Até recentemente, os tubos galvanizados eram o principal método de construção de redes de abastecimento de água em residências e edifícios industriais. A soldagem era amplamente utilizada para a instalação de sistemas de tubulação.
Mesmo em locais onde, devido às condições de instalação, uma conexão soldada é impossível, uma extremidade roscada é soldada ao elemento da rede antes da instalação para posterior conexão de acoplamento.
Para prolongar a vida útil das redes de água e gás, utilizam-se tubos com revestimento protetor de zinco. Isso não apresenta dificuldades durante a instalação, mas a soldagem de tubos galvanizados possui algumas particularidades que devem ser consideradas durante a montagem.
Para entender a essência do processo, vamos considerar o que são tubos galvanizados.
Galvanização de metais como método de proteção contra corrosão.
O revestimento protetor de produtos de aço tem sido usado há muito tempo.Como os metais não ferrosos resistentes à corrosão são muito caros para serem fabricados em peças sólidas, e considerando que a resistência desses materiais é bastante baixa, utilizava-se revestimento de estanho ou cobre para criar uma película protetora.
A galvanização tornou-se popular devido à maior adesão do zinco ao ferro. O ponto de fusão desse metal é de 900–920°C.OEm seu estado líquido, quando aplicado à superfície de um produto de aço, forma uma película protetora durável com vários mícrons de espessura que resiste com sucesso à corrosão.
Atualmente, existem três métodos principais de aplicação de revestimentos protetores:
- Revestimento galvânico. Íons de zinco são depositados na superfície de um componente de aço conectado ao eletrodo oposto em um banho galvânico. Eles se fixam firmemente à superfície do componente, criando uma película protetora praticamente indestrutível. A espessura da camada protetora é controlada pelo tempo de processamento, permitindo o uso eficiente de metais não ferrosos caros, particularmente o zinco.
- A pulverização é um método que envolve a aplicação de um metal pulverizado sobre uma superfície utilizando uma pistola especial, que derrete a substância pulverizada. Essa substância é então expelida por jato sobre a superfície, revestindo-a com uma camada protetora.
Como resultado, forma-se uma camada protetora durável de material quimicamente passivo na superfície a ser protegida. Este método é conveniente para uso em campo, no local da instalação.
- Galvanização a quente. Utilizada em linhas de produção especialmente projetadas, a tubulação é completamente imersa em um banho de metal fundido. Ao final do processo, a centrifugação remove o excesso de revestimento protetor da superfície.
Ao utilizar qualquer um dos métodos listados para aplicação de revestimento protetor, a superfície dos produtos a serem tratados é completamente desengordurada.
A espessura da camada varia de 2 a 150 mícrons.
Conexão de soldagem
Este tipo de ligação de tubos durante a instalação de sistemas de aquecimento, abastecimento de água e gás é estipulado por diversos documentos regulamentares, um dos quais é o SNiP 3.05.01-85 “Sistemas sanitários e técnicos internos”.
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Na soldagem de tubos galvanizados, as normas e regulamentos de construção (SNiP) mencionados anteriormente exigem o cumprimento de uma série de padrões que determinam a ordem de aplicação dos materiais e regulamentam o processo de trabalho. Especificamente, na soldagem de tubos galvanizados, a norma GOST 16037-80 regulamenta o uso de certos tipos de juntas soldadas, o formato e as características de projeto das soldas, entre outros requisitos.
Para soldagem com chama de gás, utilize arame de solda autoprotegido tipo Sv 15GSTYUTSA, que contém selênio. A bitola do arame varia de 0,8 a 1,2 mm.
Também é possível soldar tubos galvanizados utilizando eletrodos com revestimento de fluoreto de cálcio ou compostos de rutilo. O diâmetro desses eletrodos é selecionado de acordo com a espessura da parede das peças a serem soldadas, com um diâmetro máximo de 3 mm.
A construção de uma rede de gasodutos exige a pré-montagem em blocos, sendo parte do trabalho realizada em uma instalação que executa diversas etapas de pré-montagem. As normas também exigem o uso de extratores de ar locais para remover os produtos da combustão do revestimento de zinco, que representam um risco à saúde.
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O processo de soldagem de tubos galvanizados também exige a remoção do revestimento protetor da superfície a uma distância de 30 a 40 mm da extremidade. Após o tratamento da solda, a proteção contra corrosão na junta deve ser restaurada.
Para isso, utiliza-se uma composição de tinta especial, constituída por 95% de pó de zinco finamente disperso e incluindo aglutinantes sintéticos na forma de resinas epóxi, borracha sintética ou poliestireno.
A junção de tubos de água e gás com revestimento protetor de zinco (e sem ele), com diâmetro nominal de até 25 mm, deve ser feita com sobreposição, sendo uma das extremidades pré-expandida.
Durante a soldagem, as extremidades roscadas dos tubos, como as faces dos flanges, precisam ser protegidas das gotas de metal quente que se formam durante o processo de soldagem.
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Os seguintes defeitos não são permitidos na solda:
- conchas;
- rachaduras;
- cortes inferiores;
- poros;
- crateras não soldadas;
- queimaduras e vazamentos de metal.
Teste ultrassônico de juntas soldadas Caso não sejam utilizados, sua integridade é verificada pressurizando o sistema com uma determinada pressão.
Foi desenvolvido um método para unir chapas galvanizadas por soldagem. usando fluxoEssa substância permite a produção de uma camada viscosa e impermeável ao ar que impede a oxidação (queima) da camada de revestimento de zinco.
O fluxo para soldagem de tubos galvanizados é liquefeito e aplicado na junta. Durante o processo de soldagem, ele derrete, revestindo a área da solda com uma fina camada, impedindo que a camada de zinco se desprenda e queime.
Ao utilizar fluxo, podem ocorrer danos à camada protetora quando esta for aplicada pelo método de galvanização por imersão a quente.
Isso torna-se possível com o mínimo desvio dos requisitos do processo tecnológico durante a aplicação do revestimento ou a soldagem.
O fluxo que entra no interior da tubulação não é perigoso, pois se dissolve facilmente na água e é removido durante a fase de teste de pressão da tubulação.
Existe um método de união de tubos galvanizados chamado soldagem e brasagemPara isso, utiliza-se uma vareta de enchimento que contém elementos como zinco, cobre, silício e estanho. A tecnologia do processo é a seguinte:
- As extremidades são aquecidas até a temperatura de fusão da vareta de enchimento, que é de 900–950 °C.O;
- A vareta de enchimento é colocada entre os chanfros das peças a serem soldadas;
- Uma camada de fluxo é vertida sobre a junta de forma a cobrir a superfície a uma distância de até 20 mm nas laterais da junta;
- O aditivo é aquecido com um maçarico até derreter completamente, criando uma conexão confiável entre os tubos sem danificar o revestimento de zinco.
O diâmetro da vareta de enchimento é determinado pela proporção:
- para espessura de parede inferior a 10 mm D = 0,5S + 1, Onde
D – diâmetro da haste para o aditivo;
S – espessura da parede do tubo;
- Para tubos com espessura de parede superior a 10 mm, a relação assume a seguinte forma:
D = 0,5S
Para chanfrar extremidades de tubos em campo, utiliza-se equipamento especializado — unidades orbitais. Estas podem ser equipadas com cortadores a chama para cortar tais elementos.
Para tubos galvanizados, podem ser utilizadas cabeças mecânicas, e o corte é realizado com uma fresa ou cortadora. A unidade é posicionada e fixada diretamente no tubo.
Medidas de segurança necessárias
As especificidades da soldagem de tubos galvanizados exigem atenção especial às normas de segurança durante o trabalho. Os vapores de zinco liberados durante a soldagem são altamente tóxicos, portanto, sua remoção da área é essencial.
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Para isso, são utilizados sistemas de exaustão potentes em cada estação de soldagem. Outros requisitos de segurança são especificados nas instruções pertinentes e são obrigatórios.
A soldagem de tubos galvanizados é o método mais comum para uni-los, tanto pela sua confiabilidade quanto pela sua durabilidade. É importante lembrar que a solda requer proteção especial contra corrosão, utilizando uma tinta à base de zinco.
