Оцинковані труби для водопроводу, вибір, особливості монтажу та застосування

Робочі якості, якими володіє сталева труба, багатьом виробам із сучасних матеріалів вдалося перевершити, проте вона все ще попереду по міцності, стійкості до температури та тиску. Основна причина, через яку трубопровід зі сталі поступається конкурентам – корозія, але й це питання знайшло гідне рішення. Захист стали оцинковуванням дозволив отримати надійний та довговічний матеріал для будівництва водопроводу.

Оцинковані вироби застосовуються для влаштування водопроводу значно рідше, ніж інші види труб, через властивості цинку та особливості монтажу

Що таке оцинкування

Оцинкована труба для водопостачання є сталевою трубою, внутрішня і зовнішня поверхні якої покриті тонким шаром цинку – металу, не схильного до процесу корозії. Довголіття трубопроводу безпосередньо залежить від якості, міцності та товщини покриття, що наноситься. Оцинкування виробляється кількома способами:

електрогальванічний - спосіб, в основі якого лежить електроліз (під впливом електричного струму цинк з електроліту осідає на сталевій поверхні), дозволяє отримати рівний шар цинку товщиною 10-25 мкм, але не найвищою адгезією та наявністю пористості;
гаряча оцинковка – сталеву трубу із ретельно шліфованою, очищеною поверхнею занурюють у ємність із розплавленим цинком (450 про С), який обволікає її, формуючи щільне, товщиною 40-200 мкм, покриття. Поверхня може мати напливи, заливання різьблення;
термодифузійний спосіб отримання найбільш якісного покриття шляхом обробки сталевої труби парами цинку під дією високої температури в закритій ємності. Частинки цинку "вбудовуються" в структуру сталевийповерхні, забезпечуючи надійне зчеплення. Шар виходить щільним, рівномірним, міцним.

Оцинковані труби для водопроводу мають ряд переваг:

міцність, стійкість до навантажень, гідроудару, механічних пошкоджень, зносостійкість;
знижена шорсткість внутрішньої поверхні, що збільшує пропускну здатність і значно уповільнює заростання перерізу труби;
стійкість до корозії;
робоча температура 20 про З - 140 про З;
робочий тиск 1,6 МПа;
мінімальне теплове розширення; стабільність конструкції трубопроводу;
середній термін служби – 20 років.

З побутовою метою використовують тонкі труби, які легко обробити ручним інструментом.

Як правило, у побутовому та промисловому внутрішньобудинковому водопостачанні застосовується труба кругла оцинкована діаметром 20-160 мм із вуглецевої сталі звичайної якості або вуглецевої якісної конструкційної сталі, безшовна або електрозварна прямошовна. По товщині стінки бувають звичайні (2,5-4,5 мм), легкі (2-4 мм) та посилені (4-5 мм). Маса трубного виробу після оцинкування збільшується на 3%. Довжина мірна, кратна мірна (4-12 м).

Оцинковані труби для холодного водопостачання при безперебійній подачі питної води безпечні для здоров'я людини, оскільки ГДК цинку не перевищує 5 мг/л (добова норма цинку 10-15 мг).

Важливо! При концентрації цинку в питній воді вище 5мг/л її присмак стає терпким, візуально проявляється опалесценція.

Застосовуються оцинковані труби для організації автономного водопостачання при облаштуванні свердловин, проте це не передбачено СНіП та ГОСТом. Усередині свердловини немає достатнього водообміну через вплив вуглекислотисклад води внаслідок хімічних реакцій значно погіршується. Ґрунтове середовище не виключає електрохімічної корозії у місцях стиків.

Термін служби оцинкованих водопровідних труб

Оцинкований водопровід добре зарекомендував себе у холодному водопостачанні з постійною витратою очищеної води. Опір корозії значно нижче систем подачі гарячої води, так як температурне коливання з часом веде до руйнування цинкового шару. При зростанні температури води від 60 о С до 80 о С швидкість корозії збільшується в 5 разів, шар цинку змінює полярність щодо сталі, стаючи з анодного пористим катодним покриттям, що призводить до виразкової корозії. Термін експлуатації трубопроводу з цинковим покриттям залежить від якості води.

Заміна елементів оцинкованого водопроводу може знадобитися вже після 15 років експлуатації, якщо склад води є агресивним для цинкового покриття

Поєднання мідного та оцинкованого трубопроводів виключено, оскільки фізико-хімічні процеси взаємодії цих металів, що відбуваються, призведуть до виразкової корозії труб з цинковим покриттям. Наявність у воді 0,1 мг/л двовалентної міді неминуче викличе псування трубопроводу.

Збільшення швидкості оцинкованої корозії стали прямо пропорційно кубічному кореню швидкості потоку води (від 0,3 до 0,95 м/с) всередині водопроводу. У багатоповерхових будинках для подачі води використовуються насоси, зі збільшенням тиску у водному потоці підвищується рівень кисню, а відтак відбувається змивання цинкових шарів.Довговічність у цьому випадку залежить від товщини та якості цинкового шару, оптимально на 1 м труби слід витрачати 400 грам цинку (товщина шару 45 мкм).

Встановлено, що у перший період усередненого термінуслужби (30% від 20-річного терміну) труб із оцинковуванням значних ремонтних робіт або замін не потрібно. Близько 15% замін потрібно в період 30-80% терміну експлуатації та 60% замін у період 80-120% середнього терміну.

Термін експлуатації оцинкованого водопроводу, як видно, залежить від багатьох факторів і може становити від 15 до 40 років. Проте слід зазначити, що оцинкування продовжує роботу сталевих труб в 4 рази.

З'єднання оцинкованих водопровідних труб

З'єднання оцинкованого трубопроводу можливе зварюванням або різьбовим способом. Очевидно, що порушення цілісності захисного шару веде до корозії і місця стиків схильні до такого ризику значною мірою, тому монтаж цих систем потребує особливого підходу.

Найчастіше монтаж оцинкованих труб здійснюється за допомогою різьбових фітингів різної форми.

Різьбове з'єднання застосовується для монтажу круглих оцинкованих труб. Сталевий трубний виріб з нанесеним у заводських умовах різьбленням на кінцях після дифузійної оцинкування повноцінно захищений і готовий до різьбового з'єднання із застосуванням оцинкованих фасонних частин (муфти, ніпелі, редукції, заглушки, перехідники, кути та ін.). Ущільнюється стик намотуванням клоччя з фарбуванням. Під час гарячого оцинкування різьблення часто запливає і його доводиться знову відновлювати. Стикування за допомогою різьблення, виконане за всіма правилами, надійне і герметичне, безпечне для водопроводу, не корозію, зручне для подальшої заміни та ремонту.

Зварювальне з'єднання для оцинкованих виробів раніше вважалося непридатним, так як за високої температури цинк вигоряв, а місце стику ставало вразливим. До того ж пари цинку призводять до серйозного отруєння. Однак на сьогоднішній день відомо кілька способів зварних з'єднаньсталевих виробів в оцинковуванні без ушкодження захисного покриття. Зварювальний спосіб підходить для монтажу всіх видів труб як круглих, так і профільних будь-якого перерізу.

Основою зварювання оцинкованих виробів є завдання недопущення випаровування цинку із поверхні сталі. Для цього на місці з'єднання на труби наноситься шар флюсу, який не дає вигоріти захисному шару. Присадний пруток розплавляється полум'ям пальника, утворюючи зварювальний шов. Цинк у своїй плавиться, але з вигоряє, потім застигає знову. Такий вид з'єднання використовується для монтажу водопроводу, залишки флюсу всередині поступово вимиваються водою без шкоди питним якостям.

Також під час зварювання на напівавтоматі для збереження цинку використовують зріджену харчову вуглекислоту як захисне середовище.У зоні шва шар цинку зачищають, оскільки його оксиди сприяють розбризкуванню електрода, що робить шов пористим. Для газоелектрозварювання тонкостінних оцинкованих труб (до 5мм) використовують накладні мідні кільця, які потім видаляються, зберігаючи цілісність.

Оцинковані профільні труби

Сталеві холоднокатані та гарячекатані профільні трубні вироби квадратного, прямокутного та інших перерізів також випускаються із захисним цинковим покриттям від процесів корозії. Вони можуть бути зварними прямошовними або не мати шва; тонкостінними (легкі 1,5 мм, 0,85 кг/м), посиленими (високої міцності від 2 мм, 1,1 кг/м).

Оцинковані профільні вироби використовуються як опори і каркаси для споруд різних типів.

Профільна труба незамінна при будівництві каркасів, міцних металоконструкцій будь-якої складності завдяки своїм якостям: легкості, стійкості до статичних, динамічних навантажень, зламу, згину, легко монтується. Усеці переваги багато в чому посилює оцинкування, роблячи вироби більш довговічними, стійкими до корозії та агресивного середовища.

У профільних труб широкий асортимент і діапазон розмірів, у будь-якій області вона застосовна завдяки своїй універсальності, в оцинковці має естетичний вигляд без додаткового фарбування. Монтаж таких труб провадиться швидко за допомогою зварювання або болтовою стяжкою.

Захист водопровідних труб оцинковкою зарекомендував себе досить ефективним, термін експлуатації сталевої труби продовжується з 5-9 років до 15-20 років при правильній експлуатації до 35 років. Багато залежить від якості труб, складу та способу нанесення захисного покриття, на все це слід звертати увагу. Найчастіше оцинкування захищає трубний асортимент від корозії під час зберігання продукції, а на експлуатаційні навантаження як водопровод вона не розрахована. Тому для систем водопостачання слід обирати оцинковані труби згідно з призначенням.