Tubo galvanizado en caliente
¿Qué son los tubos galvanizados en caliente?
El galvanizado en caliente es el proceso de recubrimiento de tubos de acero con una capa de zinc. Primero se limpia el tubo y luego se calienta a una temperatura superior al punto de fusión del zinc. A continuación, el acero se sumerge en una cuba de zinc fundido, donde se mantiene durante un tiempo. Durante este proceso, el zinc reacciona con el acero para formar una fina capa de aleación de zinc de color plateado. Esta capa ayuda a proteger el acero de la corrosión y el óxido. HDG suele utilizarse en la construcción y otras aplicaciones en las que el acero está expuesto a la intemperie. También hay tubos de acero pregalvanizado, que se han recubierto con una capa de zinc antes de formar el tubo.
Índice
Aplicación de los tubos galvanizados en caliente
Los tubos de acero galvanizado en caliente se utilizan principalmente para transportar agua, gas y vapor. Los tubos galvanizados en caliente se utilizan cada vez más en proyectos de construcción por su resistencia a la corrosión y su coste inferior al de otros revestimientos.
Dimensiones y tamaños de los tubos galvanizados en caliente
| DN | O.D. | W.T. | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| En pulgadas | mm | SCH5S | SCH10S | SCH10 | SCH20 | SCH30 | SCH40 | SCH60 | SCH80 | SCH100 | SCH120 | SCH140 | SCH160 | Sth | XS | XXS | |
| 50 | 2″ | 60.3 | 1.65 | 2.77 | - | - | - | 3.91 | - | 5.54 | - | - | - | 8.74 | 3.91 | 5.54 | 11.07 |
| 65 | 2 1/2″ | 73 | 2.11 | 3.05 | - | - | - | 5.16 | - | 7.01 | - | - | - | 9.53 | 5.16 | 7.01 | 14.02 |
| 80 | 3″ | 88.9 | 2.11 | 3.05 | - | - | - | 5.49 | - | 7.62 | - | - | - | 11.13 | 5.49 | 7.52 | 15.24 |
| 90 | 3 1/2″ | 101.6 | 2.11 | 3.05 | - | - | - | 5.74 | - | 8.08 | - | - | - | - | 5.74 | 8.08 | - |
| 100 | 4″ | 114.3 | 2.11 | 3.05 | - | - | - | 6.02 | - | 8.58 | - | 11.13 | - | 13.49 | 6.02 | 8.56 | 17.12 |
| 125 | 5″ | 141.3 | 2.77 | 3.4 | - | - | - | 6.55 | - | 9.53 | - | 12.7 | - | 15.88 | 6.55 | 9.53 | 18.05 |
| 150 | 6″ | 168.3 | 2.77 | 3.4 | - | - | - | 7.11 | - | 10.97 | - | 14.27 | - | 18.26 | 7.11 | 10.97 | 21.95 |
| 200 | 8″ | 219.1 | 2.77 | 3.76 | - | 6.35 | 7.04 | 8.18 | 10.31 | 12.7 | 15.09 | 18.26 | 20.62 | 23.01 | 8.18 | 12.7 | 22.23 |
| 250 | 10″ | 273.1 | 3.4 | 4.19 | - | 6.35 | 7.8 | 9.27 | 12.7 | 15.09 | 18.26 | 21.44 | 25.4 | 28.58 | 9.27 | 12.7 | 25.4 |
| 300 | 12″ | 323.9 | 3.96 | 4.57 | - | 6.35 | 8.38 | 10.31 | 14.27 | 17.48 | 21.44 | 25.4 | 28.58 | 33.32 | 9.53 | 12.7 | 25.4 |
| 350 | 14″ | 355.5 | 3.96 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 9.53 | 11.13 | 15.09 | 19.05 | 23.83 | 27.79 | 31.75 | 35.71 | 9.53 | 12.7 | - |
| 400 | 16″ | 406.4 | 4.19 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 9.53 | 12.7 | 16.66 | 21.44 | 26.19 | 30.96 | 36.53 | 40.49 | 9.53 | 12.7 | - |
| 450 | 18″ | 457.2 | 4.19 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 11.13 | 14.27 | 19.05 | 23.83 | 39.36 | 34.93 | 39.67 | 45.24 | - | - | - |
| 500 | 20″ | 508 | 4.78 | 5.54 | 6.35 | 9.53 | 12.7 | 15.09 | 20.62 | 26.19 | 32.54 | 38.1 | 44.45 | 50.01 | - | - | - |
| 550 | 22″ | 558.8 | 4.78 | 5.54 | 6.35 | 9.53 | 12.7 | - | 22.23 | 28.58 | 34.93 | 41.28 | 47.63 | 53.98 | - | - | - |
| 600 | 24″ | 609.6 | 5.54 | 6.35 | 6.35 | 9.53 | 14.27 | 17.48 | 24.61 | 30.96 | 38.89 | 46.02 | 52.37 | 59.54 | - | - | - |
Proceso de fabricación de tubos galvanizados en caliente
La fabricación de tubos galvanizados por inmersión en caliente implica tres pasos básicos: preparación de la superficie, galvanización e inspección.
- Pretratamiento de superficies
El pretratamiento de la superficie de la tubería de acero galvanizado en caliente es un eslabón central muy crítico, hacer un buen trabajo de limpieza de la superficie con el fin de obtener una capa galvanizada de alta calidad en la superficie de la tubería de acero.
- Tres pasos durante el pretratamiento de superficies
Desengrasante - En primer lugar, la superficie de la tubería de acero se debe limpiar primero, por lo general puede utilizar el lavado ácido o la limpieza mecánica. Por ejemplo, 35MPa sistema de chorro de agua a alta presión y el tanque de desengrase alcalino. Después de la etapa de desengrase, 99.8% de los contaminantes de la superficie son básicamente eliminados.
Decapado - activa la actividad superficial del metal para eliminar impurezas y óxidos de la superficie del tubo. El decapado sumerge el tubo en una solución ácida. La solución química descompone el óxido de hierro de la superficie del tubo, dejando sólo una superficie limpia para el posterior galvanizado. El decapado suele ir seguido de un chorro de arena o una limpieza química para preparar la superficie para el galvanizado en caliente.
Flux - Normalmente se utiliza una formulación de solución de cloruro amónico de zinc. El ZnCl₂ se mezcla con NH₄Cl en una proporción de 3:1, la concentración se mantiene en 400-600 g/L y el pH se estabiliza en 3,5-4,5 mediante un sistema automático de dosificación de amoníaco.
- Galvanización en caliente
El tubo de acero calentado se introduce en el tanque de galvanizado en caliente para el tratamiento de galvanizado en caliente estrella.
El zinc fundido en el tanque de galvanización en caliente se canaliza hacia el tanque, en el que se sumerge el tubo de acero para que su superficie esté en contacto con el zinc fundido. Tras un cierto periodo de inmersión, el tubo de acero se saca del tanque de galvanización en caliente para formar una capa uniforme de zinc en su superficie.
- Después del tratamiento
Una vez retirada la tubería de acero galvanizado en caliente, es necesario someterla a un tratamiento posterior para mejorar su resistencia a la corrosión. Esto suele hacerse mediante inmersión o lavado con cloruro amónico para formar una fuerte película epoxídica en la superficie de la capa de zinc.
-Inspección y envasado
El tubo de acero galvanizado en caliente se somete a una inspección de calidad de apariencia y especificaciones dimensionales para asegurar que cumple con las normas y especificaciones pertinentes. A continuación, los tubos de acero galvanizado en caliente calificados se embalan en para evitar daños durante el transporte y el uso.
Tubo galvanizado en caliente con extremo roscado
Las conexiones roscadas, que suelen utilizarse en tuberías galvanizadas en caliente de 3 pulgadas o tamaños inferiores, se denominan tuberías roscadas. Las tuberías roscadas y los accesorios roscados pueden construirse rápidamente sin soldaduras ni otros medios de fijación permanentes, utilizando ranuras cónicas talladas en los extremos de un tramo de tubería. La rosca nacional para tubos es la más utilizada (NPT).
Diferencia entre galvanizado en caliente y pregalvanizado
También puede utilizarse un método automatizado para galvanizar tubos pregalvanizados según la norma EN 10240. Las duraciones de inmersión son cortas, y se puede forzar la entrada de vapor en el orificio del tubo tras la extracción para crear un acabado superficial liso. Aunque son posibles espesores de recubrimiento de 45-55 m, la mayor parte de los productos fabricados tienen un recubrimiento bastante más fino, de 20-30 m.
Dado que los componentes de las tuberías pregalvanizadas a menudo sólo se sumergen en la solución de galvanización durante un breve periodo de tiempo, el revestimiento es bastante fino. El galvanizado en caliente da como resultado un revestimiento de zinc más grueso que el pregalvanizado, lo que ofrece una protección superior contra el óxido y la corrosión, especialmente en el caso de tuberías que se utilizan habitualmente en el exterior y están expuestas a la nieve, el hielo, la lluvia y la sal.
El revestimiento de zinc de la chapa de acero debe cumplir los requisitos de ASTM A525 Grado G90 y G120. El peso total de zinc de las superficies exterior e interior deberá estar comprendido entre 0,90 oz/pie cuadrado (o 0,45 oz/pie cuadrado cada lado) y 1,20 oz/pie cuadrado (o 0,60 oz/pie cuadrado cada lado). Estos pesos de revestimiento no se aplican a la región interior soldada.
| Característica | Galvanización en caliente | Pre-galvanizado |
|---|---|---|
| Espesor del revestimiento | Revestimiento grueso con requisitos medios mínimos de 45-85μm según BS EN ISO 1461 | El grosor del revestimiento puede variar, pero suele ser de unos 20μm en el caso de las láminas y de 20-30μm en el de los tubos |
| Revestimiento continuo | Revestimiento continuo de todo el objeto | La zona no recubierta en los bordes cortados |
| Adhesión del revestimiento | Fuerte unión metalúrgica con el acero base | Fuerte unión metalúrgica con el acero base |
| Formabilidad del revestimiento | Se desaconseja el encofrado después del galvanizado en caliente, ya que puede dañar el revestimiento. | Normalmente puede formarse una capa fina sin que se produzcan daños |
| Aspecto del revestimiento | Normalmente brillante, pero puede ser variable | Normalmente brillante |
| Resistencia a la abrasión | Una capa más gruesa de aleación dura de zinc y hierro proporciona una gran resistencia a la abrasión | Capa de aleación fina con resistencia reducida a la abrasión |
| Protección Sacrificial | Ofrecen el máximo nivel de protección contra sacrificios | Protección sacrificial reducida debido al recubrimiento de capa fina y en algunas zonas sin recubrir (bordes cortados). |
Historia del galvanizado en caliente
Desde 1742, el método de galvanización en caliente se ha utilizado para proporcionar una protección anticorrosiva duradera y sin mantenimiento a un coste razonable. Aunque el galvanizado en caliente se ha utilizado para proteger el acero durante décadas, el proceso de galvanizado sigue evolucionando con nuevas tecnologías y productos químicos innovadores. La preparación de la superficie, el galvanizado y el postratamiento son los tres procesos principales del galvanizado en caliente, y cada uno de ellos se tratará en detalle. La técnica es esencialmente sencilla, lo que le confiere una ventaja significativa sobre otros métodos de prevención de la corrosión.
