Оцинкованные трубы: правила выбора и монтажа

Оцинкованная труба – это изделие трубопрокатной промышленности, получившее за свою стойкость к разрушительным факторам широкое распространение во всех сферах хозяйственной деятельности. Изделия выпускаются в разном габаритном формате, по разным прокатным технологиям, определяющим их характеристики и стоимость, а кроме того, с использованием различной технологии цинкования, которая также вносит свой вклад в свойства конечного продукта – оцинкованной трубы.

Оцинкованная сталь в производстве труб пришла на замену стали «черной», после того как стало ясно, что при всех своих сильных сторонах, «черная» сталь обладает существенным изъяном – подверженности коррозии, из-за которой долговечность таких труб значительно уменьшалась. В целом по эксплуатационным свойствам изделия из нержавейки схожи с «черными», но имеют и отличительные качества.

К характерным особенностям труб из нержавеющей стали относятся:

• высокая теплопроводность;
• отсутствие ограничения по температуре для транспортируемой жидкости/газа;
• устойчивость к высокому давлению;
• относительно небольшое расширение при нагреве, хорошая память металла – после охлаждения принимают ту же форму, что до нагрева;
• высокая плотность материала;

• отличная прочность;
• долговечность конструкции;
• положительное влияние на качество воды, предотвращая размножение любых микроорганизмов;
• устойчивость к любым воздействиям окружающей среды, отличная стойкость к коррозионным процессам;
• внешний вид не самый презентабельный, а при механических воздействиях на поверхность становится еще хуже;
• дороже «черной» стали.

Прямошовная оцинковка металлических труб для водопровода и воздуховода имеет продолжительный срок службы.

Оцинкованные трубы подразделяются по множеству параметров, каждый из которых может являться существенным в зависимости от поставленных задач. Рассмотрим все классификации подробно.

В зависимости от основного стандарта и технологии, по которой изготавливается стальная оцинкованная труба, определяются ее основные качества и условия эксплуатации. Выделяют несколько основных разновидностей труб.

Изделие высокого качества, при производстве которого применяется ГОСТ 3262-75. Имеет двойное назначение: водо- и газопроводные системы, расположенные в закрытых помещениях. Стандартный формат таких труб определяет их длину в 4–12 метров.

Отдельно можно выделить такие особенности изделий:

• хорошие антикоррозийные показатели, превосходящие «черные» аналоги в 10 раз;
• удобный монтаж, отлично поддаются резке, свариванию и формовке;
• длительный эксплуатационный срок, достигающий 25 лет;
• изготавливаются по среднему и повышенному классу точности, первый используется для газо- и водопроводных магистралей, а также отопительных систем, второй – для изготовления деталей;
• имеют более толстые стенки в сравнении с «черной трубой»;
• при одинаковых размерах, они легче «черных» труб.

Изготавливается из стали в соответствии со стандартом ГОСТ 10704. Сферами применения являются: машиностроение, сельское хозяйство и строительство неответственных конструкций. Длина изделий такая же, как и у водогазопроводного вида – 4–12 метров при этом по диаметру могут быть от 110 до 480 мм.

Выпускаются в двух основных вариантах:

• с обрезанными краями и удаленными заусеницами;
• с простой порезкой.

Главное отличие – это форма сечения, близкая к прямоугольнику, но со скругленными углами. Основной ГОСТ изготовления 13663-86. Также используется ГОСТ 8639-62 для квадратной разновидности и ГОСТ 8645-68 для прямоугольной. Длина сторон изделия колеблется от 10 до 50 мм. Подразделяется на два подвида согласно толщине стенок: толстостенные и тонкостенные. Кроме того, профильной оцинкованной трубе присущи: прочность, долговечность, относительно небольшой вес и устойчивость к коррозии.

Универсальный вид, может использоваться практически в любой отрасли народного хозяйства. Для производства применяется высокоуглеродистая или легированная сталь. Отличается высокой долговечностью, но из-за сложной процедуры изготовления их цена также более высокая.

Кроме того, можно отметить такие характерные особенности бесшовных труб:

• гарантированное отсутствие протечек;
• высокая устойчивость к механическому воздействию;
• стойкость к агрессивным химическим соединениям.

В зависимости от сферы использования, оцинкованную трубу можно подразделить на следующие разновидности:

• водопроводная;
• газовая;
• для системы отопления;
• для бытовых нужд;
• хозяйственного назначения.

Кроме основной технологии, задействованной при изготовлении проката, в дальнейшем применяется процесс цинкования. Есть несколько различных методик, каждая из которых привносит свою специфику в эксплуатационные свойства трубы. Можно выделить три основные методики: электрогальваническая, горячая и термодиффузионная.

При такой обработке цинковые электроды растворяются в электролите под воздействием электричества и в процессе электролиза «привариваются» к поверхности трубы.

Этот метод широко распространен и несет следующие преимущества:

• равномерное покрытие поверхности;
• хороший внешний вид;
• толщина цинкового слоя до 30 мкм.

Недостатками этой методики являются:

• невысокая адгезия цинкового покрытия;
• небольшой срок эксплуатации – до 5 лет, как следствие высокой пористости покрытия;
• отходы производства имеют высокую стоимость утилизации и могут навредить экологии.

Методика, позволяющая выпускать оцинкованные трубы с высокой адгезией цинкового покрытия. Процесс изготовления заключается в окунании «черной» трубы в расплавленный цинк.

Главное достоинство – прочность цинкового покрытия, сопровождается рядом недостатков:

• высокая стоимость производства;
• поверхность может иметь наплывы, требующие дополнительной механической обработки;
• для изготовления может применяться сталь с содержанием углерода не выше 0,24%.

При необходимости труб с высокой долговечностью и устойчивостью к вибрации, существующие недостатки не являются критическими.

Эта методика определяет невысокую скорость производства цинковых труб. Процесс заключается в обработке «черного» проката посредством паров цинка в герметичных камерах. Эта особенность определяет наименьший вред для экологии среди всех методик производства оцинкованных труб. Изделия, полученные термодиффузионным цинкованием, отличаются высоким качеством.

Кроме того, можно выделить такие характерные особенности такой обработки:

• высокая твердость поверхностного слоя;
• методика позволяет оцинковывать только одну сторону трубы, что дает возможность удешевлять продукцию под эксплуатационные особенности, не требующие от внешнего слоя антикоррозийных качеств, например, для химических предприятий;
• чистая поверхность без наплывов;
• обработке могут подвергаться трубы, которые уже обрабатывались другими методами, например, с нанесенной резьбой;
• сварочные работы минимально повреждают прилегающий цинковый слой;
• эксплуатационный срок более 15 лет;
• относительно высокая стоимость.

Также можно выделит две методики, позволяющие оцинковать уже установленные стальные трубы:

• Холодное цинкование. Метод заключается в нанесении специального раствора на поверхность стали, то есть, по сути – это покраска. Эксплуатационный срок покрытия достигает 5–6 лет, но оно сильно уязвимо к механическому воздействию.
• Газотермическое цинкование. Заключается в нанесении цинкового порошка на трубу посредством газопламенного напыления. Покрытие сохраняет пригодность в течение 7–8 лет, но устойчивость к механическим воздействиям также невысока, а кроме того, слой отличается высокой пористостью.

Выпускаются оцинкованные трубы версии стандарт (обычные) с таким внешним радиусом и весом 1 погонного метра:

• 17 мм, 0,98 кг;
• 26,8 мм, 1,66 кг;
• 33,5 мм, 2,39 кг;
• 42,3 мм, 3,09 кг;
• 48 мм, 3,84 кг;
• 60 мм, 4,88 кг;
• 75,5 мм, 7,05 кг;
• 88,5 мм, 8,34 кг;
• 101,3 мм, 9,6 кг;
• 140 мм, 15,04 кг;
• 165 мм, 17,81 кг.

При этом в длину изделия достигают от 4 до 12 метров.

Оцинкованные трубы применяются практически во всех сферах деятельности человека. Наибольшее распространение они получили в жилищно-коммунальном хозяйстве при прокладке труб водоснабжения, отопительной и газопроводной системы. Магистрали из оцинкованных труб, с учетом их высокой устойчивости к коррозийным процессам, могут прокладываться как на открытом воздухе, так и под землей любые источники влаги им не страшны. Кроме того, из такой трубы изготавливаются столбы наружного освещения. А для сантехнических и пожарных систем применяются изделия с усиленным сварным швом.

Также оцинкованный прокат применяется в обустройстве автодорог, из него производятся опоры дорожных знаков, фонарей освещения, дорожного и мостового ограждения. В условия открытого воздуха способность оцинкованных труб с толщиной покрытия боле 30 мкм выдерживать высокую влажность как нельзя кстати. Кроме того, оцинкованный прокат применяется в строительстве. Трубы используются при возведении производственных помещений, павильонов различного назначения, складов, ремонтных мастерских, навесов и других легких конструкций, контактирующих с влагой напрямую. Также оцинкованные трубы используются для монтажа воздуховодных и вентиляционных систем. В инфраструктуре для создания остановок общественного транспорта, детских и спортивных площадок.

В сельскохозяйственной отрасли оцинкованные трубы используются в элеваторах, оранжереях и теплицах для подачи воды, а в растениеводстве – минеральных удобрений и полива. Цинк отлично противостоит щелочным соединениям и умеренно кислой среде. В садовом хозяйстве из оцинкованного проката делают опоры для молодых деревьев и винограда. В животноводстве из него изготавливают опоры коровников, курятников, стойл и прочих помещений для скота. Здесь также цинк проявляет лучше свойства, противостоя разрушительному воздействию отходов жизнедеятельности животных. Оцинкованный прокат служит вдвое дольше «серного» и при этом не требует ухода и ремонта, что также сокращает эксплуатационные затраты.

Бесшовный прокат за отличные характеристики применяется на ответственных участках в таких сферах, как транспортировка нефти и газа, на атомных электростанциях, в авиастроении, монолитном строительстве, в шахтовой или буровой добыче ископаемых.

При монтаже оцинкованных труб применяется несколько основных методов соединения изделий между собой. К ним относятся различные методики.

Используется на круглом оцинкованном прокате с заводской нарезкой резьбы, прошедшем термодиффузионное цинкование. Для соединения таких изделий применяются муфты, ниппели, редукторы, заглушки, переходники. В уплотнении стыка задействуют паклю с окрашиванием. Если прокат обработан горячим цинкованием резьбу придется дополнительно обрабатывать. Соединение труб посредством резьбы выполняется согласно стандартизированной методике и отличается высоким качеством, надежностью, герметичностью, отсутствием протечек и коррозионных процессов и позволяет проводить замену и ремонт без сложных демонтажных работ, например, резки.

Применяется относительно недавно, ранее из-за повреждения, близлежащих участков, цинкового покрытия высокой температурой не использовалось, так как они становились уязвимыми к коррозии. Также стоит отметить вред паров цинка для человека, что осложняет работу. Для сваривания оцинкованных труб используется защитный слой флюса, предохраняющий цинковое покрытие от высокой температуры.

Сварной шов формируют из расплавленного присадочного прутка, цинк плавится, но не выгорает, а в дальнейшем опять застывает. Таким методом варятся трубопроводные магистрали, оставшийся внутри флюс со временем вымывается, не причиняя вреда качеству воды. Другая методика предполагает использование в качестве защиты пищевой углекислоты. Она используется во время работы с полуавтоматом.

При этом слой цинка, окружающий шов, зачищается от негативного воздействия от процесса сварки, от производимых им окислов. Применяя газоэлектросварку для соединения тонкостенного оцинкованного проката, мастера также используют медные кольца, которые после завершения процесса удаляют без нарушения цинкового слоя.

Заключается метод в монтировании на концы оцинкованных труб специальных креплений – фланце, которые между собой соединяются болтами.

Данный процесс отличается технологической простотой и заключается в соблюдении нескольких последовательных этапов. Особые навыки не требуются, но ознакомление с деталями позволит сэкономить время и материалы.

Нужно сделать следующее:

• Сегменты дымохода соединяются между собой начиная с нижнего куска.
• В процессе сборки необходимо сразу определить где будут ревизионные люки для чистки дымохода в будущем.
• С интервалом в полметра дымоход закрепляется на кронштейны или монтажные хомуты.
• В месте прохождения через перекрытие этажа и крыши устанавливается специальный узел прохода дымохода.

При работе с оцинкованными трубами стоит учитывать не только основные правила и предписания, но и мелкие тонкости, сказывающиеся на конечном результате. Цинкование необходимо выбирать качественное. Для надежности конструкции можно надеть кожух.

Оцинкованные трубы, кроме бесшовных, не выдерживают высокое давление. Для работ в системах водоснабжения максимальный показатель 16 бар, для пневмосистем – 10 бар.

Вопреки предубеждениям оцинкованные трубы отлично подходят для систем водоснабжения и не опасны для здоровья человека. При постоянном наполнении водопроводной магистрали ПДК цинка с поверхности трубы не превышает 5 мг/л, в то время как норма для человеческого организма от 10 до 15 мг/л.

Об оцинкованных трубах, влиянии их на здоровье и современном водопроводе смотрите в следующем видео.