Do niedawna rury ocynkowane były podstawową metodą budowy sieci wodociągowych w domach i budynkach przemysłowych. Spawanie było powszechnie stosowane do układania systemów rurowych.
Nawet w miejscach, w których ze względu na warunki montażu niemożliwe jest wykonanie połączenia spawanego, przed montażem do elementu sieciowego przyspawany jest koniec gwintowany w celu późniejszego wykonania połączenia sprzęgającego.
Aby przedłużyć żywotność sieci wodociągowych i gazowych, stosuje się rury z ochronną powłoką cynkową. Nie stwarza to żadnych trudności podczas montażu, jednak spawanie rur ocynkowanych ma szereg specyficznych cech, które należy uwzględnić podczas montażu.
Aby zrozumieć istotę tego procesu, zastanówmy się, czym są rury ocynkowane.
Cynkowanie metali jako metoda ochrony przed korozją
Powłoki ochronne na produktach stalowych są stosowane od dawna, ponieważ produkcja metali nieżelaznych, odpornych na korozję, w postaci litych elementów jest zbyt kosztowna. Ponadto, wytrzymałość takich przedmiotów jest dość niska. Do tworzenia powłoki ochronnej stosowano cynowanie lub miedziowanie.
Cynkowanie zyskało popularność dzięki zwiększonej przyczepności cynku do żelaza. Temperatura topnienia tego metalu wynosi 900–920°C.OW stanie ciekłym po nałożeniu na powierzchnię wyrobu stalowego tworzy trwałą warstwę ochronną o grubości kilku mikronów, skutecznie zabezpieczającą przed korozją.
Obecnie stosuje się trzy główne metody nakładania powłok ochronnych:
- Galwanizacja. Jony cynku osadzają się na powierzchni stalowego elementu połączonego z przeciwległą elektrodą w kąpieli galwanicznej. Trwale wiążą się z powierzchnią elementu, tworząc praktycznie niezniszczalną warstwę ochronną. Grubość warstwy ochronnej jest kontrolowana przez czas obróbki, co pozwala na efektywne wykorzystanie drogich metali nieżelaznych, zwłaszcza cynku.
- Natryskiwanie to metoda polegająca na nanoszeniu natryskiwanego metalu na powierzchnię za pomocą specjalnego pistoletu, który topi natryskiwaną substancję. Substancja ta jest następnie wtryskiwana na powierzchnię, pokrywając ją warstwą ochronną.
W rezultacie na zabezpieczanej powierzchni tworzy się trwała warstwa ochronna z materiału chemicznie pasywnego. Metoda ta jest wygodna w użyciu w terenie, w miejscu instalacji.
- Cynkowanie ogniowe. Stosowane na specjalnie zaprojektowanych liniach produkcyjnych, rura jest całkowicie zanurzana w kąpieli z roztopionego metalu. Pod koniec procesu wirowanie usuwa nadmiar powłoki ochronnej z powierzchni.
Przy stosowaniu którejkolwiek z wymienionych metod nakładania powłoki ochronnej powierzchnia wyrobów przeznaczonych do zabezpieczenia zostaje dokładnie odtłuszczona.
Grubość warstwy waha się od 2 do 150 mikronów.
Połączenie spawane
Ten rodzaj łączenia rur podczas montażu instalacji grzewczych, wodnych i gazowych jest określony w szeregu dokumentów normatywnych, jednym z nich jest SNiP 3.05.01-85 „Wewnętrzne instalacje sanitarno-techniczne”.
Wideo
Podczas spawania rur ocynkowanych, wspomniane wyżej normy budowlane (SNiP) wymagają przestrzegania szeregu norm, które określają kolejność stosowania materiału i regulują proces pracy. W szczególności, podczas spawania rur ocynkowanych, norma GOST 16037-80 reguluje stosowanie określonych rodzajów połączeń spawanych, kształt i cechy konstrukcyjne spoin oraz inne wymagania.
Do spawania płomieniem gazowym należy stosować samoosłonowy drut spawalniczy typu Sv 15GSTYUTSA, zawierający selen. Średnica drutu wynosi od 0,8 do 1,2 mm.
Możliwe jest również spawanie rur ocynkowanych elektrodami zawierającymi w powłoce fluorek wapnia lub związki rutylu. Ich średnica dobierana jest do grubości ścianek spawanych elementów, maksymalnie 3 mm.
Budowa sieci rurociągów wymaga wstępnego montażu w blokach, przy czym część prac wykonywana jest w zakładzie, który wykonuje szereg czynności związanych z montażem wstępnym. Przepisy wymagają również stosowania lokalnych wyciągów powietrza w celu usuwania produktów spalania powłok cynkowych, które stanowią zagrożenie dla zdrowia.
Wideo
Proces spawania rur ocynkowanych wymaga również usunięcia powłoki ochronnej z powierzchni na odcinku 30–40 mm od końca. Po obróbce spoiny należy przywrócić ochronę antykorozyjną złącza.
W tym celu stosuje się specjalny skład farby, składający się w 95% z drobno rozproszonego proszku cynkowego i zawierający spoiwa syntetyczne w postaci żywic epoksydowych, kauczuku syntetycznego lub polistyrenu.
Łączenie rur wodociągowych i gazowych z ochronną powłoką cynkową (i bez niej) o średnicy nominalnej do 25 mm należy wykonywać na zakład, w którym jeden koniec należy wstępnie rozprężyć.
Podczas spawania, końcówki rur gwintowanych, podobnie jak powierzchnie kołnierzy, muszą być chronione przed gorącymi kroplami metalu, które tworzą się w procesie spawania.
Wideo
W spoinie nie dopuszcza się następujących wad:
- muszle;
- spękanie;
- podcięcia;
- pory;
- kratery niespawane;
- oparzenia i wycieki metalu.
Badanie ultradźwiękowe spoin nieużywane, ich integralność sprawdza się poprzez podanie do układu ciśnienia o określonym ciśnieniu.
Opracowano metodę łączenia ocynkowanych półfabrykatów poprzez spawanie za pomocą topnikaSubstancja ta umożliwia wytworzenie lepkiej, nieprzepuszczalnej dla powietrza warstwy, która zapobiega utlenianiu (wypalaniu) warstwy cynkowej.
Topnik do spawania rur ocynkowanych jest roztapiany i nakładany na złącze. Podczas spawania topi się, pokrywając miejsce spoiny cienką warstwą, zapobiegając odpryskiwaniu i wypalaniu się warstwy cynku.
W przypadku stosowania topnika, jeżeli był on nakładany metodą cynkowania ogniowego, może dojść do uszkodzenia warstwy ochronnej.
Staje się to możliwe już przy niewielkim odchyleniu od wymogów procesu technologicznego podczas nakładania powłoki lub spawania.
Topnik dostający się do wnętrza rurociągu nie jest niebezpieczny, ponieważ łatwo rozpuszcza się w wodzie i jest wypłukiwany podczas próby ciśnieniowej rurociągu.
Istnieje metoda łączenia rur ocynkowanych zwana spawanie i lutowanieW tym celu stosuje się pręt wypełniający zawierający takie pierwiastki jak cynk, miedź, krzem i cyna. Technologia procesu jest następująca:
- końce końcówek są podgrzewane do temperatury topnienia pręta wypełniającego, która wynosi 900–950O;
- pręt spawalniczy umieszczany jest pomiędzy fazami części przeznaczonych do spawania;
- warstwę topnika wylewa się na spoinę w taki sposób, aby pokrywała ona powierzchnię w odległości do 20 mm od boków spoiny;
- Dodatek jest podgrzewany palnikiem, aż do całkowitego stopienia, tworząc niezawodne połączenie między rurami bez uszkadzania powłoki cynkowej.
Średnicę pręta wypełniającego określa się na podstawie stosunku:
- dla grubości ścianki mniejszej niż 10 mm D = 0,5S + 1, Gdzie
D – średnica pręta do dodatku;
S – grubość ścianki rury;
- dla rur o grubości ścianki większej niż 10 mm stosunek ten przyjmuje postać:
D = 0,5S
Do fazowania końcówek rur w terenie stosuje się specjalistyczny sprzęt – urządzenia orbitalne. Mogą być one wyposażone w palniki do cięcia takich elementów.
W przypadku rur ocynkowanych można zastosować głowice mechaniczne, a cięcie wykonuje się za pomocą frezu lub noża. Urządzenie jest pozycjonowane i mocowane bezpośrednio do rury.
Niezbędne środki bezpieczeństwa
Specyfika spawania rur ocynkowanych wymaga szczególnej uwagi w zakresie bezpieczeństwa. Opary cynku uwalniane podczas łączenia są silnie toksyczne, dlatego ich usunięcie z obszaru spawania jest niezbędne.
Wideo
W tym celu na każdym stanowisku spawalniczym stosowane są wydajne systemy odciągowe. Pozostałe wymagania bezpieczeństwa są określone w odpowiednich instrukcjach i są obowiązkowe.
Spawanie rur ocynkowanych to najpopularniejsza metoda ich łączenia, zarówno ze względu na niezawodność, jak i trwałość. Należy pamiętać, że spoina wymaga specjalnego zabezpieczenia antykorozyjnego farbą na bazie cynku.
