Hasta hace poco, las tuberías galvanizadas eran el método principal para construir redes de suministro de agua en viviendas y edificios industriales. La soldadura se utilizaba ampliamente para la instalación de sistemas de tuberías.
Incluso en los lugares donde, debido a las condiciones de instalación, no es posible realizar una conexión soldada, se suelda un extremo roscado al elemento de la red antes de la instalación para su posterior conexión de acoplamiento.
Para prolongar la vida útil de las redes de agua y gas, se utilizan tuberías con recubrimiento protector de zinc. Esto no presenta dificultades durante la instalación, pero la soldadura de tuberías galvanizadas tiene una serie de particularidades que deben tenerse en cuenta durante el montaje.
Para comprender la esencia del proceso, consideremos qué son las tuberías galvanizadas.
El galvanizado de metales como método de protección contra la corrosión.
El recubrimiento protector de los productos de acero se ha utilizado durante mucho tiempo.Dado que los metales no ferrosos resistentes a la corrosión son demasiado caros para fabricar piezas sólidas, y además, su resistencia es bastante baja, se recurría al estañado o al cobreado para crear una película protectora.
La galvanización se ha popularizado debido a la mayor adherencia del zinc al hierro. El punto de fusión de este metal es de 900–920 °C.OEn estado líquido, al aplicarse sobre la superficie de un producto de acero, forma una película protectora duradera de varias micras de espesor que resiste eficazmente la corrosión.
Actualmente, existen tres métodos principales para aplicar recubrimientos protectores:
- Recubrimiento galvánico. Los iones de zinc se depositan sobre la superficie de un componente de acero conectado al electrodo opuesto en un baño galvánico. Estos iones se adhieren firmemente a la superficie del componente, creando una película protectora prácticamente indestructible. El espesor de la capa protectora se controla mediante el tiempo de procesamiento, lo que permite un uso eficiente de metales no ferrosos costosos, en particular el zinc.
- La pulverización es un método que consiste en aplicar un metal pulverizado sobre una superficie mediante una pistola especial, que funde la sustancia pulverizada. Esta sustancia se proyecta a presión sobre la superficie, recubriéndola con una capa protectora.
Como resultado, se forma una capa protectora duradera de material químicamente pasivo sobre la superficie que se protege. Este método resulta práctico para su uso en el lugar de instalación.
- Galvanizado por inmersión en caliente. En líneas de producción especialmente diseñadas, el tubo se sumerge completamente en un baño de metal fundido. Al finalizar el proceso, la centrifugación elimina el exceso de recubrimiento protector de la superficie.
Al utilizar cualquiera de los métodos enumerados para aplicar un recubrimiento protector, la superficie de los productos que se tratan se desengrasa completamente.
El espesor de la capa varía entre 2 y 150 micras.
Conexión de soldadura
Este tipo de conexión de tuberías durante la instalación de sistemas de calefacción, suministro de agua y gas está estipulado en varios documentos normativos, uno de los cuales es la norma SNiP 3.05.01-85 “Sistemas sanitarios y técnicos internos”.
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Al soldar tuberías galvanizadas, la normativa SNiP (Normas y Reglamentos de Construcción) mencionada anteriormente exige el cumplimiento de una serie de estándares que determinan el orden de aplicación de los materiales y regulan el proceso de trabajo. En concreto, la norma GOST 16037-80 regula el uso de ciertos tipos de juntas soldadas, la forma y las características de diseño de las soldaduras, así como otros requisitos.
Para soldadura con llama de gas, utilice alambre de soldadura autoprotegido tipo Sv 15GSTYUTSA, que contiene selenio. El diámetro del alambre oscila entre 0,8 y 1,2 mm.
También es posible soldar tuberías galvanizadas utilizando electrodos que contienen compuestos de fluoruro de calcio o rutilo en su recubrimiento. Su diámetro se selecciona según el espesor de pared de las piezas a soldar, con un diámetro máximo de 3 mm.
La construcción de una red de tuberías requiere el preensamblaje por bloques, y parte del trabajo se realiza en una instalación especializada en diversas etapas de preensamblaje. La normativa también exige el uso de extractores de aire locales para eliminar los productos de combustión del recubrimiento de zinc, que representan un riesgo para la salud.
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El proceso de soldadura de tuberías galvanizadas también requiere la eliminación del recubrimiento protector de la superficie en una franja de 30 a 40 mm desde el extremo. Tras el tratamiento de la soldadura, debe restablecerse la protección anticorrosión en la junta.
Para ello, se utiliza una composición de pintura especial, que consta de un 95 % de polvo de zinc finamente disperso e incluye aglutinantes sintéticos en forma de resinas epoxi, caucho sintético o poliestireno.
La unión de tuberías de agua y gas con recubrimiento protector de zinc (y sin él), con un diámetro nominal de hasta 25 mm, debe realizarse mediante solape, para lo cual uno de los extremos se expande previamente.
Al soldar, los extremos roscados de las tuberías, al igual que las caras de las bridas, deben protegerse de las gotas de metal caliente que se forman durante el proceso de soldadura.
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Los siguientes defectos no están permitidos en la soldadura:
- conchas;
- grietas;
- socavados;
- poros;
- cráteres sin soldar;
- quemaduras y fugas de metal.
Ensayos ultrasónicos de cordones soldados Si no se utilizan, su integridad se comprueba presurizando el sistema con una determinada presión.
Se ha desarrollado un método para unir piezas galvanizadas mediante soldadura. usando flujoEsta sustancia permite la producción de una capa viscosa e impermeable al aire que evita la oxidación (quemado) de la capa de revestimiento de zinc.
El fundente para soldar tuberías galvanizadas se licúa y se aplica a la junta. Durante el proceso de soldadura, se funde, recubriendo la zona de soldadura con una capa fina que evita que la capa de zinc se desprenda y se queme.
Al utilizar fundente, puede producirse un daño en la capa protectora cuando se aplica mediante el método de galvanizado por inmersión en caliente.
Esto se hace posible con la más mínima desviación de los requisitos del proceso tecnológico durante la aplicación del recubrimiento o la soldadura.
El fundente que entra en el interior de la tubería no es peligroso, ya que se disuelve fácilmente en agua y se elimina durante la fase de prueba de presión de la tubería.
Existe un método para unir tuberías galvanizadas llamado soldadura y estañadoPara ello, se utiliza una varilla de relleno que contiene elementos como zinc, cobre, silicio y estaño. La tecnología del proceso es la siguiente:
- Los extremos se calientan a la temperatura de fusión de la varilla de relleno, que es de 900–950.O;
- La varilla de relleno se coloca entre los chaflanes de las piezas que se van a soldar;
- Se vierte una capa de fundente sobre la junta de tal manera que cubra la superficie a una distancia de hasta 20 mm en los lados de la junta;
- El aditivo se calienta con un soplete hasta que se funde por completo, creando una conexión fiable entre las tuberías sin dañar el revestimiento de zinc.
El diámetro de la varilla de relleno se determina a partir de la siguiente relación:
- para espesores de pared inferiores a 10 mm D = 0,5S + 1, Dónde
D – diámetro de la varilla para el aditivo;
S – espesor de la pared de la tubería;
- Para tuberías con un espesor de pared superior a 10 mm, la relación adopta la siguiente forma:
D = 0,5S
Para biselar los extremos de las tuberías en obra, se utiliza equipo especializado: unidades orbitales. Estas pueden equiparse con cortadoras de llama para cortar dichos elementos.
Para tuberías galvanizadas, se pueden utilizar cabezales mecánicos y el corte se realiza con una fresa o una herramienta de corte. La unidad se coloca y se fija directamente a la tubería.
Medidas de seguridad necesarias
Las particularidades de la soldadura de tuberías galvanizadas requieren una atención especial a las normas de seguridad durante el trabajo. Los vapores de zinc que se liberan durante la unión son altamente tóxicos, por lo que es fundamental eliminarlos de la zona.
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Para ello, se utilizan potentes sistemas de extracción de humos en cada puesto de soldadura. Otros requisitos de seguridad se especifican en las instrucciones correspondientes y son obligatorios.
La soldadura de tuberías galvanizadas es el método más común para unirlas, tanto por su fiabilidad como por su durabilidad. Es importante recordar que la soldadura requiere una protección especial contra la corrosión mediante una pintura a base de zinc.
