В последнее время широкую популярность в газопроводных системах получили оцинкованные трубы. Их преимущества просты: оцинкованные трубы, в отличие от обычных, имеют более длительные сроки эксплуатации, так как тонкий слой цинка создает высокие антикоррозийные свойства.
Благодаря покрытию оцинкованные трубы устойчивы не только к коррозии: в них гибнут болезнетворные микроорганизмы, поскольку цинк – это природный антисептик. Поэтому оцинкованные трубы используются и в водопроводных системах для транспортировки холодной воды.
Это отличные трубы, широко применяемые в трубопроводной промышленности.
Оцинкованная сталь используется для защиты стали от ржавчины и коррозии. Тонкое покрытие цинка наплавляется на поверхность стали в процессе гальванизации, что предотвращает воздействие на сталь агрессивной среды.
Это практически панацея.
Но тот же слой цинка может образовывать собственную ржавчину, известную как белая ржавчина.
В этой статье мы расскажем о белой ржавчине: что это, причины появления на деталях, профилактику появления и борьбу с уже возникшей ржавчиной.
Что такое белая ржавчина?
Белая ржавчина представляет собой локальное коррозионное воздействие на цинковые поверхности и выглядит как белое меловое вещество в виде отложения. Это быстрая коррозия, которая образуется, когда цинк находится в среде с водородом и кислородом. Чаще всего она возникает при контакте свежеоцинкованного материала с водой или двуокисью водорода. Особенно вероятно образование белой ржавчины на недавно оцинкованном материале. Белая ржавчина также известна как белое пятно хранения.
Рисунок 1. Белая ржавчина на листе стали
Этот налет портит внешний вид стали и постепенно разрушает все цинковое покрытие.
Белая ржавчина – это по сути гидроксид цинка, образующийся в результате химической реакции цинка с воздухом и водой во влажных условиях.
Что вызывает белую ржавчину?
Белая ржавчина появляется на свежеоцинкованной стали, когда она подвергается эксплуатации в контакте с водой или диоксидом водорода. В эти первые дни слой цинка наиболее подвержен белой ржавчине. Наличие в среде негативного воздействия сульфатов и хлоридов ускоряет коррозионный процесс.
Цинковое покрытие быстро реагирует с чистой водой с образованием гидроксида цинка. Если после гальванического цинкования изделие непрерывно подвергается воздействию влаги в условиях нехватки кислорода, то вода, реагируя с цинком, постепенно уничтожает (разъедает) цинковый слой. Очаги белой ржавчины формируется в местах скопления влаги при плотной упаковке оцинкованных изделий.
Однако старые цинковые поверхности также могут подвергаться коррозии белой ржавчиной, когда поверхности подвергаются воздействию воды с высоким pH, водой с очень высокой проводимостью или когда старые поверхности подвергаются агрессивной очистке.
Рисунок 2. Прогрессирование белой ржавчины
Когда оцинкованная сталь хранится для будущего использования, влага (дождь, роса, конденсат) может легко скапливаться между отдельными предметами без достаточной циркуляции воздуха, что может привести к образованию белой ржавчины.
Итак, образованию белой ржавчины больше всего способствуют следующие факторы:
- Влажный климат
- Циркуляция воздуха, то есть плохая вентиляция
- Способ и место хранения − плотно упакованное хранилище, где влага может задерживаться и оставаться в течение длительного времени.
Белая ржавчина – это плохо?
Образование белой ржавчины сильно портит внешний вид. Кроме того, иногда покрытие становится бесполезным, и базовое изделие (сталь) снова становится подверженным коррозии. Таким образом, белая ржавчина нежелательна, а её появление на поверхности изделия необходимо контролировать или устранять.
Профилактика белой ржавчины
Есть несколько способов предотвратить образование белой ржавчины. Некоторые из этих методов:
- хранить изделия в чистом, сухом и прохладном месте с заданным температурным режимом;
- не складировать изделия на земле, использовать деревянные паллеты;
- при упаковке и транспортировке использовать специальные прокладывающие материалы между изделиями – это позволит избежать контакта изделий между собой, а также даст возможность циркулировать воздуху;
- если уложить продукцию под небольшим углом, то вода будет стекать;
- содержать продукцию в чистоте;
- При размещении на открытом воздухе необходимо организовать хранение в максимальном соответствии с требованиями.
- После процесса цинкования произвести дополнительную поверхностную обработку водоотталкивающим средством и нанести защитное барьерное покрытие.
Ремонт белой ржавчины / Обработка белой ржавчины
Существуют определенные стандартные методы обработки, которые можно использовать для ремонта оцинкованной стали от белой ржавчины. Процедуры обработки зависят от тяжести поражения белой ржавчиной.
Легкая белая ржавчина: Когда на поверхности изделия образуется легкая пленка белого порошкообразного остатка белой ржавчины, ее можно легко удалить губкой или мягкой щеткой. Если обработка поверхности щеткой незначительна, можно использовать смесь минерального масла и опилок.
Умеренная белая ржавчина: если пятно средней степени тяжести, его можно удалить, промыв 10% (по объему) раствором уксусной, лимонной или фосфорной кислоты, а затем тщательно прополоскать водой для нейтрализации поверхности. Можно использовать жесткую нейлоновую щетку. В качестве дополнительной обработки на очаги ржавчины наносится алюминиевая краска. В результате образуется тонкий защитный слой. Такая обработка позволяет локализовать пораженную область и связать ее с неповрежденным цинковым покрытием. Перед повторной укладкой листов необходимо полностью высушить изделия.
Сильная белая ржавчина. При сильной белой ржавчине коррозию гидроксида цинка используют следующие этапы восстановления:
- Механическая зачистка металлической щеткой коррозионных зон.
- Полировка зачищенных участков для окончательного удаления продуктов ржавчины и оксидации.
- Для создания защитного барьера на подготовленную поверхность наносится полимерное покрытие – цинковая, эпоксидная краска или цинковая грунтовка, преобразователь ржавчины с цинком.
Рисунок 3. Восстановление поврежденных участков
Необходимо выполнить проверку толщины покрытия, чтобы определить степень повреждения оцинкованного покрытия и понять, можно ли ввести в эксплуатацию то же изделие или покрытие нужно восстановить.
Таким же образом обработке цинком подвергаются фитинги, например фланцы. Это повышает срок эксплуатации изделий на долгие годы, так как изделия не нужно будет дополнительно обрабатывать и технически обслуживать.
Рисунок 4. Пример оцинкованных фланцев
Оцинкованные трубы составляют 36% от всех поставляемых стальных труб на производстве, даже несмотря на сложности их хранения и транспортировки. Это свидетельствует о высоком спросе на элементы с антикоррозионным и антисептическим покрытием.
К слову, сваривать такие трубы тоже нельзя. Изделия из данного материала соединяются исключительно с помощью резьбы. Сварка оцинкованных труб – это грубое нарушение технологии, особенно если речь идет о сборке водопроводных систем. Дело в том, что сварочные работы предусматривают нагрев материала до высокой температуры, которая попросту выжигает цинк, в результате чего труба становится уязвимой для коррозии. Кроме того, пары цинка представляют собой немалую опасность для человека, который вдыхает их.
И все же, оцинковавнные стали можно использовать во всех программах компьютерного моделирования по расчету на прочность трубопроводных систем, присутствующих на российском рынке.
Данные трубы обычно изготавливаются из стали, нержавеющей стали, чугуна, меди и так далее. Чаще всего для изготовления таких труб используют марки стали 08кп, 10, 15, 08пс, 15пс, 20, 15кп, 20кп, Ст1сп, Ст1пс, 20пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст2пс, Ст3сп. Это самые ходовые марки, которые внесены в базы данных материалов расчетных программ.
Заинтересовала тема?
Хотите использовать оцинкованные стали при проектировании в программном обеспечении по расчетам на прочность трубопроводных систем или узнать, какие нормы отвечают за водотрубопроводы и в каких ПО они присутствуют? Вы можете обратиться к представителям технической поддержки Группы компаний «Русский САПР» или к менеджеру коммерческого отдела, работающему с вашей компанией.
Специалисты технической поддержки ответят на интересующие вас вопросы, помогут разобраться с новинками инженерной деятельности и провести обучающие семинары для вашей компании.
Работайте с нами! Работайте с удовольствием!
Подписывайтесь на новостной канал Группы компаний «Русский САПР» и оставайтесь в курсе последних событий в программном обеспечении.
Подготовила Наталья Гаврилина
Руководитель направления по системам инженерного анализа
АО «Бюро САПР»