تولید لوله گالوانیزه فرایندی است که به منظور افزایش مقاومت به خوردگی و زنگ زدگی لوله های فولادی انجام میشود. لوله های فولادی به شدت مستعد انواع خوردگی و زنگ زدگی، به خصوص در مواجهه با محیط های دارای حرارت بالا هستند. بنابراین فرایند گالوانیزاسیون در لوله های فولادی از اهمیت بالایی برخوردار است.

مایعات جاری در لوله های گالوانیزه ، در دراز مدت، ساختار داخلی لوله را دچار تخریب میکنند. این تخریب ممکن است به شکل زنگ زدگی هایی نمود پیدا کند که باعث کاهش فشار مایع میشود. رنگ این لوله ها به طور معمول خاکستری تیره است. لوله ای که تحت این عملیات قرار میگیرد، عمدتا از جنس آهن سفید نورد شده است. تولید لوله گالوانیزه در مصارفی به کار میرود که استفاده از فولادهای زنگ نزن به صرفه نیست و عمر مفید بیشتری نسبت به لوله های زنگ نزن دارد. بهترین راه شناسایی فولادهای گالوانیزه طرح کریستالی روی آن ها است.

لوله های گالوانیزه آهنی معمولا از جنس درزدار هستند. بوسیله روش های متفاوت جوشکاری ، درز لوله ها را با هم متصل میکنند. پیش از جوشکاری ، ورق های نورد شده، توسط روش های شکل دهی متفاوتی از قبیل رول فرمینگ ، شکل داده میشوند. پس از فرایند جوشکاری، تولید لوله گالوانیزه انجام میشود. ساخت لوله برای تهویه، یکی از اصلی ترین کاربردهای تولید لوله گالوانیزه آهنی و فولادی است. ممکن است این لوله ها، در کاربردهای متداول دیگری نیز، مثل تخلیه فاضلاب به کار برده میشوند.

فرایندهای تولید لوله گالوانیزه

عملیات تولید لوله گالوانیزه معمولا به روش های مختلفی انجام می شود. روش گالوانیزه گرم و گالوانیزه سرد دو روش معمول اعمال پوشش گالوانیزه روی لوله های فولادی هستند. در هر دو روش پوشش از جنس روی بر روی سطوح داخلی و خارجی لوله فولادی اعمال میشود. پوشش ایجاد شده از جنس روی، در معرض هوا با اکسیژن واکنش میدهد تا ترکیب اکسید روی را ایجاد کند. سپس این ترکیب با دی اکسید کربن واکنش نشان داده و به کربنات روی بدل میشود. کربنات روی ماده ای با رنگ خاکستری تیره با استحکام زیاد است که از سطح فولاد در برابر خوردگی محافظت میکند.

تولید لوله گالوانیزه به روش گرم

غوطه ور سازی گرم لوله های فولادی یکی از پرکاربرد ترین روش های تولید لوله گالوانیزه است. در این روش، ابتدا لوله های فولادی با توجه به فرایندهای تمیزکاری سطح معمول، برای انجام فرایند تولید لوله گالوانیزه آماده میشوند آماده سازی و تمیزکاری سطح لوله ها موجب جذب بهتر پوشش های مد نظر توسط لوله ها میشود. در نتیجه، عملیات گالوانیزاسیون با کیفیت بهتری انجام میشود.

انواع لوله گالوانیزه

چربی زدایی لوله ها اولین بخش تمیزکاری سطح لوله ها برای آغاز فرایند است. رفع زنگ زدگی لوله ها با فرایندهای معمول، دومین مرحله در تولید لوله گالوانیزه است. رفع زنگ زدگی لوله های فولادی معمولا با محلول های آبی آمونیوم کلرید یا روی کلرید یا مخلوطی از این دو انجام میشود.

در نهایت، لوله ها به درون محلول فلاکس وارد میشوند. محلول فلاکس موجب جذب بهتر مواد پوشش دهنده توسط لوله ها میشود. پس از اتمام این مرحله، لوله های آغشته شده به فلاکس برای انجام فرایند تولید لوله گالوانیزه آماده شده اند. فرایند گالوانیزاسیون در کوره های خاصی با دمای 120 درجه سانتیگراد انجام میشود. لوله های یاد شده در این کوره ها خشک شده و سپس وارد حمام روی میشوند. در حمام روی، بسته به ضخامت پوشش مد نظر، این لوله ها مدت زمانی حدود یک دقیقه را در دمای تقریبا 450 درجه سانتیگراد تجربه میکنند.

پس از اتمام این مدت زمان، لوله ها به سرعت از حمام روی خارج شده و پوشش اضافی موجود روی لوله، توسط فشار هوا یا بخار پاک میشود. لوله های گالوانیزه با توجه به جزئیات فرایند انجام شده، حکاکی شده یا با درپوش های قرار گرفته روی لوله، قابل شناسایی هستند.

ساخت لوله گالوانیزه

در صورت باقی ماندن لوله در دمای بالا به مدت طولانی، فلز روی و آهن ایجاد واکنش میکنند یا ترکیبات آلیاژی تشکیل میدهند. بنابراین لوله ها، بلافاصله بعد از پایان فرایند تولید لوله گالوانیزه ، از حمام روی خارج میشوند. عمر مفید لوله های گالوانیزه گرم بین 25 تا 30 سال است و پوشش ایجاد شده ضخامتی بین 40 تا 120 میکرون دارد.

تولید لوله گالوانیزه به روش سرد

روش دیگری برای تولید لوله گالوانیزه به نام گالوانیزه سرد وجود دارد که در آن، محلول گالوانیزه الکترولیتی شامل نمک های روی آماده سازی میشود. سپس تولید لوله گالوانیزه در محلول الکترولیت انجام میشود. این فرایند در دمای بسیار پایین تر از 450 درجه سانتیگراد و در حدود هفتاد درجه انجام میشود. در فرایند مشابه دیگری، پوشش گالوانیزه الکترولیت به شکل پاششی روی سطح فلز اعمال میشود. ضخامت پوشش در این روش، به 25 میکرون میرسد.

لوله گالوانیزه

تولید لوله گالوانیزه به این روش، عمر مفید بسیار پایینی دارد و پوشش ایجاد شده به سادگی تخریب میشود. در صورت تخریب پوشش، لایه زیرین به سرعت دچار خوردگی میشود. مدت زمان دوام این لوله ها، در محیط مرطوب بین 3 تا 5 سال متغیر است و در محیط خشک به 8 سال هم میرسد. وزن روکش گالوانیزه سرد روی لوله های فولادی تا  2 درصد برای لوله 1 میلی متری و تا 7 درصد برای لوله 2 میلی متری میرسد. لوله های گالوانیزه سرد درخشش کمتری از لوله های گالوانیزه گرم دارند و کدر تر هستند.

تقسیم بندی لوله های گالوانیزه بر اساس وزن

لوله های گالوانیزه را میتوان بر اساس وزن و ضخامت نیز تقسیم بندی کرد. بر این اساس لوله های گالوانیزه عمدتا به دو طبقه بندی سبک و سنگین تقسیم میشوند. لوله گالوانیزه سبک ، ضخامت نسبتا کمتری دارد و جزو لوله های پر مصرف در کاربردهای صنعتی به شمار میرود. لوله های گالوانیزه سبک به صورت درزدار یا بدون درز (مانیسمان) تهیه میشوند. حداقل ضخامت پوشش این لوله های حدود 70 میکرون است. لوله های فولادی گالوانیزه سنگین ضخامتی حدود سه میلیمتر دارند و تولید لوله گالوانیزه سنگین هزینه بیشتری نسبت به لوله های گالوانیزه سبک دارد.

جایگزینی برای تولید لوله گالوانیزه

با این وجود که این لوله ها کماکان کاربرد های زیادی به خصوص در مصارف خانگی دارند اما در کشورهای پیشرفته، منسوخ شده و ترجیحا از لوله های پلیمری استفاده میشود. پوشش گالوانیزه معمولا عمر زیادی دارند. با این وجود چنانچه به هر دلیلی در مراحل تولید لوله گالوانیزه کوتاهی در کنترل کیفیت پوشش صورت گرفته باشد، پوشش دچار خراش میشود. کوچکترین خراشی در پوشش گالوانیزه موجب خوردگی فولاد زیر پوشش میشود. لوله فولادی به آرامی، در زیر پوشش دچار تخریب میشود. در حالی که به دلیل وجود پوشش، این تخریب ملموس نیست. به خصوص در مصارف خانگی، ممکن است زنگ زدگی فولاد زیر پوشش موجب تغییر طعم آب یا در بلند مدت، موجب تخریب زودتر از موعد شبکه آب خانگی بشود.