镀锌钢管分冷镀管、热镀管,前者已被禁用,后者还被国家提倡暂时能用。
是使熔融
金属与铁基体反应而产生
合金层,从而使基体和镀层二者相结合。
热镀锌是先将
钢管进行酸洗,为了去除钢管表面的氧化铁,酸洗后,通过
氯化铵或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗,然后送入热浸镀槽中。热镀锌具有镀层均匀,附着力强,使用寿命长等优点。北方大部分工艺采用镀锌带直接卷管补锌工艺。
冷镀锌就是电镀锌,镀锌量很少,只有10-50g/m2,其本身的耐腐蚀性比热镀锌管相差很多。正规的镀锌管生产厂家,为了保证质量,大多不采用电镀锌(冷镀)。只有那些规模小、设备陈旧的小企业采用电镀锌,当然他们的价格也相对便宜一些。今后不准用冷镀锌管作水、煤气管。
镀锌管热镀锌钢管
钢管基体与熔融的镀液发生复杂的物理、化学反应,形成耐腐蚀的结构紧密的锌一铁合金层。合金层与纯锌层、钢管基体融为一体。故其耐腐蚀能力强。
热镀锌钢管经过20世纪60~70年代的发展,产品质量得到了很大的提高,1981~1989年连续被评为冶金部优质产品及国家银质奖等,产量也连续多年增长,1993年产量为40多万吨,1999年产量为60多万吨,并出口东南亚、非洲、美国、日本、德国等国家和地区。热镀锌管多用作输水管和煤气管,常用规格为+12.5~+102
mm。90年代以后,由于国家对环境保护的重视,对高污染企业控制越来越严,热镀锌管在生产中产生的“三废”难以解决,再加上不锈钢焊管、PVC管和复合管等管材的快速发展,以及国家提倡推广应用化学建材,限制使用镀锌钢管,使得热镀锌焊管的发展受到了很大的约束和限制,热镀锌焊管后来发展缓慢
[1] 。
镀锌管冷镀锌钢管
锌层是电镀层,锌层与钢管基体独立分层。锌层较薄,锌层简单附着在钢管基体上,容易脱落。故其耐腐蚀性能差。在新建住宅中,禁止使用冷镀锌钢管作为给水管。
镀锌管相关利用
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为提高钢管的耐腐蚀性能,对一般钢管进行镀锌。镀锌钢管分热镀锌和电镀锌两种,热镀锌镀锌层厚,电镀锌成本低,表面不是很光滑。吹氧焊管:用作炼钢吹氧用管,一般用小口径的焊接钢管,规格由3/8-2寸八种。用08、10、15、20或者195-Q235的钢带制作成的,为了防腐蚀,有的要进行有效渗铝处理。
老房子大部分是用的都是镀锌管,现在煤气、暖气用的那种铁管也是镀锌管,镀锌管作为水管,使用几年后,管内产生大量锈垢,流出的黄水不仅污染洁具,而且夹杂着不光滑内壁滋生的细菌,锈蚀造成水中重金属含量过高,严重危害人体的健康。六七十年代,国际上发达国家开始开发新型管材,并陆续禁用镀锌管。中国建设部等四部委也发文明确从二000年起禁用镀锌管,目前新建小区的冷水管已经很少使用镀锌管了,有些小区的热水管使用的是镀锌管。
镀锌管重量系数
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公称壁厚mm 2.0 2.5 2.8 3.2 3.5 3.8 4.0 4.5
系数c 1.064 1.051 1.045 1.040 1.036 1.034 1.032 1.028
钢的牌号:Q215A;Q215B;Q235A;Q235B
试验压力值/Mpa:D10.2-168.3mm为3Mpa;D177.8-323.9mm为5Mpa。
镀锌管理论重量表及公式
镀锌管理论重量公式:(直径—壁厚)x壁厚x0.02466*1.0599=每米重量(公斤/米)
规格
|
壁厚
|
规格
|
壁厚
|
规格
|
壁厚
|
规格
|
壁厚
|
DN15
|
1.8
|
DN40
|
1.8
|
DN80
|
2.2
|
DN150
|
2.5
|
2.0
|
2.0
|
2.5
|
2.75
|
2.2
|
2.2
|
2.75
|
3.0
|
2.5
|
2.5
|
3.0
|
3.25
|
2.75
|
2.75
|
3.25
|
3.5
|
DN20
|
1.8
|
3.0
|
3.5
|
3.75
|
2.0
|
3.25
|
3.74
|
4.0
|
2.2
|
3.5
|
4.0
|
4.25
|
2.5
|
DN50
|
1.8
|
DN100
|
2.0
|
DN200
|
2.75
|
2.75
|
2.0
|
2.2
|
3.0
|
DN25
|
1.8
|
2.2
|
2.5
|
3.25
|
2.0
|
2.5
|
2.75
|
3.5
|
2.2
|
2.75
|
3.0
|
3.75
|
2.5
|
3.0
|
3.25
|
4.0
|
2.75
|
3.25
|
3.5
|
4.25
|
3.0
|
3.5
|
3.75
|
4.5
|
3.25
|
DN65
|
2.2
|
4.0
|
4.75
|
DN32
|
1.8
|
2.5
|
4.25
|
5.0
|
2.0
|
2.75
|
DN125
|
2.5
|
DN200
|
5.5
|
2.2
|
3.0
|
2.75
|
DN200
|
5.75
|
2.5
|
3.25
|
3.0
|
DN200
|
6.0
|
2.75
|
3.5
|
3.25
|
|
|
3.0
|
3.75
|
3.5
|
|
|
3.25
|
|
|
3.75
|
|
|
|
|
|
|
4.0
|
|
|
镀锌管主要用途
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常说的镀锌管现在主要用于输送煤气、暖气。镀锌管作为水管,使用几年后,管内产生大量锈垢,流出的黄水不仅污染洁具,而且夹杂着不光滑内壁滋生的细菌;锈蚀造成水中重金属含量过高,严重危害人体的健康。六、七十年代,国际上发达国家开始开发新型管材,并陆续禁用镀锌管。中国建设部等四部委也发文明确从二〇〇〇年起禁用镀锌管。
镀锌管技术要求
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1、牌号和化学成分
镀锌钢管用钢的牌号和化学成分应符合GB 3091所规定的黑管用钢的牌号和化学成分。
2、制造方法
黑管的制造方法(炉焊或电焊)由制造厂选择。镀锌采用热浸镀锌法。
镀锌管图片
3、螺纹及管接头
3.1 带螺纹交货的镀锌钢管,螺纹应在镀锌后车制。螺纹应符合YB 822的规定。
3.2 钢制管接头应符合YB 238的规定;可锻铸铁管接头应符合YB 230的规定。
4、力学性能 钢管镀锌前的力学性能应符合GB 3091的规定。
5、镀锌层的均匀性镀锌钢管应作镀锌层均匀性的试验。钢管试样在硫酸铜溶液中连续浸渍5次不得变红(镀铜色)。
6、冷弯曲试验公称口径不大于50mm的镀锌钢管应作冷弯曲试验。弯曲角度为90°,弯曲半径为外径的8倍。试验时不带填充物,试样焊缝处应置于弯曲方向的外侧或上部。试验后,试样上不应有裂缝及锌层剥落同象。
7、水压试验水压试验应在黑管进行,也可用涡流探伤代替水压试验。试验压力或涡流探伤对比试样尺寸应符合GB
3092的规定。
钢材力学性能是保证钢材**终使用性能(机械性能)的重要指标,它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中,根据不同的使用要求,规定了拉伸性能(抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率)以及硬度、韧性指标,还有用户要求的高、低温性能等。
①抗拉强度(σb)
试样在拉伸过程中,在拉断时所承受的**大力(Fb),出以试样原横截面积(So)所得的应力(σ),称为抗拉强度(σb),单位为N/mm2(MPa)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的**大能力。计算公式为:
式中:Fb--试样拉断时所承受的**大力,N(牛顿); So--试样原始横截面积,mm2。
②屈服点(σs)
具有屈服现象的金属材料,试样在拉伸过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力,称屈服点。若力发生下降时,则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2(MPa)。
上屈服点(σsu):试样发生屈服而力首次下降前的**大应力;
下屈服点(σsl):当不计初始瞬时效应时,屈服阶段中的**小应力。
屈服点的计算公式为:
式中:Fs--试样拉伸过程中屈服力(恒定),N(牛顿)So--试样原始横截面积,mm2。
③断后伸长率(σ)
在拉伸试验中,试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比,称为伸长率。以σ表示,单位为%。计算公式为:
式中:L1--试样拉断后的标距长度,mm; L0--试样原始标距长度,mm。
④断面收缩率(ψ)
在拉伸试验中,试样拉断后其缩径处横截面积的**大缩减量与原始横截面积的百分比,称为断面收缩率。以ψ表示,单位为%。计算公式如下:
式中:S0--试样原始横截面积,mm2; S1--试样拉断后缩径处的**少横截面积,mm2。
⑤硬度指标
金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
A、布氏硬度(HB)
用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)压入式样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS(钢球)表示,单位为N/mm2(MPa)。
低压流体输送用镀锌焊接钢管
(热浸镀锌部分)
1、镀锌层的均匀性:钢管试样在硫酸铜溶液中连续浸渍5次不得变红(镀铜色)
2、表面质量:镀锌钢管的表面应有完整的镀锌层,不得有未镀上的黑斑和气泡存在,允许有不大的粗糙面和局部锌瘤存在。
3、镀锌层重量:根据需方要求,镀锌钢管可作锌层重量测定,其平均值应不小于500g/平方米,其中任何试样不得小于480g/平方米。
镀锌管工艺特点
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对硫酸盐镀锌的优化
硫酸盐镀锌**大优点是电流效率高达100%
,沉积速率快,这是其他镀锌工艺无可比拟的。由于镀层结晶不够细致,分散能力与深镀能力较差,因而只适于几何形状简单的管材与线材等电镀。硫酸盐电镀锌铁合金工艺对传统的硫酸盐镀锌工艺进行优化,只保留了主盐硫酸锌,其余组分均舍弃。在组成新工艺配方中又加入适量铁盐,使原来的单金属镀层形成锌铁合金镀层。工艺的重组,不仅发扬了原工艺电流效率高、沉积速率快的优点,还使分散能力与深镀能力得到很大改善,过去复杂件不能镀,现在简单与复杂件都能镀,而且防护性能比单金属提高3~5倍。生产实践证明,用于线材、管材的连续电镀,镀层晶粒比原来的更细化、更光亮,沉积速率快。2~3
min内镀层厚度达到要求。
硫酸盐镀锌的转化
硫酸盐电镀锌铁合金只保留硫酸盐镀锌的主盐硫酸锌,其余组分如硫酸铝、明矾(硫酸铝钾)等可在镀液处理时,加入氢氧化钠使之生成不溶性氢氧化物沉淀去除;对有机添加剂,则加入粉状活性炭吸咐去除。试验表明,硫酸铝与硫酸铝钾一次性难以彻底去除,对镀层光亮度有影响,但并不严重,可随带出消耗,此时镀层光亮度便可恢复
溶液通过处理,可按新工艺所需成分含量补加,即完成转化。
沉积速率快、防护性能优异
硫酸盐电镀锌铁合金工艺电流效率高达100% ,沉积速率快是任何镀锌工艺无可比拟的,精细管的运行速度8~12
m/min,镀层厚度平均2m/min,这是连续镀锌难于达到的。镀层光亮细致悦目。按国家标准GB/T10125“人造气氛试验-盐雾试验”方法测试,72
h,镀层完好、无变化;96 h,镀层表面出现少量白锈。
独特的清洁生产
镀锌管采用硫酸盐电镀锌铁合金工艺,在于生产线槽与槽间均穿孔直通而溶液无任何带出或溢流。生产过程各工序由循环系统组成,各槽溶液即酸碱液、电镀液、出光与钝化液等,只循环回用不向系统外渗漏或排放,生产线只设5个清洗槽,采用循环回用定期排放,特别是钝化后不清洗的无废水产生的生产工艺。
电镀设备的特殊性
镀锌管的电镀铜线材电镀一样,都属于连续电镀,但施镀的设备不同。铁丝以其细长的条形特色而设计的镀槽,槽体长而宽却浅。电镀时铁丝从孔眼穿出,呈一字形在液面展开,保持相互间距。而镀锌管却又不同于铁丝,有其独特之处,槽设备较为复杂。槽体由上、下两部分组成,上部为镀槽,下部为溶液循环储存槽,形成一个上窄下宽状、似梯形的槽体,在镀槽中设有镀锌管电镀运行的通道,槽底有两个通孔与下部的储存槽相通,并与液下泵形成镀液循环复用系统。因此,镀锌管同铁丝电镀一样,镀件都是动态性的,而与铁丝电镀不同之处,电镀镀锌管的镀液也是动态性的。
镀锌管生产工艺
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黑件检查→挂料→脱脂→漂洗→酸洗→清洗→浸渍助镀剂→热空气烘干→热浸镀锌→内外吹→冷却→钝化和漂洗→卸料→检验、修整→打字标识→包装入库、运输。
镀锌带→开卷→拉伸→卷管→焊接→刮疤→钝化和漂洗→补锌→定型→打字标识→裁剪→打包→烘干→过磅。
镀锌管尺寸规格
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公称内径
|
英寸
|
外径 mm
|
壁厚 mm
|
**小壁厚 mm
|
米重 kg
|
根重 kg
|
米重 kg
|
根重 kg
|
DN15 镀锌管
|
1/2
|
21.3
|
2.8
|
2.45
|
1.28
|
7.68
|
1.357
|
8.14
|
DN20 镀锌管
|
3/4
|
26.9
|
2.8
|
2.45
|
1.66
|
9.96
|
1.76
|
10.56
|
DN25 镀锌管
|
1
|
33.7
|
3.2
|
2.8
|
2.41
|
14.46
|
2.554
|
15.32
|
DN32 镀锌管
|
1.25
|
42.4
|
3.5
|
3.06
|
3.36
|
20.16
|
3.56
|
21.36
|
DN40 镀锌管
|
1.5
|
48.3
|
3.5
|
3.06
|
3.87
|
23.22
|
4.10
|
24.60
|
DN50 镀锌管
|
2
|
60.3
|
3.8
|
3.325
|
5.29
|
31.74
|
5.607
|
33.64
|
DN65 镀锌管
|
2.5
|
76.1
|
4.0
|
3.5
|
7.11
|
42.66
|
7.536
|
45.21
|
DN80 镀锌管
|
3
|
88.9
|
4.0
|
|
8.38
|
50.28
|
8.88
|
53.28
|
DN100 镀锌管
|
4
|
114.3
|
4.0
|
|
10.88
|
65.28
|
11.53
|
69.18
|
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