Muitos produtos feitos de materiais modernos conseguiram superar as qualidades de trabalho que um tubo de aço possui, mas ainda está à frente em termos de resistência, resistência à temperatura e pressão. A principal razão pela qual os dutos de aço são inferiores aos concorrentes é a corrosão, mas esse problema também encontrou uma solução válida. A proteção de aço galvanizado possibilitou a obtenção de material confiável e durável para a construção de um sistema de abastecimento de água.
Os produtos galvanizados são usados para sistemas de abastecimento de água com muito menos frequência do que outros tipos de tubos, devido às propriedades do zinco e aos recursos de instalação
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O que é galvanização
Um tubo galvanizado para abastecimento de água é um tubo de aço, cujas superfícies interna e externa são revestidas com uma fina camada de zinco - um metal que não está sujeito a corrosão. A longevidade da tubulação depende diretamente da qualidade, resistência e espessura do revestimento aplicado. A galvanização é realizada de várias maneiras:
- eletro-galvânico - um método baseado em eletrólise (sob a influência da corrente elétrica, o zinco do eletrólito se deposita em uma superfície de aço), permite obter uma camada uniforme de zinco com uma espessura de 10 a 25 mícrons, mas não a maior adesão e porosidade;
- galvanização por imersão a quente - um tubo de aço com uma superfície limpa e cuidadosamente polida é imerso em um recipiente com zinco fundido (450sobreC), que o envolve, formando um revestimento denso de 40 a 200 microns de espessura. A superfície pode apresentar flacidez, rosqueamento;
- difusão térmica - um método para obter o revestimento da mais alta qualidade, tratando um tubo de aço com vapor de zinco sob a ação de alta temperatura em um recipiente fechado. As partículas de zinco são "incorporadas" na estrutura da superfície do aço, proporcionando aderência confiável. A camada é densa, uniforme, durável.
Tubos galvanizados para abastecimento de água têm várias vantagens:
- força, resistência a cargas, golpe de aríete, danos mecânicos, resistência ao desgaste;
- a rugosidade da superfície interna é reduzida, o que aumenta a produtividade e diminui significativamente o crescimento excessivo da seção do tubo;
- resistência à corrosão;
- temperatura de operação 20sobreC - 140sobreCOM;
- pressão de trabalho 1,6 MPa;
- expansão térmica mínima; estabilidade da construção do gasoduto;
- vida média de 20 anos.
Para uso doméstico, tubos finos que são fáceis de manusear com uma ferramenta manual
Como regra geral, no abastecimento doméstico e industrial de água doméstica, é utilizado um tubo galvanizado redondo com um diâmetro de 20-160 mm, feito de aço carbono de qualidade comum ou aço estrutural de qualidade carbono, sem costura ou soldado a eletricidade. As espessuras das paredes são comuns (2,5-4,5 mm), leves (2-4 mm) e reforçadas (4-5 mm). A massa do produto tubular após a galvanização aumenta em 3%. Comprimento medido, múltiplo medido (4-12 m).
Tubos galvanizados para abastecimento de água fria com um suprimento ininterrupto de água potável são seguros para a saúde humana, uma vez que o MPC de zinco não excede 5 mg / l (taxa diária de zinco de 10-15 mg).
Importante! Quando a concentração de zinco na água potável é superior a 5 mg / l, seu sabor se torna adstringente, a opalescência se manifesta visualmente.
Tubos galvanizados são usados para organizar o abastecimento de água autônomo durante a construção dos poços, mas isso não é fornecido pelo SNiP e pelo GOST. Não há troca de água suficiente dentro do poço; devido à influência do dióxido de carbono, a composição da água está se deteriorando significativamente devido a reações químicas. O ambiente do solo não exclui a corrosão eletroquímica nas articulações.
Vida útil dos tubos de água galvanizados
O fornecimento de água galvanizada provou-se no fornecimento de água fria com um fluxo constante de água purificada. A resistência à corrosão é significativamente menor nos sistemas de abastecimento de água quente, pois a flutuação da temperatura ao longo do tempo leva à destruição da camada de zinco. Com um aumento na temperatura da água de 60sobreC a 80sobreCom a taxa de corrosão aumentando 5 vezes, a camada de zinco altera a polaridade em relação ao aço, tornando-se um revestimento catódico poroso do ânodo, o que leva à corrosão ulcerativa. A vida útil de uma tubulação revestida de zinco depende muito da qualidade da água.
A substituição de elementos de abastecimento de água galvanizada pode ser necessária após 15 anos de operação, se a composição da água for agressiva para o revestimento de zinco
Importante! Os tubos galvanizados são projetados para trabalhar com água fria, cujo equilíbrio ácido-base é de pH 7,5 - 8,5, teor de cloreto de até 100 mg / l, teor de sulfato de até 150 mg / l, índice de saturação I≥-0,5, oxigênio de até 3 mg / l, cobre até 0,04 mg / l.
A combinação de tubulações de cobre e galvanizadas é excluída, uma vez que os processos físico-químicos em andamento da interação desses metais levarão à corrosão ulcerativa dos tubos revestidos de zinco. A presença de 0,1 mg / l de cobre divalente na água causará inevitavelmente danos à tubulação.
O aumento da taxa de corrosão do aço galvanizado é diretamente proporcional à raiz cúbica da vazão da água (de 0,3 a 0,95 m / s) dentro do suprimento de água. Em edifícios de vários andares, as bombas são usadas para fornecer água, com um aumento da pressão no fluxo da água, o nível de oxigênio aumenta e, portanto, as camadas de zinco são lavadas. A durabilidade, neste caso, depende da espessura e da qualidade da camada de zinco; idealmente, 400 gramas de zinco (espessura da camada de 45 μm) devem ser gastos em 1 m de tubo.
Está estabelecido que, no primeiro período da vida útil média (30% do período de 20 anos) de tubos com galvanização, não são necessários trabalhos de reparo ou substituições significativos. Cerca de 15% das substituições são necessárias durante o período de 30 a 80% da vida útil e 60% das substituições no período de 80 a 120% do prazo médio.
A vida de um sistema de abastecimento de água galvanizado, como pode ser visto, depende de muitos fatores e pode variar de 15 a 40 anos. No entanto, deve-se notar que a galvanização estende o trabalho dos tubos de aço em 4 vezes.
Conexão de tubo de água galvanizada
A conexão do tubo galvanizado é possível por soldagem ou método rosqueado. Obviamente, a violação da integridade da camada de proteção leva à corrosão e as juntas são expostas a esse risco em grande medida; portanto, a instalação desses sistemas requer uma abordagem especial.
Na maioria das vezes, os tubos galvanizados são montados usando acessórios roscados de várias formas.
A conexão roscada é usada para montar tubos galvanizados redondos. O produto de tubo de aço com rosca aplicada de fábrica nas extremidades após a galvanização por difusão está totalmente protegido e pronto para conexão rosqueada usando conexões galvanizadas (acoplamentos, bicos, reduções, buchas, adaptadores, ângulos, etc.). A junta é selada enrolando o reboque com pintura. Durante a galvanização por imersão a quente, a linha normalmente nada e precisa ser restaurada novamente. A ancoragem com uma rosca, feita de acordo com todas as regras, é confiável e estanque, segura para o abastecimento de água, não corroe e é conveniente para substituição e reparo adicionais.
A conexão de soldagem para produtos galvanizados era anteriormente considerada inaplicável, pois em alta temperatura o zinco queimava e a junção se tornava vulnerável.Além disso, os vapores de zinco levam a envenenamentos graves. No entanto, hoje existem vários métodos conhecidos de juntas soldadas de produtos de aço na galvanização sem danificar o revestimento protetor. O método de soldagem é adequado para a instalação de todos os tipos de tubos, redondos e perfilados, de qualquer seção.
A base para a soldagem de produtos galvanizados é impedir a evaporação do zinco da superfície do aço. Para fazer isso, uma camada de fluxo é aplicada aos tubos na junção, o que impede a queima da camada protetora. A haste de enchimento é derretida pela chama da tocha, formando uma solda. O zinco derrete, mas não desbota, depois solidifica novamente. Esse tipo de conexão é usado para a instalação do sistema de abastecimento de água, os restos do fluxo interno são gradualmente lavados com água, sem prejudicar as qualidades de beber.
Além disso, durante a soldagem em um dispositivo semiautomático, o dióxido de carbono de alimentos liquefeitos é usado como um meio protetor para preservar o zinco. Na zona de solda, a camada de zinco é decapada, pois seus óxidos contribuem para o respingo do eletrodo, o que torna a solda porosa. Para a soldagem elétrica a gás de tubos galvanizados de paredes finas (até 5 mm), são utilizados anéis de cobre suspensos, que são então removidos, mantendo a integridade do revestimento de zinco.
Tubos de perfis galvanizados
Produtos tubulares de perfil laminado a frio e laminado a quente de aço de seções quadradas, retangulares e outras também estão disponíveis com um revestimento de zinco protetor contra processos de corrosão. Eles podem ser soldados com costura reta ou sem costura; paredes finas (luz 1,5 mm, 0,85 kg / m), reforçadas (alta resistência de 2 mm, 1,1 kg / m).
Os produtos de perfil galvanizado são usados como suportes e estruturas para vários tipos de estruturas
Um tubo de perfil é indispensável na construção de esquadrias, estruturas metálicas fortes de qualquer complexidade devido às suas qualidades: leveza, resistência à estática, cargas dinâmicas, dobras, dobras, é facilmente montado. Todas essas vantagens são bastante aprimoradas com a galvanização, tornando os produtos mais duráveis, resistentes à corrosão e ambientes agressivos.
Um revestimento de zinco é aplicado no ambiente de produção e em casa. O revestimento resistente da mais alta qualidade é obtido na fabricação de um tubo de perfil galvanizado de forma industrial (galvanização a quente, galvânica, por difusão). O produto é galvanizado na forma acabada ou dobrado a partir de uma chapa de aço já revestida com zinco e, em seguida, a costura é soldada e galvanizada. A galvanização a frio é realizada pintando os tubos com uma solução especial contendo pó de zinco, este revestimento pode ser feito de forma independente, protegendo apenas a superfície externa.
Os tubos de perfil têm uma ampla variedade e variedade de tamanhos; em qualquer campo, é aplicável devido à sua versatilidade; na galvanização, apresenta uma aparência estética sem manchas adicionais. A instalação de tais tubos é realizada rapidamente por soldagem ou mesa de parafusos.
A proteção dos tubos de água por galvanização provou ser bastante eficaz, a vida útil do tubo de aço é estendida de 5 a 9 anos para 15 a 20 anos, com operação adequada até 35 anos. Depende muito da qualidade dos tubos, da composição e do método de aplicação do revestimento protetor, tudo isso deve ser observado. Freqüentemente, a galvanização protege a variedade de tubos da corrosão durante o armazenamento do produto e não é projetada para cargas operacionais como suprimento de água. Portanto, para sistemas de abastecimento de água, os tubos galvanizados devem ser selecionados de acordo com o uso pretendido.
