Автор: Косачев В. Б., Гулидов А. П.
Источник: Новости теплоснабжения. Вып. № 12, 2001. — С. 38–40.
Косачев В. Б., Гулидов А. П. Эффективность применения металлического цинкового покрытия для антикоррозийной защиты трубопроводов горячего водоснабжения В статье рассмотрены основные технико-экономические факторы, влияющие на стоимость защитных покрытий, выделены некоторые металлические покрытия и определена скорость коррозии данных покрытий в воде и паровоздушной среде по результатам испытаний. Кроме того была проанализирована технология нанесения цинкового покрытия и выделены эксплуатационные характеристики при работе на сетях трубопроводов. В работе так же рассмотрены правила техники безопасности и экологии при применении цинкового металлического покрытия.
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.
При оценке возможности применения металлических покрытий для антикоррозионной защиты, необходимо учитывать ряд технико-экономических факторов, влияющих, в конечном итоге, на стоимость 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.
| Покрытие | Речная вода (25 оС) | Речная вода (70 оС) | Дистиллированная вода (80 оС) | Паровоздушная среда (80 оС) | Паровоздушная среда (180 оС) |
|---|---|---|---|---|---|
| Хром | Менее 1 | 1,2 | Менее 1 | — | 0,1 |
| Никель (электрически охлажденный) |
1,3 | 4,5 | 1 | — | 1,5 |
| Никель (химически охлажденный) |
2,3 | 6,5 | 2 | — | 1,5 |
| Кадмий | 5 | 40 | 6 | 4 | 38 |
| Цинк | 18 | 90 | 70,137 | 56,96 | — |
Исходным сырьем при производстве цинка являются сульфидные цинковые и полиметаллические руды.
Гидрометаллургическим способом получают 85 % всего цинка [4].
В зависимости от конфигурации и необходимой толщины наносимого металлического покрытия от 0,005 до 0,5 мм применяют различные технологии по его нанесению [3].
Наибольшее применение для нанесения внутреннего и внешнего цинкового покрытия на трубы наша технология гальванотехники — цинкование в кислых слабокислых и цианистых электролитах. До последнего времени имело место самое широкое применение цинкование в цианистых электролитах из-за наиболее их высокой рассеивающей способности стабильности в работе простоте корректировки и малой чувствительности к недостаткам подготовки имеющем место на практике.
Трубы перед цинкованием обезжиривают, а после нанесения покрытия проводят его пассивирование для повышения его коррозионной стойкости и придания ему декоративного внешнего вида [2].
При использовании труб с цинковым металлическим покрытием необходимо знать:
Следует отметить, что при существующей практике прокладки сетей ГВС с цинковым покрытием и сетей теплопровода в одном канале, часто происходят ситуации возникновения в канале совместного температурного режима, а так же повышения влажности (воздействие водяного пара), что приводит к повышению скорости коррозии внешнего цинкового покрытия труб ГВС и, как следствие, уменьшению их срока службы.
Проблема защиты мест стыковки труб (сварные швы) по определенным причинам до конца не решена и является местом ускоренной коррозии металла.
Опыт применения оцинкованных труб ГВС показывает, что, учитывая вышеперечисленные причины, срок службы труб с цинковым покрытием всего в 1,5–1,8 раза превышает срок службы труб без покрытия.
Необходимо знать, что при монтаже труб с цинковым покрытием — сварочная работа — в воздух рабочей зоны выделяются пары ZnO и цинковая пыль, которые вызывают так называемую литейную лихорадку (симптомы — озноб, ломота и боль в мышцах, головная боль, тошнота, кашель), поэтому при проведении сварочных работ необходимо строго соблюдать требования техники безопасности, и обеспечить вентиляцию рабочего места (чтобы содержание ZnO в рабочей зоне не превышало его ПДК — 0,5 мг/м3) [4].
С точки зрения экологии металлический цинк безопасен, но следует учитывать, что растворимые соли цинка могут образовываться в результате химического воздействия с химическими элементами, содержащимися в горячей воде, приводят к расстройству пищеварения и раздражения слизистой оболочки [4].
Как следствие, учитывая вышеперечисленные факторы по ТБ и экологии, во многих странах мира отказались от применения цинкового покрытия для труб ГВС, но, учитывая его низкую стоимость по сравнению с другими покрытиями, его используют для защиты труб, применяемых для передачи технической воды в различных производствах.
На сегодняшний день в мире для защиты от внутренней и внешней коррозии труб ГВС трубопроводов теплоснабжения находят все большее применение другие металлические покрытия, такие как алюминиевые, а так же полимерные и эмалированные покрытия.
Исходя из конкретных условий эксплуатации сетей ГВС, заинтересованным организациям необходимо изменить подход в выборе защитных покрытий, и, как минимум, руководствуясь существующими технико-экономическими расчетами, оценить свои возможности по применению того или иного вида защитного покрытия, что позволит:
Энергоатомиздат, 1983. — С. 158–160.
Высшая школа, 1991. — С. 31–34.
Химическая энциклопедия, т. 1. — Москва:
Советская энциклопедия, 1988. — С. 499.
Химическая энциклопедия, т. 5. — Москва:
Советская энциклопедия, 1988. — С. 379.