Руководство по практике цинкового покрытия для производителя оцинкованных стальных водяных резервуаров
Создано 01.12
Руководство по практике цинкового покрытия для производителей резервуаров из оцинкованной стали
Горячеоцинкованный резервуар для воды получает свой срок службы за счёт жертвенной защиты цинка, а не за счёт барьера, поэтому цель проектирования — непрерывный слой цинка той толщины, которую стандарт требует для листа, и затем отсутствие всего, что его разрушает. Горячее цинкование подходит для чистой воды, пожарного запаса и хранения сухих сыпучих материалов и не подходит для контакта с питьевой водой из-за миграции цинка, а также для кислых, щелочных сред или сред с высоким содержанием хлоридов. Болтовые оцинкованные резервуары также требуют болтовых, а не сварных монтажных соединений, поскольку сварка на месте разрушает покрытие и является самой распространённой причиной преждевременной коррозии резервуара с горячим цинкованием.
Оцинкованная сталь — это экономичное решение многих задач по хранению воды, и в то же время это решение, которое чаще всего применяют неправильно. Цинковое покрытие прекрасно работает с чистой водой и сухими сыпучими материалами и быстро выходит из строя в кислой среде, в присутствии хлоридов и везде, где вода предназначена для питья. Поскольку разрушение происходит постепенно, а не внезапно, неправильно подобранный резервуар из горячеоцинкованной стали всё ещё выглядит нормально на третий год, а на шестой начинает покрываться точечными свищами. Получить выгоду от оцинкованного резервуара сводится к трём решениям: толщина покрытия в соответствии с нужным стандартом, способ соединения и честная оценка жидкости до её покупки.
Как работает цинковая защита
Жертвенная защита означает, что покрытие может расходоваться само, чтобы сталь не ржавела. В горячеоцинкованном резервуаре цинковый слой наносится на сталь при погружении в расплавленную ванну, и поскольку цинк является анодным по отношению к стали, любая царапина или повреждение вокруг болтового отверстия или надреза всё равно электрически защищает открытую сталь. Именно это свойство делает HDG устойчивым к случайным повреждениям, которые происходят при транспортировке и монтаже, — а именно там нанесённая лакокрасочная система начала бы разрушаться. Толщина покрытия является функцией толщины листа согласно стандарту GB/T 13912-2020, при этом обычный диапазон горячего цинкования находится в пределах от шестидесяти до восьмидесяти пяти микрометров, а приведённая ниже таблица спецификации перечисляет значения, используемые наряду с вариантами эмали и эпоксидного покрытия, чтобы сравнение было корректным.
Где применимо горячее цинкование погружением
Чистая, специально предназначенная, непитьевая вода — естественная среда для оцинкованного резервуара. Пожарный запас воды — классическое применение: резервуар, который заполняется и затем остаётся нетронутым годами, содержит безвредную жидкость, отличается экономичной начальной стоимостью и обслуживающим персоналом, который может осмотреть его без специальных материалов. Садовое, ирригационное и сельскохозяйственное хранение, где вода не является питьевой, также подходит. Сухое хранение насыпных непищевых гранулированных материалов — второе семейство. Во всех этих случаях вода имеет низкое содержание хлоридов и не является ни сильно кислой, ни сильно щелочной — это условие, необходимое цинку.
Где горячее цинкование погружением не должно применяться
Исключения — это не предпочтения; это причина, по которой покрытие выходит из строя. Питьевая вода исключается, поскольку миграция цинка в питьевую воду является проблемой загрязнения, и путь одобрения не существует; вместо этого используйте резервуар из стеклоэмалированной стали или нержавеющей стали с материалами, контактирующими с водой, оценёнными по NSF/ANSI 61 и WRAS. Вода с высоким содержанием хлоридов, такая как морская вода, рассол или талые стоки с антиобледенителями, быстро атакует цинк через питтинг. Кислая вода растворяет цинк напрямую. Сильнощелочная вода также атакует его, что противоположно интуиции большинства инженеров. Контакт с пищевыми продуктами исключается по тем же основаниям, что и питьевая вода. Для любых из этих задач правильными решениями являются плавленая эмаль, эпоксидное покрытие горячего отверждения или нержавеющая сталь 316L, и указание оцинковки для них обменивает низкую первоначальную стоимость на короткий и проблемный срок службы.
Практика соединения и изготовления
Сварные швы и резка по месту — это то, где оцинкованный резервуар теряет своё преимущество. Каждый рез, сварной шов и отверстие, выполненные после оцинковки, удаляют цинк и оставляют голую сталь, поэтому оцинкованный резервуар, сваренный по месту, на самом деле представляет собой окрашенный стальной резервуар с некоторым количеством цинка на нём. Правильный подход для болтового оцинкованного резервуара — это заводское изготовление с болтовыми, а не сварными соединениями на монтажных стыках, с использованием болтов класса 8.8 и герметика или прокладки, подходящих для данной жидкости; сварные швы, которые должны быть выполнены в цехе, выполняются до оцинковки, чтобы покрытие закрывало готовый шов. Там, где ремонт по месту неизбежен, стандартным решением является система ремонта на основе цинка или цинксодержащая система ремонта, нанесённая на должным образом подготовленную поверхность, и это элемент технического обслуживания, который должен быть включён в план inspections, а не разовым мероприятием.
Технические характеристики
Параметр | Типичное значение / диапазон | Примечание |
Стандарт оцинковки | GB/T 13912-2020 | Горячее цинкование стали погружением |
Толщина цинкового покрытия | около 60–85 мкм | Зависит от толщины листа |
Механизм защиты | Жертвенный анод | Цинк защищает сталь в местах царапин |
Класс болтов | 8.8 | Болтовые соединения на месте, без сварки на месте |
Температура сплавления эмали | 820–930 °C | Альтернатива для внутренней поверхности при контакте с питьевой водой |
Толщина эмалевого покрытия | 0,25–0,45 мм | Инертное, pH 1–14, Ra ниже 0,8 мкм |
Напряжение искрового теста | 1500 В пост. тока | Для каждой эмалевой панели перед отгрузкой |
Расчётный срок службы | ≥ 30 лет | Служба чистой воды с планом inspections |
Покупка и inspection оцинкованного резервуара
Требуйте от производителя указания марки листа, стандарта цинковой ванны и измеренной толщины покрытия на партию, а также спецификации болтов и материала прокладки. Подтвердите, поставляется ли резервуар в предварительно собранном виде и с удалённой обшивкой, или в виде панелей днища и кровли с болтовым вертикальным швом, поскольку этот выбор определяет, нужна ли вообще сварка на месте. Проверяйте покрытие при поставке, на площадке складирования и после монтажа, обращая внимание на повреждения по кромкам, внутри болтовых отверстий и вокруг любого резa при монтаже. Затем внесите в документацию периодичность осмотров: наружная проверка ежегодно, внутренняя — каждые три–пять лет, и ремонт цинконаполненной системой в местах повреждения покрытия. Гальванизированные резервуары дёшевы в эксплуатации, когда жидкость соответствует покрытию, и честны, когда не соответствует.
Пример проекта
Проект | Местоположение | Продукт | Объём | Область применения |
Оцинкованная противопожарная вода | Конго | Резервуар из оцинкованной стали | 566 м³ | поставка + руководство по монтажу |
Оцинкованная противопожарная вода | Гвинея | Резервуар из оцинкованной стали | 1 983 м³ | поставка + руководство по монтажу |
Крупногабаритное хранение воды | Намибия | Резервуар GFS | 44 900 м³ | поставка + надзор |
Инженерные возможности Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) занимается проектированием и изготовлением сборных резервуаров с 2008 года. Будучи первым в Китае производителем резервуаров из стеклоэмалированной стали (GFS), компания владеет почти 200 патентами, связанными с эмалью, выпускает примерно 300 000 стальных пластин с эмалевым покрытием в год, реализовала более 30 000 установленных проектов и поставляет свои резервуары более чем в 100 стран. Новая производственная база площадью 150 000 м² была добавлена для увеличения производственных мощностей, а единичные резервуары поставляются объёмом до 60 000 м³. Производство осуществляется в соответствии с ISO 9001 и ISO 45001, сертификация продукции включает NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI и EUROCODE, а проектирование выполняется с учётом AWWA D103-09, AWWA C550 и NFPA там, где этого требует применение.
Для чистой воды и противопожарного резерва это покрытие включает горячее цинкование по вышеуказанному стандарту в болтовом соединении без сварки на месте, а также опцию эмалевой внутренней поверхности, когда тот же резервуар должен также использоваться для питьевой воды или воды, контактирующей с пищевыми продуктами.
Часто задаваемые вопросы
В1: Может ли оцинкованный резервуар хранить питьевую воду?
О1: Как правило, нет. Миграция цинка создаёт риск загрязнения, и не существует пути одобрения для контакта цинковых поверхностей с питьевой водой. Для питьевой воды используйте резервуар из стекла, наплавленного на сталь, с покрытием и прокладками, оценёнными по NSF/ANSI 61 и WRAS.
В2: Какова толщина цинкового слоя?
О2: Согласно GB/T 13912-2020, обычный диапазон горячего цинкования составляет примерно от шестидесяти до восьмидесяти пяти микрометров в зависимости от толщины листа, и измерение партии должно быть указано производителем.
Вопрос 3: Почему сварка после горячего цинкования является проблемой?
Ответ 3: Потому что она удаляет цинк и оставляет незащищённую сталь. Сварной шов, выполненный на месте, превращает систему жертвенной защиты в барьерную систему именно в точке наибольшего напряжения, поэтому болтовые соединения являются правильным решением для оцинкованного резервуара.
Вопрос 4: Подходит ли оцинкованная сталь для морской воды или рассола?
Ответ 4: Нет. Хлориды разрушают цинк через питтинг. Для службы в среде с высоким содержанием хлоридов используйте стеклоэмалевую сталь, эпоксидное покрытие горячего отверждения с хлоридостойкой системой или нержавеющую сталь 316L в зависимости от концентрации.
Вопрос 5: Можно ли отремонтировать резервуар без вывода из эксплуатации?
Ответ 5: Да. Повреждённые участки подготавливаются и обрабатываются цинконаполненной ремонтной системой, и это должно быть включено в план inspections, а не выполняться как разовое вмешательство после появления утечки.
Q6: Когда следует выбирать оцинкованную сталь вместо стеклоэмалевой?
A6: Когда вода чистая и непитьевая, назначение — пожарный резерв или сельское хозяйство, и первоначальная стоимость имеет решающее значение. Когда вода питьевая, агрессивная или используется в технологическом процессе, внутреннее эмалевое покрытие является лучшим долгосрочным решением.
Горячее цинкование — это зрелое, недорогое антикоррозионное решение с чёткой областью применения: чистая вода, противопожарный запас и сухие сыпучие материалы, защищённые цинковым покрытием по ГОСТ 13912-2020 и соединённые болтами, а не сваркой на месте. За пределами этой области — кислые, щелочные, хлоридсодержащие или питьевые среды — правильным ответом будет эмалирование, эпоксидное покрытие или нержавеющая сталь, и покупка оцинкованного изделия окажется дорогостоящим решением. Сначала проверьте рабочую среду, требуйте письменного указания толщины покрытия и способа соединения, а также установите периодичность осмотра.
Связаться с инженером
Отправьте нам тип воды с указанием pH и содержания хлоридов, является ли вода питьевой или только пожарным резервом, требуемую вместимость и диаметр, коррозионную атмосферу на площадке, а также возможен ли переход на питьевое использование в будущем. Вы получите сравнение оцинкованного и эмалевого покрытия, заключение о толщине покрытия, примечание о методе соединения и полный комплект чертежей и сертификатов.
WhatsApp