более высокой коррозионной стойкостью. Например, трубы из ПВХ, ПЭ-трубы, нержавеющие трубы и т.д. Эти материалы обладают лучшей коррозионной стойкостью по сравнению с оцинкованными трубами и особенно подходят для некоторых специальных применений.

• Нержавеющие трубы: Нержавеющая сталь обладает высокой коррозионной стойкостью и долгим сроком службы, что делает её подходящей для случаев, требующих чрезвычайно высокой устойчивости к коррозии.
• Трубы из ПЭ, ПВХ: Эти пластиковые материалы имеют хорошую коррозионную стойкость и особенно подходят для перекачки жидких сред, таких как вода и газ.

Ржавление оцинкованных труб является распространенной проблемой, но при разумном выборе материалов, строительстве и обслуживании срок службы оцинкованных труб может быть эффективно увеличен.

Мы являемся профессиональным производителем стали. Если у вас есть какие-либо потребности, вы можете связаться с нами в любое время!

  +86 17611015797 (WhatsApp )            info@steelgroups.com