Tub d'acer galvanitzat: una guia completa de la indústria

Tub d'acer galvanitzatés un dels productes de canonades resistents a la corrosió{0}}més utilitzats en la construcció, el subministrament d'aigua, l'agricultura i la fabricació industrial. El terme "galvanitzat" es refereix a un recobriment de zinc aplicat a l'acer - un procés que porta el nom del científic italià del segle XVIII- Luigi Galvani, els primers treballs del qual sobre les reaccions elèctriques dels metalls van donar lloc al camp més ampli de l'electroquímica que sustenta com el zinc protegeix l'acer avui en dia. Malgrat l'origen del nom en la ciència elèctrica, la majoria de canonades galvanitzades del mercat estan recobertes per un procés purament tèrmic - immersió en calent-immersió - en lloc d'un de elèctric, que és un punt de confusió comú que val la pena aclarir aviat.

Aquesta guia tracta de com es fa realment la canonada d'acer galvanitzat, les diferències reals entre els mètodes que es venen amb aquest nom, els estàndards que regeixen la qualitat i què cal comprovar abans de demanar - escrit per als compradors que necessiten més que una descripció de màrqueting abans de comprometre's amb una comanda de compra.

El zinc protegeix l'acer de dues maneres diferents, i la comprensió d'ambdues explica per què la canonada galvanitzada funciona com ho fa al camp.

Barrera de protecció:la capa de zinc separa físicament l'acer de la humitat, l'oxigen i els elements corrosius del medi ambient, de la mateixa manera que ho fa qualsevol recobriment.

Protecció sacrificial (catòdica):aquesta és la part exclusiva del zinc. El zinc és més reactiu electroquímicament que l'acer, de manera que si el recobriment està ratllat o danyat i l'acer nu està exposat, el zinc circumdant es corroeix preferentment i continua protegint l'acer exposat fins que es consumeix el zinc proper. És per això que la canonada galvanitzada amb rascades superficials menors no s'oxida immediatament a l'esgarrapada -, un avantatge pràctic significatiu respecte als recobriments que només proporcionen protecció de barrera, com la majoria de pintures, que no ofereixen cap protecció un cop trencats.

Tub d'acer LSAW galvanitzat

Tub d'acer no galvanitzat

Comprendre el procés ajuda a explicar per què la qualitat varia entre proveïdors i què determina realment un bon recobriment en comparació amb un de dolent.

1. Desgreixatge.La canonada es neteja en un bany càustic o detergent per eliminar l'oli, el greix i la brutícia de la botiga que sobra de la formació i la soldadura.
2. Decapat àcid.La canonada es submergeix en un bany d'àcid diluït (normalment àcid clorhídric) per eliminar l'escala del molí i l'oxidació superficial fins a acer nu i reactiu. El decapat incomplet és una de les causes més comunes de mala adherència del recobriment.
3. Fluxant.Un bany de flux de clorur d'amoni de zinc elimina qualsevol pel·lícula d'òxid restant i evita que l'acer es torni a oxidar en els moments abans que entri al zinc.
4. Galvanització (immersió).La canonada es baixa a un bullidor de zinc fos a aproximadament 450 graus. El ferro de l'acer reacciona amb el zinc per fer créixer una sèrie de capes intermetàl·liques de zinc-ferro, amb una capa de zinc essencialment pur que es solidifica a la part superior a mesura que es retira la canonada.
5. Refrigeració / extinció.La canonada es refreda, sovint mitjançant l'extinció d'aigua, que també ajuda a aturar el creixement de l'aliatge un cop s'ha format l'estructura de recobriment desitjada.
6. Inspecció.El gruix del recobriment, l'adhesió i l'acabat de la superfície es comproven - habitualment mitjançant un calibre de gruix magnètic i, de vegades, mitjançant una prova de sulfat de coure (Preece) per a la continuïtat del recobriment - abans que la canonada s'alliberi per a l'enviament.

Cadascun d'aquests passos és un punt potencial de fracàs si s'apressa. Una canonada que salta el temps de decapat adequat, per exemple, pot sortir del bany de zinc semblant recoberta mentre té una mala adherència subjacent que es mostra més tard com a descamació o pelat en servei -, i és exactament per això que el gruix del recobriment per si sol no és una imatge de qualitat completa; Els registres d'adhesió i de preparació de superfícies importen igual.

Aquí és on els compradors es confonen més sovint, perquè tres processos realment diferents es comercialitzen amb noms similars.

1. Galvanitzat per immersió-calent(Després de la fabricació)

La canonada es forma i es solda primer, després la canonada completa i acabada es submergeix en un bullidor de zinc fos a aproximadament 450 graus (842 graus F). El zinc reacciona amb el ferro de l'acer per formar una sèrie de capes d'aliatge de zinc-ferro, rematades amb una capa de zinc relativament pur - un veritable enllaç metal·lúrgic en lloc d'una pel·lícula superficial. Com que tota la canonada, inclosa la costura de soldadura, els extrems tallats i qualsevol geometria complexa, travessa el bany junts, la cobertura és completa i uniforme, incloses les zones amb un recobriment aplicat abans que la fabricació no pogués arribar amb la mateixa eficàcia.

El gruix típic del recobriment per a la galvanització per immersió en calent després de la-fabricació-acostuma a situar-se entre 55 i 100+ micres, depenent del gruix de l'acer i de la norma reguladora, amb normes internacionals com la ISO 1461 que estableixen una mitjana mínima de 85 micres per a seccions d'acer de més de 6 mm.

2. Pre-galvanitzat(Línia contínua / Molí galvanitzat)

La banda o xapa d'acer es galvanitza primer - normalment fent-la passar per una línia contínua d'immersió calenta-o d'electrogalvanització a alta velocitat - i després es talla, es forma enrotllant-i després es solda a la canonada. El recobriment és més prim (normalment en el rang de 12 a 50 micres) i, de manera crítica, la soldadura es forma després de la galvanització, de manera que l'àrea de la costura perd el seu recobriment de zinc durant la soldadura tret que es retoqui per separat.

3. Electro-galvanitzat

El zinc s'aplica mitjançant un procés de galvanoplastia en lloc d'immersió tèrmica, produint un recobriment prim, llis i uniforme -, generalment, el més prim dels tres mètodes. S'ha escollit on l'aspecte i el control de recobriment prim i precís importen més que la màxima resistència a la corrosió, com ara components interiors, carcasses d'electrodomèstics i algunes peces d'automòbil. Poques vegades és l'opció adequada per a aplicacions de canonades a l'aire lliure enterrades, submergides o a llarg termini-.

Comparació ràpida

Els compradors haurien de saber a quina norma es fa referència realment, ja que "galvanitzat" per si sol no és una especificació:

• ASTM A53- cobreix canonades d'acer galvanitzats sense soldadura i soldadura (ERW) negres i en calent-per a aplicacions mecàniques i de pressió; La galvanització sota A53 ha de complir els requisits de recobriment ASTM A123.
• ASTM A123/A123M- l'especificació general per a recobriments de zinc (-galvanitzat en calent) en productes de ferro i acer, a què fan referència molts altres estàndards de canonades per al gruix i la qualitat del recobriment.
• ISO 1461- l'equivalent internacional, molt utilitzat fora d'Amèrica del Nord, que especifica el gruix mínim del recobriment per el gruix de la secció d'acer.
• ASTM A653- regeix la xapa d'acer galvanitzada en calent-per immersió contínua (i galvanitzada), rellevant per a canonades pre-galvanitzades fetes de cinta recoberta.
• BS EN 10240 / EN 10255- Normes europees que cobreixen els recobriments protectors dels tubs d'acer i els-tubs lleugers per a roscat i soldadura.

Subministrament d'aigua i fontaneria:la canonada galvanitzada era històricament estàndard per a les línies d'aigua residencials; mentre que les canonades de coure i plàstic (PEX, PVC) l'han substituït en gran mesura en noves construccions residencials en molts mercats, la canonada galvanitzada segueix sent habitual en sistemes d'aigua agrícoles, reg i algunes infraestructures municipals.

Estructura i construcció:Les bastides, les baranes, les tanques i els marcs estructurals utilitzen sovint tubs galvanitzats per a la resistència a la corrosió sense el cost de l'acer inoxidable.

Transport de petroli, gas i fluids industrials:La canonada galvanitzada s'utilitza per a una pressió inferior-, un servei menys corrosiu; Les línies de transmissió de serveis de pressió més alta o àcida-normalment utilitzen canonades LSAW o ERW recobertes de FBE{- o multi{--capes-, ja que la galvanització generalment no està dissenyada ni provada per a la compatibilitat amb els sistemes de protecció catòdica de canonades enterrades com ho són els recobriments-específics de les canonades.

Agricultura:L'estructura d'hivernacle, les tanques i les canonades de reg solen especificar la canonada galvanitzada pel seu equilibri de cost i durabilitat a l'aire lliure.

Sistemes de protecció contra incendis:La canonada galvanitzada s'utilitza en algunes canonades d'aspersió i extinció d'incendis, especialment en sistemes secs on l'aigua estancada i el risc de corrosió al llarg del temps són un problema de disseny.

Avantatges:

• La protecció sacrificial continua funcionant fins i tot després de danys menors al recobriment, a diferència de la majoria de pintures
• Cost relativament baix en comparació amb l'acer inoxidable o els recobriments especials
• Llarga trajectòria i àmplia estandardització (ASTM, ISO, EN) en tots els mercats
• Apte per a una àmplia gamma d'ambients corrosius atmosfèrics i-lleus a-moderats

Limitacions que val la pena ser anticipades:

• La vida útil del recobriment és finita i proporcional al gruix - no és una solució permanent en entorns agressius (zones d'esquitxades marines, sòl alt-clorur, àcids/àlcalis forts)
• La soldadura o el tall de camp elimina el zinc localment i requereix un retoc-(compost de galvanització en fred o metal·lització) per restaurar la protecció en aquest punt
• Els recobriments de zinc poden reaccionar negativament amb determinades formulacions de formigó (formigó fresc) i alguns entorns químics - s'ha de comprovar la compatibilitat per a condicions de servei inusuals
• En general, no es recomana per a sistemes d'aigua potable en algunes jurisdiccions a causa de preocupacions històriques sobre la soldadura de plom i els compostos d'unió de canonades-utilitzats amb sistemes de fontaneria galvanitzat més antics - instal·lacions modernes sense plom- redueixen aquesta preocupació, però s'han de comprovar els codis locals de fontaneria

Tres comprovacions són més importants a l'hora de verificar la qualitat de la canonada galvanitzada, i els compradors poden sol·licitar registres raonablement per a cadascun:

Prova de gruix.Els mesuradors de gruix magnètic són el mètode de camp i molí més comú, ja que fan lectures múltiples al voltant de la circumferència de la canonada i al llarg de la seva longitud, ja que el gruix del recobriment rarament és perfectament uniforme. Els estàndards especifiquen tant una mitjana mínima com un valor de lectura única-mínim, de manera que un proveïdor hauria de poder proporcionar tots dos, no només una mitjana.

Prova d'adhesió.Una prova senzilla i estàndard consisteix a colpejar el recobriment amb un martell o sotmetre'l a una corba controlada; un recobriment adherit correctament no s'escamparà ni es desprengui de l'acer base. El decapat o el flux deficient durant la fabricació és la causa principal més comuna de fallades d'adhesió.

Continuïtat del recobriment (prova Preece/sulfat de coure).S'aplica una solució de sulfat de coure a la superfície; L'acer nu o amb un revestiment prim reacciona i adquireix un color de coure, mentre que el zinc revestit correctament no reacciona, cosa que fa que sigui una manera senzilla de detectar forats o punts prims que només el mesurament de gruix pot perdre entre els punts de mesura.

1. Confirmeu quin dels tres mètodes de galvanització que esteu citant.Pregunteu directament si la canonada està galvanitzada després de la fabricació (immersió completa en calent-) o feta amb cinta pre-galvanitzada. Aquesta única pregunta resol la majoria de disputes sobre la qualitat del recobriment més tard.
2. Sol·liciteu la norma reguladora específica, no només la paraula "galvanitzat".L'ASTM A123, l'ISO 1461 i l'A653 defineixen cadascun dels gruixos mínims i mètodes de prova diferents - obtenen l'estàndard indicat per escrit a la comanda de compra.
3. Sol·liciteu dades reals de la prova del gruix del recobriment o de la massa del recobriment, no una declaració de compliment general. Els proveïdors de renom poden proporcionar lectures del calibre de gruix magnètic o resultats de la massa del recobriment (pes-per-àrea) de les proves.
4. Relaciona la classe de recobriment amb el teu entorn d'exposició real.Un recobriment adequat per a un conducte interior sec no és necessàriament adequat per al servei exterior soterrat o costaner - discutiu el vostre entorn específic en lloc d'acceptar una especificació genèrica "galvanitzada".
5. Aclarir la protecció de la soldadura, especialment per a canonades pre-galvanitzades. Si la costura no es va retocar després de la soldadura, aquest és un punt feble llarg i continu que recorre tota la longitud de la canonada.
6. Planifiqueu la protecció de la soldadura i tall{0}}en camp al vostre pressupost d'instal·lació.Això és rutinari, no opcional, i s'ha de planificar en lloc de descobrir-lo com un cost sorpresa després de la instal·lació.
7. Comproveu la compatibilitat amb el vostre fluid o entorn previst, especialment per a qualsevol cosa més enllà de l'aigua, l'aire o el servei d'ambient suau - alguns productes químics i el contacte amb formigó fresc són àrees problemàtiques conegudes per als recobriments de zinc.

Contacta ara