Коррозия оцинкованных труб возникает, когда защитное цинковое покрытие деградирует, обнажая сталь под ним перед воздействием окружающей среды. Этот электрохимический процесс нарушает целостность конструкции и приводит к преждевременному выходу из строя трубопроводов и промышленных систем.
Коррозия оцинкованных труб включает в себя защитное окисление цинка, которое защищает стальную основу. Со временем воздействие влаги и минералов разрушает покрытие, в результате чего начинается образование ржавчины. Распространенные типы включают:
Три ключевых фактора вызывают коррозию:
Вода с высоким содержанием растворенного кислорода (свыше 4 мг/л) и низким pH увеличивает скорость коррозии до 300% по сравнению с нейтральными условиями. Минералы жесткой воды, такие как кальций и магний, образуют отложения накипи, которые удерживают коррозионно-активные элементы на металлической поверхности, ускоряя локальное разрушение.
Хотя защита от коррозии с помощью цинка обычно сохраняется в течение 40–70 лет, агрессивные условия значительно сокращают этот срок. В кислых почвах (pH 4–5) цинк разрушается в 15 раз быстрее, чем в щелочной среде, что может привести к оголению стали уже через 5–10 лет вместо нескольких десятилетий.
Первым признаком коррозии часто являются локальные очаги ржавчины или отслаивающийся цинк. Шероховатая текстура или белый меловой налет на поверхности трубы указывают на активное разрушение цинка. По данным NACE International 2024, 42% отказов труб происходят из-за необработанной поверхностной коррозии.
Частицы оксида железа, выделяющиеся при коррозии труб, вызывают изменение цвета воды на желтый или коричневый. Металлический вкус обычно появляется, когда концентрация растворенного цинка превышает 5 мг/л — это вторичный стандарт EPA, что указывает на значительное разрушение покрытия.
Ржавчина и минеральные отложения накапливаются со скоростью 0,5–2 мм в год в корродированных трубах, уменьшая внутренний диаметр на 15–30% (AWWA 2023). Резкое падение давления воды в нескольких сантехнических приборах часто указывает на засоренные участки оцинкованных труб.
Коррозия ослабляет стенки труб и соединений, увеличивая частоту утечек в три раза по сравнению с исправными системами. Коленные соединения и резьбовые соединения особенно уязвимы, выходя из строя на 58% быстрее, чем прямые участки труб (Plumbing Systems & Design 2024).
Поддерживайте уровень pH воды между 6,5 и 8,5, чтобы снизить скорость коррозии до 70%. Если содержание растворенного кислорода превышает 2 мг/л, используйте связующие кислород вещества или ингибиторы на основе силиката для подавления электрохимических реакций. При агрессивной воде (общее содержание растворенных веществ > 500 мг/л) проводите ежегодные испытания и корректируйте методы обработки, чтобы предотвратить преждевременное истощение цинка.
Наносите эпоксидные или полиуретановые покрытия на участки с высоким риском, такие как соединения и изгибы, чтобы продлить срок службы на 15–20 лет. Изолируйте трубы в условиях, где перепады температуры превышают ±20°F, чтобы предотвратить образование конденсата. Для подземной прокладки комбинируйте жертвенные аноды с двухслойными полиэтиленовыми обертками для усиленной защиты.
Устанавливайте диэлектрические соединения между оцинкованными трубами и медными компонентами, чтобы прервать поток электронов — это критично, поскольку системы из разнородных металлов корродируют в три раза быстрее. При подключении к нержавеющей стали используйте непроводящие прокладки и обеспечьте зазор не менее 12 дюймов во влажных условиях. Избегайте прямого контакта с древесиной, обработанной под давлением с использованием медных консервантов.
Наклоните горизонтальные трубы на 2°–5°, чтобы предотвратить скопление воды. Используйте желобковые соединения вместо резьбовых соединений в зонах с высокой нагрузкой, снижая риск выхода из строя на 40%. Нанесите повторно цинковую краску (минимум 85% цинка) на обрезанные концы и дайте 72 часа на отверждение перед повышением давления в системе.
Регулярное обслуживание систем оцинкованных труб может продлить срок службы на 15–20 лет (NACE International, 2022).
Системы с высоким риском требуют ежеквартальных проверок; трубы общего назначения следует оценивать ежегодно. Используйте многоуровневый подход:
| Метод | Частота | Ключевые метрики |
|---|---|---|
| Визуальная оценка | Ежеквартально | Поверхностная ржавчина, целостность соединений |
| Ультразвуковое измерение толщины стенок | Один раз в два года | Уменьшение толщины стенок |
| Анализ водной химии | Ежегодно | pH (оптимальный 6,5–8,5), уровень хлоридов |
Начните осмотр с зон высокого риска: резьбовые соединения, изгибы и участки, подверженные воздействию влаги.
Для коррозии на ранней стадии используйте щетки из нейлона (Ø500 абразива) или растворы лимонной кислоты (5%). Избегайте агрессивного шлифования, которое удаляет цинковый слой и ускоряет деградацию основной стали на 300 % (ASTM A123-2023). Пасты из пищевой соды эффективно нейтрализуют кислотные остатки, не повреждая целостность оцинковки.
Ведение цифровых журналов учета:
Системы с задокументированной историей обслуживания имеют на 40% меньшие расходы на аварийный ремонт (Materials Performance 2023).
Структурированный план максимизирует срок службы. Рекомендуемые интервалы:
Корректировать частоту проверок в зависимости от качества воды — системы с pH ниже 6,5 или содержанием растворенных твердых частиц (TDS) более 500 ppm могут требовать оценки цинкового покрытия дважды в год
Отслеживать ключевые показатели для подтверждения результатов технического обслуживания:
| Метрический | Базовая линия | Целевые значения после технического обслуживания | Метод мониторинга |
|---|---|---|---|
| Давление воды | 55 PSI | ±5% стабильность | Цифровой манометр с функцией регистрации данных |
| Толщина цинкового покрытия | 85 мкм | Минимум 60 мкм | Ультразвуковой толщиномер |
| Концентрация частиц | <0,5 ЕМП | ≤0,3 ЕМП | Отбор проб с помощью турбидиметра |
Этот основанный на данных подход подтверждает эффективность и направляет долгосрочную оптимизацию.
Город Спрингфилд в Среднем Западе начал применять эти методы еще в 2018 году для устранения проблем со старыми оцинкованными трубами, протяженностью более 12 миль. Они регулярно отслеживали поток воды каждые две недели, проводили ультразвуковые испытания один раз в год для проверки толщины стенок труб и немедленно ремонтировали участки, где толщина цинкового покрытия снижалась ниже 50 микронов. Благодаря этим мерам расходы на замену удалось сократить почти на две трети в течение пяти лет, при этом уровень утечек оставался на уровне всего 0,2%. Результаты показывают, что регулярное техническое обслуживание может эффективно компенсировать недостатки старых оцинкованных стальных труб, на которые до сих пор полагаются многие города.
Основными типами являются равномерная коррозия, питтинговая коррозия и гальваническая коррозия.
Ранние признаки включают видимую коррозию, отшелушивание, окрашенную воду, металлический привкус, снижение давления воды и частые утечки.
Профилактические меры включают поддержание уровня pH воды, нанесение защитных покрытий, использование совместимых материалов и правильный монтаж.
Системы с высоким риском следует проверять ежеквартально, а трубы общего назначения — ежегодно.
Профилактическое обслуживание может продлить срок службы труб, снизить затраты на ремонт и повысить надежность системы.
Copyright © 2025 by Bao-Wu(Tianjin) Import & Export Co.,Ltd. - Политика конфиденциальности
EN
