Por que Canos Galvanizados Ferrugem?

Tubo galvanizado é um material de tubulação comum para construção e indústria. Sua superfície é coberta com uma camada de zinco para evitar que os elementos de ferro dentro do tubo de aço entrem em contato com o ar e a umidade externos, desempenhando assim um papel anti-corrosão e anti-ferrugem. No entanto, muitos usuários perceberam que os tubos de aço galvanizados podem enferrujar durante o uso dos tubos galvanizados. Então, por que o cano galvanizado enferruja? Qual é a razão da ferrugem nos tubos galvanizados? E qual será o impacto dessa ferrugem no uso prático? Este artigo explicará essas questões em detalhes, e espero que seja útil para você.

O Que é um Cano Galvanizado?

O tubo galvanizado é um tubo que forma uma camada anti-corrosiva ao revestir uma camada de zinco na superfície do tubo de aço para melhorar a resistência à corrosão do tubo. O objetivo da galvanização é evitar que o próprio tubo sofra corrosão oxidativa devido ao contato com meios como ar e água. Especialmente em ambientes de uso rigorosos, como umidade e sal, a camada galvanizada oferece grande proteção.

De acordo com os diferentes processos de galvanização, os tubos galvanizados podem ser divididos em tubos galvanizados a quente e tubos eletro-galvanizados.

• Tubo galvanizado a quente: O processo de galvanização a quente consiste em aquecer o tubo de aço até uma certa temperatura e imergi-lo em um tanque de zinco líquido. Através de reações químicas, a camada de zinco se combina com a superfície do tubo de aço para formar uma camada de liga de zinco e ferro. A camada de zinco do tubo galvanizado a quente é mais espessa, geralmente atingindo 60-80 micrômetros, e possui boa resistência à corrosão.
• Cano eletro-galvanizado: A camada de zinco é aplicada na superfície do cano de aço por eletrodeposição ou pulverização. A camada de zinco do cano eletro-galvanizado é relativamente fina, geralmente entre 5-15 micrômetros. Embora o efeito anti-corrosão não seja tão bom quanto o da galvanização a quente, a uniformidade da camada de zinco pode ser controlada durante o processamento.

O Princípio Anti-Corrosão Da Galvanização

O princípio anti-corrosão do cano galvanizado baseia-se no efeito de "ânodo sacrificial" do zinco. A atividade metálica da camada de zinco é forte. Quando a superfície do cano entra em contato com o ambiente externo, o zinco sofre primeiro uma reação de oxidação para formar ferrugem de zinco (ZnO). Essa camada de ferrugem de zinco pode isolar ainda mais a erosão por oxigênio e umidade e proteger o corpo do cano de aço contra corrosão.

Por Que Canos Galvanizados s Ferrugem?

Embora a camada de zinco dos tubos galvanizados possa prevenir eficazmente a corrosão em teoria, a ferrugem ainda pode ocorrer na prática. As razões para o enferrujamento dos tubos galvanizados geralmente são as seguintes:

Dano à camada de zinco:

A camada protetora da superfície dos tubos galvanizados é composta pela camada de zinco. Se a camada de zinco for afetada por impacto mecânico, desgaste, arranhões e outros fatores durante o uso, a camada de zinco pode se desprender ou quebrar, expondo a superfície do tubo de aço ao ambiente externo e tornando-a propensa à corrosão. Essa situação é mais comum durante a instalação do encanamento, especialmente em lugares como curvas e conexões de tubulação, onde a camada de zinco é danificada devido a operações frequentes.

Problemas de qualidade da galvanização:

O efeito anti-corrosão dos tubos galvanizados está diretamente relacionado à espessura e uniformidade da camada de zinco. Se o processo de fabricação do tubo galvanizado for inadequado, resultando em uma espessura irregular da camada de zinco ou adesão insuficiente do zinco, pode causar a exposição de algumas áreas da superfície do tubo de aço, aumentando o risco de corrosão.

• Espessura irregular da camada de zinco: Se a espessura da camada de zinco for irregular durante o processo de galvanização, as áreas fracas estão propensas à corrosão.
• Adesão ruim da camada de zinco: A camada galvanizada não está firmemente ligada à superfície do tubo de aço, e é fácil se descolar sob a ação de força externa, causando ferrugem no tubo.
• Defeitos no processo de galvanização: Durante o processo de galvanização a quente, se a temperatura do tanque de zinco for instável, o tempo de imersão for muito longo ou muito curto, a qualidade da camada de zinco diminuirá, e até defeitos podem se formar na superfície do tubo.

Influência de fatores ambientais:

A ferrugem dos tubos galvanizados também está intimamente relacionada ao ambiente em que estão localizados.

• Umidade e clima: Alta umidade e condições climáticas úmidas aceleram o processo de oxidação da camada de zinco, especialmente sob mudanças frequentes de temperatura, a superfície do tubo está propensa a condensação e formação de gotículas de água, acelerando ainda mais a corrosão.
• Corrosão por spray salino: Tubos próximos ao mar ou áreas salinas-álcalis são particularmente suscetíveis à corrosão por spray salino. O spray salino adere à superfície do tubo, formando um ambiente eletrolítico, fazendo com que a camada de zinco seja facilmente corroída, expondo o metal base e causando ferrugem.
• Ambiente ácido e alcalino: Ambientes contendo gases ácidos e alcalinos, como áreas industriais e fábricas químicas, também aceleram a corrosão dos tubos galvanizados. Substâncias corrosivas, como gases ácidos, sulfetos e clorretos, têm um forte efeito corrosivo sobre os tubos galvanizados.

Influência da qualidade da água:

A qualidade da água está diretamente relacionada à taxa de corrosão dos tubos galvanizados. Em alguns ambientes de água altamente corrosivos (como fontes de água contendo mais substâncias ácidas), até mesmo tubos galvanizados têm dificuldade em evitar ferrugem.

• PH da água: o pH da água afeta diretamente a taxa de corrosão dos tubos galvanizados. Água ácida (valor de pH abaixo de 7) tem um efeito corrosivo forte sobre a camada de zinco, causando a dissolução da camada de zinco.
• Água dura e água mole: a água dura contém mais minerais (como íons de cálcio e magnésio). O transporte a longo prazo por meio de tubos galvanizados pode facilmente formar incrustações no interior do tubo, promovendo a corrosão. A água mole geralmente é mais reativa e reage facilmente com o zinco, acelerando a dissolução do zinco.  
• Substâncias corrosivas: quando a água contém substâncias corrosivas como sulfeto e amônia, a taxa de corrosão dos tubos galvanizados será acelerada, e pode até causar vazamentos graves nos tubos.

Corrosão eletroquímica:

O fenômeno de corrosão eletroquímica é causado pela diferença de potencial gerada quando metais diferentes entram em contato em um ambiente eletrólito, resultando na corrosão do metal. No sistema de tubos galvanizados, a corrosão eletroquímica ocorre principalmente nas seguintes situações:

• Contato de metais diferentes: Quando o galv pipe está em contato direto com outros metais (como cobre, alumínio, etc.), devido à existência de diferença de potencial, o zinco, como anodo sacrificial, corroerá antes de outros metais, resultando na aceleração da corrosão do tubo galvanizado.
• Juntas de tubulação: Nas juntas da tubulação, protetores de cabos e outros lugares, corrente ou diferença de potencial frequentemente se acumula, agravando a reação de corrosão.

Efeito enfraquecido do anodo sacrificial da camada de zinco:

Embora o efeito de anodo de sacrifício do zinco possa prevenir eficazmente a corrosão, quando a camada de zinco é muito fina ou consumida prematuramente em um ambiente corrosivo, o efeito de anodo de sacrifício será enfraquecido, resultando na exposição da matriz do tubo de aço, aumentando assim o risco de ferrugem.

• Espessura insuficiente da camada de zinco: Se a camada de zinco do tubo galvanizado for muito fina, o efeito protetor do zinco falhará rapidamente e o processo de corrosão do tubo de aço será acelerado.
• Consumo prematuro da camada de zinco: Com o uso prolongado, especialmente em um ambiente altamente corrosivo, a camada de zinco é consumida muito rapidamente, o efeito de anodo de sacrifício é enfraquecido e a matriz do tubo de aço é gradualmente exposta.

Efeitos da Ferrugem nos Tubos Galvanizados

1). Redução da durabilidade dos tubos: Uma vez galv pipes quando estão enferrujados, sua capacidade de suporte, resistência à pressão e resistência a impactos será reduzida, e sua vida útil será drasticamente encurtada. O envelhecimento dos tubos causado pela corrosão faz com que eles não consigam suportar o estresse sob fluxo de água de alta pressão ou outras condições de trabalho, e é fácil que ocorram rupturas ou vazamentos.

2). Poluição da água: A poluição por zinco causada pela corrosão de tubos galvanizados pode ter um impacto negativo no meio ambiente. Especialmente em sistemas municipais de abastecimento de água, a fuga de zinco pode causar poluição da água e afetar a segurança da água potável. Além disso, vazamentos de tubos enferrujados podem causar certa poluição ao solo e vegetação circundantes, afetando o ambiente ecológico.

3). Ameaças à segurança estrutural: A corrosão dos tubos galvanizados não afeta apenas os próprios tubos, mas também pode afetar a estrutura de suporte dos tubos. Por exemplo, nos campos de eletricidade e comunicações, tubos galvanizados são frequentemente usados para sustentar e proteger cabos. Se os tubos galvanizados estiverem severamente corroídos, isso pode causar a quebra dos cabos ou danos à camada protetora externa, o que por sua vez afeta a estabilidade e segurança do sistema inteiro.

Medidas Anti-Corrosivas Para Tubos Galvanizados

Melhoria da qualidade da galvanização

Garantir que a uniformidade, espessura e adesão da camada de zinco atendam aos padrões pode aumentar significativamente a capacidade anti-corrosiva dos tubos galvanizados. Durante o processo de produção, a temperatura, concentração e outros parâmetros de processo da solução de galvanização devem ser rigorosamente controlados para garantir a qualidade da camada de zinco.

Prevenir danos mecânicos

Danos mecânicos e desgaste devem ser evitados durante o transporte, instalação e uso do encanamento. Quando a superfície do tubo galvanizado é impactada, arranhada ou colidida, a camada de zinco pode ser facilmente danificada, expondo o metal base do tubo de aço, o que facilita a corrosão. Portanto, tenha cuidado durante o processo de instalação para evitar danos à camada de zinco. Os danos mecânicos podem ser reduzidos pelas seguintes medidas:

• Use materiais de embalagem macios: Durante o transporte e manuseio, use materiais protetores macios, como espuma, filme plástico, etc., para embrulhar o tubo e reduzir colisões e atritos.
• Evite batidas diretas durante a instalação: Use ferramentas de instalação profissionais, como suportes e grampos de tubulação, para evitar batidas diretas no tubo.

Revestimento anti-corrosão e camada galvanizada suplementar

Para locais onde tubo metálico galvanizado se for usado em um ambiente severo, revestimentos adicionais contra corrosão podem ser aplicados ao exterior do tubo. Esses revestimentos geralmente são feitos de materiais como resina epóxi, poliuretano, polietileno, etc., que podem melhorar ainda mais o desempenho anti-corrosivo e prolongar a vida útil do tubo galvanizado.

• Revestimento epóxi: Ele possui boa aderência e resistência à corrosão e é adequado para ambientes industriais exigentes.
• Revestimento de polietileno: Para tubos enterrados, o revestimento de polietileno pode prevenir eficazmente a penetração de umidade, substâncias ácidas e alcalinas e evitar a corrosão.

Além disso, em alguns casos especiais, quando a camada de zinco estiver parcialmente danificada, o método de regalvanização pode ser usado para reparar a área danificada e restaurar a capacidade anti-corrosiva do tubo.

Fortalecer o controle ambiental

Ao selecionar tubos galvanizados, é necessário considerar o ambiente de instalação. Para tubos expostos a ambientes úmidos, com alta neblina salina, ácidos ou alcalinos, devem ser selecionados, sempre que possível, tubos com maior resistência à corrosão, ou devem ser tomadas algumas medidas para controlar o ambiente.

• Reduzir a exposição a áreas de alta umidade: Por exemplo, em áreas úmidas ou em ambientes ao ar livre, tente tomar medidas para reduzir o tempo e a área de exposição dos tubos, como instalar abrigos, telhados, etc.
• Melhorar as condições de ventilação: Ao fortalecer a circulação do ar, reduz-se a retenção de umidade na superfície do tubo e desacelera-se a reação de corrosão.

Inspecção e manutenção regulares

Por meio de inspeções regulares, problemas de corrosão podem ser detectados a tempo e medidas de reparo podem ser tomadas. O conteúdo da inspeção inclui a integridade da camada de zinco, se a superfície está descascando ou rachando, e se há acúmulo de água ou incrustação no interior do tubo.

• Inspeção regular: Para tubos galvanizados expostos, inspeções podem ser realizadas a cada seis meses ou anualmente, especialmente nas junções de tubos, cotovelos, flanges e outras partes para verificar corrosão ou danos.
• Inspeção interna: Para tubos galvanizados enterrados ou que não podem ser observados diretamente, o estado da parede interna do tubo pode ser avaliado por meio de inspeção com endoscópio, teste ultrassônico e outros meios.

Usar inibidores de corrosão

Em alguns sistemas de tubulação, especialmente em tubos de água ou gás, podem ser usados inibidores de corrosão para reduzir a ocorrência de corrosão. Esses inibidores geralmente retardam o progresso das reações de corrosão alterando o ambiente químico dentro e fora do tubo.

• Tratamento da qualidade da água: Para tubos galvanizados em tubulações de água, métodos como amaciar a água, remover oxigênio dissolvido e íons corrosivos na água podem ser utilizados para reduzir a possibilidade de corrosão.
• Proteção contra gás: Em gasodutos de transmissão, podem ser injetados alguns gases protetores para alterar a composição ou pressão do gás e retardar a corrosão.

Selecione materiais adequados para o gasoduto

Para sistemas de gasodutos expostos a ambientes extremos por longos períodos, além de tubos galvanizados, existem outros materiais de gasoduto com maior resistência à corrosão. Por exemplo, tubos de PVC, tubos de PE, tubos de aço inoxidável, etc. Esses materiais têm melhor resistência à corrosão do que os tubos galvanizados e são especialmente adequados para algumas aplicações especiais.

• Tubos de aço inoxidável: O aço inoxidável tem forte resistência à corrosão e longa vida útil, sendo adequado para ocasiões que exigem resistência à corrosão extremamente alta.
• Tubos de PE, tubos de PVC: Esses materiais de tubulação plástica têm boa resistência à corrosão e são particularmente adequados para transporte de meios líquidos como água e gás.

A oxidação de tubos galvanizados é um problema comum, mas através de uma escolha razoável de materiais, construção e manutenção, a vida útil dos tubos galvanizados pode ser efetivamente prolongada.

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