Оцинкованные трубы: разновидности и особенности

Оцинкованная труба – металлоизделие пользующееся огромной популярностью в самых разных отраслях.

В данном материале мы рассмотрим тонкости производства, разновидности получаемых изделий, а также расскажем о том, как происходит оцинковка трубы.

Производство

Единого стандарта на производство оцинкованных труб не существует. Это объясняется тем, что сама оцинковка – это процесс дополнительной обработки, которому могут подвергаться не только трубы, но и другой металлопрокат, из-за чего процесс производства фактически делится на два этапа: изготовление и оцинковка.

Основой для трубного металлопроката является штрипс – стального рулона. Он подается на линию, где деформируется – изгибается в цилиндр. Применяются методы, как холодной, так и горячей деформации.

На следующем этапе производится сварка продольного шва. Она выполняется в автоматическом режиме с помощью индукционной сварки. Иногда применяется сварка в аргоне, но она более трудоемка и существенно снижает скорость производства.

Далее производится повторная вальцовка для придания требуемой формы, после которой прокат проходит несколько проверок на соответствие стандартам.

Полученная заготовка согласно требованиям стандартов или договоренности с заказчиком нарезается на мерные или немерные готовые трубы.

Результатом является один из видов труб. Они различаются по назначению и отдельным характеристикам: наличию резьбы, фаски, размерам, форме и другим.

Водогазопроводные

Данный вид труб производится по ГОСТ 3262-75. Согласно ему, допустимая длина изделий варьируется от 4 до 12 метров. Применяются они для прокладки коммуникаций (водопровода и газопровода) внутри помещений.

Электросварные

Электросварные трубы производятся согласно ГОСТ 10704 из обычной стали. Параметры их длины аналогичны предыдущему виду. Основное использование – в машиностроении, сельском хозяйстве и при строительстве неответственных конструкций.

Профильные

Основное отличие профильных металлоизделий – это форма. Такая труба в поперечном сечении образует квадрат или прямоугольник со сторонами от 10 до 15 сантиметров. Благодаря повышенной жесткости и сопротивлению к изгибу они применяются в строительстве.

Бесшовные

Бесшовные трубы наиболее универсальны и используются в самых разных отраслях. Сырьем для их производства является высокоуглеродистая или легированная сталь, что вкупе оцинковкой добавляет изделию долговечности и устойчивости к различным воздействиям.

Оцинковка: основные технологии

Полученные металлоизделия пока не обладают антикоррозийным цинковым покрытием, поэтому необходимо произвести процедуру оцинковки (цинкования).

Тонкий, равномерный слой цинка защищает поверхность изделия от окисления, возникающего при контакте с внешней средой. Оно становится причиной ржавчины и, в конечном счете, полного разрушения металла. Цинк под воздействием кислорода покрывается тонкой пленкой оксида, что предотвращает появление окисления на основном материале и, как следствие, препятствует разрушению.

Оцинковка может осуществляться несколькими способами. Их выбор зависит от требований, предъявляемым к конечному изделию, или от его размеров.

Горячий

Горячее цинкование можно считать самым популярным и распространенным способом. Процесс делится на несколько этапов.

Сначала изделие очищается от пыли, масла и других загрязнений. Затем методом травления с использованием соляной кислоты с поверхности удаляется окалина, появившаяся при термообработке (горячекатанном производстве или резке). Далее необходимо избавиться от оксидной пленки, которая может появиться после предыдущих работ и помешать нормальному закреплению цинкового слоя. Этот этап называется флюсованием.

Когда подготовка поверхности завершается, труба опускается в ванну с расплавленным цинком на 5-10 минут, а затем вынимается и сушится.

Несмотря на всю популярность, есть у горячей оцинковки ряд недостатков. Среди них: большие энергозатраты на поддержание цинка в расплавленном состоянии (необходимо обеспечивать нагрев до температуры не менее 500 градусов); сложности обработки изделий больших размеров и небезопасность для человека и окружающей среды вследствие химических воздействий.

В противовес можно отметить отличное качество защитного покрытия и самый долгий срок службы обработанных труб.

Холодный

Второй способ, приобретающий все большую популярность – холодное нанесение покрытия на поверхность металлоизделия. Его главное достоинство – максимальная простота. Состав представляет собой специальную цинксодержащую краску, которая наносится с помощью распылителя. Соответственно, на производстве не требуется организация сложных и дорогостоящих автоматизированных линий. Все работы можно произвести вручную. Кроме того, он хорошо зарекомендовал себя при оцинковке изделий сложной формы или нестандартных размеров.

К недостаткам можно отнести невысокую скорость обработки, так как она зависит напрямую от человеческого фактора. Он же влияет и на качество покрытия.

Электрогальванический

При электрогальваническом способе цинкования тщательно очищенная деталь помещается в ванну с электролитом. Чаще всего им выступает слабый раствор соляной кислоты. При воздействии на нее электрическим током происходит химический процесс электролиза, в результате которого на поверхности изделия равномерным тонким слоем оседает цинк.

Единственный недостаток – возможное ухудшение качества покрытия при попадании на поверхность обрабатываемой трубы пыли или масла, чего достаточно сложно избежать при массовом производстве.

Термодиффузионный

Вышеописанными методами может быть обработана практически любая труба, оцинковка же термодиффузионным способом применяется чаще для более мелких предметов, которые нецелесообразно опускать в расплавленный металл.

Если при горячем способе цинк расплавлялся до состояния жидкости, то в этом случае его разогревают до 2500 градусов, после чего он превращается в газ.

Подготовленные мелкие метизы (гайки, болты, шайбы) помещаются в барабан закрытой установки, где, вращаясь, находятся под воздействием испаряющегося цинка. Он, в свою очередь, равномерно оседает на всей поверхности даже самых мелких предметов. Всего на подобную обработку уходит около трех часов.

Преимущества оцинкованных труб

Несмотря на то, что все большую популярность приобретают трубы из различных полимерных материалов (пластика), и все еще не выходят из эксплуатации старые металлические трубы, лишенные оцинковки, есть у изделий с защитным покрытием определенные преимущества, зачастую являющиеся определяющими при выборе.

• В сравнении с полимерными изделиями трубы оцинкованные являются гораздо более прочными, надежными, и устойчивыми к механическим воздействиям.
• Сталь не подвержена влиянию температуры, поэтому изделие держит форму и не изменяет размер даже при работе с горячими веществами.
• Оцинкованный трубопровод может использоваться для подачи под высоким давлением, что не приводит к его разрушению.
• По сравнению с обычными стальными изделиями оцинкованные гораздо устойчивее к коррозии, что уменьшает износ и продляет срок эксплуатации.
• Сам по себе цинк является антисептиком, что особенно хорошо при использовании обработанных им металлоизделий в водопроводах.

Монтаж и его особенности

В отличие от других труб, оцинкованные изделия не рекомендуется подвергать сварке. Во-первых, от высокой температуры происходит выгорание защитного покрытия, что в итоге приводит к коррозии. Во-вторых, пары цинка, выделяемые при сварке, негативно влияют на здоровье человека и могут вызвать отравление.

Однако сварка все же возможна, но с использованием специальных электродов, позволяющих произвести сцепление металла до того, как цинковое покрытие успеет выгореть. Кроме того, иногда применяются специальные флюсы, которые перенимают чрезмерный нагрев. В результате при сварке флюс испаряется, оставляя оцинковку невредимой.

В большинстве же случаев применяется резьбовое соединение. Резьба на концах трубы нарезается специальным станком при производстве.

Так как при прокладке коммуникаций необходимо обеспечить герметичность, требуется применение уплотнительных средств. Со стальными оцинкованными трубами рекомендуется использовать паклю и масляную или нитрокраску, которые обеспечат надежное и герметичное соединение.

При прокладке коммуникаций в помещении не обойтись без дополнительных элементов – фитингов, позволяющих изменить ход трубопровода. Они также выполняются из оцинкованного металла и обеспечивают долговечность и надежность крепления.

Подробнее о данном способе монтажа вы можете узнать из следующего видео:

Опасно ли применение оцинкованных труб в водопроводных системах

Оцинкованные водогазопроводные трубы для отопления и водоснабжения — плюсы и минусы

Не смотря на насыщенность рынка множеством разновидностей высокотехнологичных полимерных труб, металл для монтажа систем отопления, горячего и холодного водоснабжения сегодня используются достаточно широко.

Металлические трубы для этих целей в основном производятся из стали и меди, реже из алюминия.

Каждый вид таких труб, в зависимости от материала изготовления, обладает совокупностью индивидуальных характеристик, предоставляющих потребителю достаточно возможностей для манёвра при выборе.

Одной из распространённых разновидностей труб являются изделия из стали с цинковым покрытием – материал, обладающий многими положительными характеристиками, но специфический в применении. Рассмотрим, что это за материал, и как правильно использовать оцинкованные трубы для отопления.

Способы производства и разновидности оцинкованных труб

Главным врагом труб из стали является коррозия. Одним из способов защиты от неё является нанесение на поверхность стальной трубы защитного слоя цинка, после чего материал причисляется к отдельной подгруппе — оцинкованная труба для водоснабжения и систем отопления.

Метод является умеренно затратным, поэтому стоимость стальной трубы после оцинковки остаётся доступной — с приблизительным соотношением цен можно ознакомиться по данным таблицы:

Размер ГВП-трубы(газоводопроводной)	Цена (руб./м)
чёрная сталь	оцинкованная
15х2,8 ст1-3сп/пс	33	50
20х2,8 ст1-3сп/пс	42	66
25х2,8 ст1-3сп/пс	59	95
32х2,8 ст1-3сп/пс	81	127
40х2,8 ст1-3сп/пс	90	155
50х2,8 ст1-3сп/пс	117	194

Покрытие из цинка может быть нанесено на стальную трубу, изготовленную по любой технологии – прямошовную, со спиральным швом, бесшовную, поэтому оцинкованные трубы по фактору наличия шва классифицируются так же, как обычные.

Самостоятельного стандарта для оцинкованных изделий не существует. Стальные трубы с цинковой защитой производятся в соответствии с нормативными документами на электросварные изделия с прямым швом (ГОСТ 10704) и материал для газопроводов (ГОСТ 3262-75).

Способы покрытия цинком

Цинковое покрытие, в зависимости от условий эксплуатации трубы, может выполняться как по наружной её поверхности, так и по внутренней.

Существует 4 метода цинкования труб, каждый из которых применяется в зависимости от размеров изделий и требований, предъявляемых к толщине и прочности цинкового покрытия:

• горячий – подготовленную деталь погружают в расплавленный цинк, чем обеспечивается высокое качество и долговечность покрытия, но энергозатратность процесса велика;
• холодный – изделия одним из малярных способов окрашиваются веществами, содержащими цинк, что не обеспечивает высокую прочность цинкового слоя (применяется для защиты от коррозии уже смонтированных конструкций);
• электро-гальванический – покрытие осуществляется способом электролиза, то есть осаждения на деталь (анод) цинка, растворённого в электролите (катод), при прохождении электрического тока;
• газотермический — устройство защитного покрытия газопламенным напылением на поверхность детали цинкового порошка, недостаток – пористость и невысокая прочность слоя;
• термодиффузионный – детали покрываются слоем цинка, находящегося после нагрева до 2500 град. в парообразном состоянии, применяется для обработки мелких деталей в большом количестве – шурупы, болты, гайки, шайбы, требующие высокой адгезии цинка с металлом.

Параметры стальных труб с цинковым покрытием

Основными техническими параметрами стальных труб с цинковым покрытием являются:

• наружный диаметр (10,2 — 165 мм);
• вес 1 м трубы (0,4 — 22 кг);
• условный проход (6 — 150 мм);
• толщина стенки (1,8 — 5,5 м);
• длина (4 — 12 м).

Как и у обычных труб, стенки оцинкованных изделий могут быть лёгкими, усиленными или стандартными, точность исполнения назначается обыкновенной или повышенной.

Достоинства и недостатки

Большинство характеристик оцинкованных ВГП-труб, как положительных, так и отрицательных, совпадает с параметрами изделий из чёрной стали, но есть и индивидуальные качества.

Достоинства

• Прочность (особенно на разрыв).
• Огнестойкость.
• Малый коэффициент температурных удлинений.
• Абсолютная герметичность.
• Устойчивость к ударным нагрузкам.
• Долговечность.
• Возможность использования в качестве теплообменника.
• Возможность монтажа, в том числе текущего ремонта, своими руками.
• Два способа сборки (сварка, резьбовое соединение).
• Простота утилизации.

В пользу стальных ГВП-труб говорит тот факт, что наружная прокладка газопровода от магистрали к потребителям разрешена только из стального материала.

Недостатки

• Значительный удельный вес.
• Электропроводность.
• Высокая теплопроводность (необходимость утепления труб в системах отопления и ГВС).
• Подверженность коррозии при повреждении цинковой защиты.

Способы монтажа и сборки

Оцинкованные трубы, формирующие отопление или систему ГВС, монтируют тремя способами:

• сварка;
• фланцевое соединение;
• резьбовое соединение;
• пайка.

У каждого из перечисленных способов есть свои плюсы и минусы. Рассмотрим эти методы монтажа и связанные с ними нюансы.

Сварка оцинкованных труб

Водогазопроводные трубы с цинковым покрытием можно соединять электро- или газосваркой – оба вида монтажа удобны тем, что занимают мало времени. Но есть один негативный фактор, действие которого нужно минимизировать, так как полностью устранить его не получится.

Дело в том, что температура сварочного шва достигает 1200 градусов, а цинк кипит при 906 градусах и от нагрева в процессе сварки начинает испаряться. При этом происходит следующее:

• вредное воздействие паров цинка на сварщика, вплоть до наступления удушья, так как они ядовиты;
• испаряющийся цинк оголяет сталь и делает её уязвимой для коррозии;
• пары цинка способствуют образованию в сварочном шве пор и трещин, снижающих прочность соединения.

Для максимальной локализации указанных процессов перед началом сварки, не считая обязательного устройства эффективного вентилирования помещения, необходимо произвести следующие действия.

• подготовить кромки стыка, то есть выполнить на них наружную фаску и удалить цинковое покрытие на 25-30 мм в обе стороны от соединения;

• произвести сварку стыка с последующей зачисткой сварочного шва от шлака и покрытием оголённого участка трубы цинкосодержащей краской (содержание цинковой пыли – 94%, связующего – 6%) — холодным цинкованием.

Для предотвращения закипания цинкового слоя можно обработать место стыка соляной кислотой на 5 см в обе стороны, но в этом случае при сваривании будут образовываться кислотные испарения.

С целью минимизации воздействия цинка на качество электросварки монтаж необходимо проводить с выполнением следующих рекомендаций :

• сварку выполнять с малой скоростью, но избегая прожига трубы, и с повышенным значением силы тока;
• использовать электроды с рутиловым покрытием (состав электрода содержит оксид титана).

Электросварка труб с цинковым покрытием требует от сварщика определённых навыков.

Кроме состава наружного покрытия электрода, на качество шва влияет толщина его стержня, обуславливающая мощность дуги – излишне толстый электрод будет прожигать стенку, а тонкий не обеспечит необходимую прочность сварного соединения. Для сварки оцинкованных труб с толщиной стенок 1,5 – 5 мм используют электроды диаметром 2-3 мм.

Фланцевое соединение оцинкованных труб

Данный метод основан на соединении между собой болтами фрагментов из труб, на концах которых приварены фланцы – стальные кольца с внутренним диаметром, равным наружному диаметру трубы, и отверстиями по периметру для монтажных болтов. Два фланца разных фрагментов прикладываются друг к другу с использованием промежуточной уплотнительной прокладки и стягиваются болт-гайками или шпильками.

В этом способе монтажа присутствует тот же негативный фактор, что и в сварном соединении – в процессе приваривания фланцев к трубам происходит кипение цинка и разрушение защитного слоя в районе сварочного шва.

Поэтому так же необходимо принять меры к локализации температурного воздействия на цинковый слой, а после окончания сварки зачистить шов и нанести на него антикоррозийное цинкосодержащее покрытие (холодное цинкование).

Фланцевое соединение не компактно, поэтому применяется в большинстве случаев при прокладке трубопровода в подсобных помещениях или снаружи. На стыкуемой стороне фланца имеется кольцеобразная площадь, называемая зеркалом.

Между двумя зеркалами стыкуемых фланцев перед их стягиванием устанавливается прокладка из паронита с отверстием, диаметр которого должен совпадать с внутренним диаметром трубы.

Наружный диаметр прокладки выполняется равным расстоянию между противоположными крепёжными болтами.

Резьбовое соединение

Этот метод монтажа избавляет от необходимости применения термических способов соединения и выполняется с помощью фурнитуры различных видов, предназначенной для соединения отдельных фрагментов трубопровода после нарезки на них резьбы.

Сборка на резьбе также имеет свои недостатки:

• процесс нарезки резьбы отличается трудоёмкостью и требует времени;
• нарезной инструмент (плашка) при нарезке резьбы удаляет слой стали определённой толщины вместе с защитным цинковым покрытием.
• герметичность резьбового соединения обеспечивается обмоткой резьбы ФУМ-лентой, уплотнительной пастой или паклей с нанесением краски, которые со временем теряют свои свойства и требуют замены.

Пайка оцинкованных труб

Чтобы смонтировать систему отопления или ГВС из труб с оцинкованным покрытием без повреждения цинкового слоя, применяется пайка, которая выполняется в следующей последовательности:

• соединяемые концы трубы торцуют и, если толщина стенки более 3 мм, выполняют фаску на наружных кромках;
• стыки обезжиривают прогревом, после чего также прогретый до пластичности флюс (состав HLS-B) толстым слоем наносят на поверхность, граничащую с планируемым соединением ;
• торцы располагают с зазором 2-3 м;
• пламя горелки выставляется на избыток кислорода.

Размер горелки подбирается в зависимости от диаметра и толщины стенки оцинкованной трубы:

Для качественной пайки оцинкованной трубы необходимо придерживаться правила: размер горелки должен быть на единицу меньше, чем при сварке трубы таких же размеров без цинкового покрытия. В процессе пайки пламя должно быть сконцентрировано на соединяемых кромках и зазоре стыка, чтобы исключить нагрев и испарение цинка из-под слоя флюса.

Соединительные швы качественно произведённой пайки оцинкованных труб не нуждаются в дополнительной антикоррозийной защите, но нанесение на цинкосодержащей краски в качестве страхующей операции не будет лишним.

Специфика применения оцинкованных труб в системах отопления и ГВС

Трубы с цинковым покрытием в отопительных системах и водопроводах применяются с учётом условий эксплуатации.

Если температура теплоносителя не превышает 65 градусов, то цинковое покрытие успешно выполняет свои функции. В северных же районах, где этот параметр гораздо выше, внутренний цинковый слой под воздействием высокой температуры вступает в реакцию с водой:

Zn + H2O = ZnO + H2.

Оба вещества, получающиеся в результате такого взаимодействия, являются отрицательными факторами:

• ZnO – это хлопья, которые выпадают в осадок и забивают просвет трубопроводов малого диаметра;
• H2 – это водород, который в смеси с воздухом в определённой пропорции взрывоопасен или, как минимум, образует пробки в системе.

Поэтому в системах ГВС и отопления с температурой теплоносителя выше 60 градусов допускается использование труб, имеющих только наружное защитное цинковое покрытие, которое защитит трубопровод от коррозии в периоды простоя.

Однако, при попадании воды на поверхность горячей трубы цинковая оболочка начинает отслаиваться от основания, поэтому, чтобы этого избежать, необходима покраска таких трубопроводов поверх цинка, что приведёт к ещё большему удорожанию системы.

Заключение

Водогазопроводная стальная оцинкованная труба – востребованный на сегодняшний день материал, но использовать и монтировать её нужно с учётом особенностей защитного покрытия, чтобы достоинства цинка использовались рационально, а не становились фактором, лишь повышающим себестоимость работ.

Коррозия трубопроводов — причины и последствия. Часть 2. Трубопроводы водоснабжения — блуждающие токи, водопроводы, водоснабжение, ГВС, защита от коррозии, кислород, коррозия, коррозия водопроводных труб, теплосети, токи утечки

Продолжим цикл наших публикаций о коррозии трубопроводов различного назначения.

В данном обзоре затронем вид трубопроводов, с которым мы очень часто сталкиваемся в повседневной жизни: в домашнем хозяйстве, в учебных заведениях, в медицинских учреждениях, в ресторанах, в гостиницах и на производстве — трубопроводы систем горячего и холодного водоснабжения.

Современный человек не может жить без постоянной работы этих водопроводных систем. Короткий летний период отключения горячей воды для профилактических работ воспринимается некоторыми городскими жителями катастрофой.

Однако, не всем известно, что для обеспечения безаварийной эксплуатации водопроводных систем приходится прикладывать много усилий. Коррозия водопроводных труб ежегодно приводит к огромному количеству аварий и потерям сотен миллионов рублей. О видах коррозии водопроводов и способах ее предотвращения мы и поговорим в настоящем обзоре.

На сегодняшний день для холодного (ХВС) и горячего водоснабжения (ГВС), а также отопления применяются металлические трубы: из углеродистой стали оцинкованные и неоцинкованные (ГОСТ 3262-75, ГОСТ 10704-91, ГОСТ 8732-78), из нержавеющей стали (ГОСТ 9941-81) или меди (ГОСТ Р 52318-2005). Трубы водоснабжения обычно подвержены наружной почвенной коррозии при прямом контакте поверхности трубопровода с грунтом или водой и внутренней коррозии в случае агрессивных коррозионных свойств самой транспортируемой водной среды.

Наружная коррозия водопроводов протекает в случае прокладки трубопроводов в земле или в тоннелях, заполняемых постоянно или сезонно водой, и может быть разделена на электрохимическую, биокоррозию и коррозию под действием блуждающих токов.

Основные механизмы такой коррозии аналогичны соответствующим механизмам, присущим магистральным и промысловым трубопроводам (о них можно прочитать более подробно здесь или здесь).

В данной статье остановимся только на некоторых нюансах наружной коррозии, характерных именно для водопроводных систем.

Одним из таких нюансов является коррозия трубопроводов, проложенных в различных подземных каналах и тоннелях. В случае слабой герметизации таких тоннелей их постоянно или сезонно, в период наибольшей увлажненности грунта, может затапливать почвенными водами, причем как полностью, так и частично.

В таком случае, для увеличения эффективности катодной защиты, необходимо применять специальные системы защиты.

Одним из нестандартных вариантов является применение так называемых стержневых протекторов, устанавливаемых на поверхности трубопроводов или на поверхности теплоизоляционной конструкции водопроводных систем и систем теплоснабжения.

Варианты схем расположения таких протекторов выбираются в зависимости от потенциальной опасности затопления канала — полностью или частично. Примеры схем размещения таких протекторных систем на поверхности трубопровода показаны на рисунке ниже.

Для более подробного ознакомления с системами противокоррозионной защиты внешней поверхности трубопроводов канальной (и бесканальной) прокладки рекомендуем обратиться к СТО НОСТРОЙ 2.18.116-2013 «Инженерные сети наружные. Трубопроводы тепловых сетей. Защита от коррозии. Технические требования, правила и контроль выполнения работ», разработанному ООО «Трансэнергострой».

Расположение стержневых протекторов на поверхности трубопровода

Перейдем к процессам внутренней коррозии водопроводных систем и теплосетей. Сразу следует отметить, что во многих случаях коррозионный отказ водопровода или теплопровода связан с совместным действием процессов наружной и внутренней коррозии. Механизм совместного действия примерно такой.

Самые распространённые внутренние коррозионные дефекты стенок трубопровода — сквозные язва и питтинг, маленькие отверстия в стенке трубы. Потери воды через такие «дырки» невелики, поэтому их трудно вовремя обнаружить и устранить. Выходящая вода из такого отверстия растекается по наружной поверхности металла тонким слоем.

Этот слой поверхностной воды является электролитом, в котором протекают электрохимические реакции, способствующие протеканию наружной коррозии на большой площади трубы, а также разрушающие гидро- и теплоизоляцию. В результате стенки трубопровода на большой поверхности утончаются, что приводит к отказу с масштабными потерями воды.

Таким образом, внутренняя коррозия является первопричиной многих отказов на трубопроводах водоснабжения и теплосетей, хотя на первый взгляд причиной является наружная коррозия.

Основной механизм коррозии водопроводов и тепловых сетей — электрохимический.

Скорость внутренней коррозии теплосети и систем водоснабжения зависит от состава и характеристики воды: значения водородного показателя рН, содержания растворенного кислорода, углекислого газа, наличия хлоридов и сульфатов, микроорганизмов, температуры, давления, скорости движения воды, эрозии, контактной коррозии (наличие фасонных частей из разноименных металлов).

Главная сложность в определении механизмов коррозионного разрушения — разностороннее действие большинства вышеописанных факторов внутреннего коррозионного разрушения. В зависимости от внешних условий и сочетаний всех факторов изменения в каком-то одном факторе могут приводить как к торможению, так и к ускорению внутренней коррозии водопроводных систем.

Например, наличие в воде растворенного углекислого газа и, соответственно, карбонатов кальция, магния или натрия может приводить как к образованию стабильных гомогенных защитных пленок нерастворимых карбонатов на всей поверхности трубы и торможению процесса коррозии, так и к образованию нестабильных осадков и негомогенных пленок, что ускоряет коррозионное разрушение.

Влияние кислорода на скорость коррозии стали также проявляется в двух противоположных направлениях.

С одной стороны кислород увеличивает скорость коррозионного процесса, так как эффективно деполяризует катодные участки, с другой стороны — оказывает пассивирующее действие на поверхность стали, замедляя коррозию.

Следует отметить, что кислородная коррозия стали в горячей воде носит, преимущественно, язвенный характер и приводит к образованию сквозных дефектов.

Внутренняя коррозия трубопровода ГВС — до и после очистки от продуктов коррозии

Внутренняя кислородная коррозия может ускоряться хлоридами и сульфатами, содержащимися в воде. Эти вещества являются активаторами коррозионного процесса, разрушая пассивные защитные пленки на поверхности металла.

Например, хлорид-ионы при некоторых условиях замещают собой кислород в защитной оксидной пленке, что приводит к образованию в ней пор, в которых и начинается ускоренное локальное коррозионное разрушение с образованием язв.

Сульфаты ускоряют коррозию непосредственно, увеличивая электропроводность водной среды, и косвенно, способствуя развитию биологической коррозии.

С повышением температуры водной среды скорость коррозии стали обычно возрастает. Но для открытых систем, из которых растворенный кислород может улетучиваться в атмосферу, т.е.

концентрация растворенного кислорода в воде уменьшается, скорость коррозии после 80 °C падает до очень низкого значения, хотя в закрытых системах скорость коррозии продолжает расти по линейной зависимости.

Следует отметить, что оптимальная температура горячей воды для продления срока службы трубопроводов и их защиты от коррозии должна быть в границах от 45 дo 50 °C. Однако, в связи с санитарными требованиями по предотвращению развития в трубопроводных системах бактерии Legionella, температура горячей воды поддерживается не менее 60 °C.

В сетях горячего водоснабжения также иногда наблюдается биокоррозия при температурах 60-70 °C при малых скоростях движения воды — застое, при наличии в воде органических веществ и сульфатов. Многие виды бактерий являются активными коррозионными агентами. Наибольшее значение имеют группы бактерий, участвующих в превращениях железа и серы.

Железобактерии, например Gallionella, поселяясь в трубах, образуют на их стенках слизистые скопления, обладающие высокой механической прочностью и поэтому не смываемые током воды. Участки под колониями бактерий оказываются изолированными от воды и доступ кислорода к ним затруднен.

Таким образом, развитие железобактерий приводит к образованию на поверхности трубы зон с различной степенью аэрации, т.е. создаются условия для развития коррозии.

Сульфатредуцирующие бактерии восстанавливают сульфат-ионы, содержащиеся в водной среде до сероводорода H2S, который химически растворяет сталь с образованием сульфидов железа, придающего воде темный цвет и неприятный сероводородный запах. Еще один тип бактерий, тионовые, окисляют серу, тиосульфаты, тионаты до серной кислоты, которая также напрямую участвует в химической коррозии стали.

Одним из дополнительных и необычных механизмов коррозионного разрушения внутренних водопроводных систем является коррозия с участием токов утечки. Токи утечки — это токи других электропотребителей, которые тем или иным способом попадают в трубопровод.

Трубопровод является протяженным проводником, поэтому место выхода такого тока из трубопровода, которое и является основным местом его разрушения, может быть довольно далеко от места входа.

Действие токов утечки на водопроводные системы в целом приводит к тем же последствиям, что и коррозионное действие постоянных и переменных блуждающих токов, хотя токи утечки могут активировать и процессы электрохимической коррозии.

Основными причинами возникновения токов утечки и попадания их на трубопроводы являются:

• непрофессиональная эксплуатация действующей системы электроснабжения, например, преднамеренное использование трубопроводных систем в качестве нулевых рабочих проводников, подключение нулевого рабочего проводника к клемме нулевого защитного и наоборот и т.д.;
• неправильное подключение электропотребителей (водонагревательные котлы, стиральные машины и т.д.), связывающих трубопроводные системы с системой электроснабжения зданий;
• возникающие в процессе эксплуатации повреждения изоляции кабельных линий и/или электрооборудования, механические повреждения нулевых рабочих проводников.

Выявление токов утечки в водопроводных системах — сложный и трудоемкий процесс. Обычно данные работы выполняются в следующей последовательности:

• Определение наиболее вероятных источников тока и возможности их попадания на металлоконструкции и трубопроводы здания.
• Выполнение комплекса диагностических электрометрических работ по выявлению токов утечки.
• Выполнение полного комплекса стандартных проверок электроустановки здания.
• Выполнение проверок наличия, правильности выбора сечений и монтажа нулевых защитных проводников.
• Устранение токов утечки.

Диагностика токов утечки

Переходя к технологиям защиты от коррозии трубопроводных систем, также обратим особое внимание на внутренний коррозионный процесс. Наружная поверхность таких трубопроводов обеспечивается средствами противокоррозионной защиты аналогично любым другим трубопроводам.

Защита внутренней поверхности в основном сконцентрирована на 2х направлениях — создание барьерных защит между металлом и средой, и снижение коррозионной активности самой среды.

Использование более коррозионно-стойких нержавеющих труб в данной статье рассматриваться не будет — при наличии интереса к данной тематике с кратким обзором коррозионных свойств нержавейки можно ознакомиться здесь.

В качестве примера первого способа защиты следует указать на применение защитных покрытий из материалов, обладающих более благоприятной противокоррозионной стойкостью по сравнению с углеродистой сталью — лакокрасочные, цинковые покрытия и т.д.

Здесь, правда, опять может проявиться «разносторонность» коррозионных процессов.

Например, цинковое покрытие, служащее коррозионным барьером и, при необходимости, жертвенным анодом, при повышении температуры выше 60-70 °C начинает ускорять коррозию самой углеродной стали.

Примерами снижения коррозионной активности среды являются:

• коррозионно-безопасные технологии устройства водопроводных систем (исключение подсосов воздуха, застойных зон, наличие постоянной циркуляции воды, поддержание оптимальной температуры, создание условий для образования стабильных естественных защитных слоев и т.д.).
• стабильное поддержание в воде заданных эксплуатационных норм допустимого содержания взвешенных веществ, солей, органических примесей.
• деаэрация воды.
• ингибирование воды.

Универсальных средств защиты от микробиологической коррозии не существует. Применяется химическая дезинфекция — хлорирование и купоросование воды (в месте водозабора), а также обработка воды ионами меди и серебра, йодом и озоном, и физическая дезинфекция с помощью ультрафиолетового и ультразвукового облучения.

Подводя итоги написанному, можно сказать, что проблема внешней и внутренней коррозии систем теплоснабжения и ГВС стоит очень остро.

Решать ее необходимо, разбирая каждый частный случай отдельно, особенно, если рассматривается система индивидуального отопления и подготовки и потребления горячей воды, так как в этом случае подготовка воды для систем осуществляется, как правило, самостоятельно, без использования подготовленной воды на ТЭЦ или тепловых пунктах.

«Применение оцинкованных труб для обсадки скважины хозяйственно-питьевого назначения», БК «ПОИСК», рассказать друзьям:

Размещено 17.03.201420.05.2017 БК «ПОИСК»

Можно ли использовать в качестве обсадной колонны скважины оцинкованную трубу? Таким вопросом задаются многие клиенты, собирающиеся заказать бурение скважины на воду. Специалисты говорят цинку — нет!

Мнение специалистов ВОЗ

Медики предупреждают, что качество питьевой воды — фактор, влияющий на здоровье человека самым непосредственным образом. Любые превышения предельно допустимых концентраций вредных веществ в воде сказываются на увеличении числа некоторых серьезных заболеваний.

В настоящее время нормативы по содержанию в воде ПДК различных веществ постоянно ужесточаются. Однако на сегодняшний день СанПиН допускает применение в системах водоснабжения оцинкованных труб. При этом водоснабжающие организации обязаны следить за содержанием цинка в воде, ПДК которого не должна превышать 5 мг/л.

Оцинкованное покрытие может под действием агрессивной среды (углекислоты) выделять в воду цинк, сурьму, свинец, висмут, кадмий и мышьяк. Вредные вещества накапливаются в организме и при достижении определенной концентрации наносят по здоровью человека сильнейший удар.

Незначительный водообмен скважины обуславливает более высокую степень накопления вредных веществ, выделяемых под действием агрессивной углекислоты из оцинкованных труб. Таким образом, использование оцинкованного материала для изготовления обсадных труб скважины специалистами не рекомендуется.

Финансовая составляющая

Почему владельцы загородных домов, несмотря на предупреждения медиков, выбирают оцинкованные трубы для обсадки скважины? Привлекает цена: тонкостенная труба, изготовленная из недорогой стали стоит дешево.

Однако конструкция обсадной трубы из оцинкованной стали предполагает резьбовое крепление при помощи стальных муфт. В местах соединения стенок трубы с муфтой образуется гальваническая пара Zn-Fe, в которой будут образовываться блуждающие токи.

Они способствуют ускорению электрохимической коррозии, оградить от которой трубу поможет станция катодной защиты, платить за которую придется отдельно.

Следствием ускоренной коррозии становится возникновение свищей в трубе, сквозь которые в скважину могут попасть грунтовые воды, загрязненные органическими веществами и химическими удобрениями.

А знаете ли вы.

Применение в качестве обсадных колонн эксплуатационных скважин хозяйственно-питьевого назначения оцинкованных труб нормативными актами не оговаривается…

«Применение оцинкованных труб для обсадки скважины хозяйственно-питьевого назначения», БК «ПОИСК», рассказать друзьям: Май 20th, 2017

Трубы для водоснабжения — что выбрать?

В вопросе получения надёжной, долговечной и функциональной водоснабжающей системы большую роль играет правильный выбор коммуникаций. При решении вопроса, какую трубу выбрать для водоснабжения, необходимо учитывать: эксплуатационные условия, температуру передаваемой воды и окружающей среды, химсостав воды, давление, длину трассы, материальные возможности потребителя.

В домашних системах, чаще всего, для системы водоснабжения используются: медные, стальные, полиэтиленовые, металлопластиковые, полипропиленовые коммуникации.

Водопровод из медных труб обойдётся хозяину дома довольно дорого, но высокая цена оправдывается рядом ценных преимуществ этого материала:

• долгим сроком службы – порядка 70 лет и более;
• хорошей устойчивостью как к высоким, так и к низким температурам, повышенному давлению;
• медь обладает полезными качествами, не образует вредных соединений при взаимодействии с хлором и прочими элементами, которые могут содержаться в воде;
• коммуникации для горячего и холодного водоснабжения из меди имеют прекрасный внешний вид и могут служить полноценным компонентом оформления интерьера.

Однако медный трубопровод, помимо высокой стоимости, имеет и прочие недостатки.

Монтаж труб водоснабжения из меди принадлежит к трудоёмким процессам, которые лучше поручать специалистам, и осуществляется способами низко- или высокотемпературной пайки.

Монтировать медные изделия методом пайки вблизи от легковоспламеняющихся и плавящихся предметов опасно.

Медные трубы для водоснабжения из-за своей пластичностиитонких стенок плохо переносят резкие механические воздействия. Изменить конфигурацию установленного медного водопровода практически невозможно.

Стальные трубы без антикоррозионного покрытия были самым распространённым вариантом в массовом строительстве советских времён.

Трубы стальные для водоснабжения с целью создания антикоррозионного слоя покрывались масляными красками или эмалями.

Такие коммуникации нуждались в периодическом окрашивании, но даже при хорошем обслуживании быстро выходили из строя. Особенно недолговечны стальные коммуникации при работе в системе холодного водоснабжения.

Это объясняется следующими факторами:

• Стальные трубы для холодного водоснабжения быстро ржавеют, как изнутри, так и снаружи, что связано с образованием конденсата. Сочетание влаги и кислорода вызывает ускоренный коррозионный процесс.
• Внутри коммуникаций быстро образуются различного рода отложения. Через десять лет эксплуатации просвет полудюймовой трубы уменьшается практически в два раза из-за минеральных отложений, песка и продуктов коррозии.

Срок службы труб водоснабжения продлевает нанесение цинкового покрытия на внутреннюю и наружную поверхности. Цинкование поверхностного слоя даёт возможность получить совершенно новый материал, мало подверженный коррозии и зарастанию.

В «сталинках» оцинкованные трубы прокладывались без сварки с использованием чугунных уголков и тройников.

Даже спустя пять десятилетий эксплуатации оцинкованные коммуникации, собранные таким образом, находились в удовлетворительном состоянии.

К недостаткам оцинкованных изделий можно отнести их относительно сложный монтаж с необходимостью герметизации соединений. Не рекомендуется для этих целей применять синтетические материалы. Лучше всего в данном случае себя зарекомендовали традиционно используемый материал: лён, пропитанный краской или олифой.

Трубы для наружного водоснабжения из полиэтилена являются идеальным вариантом для загородного дома или дачи. Эти трубы имеют долгий эксплуатационный срок, не подвержены коррозии, не зарастают изнутри, не боятся перемерзания и деформации.

Предпочтительно, чтобы трубы прокладывались глубже уровня промерзания грунта. Однако при более высокой прокладке образование зимой в трубе ледяных пробок не приводит к разрушению трубы, а только к её растягиванию. После размерзания пробки труба возвращается к прежним размерам.

Полиэтиленовые трубы целесообразно выбирать для разводки холодного водоснабжения по участку и вводу в дом. Монтируют их с помощью компрессионных фитингов, что вполне по силам сделать самостоятельно, без обращения к специалистам.

Разводку водоснабжения, ни горячего, ни холодного, внутри квартиры полиэтиленовыми трубами не производят. Это связано с тем, что максимальная рабочая температура таких труб составляет 400С.

Достоинствами металлопластика являются те же качества, которые свойственны всемпластмассовым трубам:

• они не подвержены коррозии, не зарастают внутри благодаря идеально гладкой внутренней поверхности;
• создают минимальное сопротивление транспортируемой воде;
• предельно просты в монтаже, для которого можно использовать обжимные фитинги, из инструмента в этом случае потребуется только два разводных ключа.

Трубы для горячего водоснабжения из металлопластика имеют одну существенную проблему: из-за разности коэффициента температурного расширения алюминиевой прослойки и пластика трубы в результате температурных колебаний могут дать течь в местах соединения с фитингами.

По совокупности положительных потребительских характеристик полипропиленовые трубы занимают ведущее место среди коммуникаций, применяемых для организации систем водоснабжения.

Такие трубы имеют идеально гладкую внутреннюю стенку, не подвержены коррозии, не проводят электрический ток, их соединения по прочности совершенно не уступают цельной трубе.

Важным достоинством полипропиленовых труб является их доступная стоимость.

Для горячего водоснабжения рекомендуется использовать полипропиленовые трубы, армированные алюминиевой фольгой. Армирующий слой значительно уменьшает коэффициент температурного расширения изделия. Такие трубы при эксплуатации не провисают. Монтируются полипропиленовые трубы с помощью специального паяльника. Для зачистки фольги в армированных трубах требуется шейвер (зачистка).

Для определения необходимого диаметра трубы для водоснабжения используют специальные гидродинамические таблицы.

Они учитывают ряд факторов:

• необходимый расход воды;
• материал, из которого изготовлены трубы, и, следовательно, связанную с ним шероховатость труб;
• протяжённость водопроводной трубы;
• число поворотов трубопровода;
• уменьшение внутреннего диаметра стальных труб из-за их зарастания отложениями.

Диаметр труб для водоснабжения

Для медных, оцинкованных, металлопластиковых, пропиленовых и полиэтиленовых труб последний фактор не учитывается.

Для ввода в частный дом может применяться оцинкованная труба с внутренним диаметром 3/4″, полипропиленовая или полиэтиленовая труба с наружным диаметром 25 мм.

Следует помнить, что полиэтилен применим только для холодного водоснабжения.

Разводка труб водоснабжения внутри помещения осуществляется оцинкованными или медными трубами с внутренним диаметром 1/2″, металлопластиковыми – с наружным диаметром 16 мм, полипропиленовыми – с наружным диаметром 20 мм.

При выборе металлопластиковых труб их монтаж целесообразно проводить с устройством неразъёмного соединения. На протяжённых участках полипропиленовых неармированных труб должны предусматриваться компенсационные петли или П-образные изгибы.

Если речь идёт о горячем водоснабжении, то под штукатурку или стяжку пола могут укладываться медные, оцинкованные, металлопластиковые, полипропиленовые армированные трубы.

После окончания монтажа должен оставаться доступ ко всем соединениям, исключая сварные на полипропиленовых трубах и паяные на медных. В первую очередь, это требование актуально для металлопластиковых труб. Установка фильтров на входе в дом или квартиру продлит эксплуатационный срок сантехнических и бытовых приборов, работа которых связана с потреблением воды.

Благодаря большому ассортименту коммуникаций, фитингов, креплений и арматуры потребители могут выбрать вариант, наиболее подходящий для конкретных условий.

Эффективность применения металлического цинкового покрытия для антикоррозийной защиты трубопроводов горячего водоснабжения

От редакции: многообразие материалов и трубопроводов из них (стальные, эмалированные, трубы из чугуна с шаровидным графитом, полипропиленовые, полиэтиленовые, стеклопластиковые) ставит нелегкую задачу выбора: что применить в конкретных условия.

Обилие информации рекламного характера не дает ответа на главный вопрос: как поведет себя такой трубопровод в российских условиях эксплуатации? Редакция готовит к публикации серию статей, в которых постарается очертить область применения различных видов трубопроводов.

Открывает эту серию статья, посвященная хорошо известным оцинкованным трубам.

Журнал «Новости теплоснабжения», №12, декабрь, 2001, 38 – 40 с, www.ntsn.ru

Косачев В.Б., Гулидов А.П.

Трубопроводы ГВС составляют значительную часть от всех систем тепловодоснабжения, поэтому вопрос о защите труб ГВС от внутренней и внешней коррозии стоит так же остро, как и для трубопроводов теплоснабжения.

Наибольший интерес для потребителя представляют металлические антикоррозионные покрытия, благодаря возможности их нанесения как на внешнюю, так и на внутреннюю поверхность трубы.

Необходимые рекомендации при выборе металлических защитных покрытий

При оценке возможности применения металлических покрытий для антикоррозионной защиты, необходимо учитывать ряд технико-экономических факторов, влияющих, в конечном итоге, на стоимость покрытий:

— стоимость металла покрытия, масштабы его производства в стране, природные запасы;

— технологичность и производительность способа нанесения покрытия;

— степень использования стандартного оборудования, возможность механизации технологического процесса, ориентировочная стоимость покрытия;

— возможность нанесения в технологическом цикле изготовления конструкции (использование производственных площадей и мощностей, а так же типового проекта предприятия);

— возможность нанесения покрытия при ремонте трубопровода (в полевых условиях) или при монтаже (в трассовых условиях) [1].

Существующая практика применения металлических покрытий

Для возможности удовлетворения выше перечисленным рекомендациям при выборе металлических покрытий, предлагались защитные покрытия из хрома, никеля, кадмия, цинка и алюминия.

Исходя из стоимости, наибольший интерес для потребителя долгое время представляло и до сих пор находит массовое применение металлическое цинковое покрытие для защиты систем ГВС как от внутренней, так и от наружной коррозии.

Стоимость трубы с цинковым металлически покрытием в два раза дороже трубы без покрытия, но как минимум в два раза дешевле по сравнению с другими металлическими покрытиями, хотя является, как видно из ниже приведенной таблицы, наименее долговечным.

Таблица 1.Скорость коррозии металлических покрытий в воде и паровоздушной среде (по данным испытаний в 2000 году), мкм/год.

Покрытие	Речная вода при t, 0С	Дистиллированная вода при t=80 0С	Паровоздушная среда при t, 0С
25	70	80	180
Хром	http://www.RosTeplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=28

Какие трубы лучше для водопровода

При проведении ремонтных работ в своей квартире или частном доме нередко приходится обновлять или полностью заменять действующую систему водопроводных труб. При этом любой хозяин хотел бы знать, какие трубы лучше для водопровода, а также иметь представление о характеристиках изделий этого класса, представленных на отечественном рынке.

Огромный ассортимент трубных изделий способен обескуражить любого новичка в попытках выбора подходящего для него образца. И только грамотный подход к изучению этого вопроса позволяет хоть как-то упорядочить всё многообразие водопроводных труб и свести его к следующим категориям:

• стальные трубные изделия;
• трубы стальные оцинкованные;
• медные изделия;
• металлопластиковые и полипропиленовые трубы.

При этом ценовой разброс представленных на рынке изделий этого класса достаточно велик. Рациональный подход к выбору подходящего комплекта труб предполагает учёт конкретных задач, решаемых в ходе проводимого вами ремонта.

Стальные трубные изделия

Трубы этого класса используются, как правило, при обустройстве водопроводных или отопительных систем на даче, в частных домах и частично – при прокладке канализации.

Несмотря на известные достоинства стальных труб (механическая прочность, низкая стоимость и большой выбор вспомогательной арматуры) они в последние годы практически не применяются в частном строительстве.

Объясняется это, прежде всего, тем, что стальные изделия подвержены сильной коррозии, а для их монтажа необходимо иметь дорогостоящее сварочное оборудование.

Кроме того, существенным «минусом» стальных трубопроводов являются следующие их недостатки:

• трубопроводы из стали легко засоряются и нуждаются в периодической прочистке;
• стальные трубы отличаются хорошей электропроводимостью и в аварийной ситуации могут явиться причиной поражения электрическим током;
• невозможность использования труб совместно с алюминиевыми или медными радиаторами.

Стальные оцинкованные трубы

Для водопровода, работающего в условиях контакта с водой, наиболее оптимальным вариантом представляются оцинкованные трубы с защитным слоем, наносимым как на внешнюю, так и на внутреннюю поверхность стенок.

Подобная защита идеально противостоит коррозии и исключает возможность появления значительных отложений. Такие трубы превосходят по всем своим характеристикам стальные изделия, но заметно уступают им в отношении цены.

Вот почему в наше время, отличающееся борьбой за эффективность и экономию материала, «оцинковка» всё реже применяется в домашнем строительстве.

Медные трубы

Высокая стоимость цветных металлов сводит на «нет» такие бесспорные достоинства трубных изделий из меди, как:

• высокая устойчивость к коррозии и деформациям;
• возможность работы в широком диапазоне температур;
• длительные сроки эксплуатации;
• отсутствие отложений.

Помимо цены, перечень недостатков трубных изделий из меди включает в себя следующие позиции:

• ограниченный набор вспомогательной арматуры (переходников, фитингов и т.п.);
• низкая прочность «на излом»;
• необходимость применения пайки.

Металлопластиковые и полипропиленовые трубы

Сразу после появления на рынке строительных материалов трубы этого класса завоевали широкую популярность у российского потребителя.

Их используют для прокладки водопровода в квартирах, на дачах и в частных домах.

Отличаясь прекрасными эксплуатационными характеристиками, металлопластиковые трубы обладают к тому же довольно привлекательным внешним видом и неплохо смотрятся в интерьерах ванных комнат.

Кроме того, они отличаются повышенной устойчивостью к коррозии, не проводят электрического тока и имеют большой ассортимент вспомогательных монтажных изделий (фитингов и переходников). Относительным недостатком этих труб считается низкая устойчивость к механическим повреждениям.

Выбор лучшей трубы для водопровода закончим рассмотрением полипропиленовых труб, объединивших в себе все лучшие качества перечисленных ранее изделий. Завидная прочность, устойчивость к коррозии и простота монтажа этих труб не могут не привлечь к ним внимания заинтересованного потребителя.

Отметим, что соединение отдельных трубных заготовок между собой производится по методу сварки с использованием специального паяльника, работающего в режиме невысоких температур.

Видео

Мало выбрать трубы, произведенные из конкретного материала, важно знать, для чего и какая труба предназначена. Предлагаем вам узнать, как выбрать полипропиленовые трубы.

Источник https://ns-metall.ru/info/articles/galvanized-pipes-varieties-and-features/

Источник https://profpipe.ru/ustanovka/opasno-li-primenenie-otsinkovannyh-trub-v-vodoprovodnyh-sistemah.html

Источник