Оцинкованная труба: виды, размеры, вес и ГОСТы, цены, область применения и срок службы

Приветствуем!

Несмотря на популярность полимерных труб, металлические изделия продолжают пользоваться наибольшим спросом, и лидирующие позиции в стальном трубопрокате занимает оцинкованная труба. Что собой представляет оцинковка, и какие преимущества приобретает сталь после оцинкования, рассмотрим в нашей статье.

Зачем нужна оцинковка?

Трубы из оцинковки защищены от разрушительного действия влаги, кислорода и, как следствие, окисления, в результате которого необработанное железо съедается ржавчиной. Таким образом, оцинковка продлевает срок службы металлического трубопровода.

Что лучше: нержавейка или оцинковка?

Формулировка «Что лучше?» — в корне не верная. Прежде всего, нержавеющая (легированная) и оцинкованная сталь производятся по абсолютно разным технологиям, которые в итоге обуславливают их физические характеристики, область применения и стоимость.

• Коэффициент антикоррозийной устойчивости обоих материалов достаточно высок и во многом зависит от особенностей производства и качества исходного сырья.
• Нержавейка во многом более устойчива к экстремально высоким температурам, чем оцинкованная сталь, что следует учитывать при обустройстве, к примеру, дымоходов.
• Цена на оцинковку, как правило, ниже на 20-25%.

Преимущества и недостатки оцинкованных стальных труб

В сравнении с полимерными трубами оцинкованные имеют ряд преимуществ:

• Высокий индекс прочности и устойчивости к внутриконтурному давлению и механическим повреждениям.
• Размерная стабильность в широком диапазоне рабочих температур: отсутствие эффекта растрескивания на морозе и расширения под воздействием высоких температур.
• Высокий уровень тепло- и энергопроводности.

Стальные неоцинкованные аналоги уступают оцинкованным по ряду характеристик:

Стойкость внешнего и внутреннего контура к коррозийным процессам.

• Гладкая внутренняя поверхность труб не склонна к образованию внутреннего нароста, сужающего проходное отверстие. Кроме того данная особенность позволяет использовать оцинкованные трубопроводы для организации питьевого водоснабжения.
• Антисептические свойства цинка обеззараживает транспортируемую по трубам воду.

Из недостатков следует отметить:

• Непрезентабельный внешний вид.
• Снижение антикоррозийной устойчивости при повреждении оцинкованного слоя.
• Более высокая стоимость в сравнении с пластиковыми и обычными металлическими трубами.

Процесс оцинкования

Технология оцинкования заключается в покрытии стальных труб тонким слоем цинка, как внутри, так и снаружи. Образуемое цинковое покрытие имеет характерный светлый оттенок, за что его называют «белой ржавчиной». От его толщины и качества нанесения зависит срок службы трубопровода.

Применяют 5 технологий цинкования труб, из которых основными являются первые 3:

• Электрогальваническое.
• Термодиффузное.
• Горячее.
• Холодное.
• Газотермическое.

Электрогальваника (гальваностегия)

Электрогальваника, а точнее, её подраздел – гальваностегия – самый распространённый метод оцинкования металлических труб. Посредством электролиза (воздействия электрического тока, проходящего через цианистые, нецианистые или кислотные электролиты) осуществляется растворение цинковых электродов с последующим осаждением цинка на трубах. Производственные процессы регламентируются ГОСТом 9.301-86.

Толщина цинкового покрытия, нанесённого электрогальваническим способом, колеблется в интервале 10-30 мкм и зависит от технических параметров производства: силы тока, температуры нагрева и пр.

Достоинства электрогальванической оцинковки:

• Цельность, равномерность и высокая плотность цинкового слоя.
• Привлекательный глянцевый внешний вид, благодаря которому данные изделия широко применяются в качестве лестничных перилл, при изготовлении мебели и стендового оборудования.
• Низкая ценовая категория.

Из отрицательных моментов выделяют:

• Пористость и слабую адгезию цинкового покрытия со сталью.
• Осыпание защитного слоя при демонтаже и ремонтных работах.
• Недолгий период эксплуатации (до 5 лет).
• Неэкологичность и дороговизна утилизации.
• Ограничение размерного ряда 6 метрами.

Горячее цинкование

Не меньшей популярностью пользуется и горячее цинкование (ГОСТ 9.307-89), при котором труба полностью погружается в ёмкость с расплавленным при температуре в 460⁰C цинком. За счёт вращения достигается 100%-ное покрытие цинком всей поверхности изделий, а последующий процесс центрифугирования удаляет излишки расплавленной массы. Сформированный при этом слой цинкового серо-матового покрытия достигает 30-65 мкм, а в отдельных случаях – 100 мкм.

Плюсы и минусы горячей оцинковки:

• Получение плотного покрытия.
• Высочайший уровень надёжности и прочности.
• Невосприимчивость к коррозии.
• Уровень адгезии зависит от качества предварительной очистки и обезжиривания заготовок.
• Самовосстановление повреждённых участков цинкового покрытия.
• Срок службы (в зависимости от условий эксплуатации) – от 65 до 120 лет.
• Лёгкость и оперативность производства, относительно низкая себестоимость.
• Не все виды стали подходят для данного метода (уровень углерода не должен превышать 0,24%).
• Неравномерность цинкового покрытия, наличие наплывов.
• Необходимость повторного протачивания резьбового соединения, что приводит к нарушению целостности защитного покрытия.
• Ограничение размерного ряда, невозможность оцинкования труб малого диаметра.
• Сложность в обработке тонкостенных труб, т.к. высока вероятность их повреждения и деформации в процессе цинкования.

Термодиффузионное цинкование

Посредством термодиффузионного цинкования (шерардизации), регламентируемого ГОСТом Р 9.316-2006, достигается оцинкование класса премиум. Суть технологии заключается в обработке заготовок в специальных герметичных ёмкостях парами, насыщенными порошкообразным цинком, при t в 290-450⁰С. Толщина цинкового слоя варьируется в диапазоне от 6 до 100 мкм.

Особенности термодиффузионного цинкования:

• Плотное, твёрдое, идеально ровное покрытие.
• Стабильный уровень адгезии с металлом. Устойчивость к сколам, отслаиванию и механическому воздействию.
• Точная обработка резьбовых соединений.
• Длительный период эксплуатации (от 15 лет и более).
• Ограничение размерного ряда габаритами технологической ёмкости.
• Высокая стоимость.

Холодное цинкование

Технология холодного цинкования напоминает покраску. Только в качестве красящего состава используются специальные цинкосодержащие материалы. Данный метод чаще всего применяется для обработки уже установленных коммуникаций с целью обеспечения защиты наружного контура. Полученное покрытие не обладает достаточной прочностью к механическому воздействию и, как правило, не служит более 5 лет.

Газотермическое цинкование

Газотермическое цинкование представляет собой распыление горячего цинкового порошка (эмульсии) газопламенным способом в один или несколько слоёв. Температура нагрева не превышает 150⁰C, благодаря чему не меняются физические свойства металлических сплавов. Используется преимущественно для обработки крупногабаритных труб.

Образуемое цинковое покрытие отличается неравномерностью и пористостью. Срок службы трубопроводов, обработанных газотермическим способом, не превышает 8-10 лет.

Разновидности труб с оцинковкой (сортамент) и их технические характеристики (размерывес)

По толщине стенок трубы подразделяют на:

• Лёгкие (толщина стенки – от 1,8 до 4 мм).
• Стандартные или обыкновенные (2 — 4,5 мм).
• Усиленные (2,5 — 5,5 мм).

Трубы в оцинковке выпускаются в широком диапазоне диаметров отрезками длиной в 4-12 метров. Наружный диаметр наиболее востребованных моделей колеблется в диапазоне от 10,2 до 165 мм, условный – от 6 до 150 мм.

Газо- и водопроводные

Основное назначение — обустройство внутридомовых водопроводных и газовых коммуникаций. Требования ГОСТа 3262-75 предполагают использование для изготовления водогазозапорных труб (ВГП-труб) только стали высокого качества плотностью в 7,85 г/см³ при толщине цинкового покрытия до 0,03 мм.

Масса ВГП труб, как правило, берётся из соответствующих таблиц:

Электросварные

Используются преимущественно в строительстве, аграрном секторе и машиностроении. Их производство регламентируется ГОСТами 10704-91 и 10705-80. Выпускаются главным образом в круглом сечении.

Круглые (бесшовные)

Считаются универсальными, т.к. сфера их использования ничем не ограничена. Изготавливаются из высококачественной легированной или углеродистой стали, отличаются длительным периодом эксплуатации и лёгкостью монтажа. В зависимости от способа формировки технологии изготовления регулируются ГОСТами 8734-75 и 8732-78.

Профильные

Профильными называют трубы, имеющие сечение, отличное от круглого – квадратное, прямоугольное, треугольное и пр. Главный ГОСТ — 13663-86, к каждому типу конфигурации разработаны отдельные ГОСТы: 8639-62 (квадратные), 8645-68 (прямоугольные) и др.

Сэндвич-трубы

Сэндвич-трубы представляют собой двухконтурную конструкцию из труб разных диаметров, вставленных одна в другую, как правило, с прослойкой из термоизоляционного материала.

Примерные цены

Стоимость оцинкованных трубопроводов зависит от ряда факторов (марки стали, способа оцинкования, типоразмера). Цена обычно указывается за погонный метр или тонну (актуально в отношении труб большого диаметра).

Где применяются оцинкованные трубы

Помимо вышеупомянутых систем водо- и газообеспечения стальные трубы, покрытые слоем оцинковки, активно применяются в разнообразных отраслях промышленности, сельского и коммунального хозяйства, строительства:

• Обустройство отопительных контуров, систем канализаций и дымоходов.
• Прокладка защитного контура для электрокабеля и иных проводов.
• Возведение каркасов зданий, заборов, беседок, скамеек.
• Обустройство детских площадок, остановок общественного транспорта, дорожных знаков.
• Создание рекламных и осветительных конструкций.

На заметку! Мнение, что использование оцинковки для питьевого водоснабжения опасно для здоровья человека, является предубеждением. При условии обеспечения бесперебойной подачи содержание цинка в воде (5 мг/л) не превышает нормативные показатели (10-15 мг).

Можно ли использовать оцинковку для дымохода?

Оцинкованная сталь успешно применяется для обустройства дымоходных контуров. Однако некоторые свойства оцинковки, а именно токсичность при нагреве и неустойчивость к экстремально высоким температурам, несколько ограничивают рамки её использования в качестве дымохода.

Вред

Важно помнить, что при нагреве свыше 419,5⁰С цинк начинает выделять ядовитые для человека испарения окиси металла. Наибольшую опасность представляет так называемый технический цинк, при производстве которого в состав добавляются ещё более вредные свинец, мышьяк и сурьма.

Поэтому оцинкованные дымоотводы запрещено устанавливать в системы с t нагрева более 350⁰С, а значит, они не подходят для теплогенераторов, работающих на угле, дровах. Но в симбиозе с отопительным агрегатом, работающем на газу или дизельном топливе, оцинкованные дымоходы вполне безопасны.

Срок службы

Период «жизни» дымохода из оцинковки зависит от ряда факторов:

Толщины стенки, которая должна быть не менее 1 мм. При меньших показателях труба прогорает уже в первый-второй отопительный сезон.

Строения. Одностенные, как правило, требуют замены уже через пару лет, в то время как двустенные (двухконтурные) способны прослужить порядка 45 лет.

Наличия теплоизоляционного контура. Без утеплителя в трубе образуется губительный для неё конденсат и начинает скапливаться сажа, что увеличивает риск возгорания дымохода и снижает срок его эксплуатации минимум в 3 раза.

Виды дымоходных труб

Оцинкованные дымоходы и комплектующие к ним классифицируются на:

1. Одностенные (одноконтурные).
2. Утеплённые сэндвич-дымоходы (двухконтурные), которые в свою очередь также подразделяются на:

• Моно-конструкции, в которых оба металлических контура выполнены из оцинковки;
• Комбо-конструкции, в которых внешний контур представлен оцинковкой, а внутренний выполнен из нержавейки.

Комбинированные дымоходы обладают наилучшими техническими характеристиками, т.к. нержавейка более устойчива к прогоранию и влиянию кислотной среды, а более низкая стоимость в сравнении с дымоходными трубами, полностью выполненными из нержавейки, позволяет существенно сэкономить бюджет.

Оцинкованные моно-конструкции минимизируют выработку конденсата, но не выдерживают нагрева свыше 450⁰С. Чаще всего используются для гильзования кирпичных дымоходов.

Можно ли покрывать оцинковку краской?

Не только можно, но и нужно! Окрашивание придаёт изделиям презентабельный вид и продлевает срок их службы в среднем на 10-30 лет. Однако в вопросе покраски оцинковки есть несколько нюансов:

1. Цинковое покрытие должно «состариться». Т.е. перед окрашиванием оцинковка выдерживается порядка 1-2 лет в естественных условиях. За это время выветриваются продукты окисления, образуется прочная цинковая патина («белая ржавчина»)и некоторая шероховатость, за счёт которой сцепление с краской будет более прочным.
2. Для окрашивания оцинковки подходят только специальные красящие составы, отличающиеся высоким уровнем адгезии, твёрдостью и эластичностью. К их числу относятся:

• Полимерные порошковые краски на основе смол и отвердителей. При нагреве состав полимеризуется, обеспечивая тем самым прочное сцепление с цинковым покрытием.
• Алкидные, пластизолевые, полиэстеровые и алюминиевые эмали, отличающиеся устойчивостью к ультрафиолету, влаге, температурным перепадам и сезонным изменениям.

На заметку! Масляные краски для окрашивания оцинковки не подходят, т.к. со временем окисляются, вступая в реакцию с цинком, что снижает их адгезионные качества.

Качественное окрашивание сложно сделать самостоятельно, не имея соответствующих навыков. Поэтому чаще всего покраску оцинковки производят на заводах или в специализированных мастерских.

Особенности монтажа оцинкованных изделий

При монтаже оцинкованных трубопроводов важно придерживаться определённых правил:

• Стыковка труб осуществляется двумя способами – посредством резьбового соединения или сварки. Первый предпочтительнее, т.к. нагрев цинка сопровождается выделением токсичных паров и повышает риск удаления защитного покрытия с поверхности труб в месте сварки.

Важно! Сварка может применяться только в отношении специальных электросварных труб. Сам же процесс должен выполняться с соблюдением мер безопасности: в респираторе и в хорошо проветриваемом помещении.

• Перед сваркой околошовная зона тщательно очищается от цинкового слоя и обезжиривается. При невозможности произвести качественную зачистку, стыкуемые детали свариваются специальными электродами с флюсом, количество которого удваивается в сравнении со сваркой обычных стальных труб.
• В отличие от других металлических труб, для обеспечения герметичности соединения оцинкованных не используется ФУМ-ленты. На резьбу обычно наматывается пакля, которая затем покрывается масляной краской или нитроэмалью.
• Все фасонные элементы, используемые при монтаже оцинкованного трубопровода, также должны иметь цинковое покрытие.

Более детально технику монтажа оцинкованных трубопроводов мы разберём в следующих выпусках.

Подписывайтесь на наш канал, это поможет Вам не пропустить ни одного нового материала.

До новых встреч!