Оцинкованные трубы для водопровода: за или против?

Рабочие качества, которыми обладает стальная труба, многим изделиям из современных материалов удалось превзойти, однако она все еще впереди по прочности, устойчивости к температуре и давлению. Основная причина, по которой трубопровод из стали уступает конкурентам – коррозия, но и этот вопрос нашел достойное решение. Защита стали оцинковкой позволила получить надежный и долговечный материал для строительства водопровода.

Оцинкованные изделия применяются для устройства водопровода значительно реже, чем прочие виды труб, из-за свойств цинка и особенностей монтажа

Что такое оцинковка

Оцинкованная труба для водоснабжения представляет собой стальную трубу, внутренняя и внешняя поверхности которой покрыты тонким слоем цинка – металла, не подверженного процессу коррозии. Долголетие трубопровода напрямую зависит от качества, прочности и толщины наносимого покрытия. Оцинковка производится несколькими способами:

• электрогальванический – способ, в основе которого лежит электролиз (под воздействием электрического тока цинк из электролита оседает на стальной поверхности), позволяет получить ровный слой цинка толщиной 10-25 мкм, но не самой высокой адгезии и наличием пористости;
• горячая оцинковка – стальную трубу с тщательно шлифованной, очищенной поверхностью погружают в емкость с расплавленным цинком (450 о С), который обволакивает ее, формируя плотное, толщиной 40-200 мкм, покрытие. Поверхность может иметь наплывы, заливание резьбы;
• термодиффузионный – способ получения наиболее качественного покрытия путем обработки стальной трубы парами цинка под действием высокой температуры в закрытой емкости. Частицы цинка «встраиваются» в структуру стальной поверхности, обеспечивая надежное сцепление. Слой получается плотным, равномерным, прочным.

Оцинкованные трубы для водопровода обладают рядом преимуществ:

• прочность, устойчивость к нагрузкам, гидроудару, механическим повреждениям, износоустойчивость;
• снижена шероховатость внутренней поверхности, что увеличивает пропускную способность и значительно замедляет зарастание сечения трубы;
• устойчивость к коррозии;
• рабочая температура 20 о С – 140 о С;
• рабочее давление 1,6 МПа;
• минимальное тепловое расширение, стабильность конструкции трубопровода;
• средний срок службы 20 лет.

В бытовых целях используют тонкие трубы, которые легко обработать ручным инструментом

Как правило, в бытовом и промышленном внутридомовом водоснабжении применяется труба круглая оцинкованная диаметром 20-160 мм из углеродистой стали обыкновенного качества или углеродистой качественной конструкционной стали, бесшовная либо электросварная прямошовная. По толщине стенки бывают обычные (2,5-4,5 мм), легкие (2-4 мм) и усиленные (4-5 мм). Масса трубного изделия после оцинковки увеличивается на 3%. Длина мерная, кратная мерная (4-12 м).

Оцинкованные трубы для холодного водоснабжения при бесперебойной подаче питьевой воды безопасны для здоровья человека, так как ПДК цинка не превышает 5 мг/л (суточная норма цинка 10-15 мг).

Важно! При концентрации цинка в питьевой воде выше 5мг/л ее привкус становится вяжущим, визуально проявляется опалесценция.

Применяются оцинкованные трубы для организации автономного водоснабжения при обустройстве скважин, однако это не предусмотрено СНиП и ГОСТом. Внутри скважины нет достаточного водообмена, из-за влияния углекислоты состав воды вследствие химических реакций значительно ухудшается. Грунтовая среда не исключает электрохимической коррозии в местах стыков.

Срок службы оцинкованных водопроводных труб

Оцинкованный водопровод хорошо зарекомендовал себя в холодном водоснабжении с постоянным расходом очищенной воды. Сопротивление коррозии значительно ниже у систем подачи горячей воды, так как температурное колебание со временем ведет к разрушению цинкового слоя. При возрастании температуры воды от 60 о С до 80 о С скорость коррозии увеличивается в 5 раз, слой цинка меняет полярность относительно стали, становясь из анодного катодным пористым покрытием, что приводит к язвенной коррозии. Срок эксплуатации трубопровода с цинковым покрытием сильно зависит от качества воды.

Замена элементов оцинкованного водопровода может потребоваться уже после 15 лет эксплуатации, если состав воды является агрессивным для цинкового покрытия

Важно! Оцинкованные трубы рассчитаны на работу с холодной водой, кислотно-щелочной баланс которой рН 7,5 — 8,5, содержание хлорида до 100мг/л, содержание сульфата до 150мг/л, индекс насыщения I≥-0,5, кислорода до 3мг/л, меди до 0,04 мг/л.

Сочетание медного и оцинкованного трубопроводов исключено, так как происходящие физико-химические процессы взаимодействия этих металлов приведут к язвенной коррозии труб с цинковым покрытием. Наличие в воде 0,1мг/л двухвалентной меди неизбежно вызовет порчу трубопровода.

Увеличение скорости коррозии оцинкованной стали прямо пропорционально кубическому корню скорости потока воды (от 0,3 до 0,95 м/с) внутри водопровода. В многоэтажных домах для подачи воды используются насосы, с увеличением давления в водном потоке повышается уровень кислорода, а следовательно, происходит смывание цинковых слоев. Долговечность в данном случае зависит от толщины и качества цинкового слоя, оптимально на 1 м трубы следует расходовать 400 грамм цинка (толщина слоя 45 мкм).

Установлено, что в первый период усредненного срока службы (30% от 20-летнего срока) труб с оцинковкой значительных ремонтных работ или замен не требуется. Около 15% замен требуется в период 30-80% срока эксплуатации и 60% замен в период 80-120% среднего срока.

Срок эксплуатации оцинкованного водопровода, как видно, зависит от многих факторов и может составлять от 15 до 40 лет. Все же следует отметить, что оцинковка продлевает работу стальных труб в 4 раза.

Соединение оцинкованных водопроводных труб

Соединение оцинкованного трубопровода возможно сваркой или резьбовым способом. Очевидно, что нарушение целостности защитного слоя ведет к коррозии и места стыков подвержены такому риску в значительной степени, поэтому монтаж этих систем требует особого подхода.

Чаще всего монтаж оцинкованных труб производится при помощи резьбовых фитингов различной формы

Резьбовое соединение применяется для монтажа круглых оцинкованных труб. Стальное трубное изделие с нанесенной в заводских условиях резьбой на концах после диффузионной оцинковки полноценно защищено и готово к резьбовому соединению с применением оцинкованных фасонных частей (муфты, ниппели, редукции, заглушки, переходники, углы и пр.). Уплотняется стык наматыванием пакли с покраской. Во время горячей оцинковки резьба часто заплывает и ее приходится снова восстанавливать. Стыковка при помощи резьбы, выполненная по всем правилам, надежна и герметична, безопасна для водопровода, не коррозирует, удобна для дальнейшей замены и ремонта.

Сварочное соединение для оцинкованных изделий ранее считалось неприменимым, так как при высокой температуре цинк выгорал, а место стыка становилось уязвимым. К тому же, пары цинка приводят к серьезному отравлению. Однако на сегодняшний день известно несколько способов сварных соединений стальных изделий в оцинковке без повреждения защитного покрытия. Сварочный способ подходит для монтажа всех видов труб как круглых, так и профильных любого сечения.

Основой сварки оцинкованных изделий является задача недопущения испарения цинка с поверхности стали. Для этого в месте соединения на трубы наносится слой флюса, который не дает выгореть защитному слою. Присадочный пруток расплавляется пламенем горелки, формируя сварочный шов. Цинк при этом плавится, но не выгорает, затем застывает вновь. Такой вид соединения применяется для монтажа водопровода, остатки флюса внутри постепенно вымываются водой без вреда питьевым качествам.

Также во время сварки на полуавтомате для сохранения цинка используют сжиженную пищевую углекислоту в качестве защитной среды. В зоне шва слой цинка зачищают, поскольку его окислы способствуют разбрызгиванию электрода, что делает шов пористым. Для газоэлектросварки тонкостенных оцинкованных труб (до 5мм) используют накладные медные кольца, которые затем удаляются, сохраняя целостность цинкового покрытия.

Оцинкованные профильные трубы

Стальные холоднокатаные и горячекатаные профильные трубные изделия квадратного, прямоугольного и других сечений так же выпускаются с защитным цинковым покрытием от процессов коррозии. Они могут быть сварными прямошовными, либо не иметь шва; тонкостенными (легкие 1,5мм, 0,85кг/м), усиленными (высокой прочности от 2мм, 1,1кг/м).

Оцинкованные профильные изделия используются в качестве опор и каркасов для сооружений разных типов

Профильная труба незаменима при строительстве каркасов, прочных металлоконструкций любой сложности благодаря своим качествам: легкости, устойчивости к статичным, динамичным нагрузкам, излому, изгибу, легко монтируется. Все эти достоинства во многом усиливает оцинковка, делая изделия более долговечными, стойкими к коррозии и агрессивной среде.

Наносится цинковое покрытие как в производственных условия, так и домашних. Наиболее качественное стойкое покрытие получается при изготовлении оцинкованной профильной трубы промышленным путем (горячая, гальваническая, диффузионная оцинковка). Изделие оцинковывают в готовом виде или гнут из уже покрытого цинком стального листа, а затем сваривают и оцинковывают шов. Холодное оцинкование производится посредством покраски труб специальным раствором с содержанием цинкового порошка, такое покрытие можно выполнить самостоятельно, защитив при этом только наружную поверхность.

У профильных труб широкий ассортимент и диапазон размеров, в любой области она применима благодаря своей универсальности, в оцинковке имеет эстетичный вид без дополнительного окрашивания. Монтаж таких труб производится быстро при помощи сварки или болтовой стяжкой.

Защита водопроводных труб оцинковкой зарекомендовала себя довольно эффективной, срок эксплуатации стальной трубы продлевается с 5-9 лет до 15-20 лет при правильной эксплуатации до 35 лет. Многое зависит от качества труб, состава и способа нанесения защитного покрытия, на все это следует обращать внимание. Зачастую оцинковка защищает трубный ассортимент от коррозии во время хранения продукции, а на эксплуатационные нагрузки в качестве водопровода она не рассчитана. Поэтому для систем водоснабжения следует выбирать оцинкованные трубы согласно предназначению.

Оцинкованная труба для водоснабжения: характеристики, нормативные документы, особенности монтажа

Оцинкованные стояки водоснабжения. Забегая вперёд: смонтированные с грубейшими ошибками

Что представляет собой оцинкованная стальная труба, насколько она надежна и по каким нормативным документам производится? Можно ли использовать оцинкованные трубы для водоснабжения? Как правильно выполнить монтаж изготовленного из них водопровода? Давайте разбираться.

Что это такое

Ахиллесова пята черной стали — коррозия.

Сталь интенсивно ржавеет при сочетании двух факторов:

1. Высокой влажности (или при непосредственном контакте с водой);
2. При свободном доступе к ее поверхности кислорода. Ржавчина представляет собой преимущественно двуокись железа Fe2O3.

Эксплуатация стальных труб в качестве материала для водопровода гарантирует воздействие обоих факторов:

• Внутренняя поверхность трубы контактирует с водой и растворенным в ней кислородом;

Заметьте: коррозия многократно ускоряется при периодических отключениях водоснабжения, когда место воды внутри водопровода занимает влажный воздух.

• Наружная поверхность сообщается с влажным воздухом ванных и санузлов, в которых обычно проходят стояки и выполняется внутриквартирная разводка водоснабжения. В случае холодной воды ситуация усугубляется конденсатом, который собирается на поверхности относительно холодных труб в летнюю жару.

Оцените состояние стояков водоснабжения, проложенных черной сталью

Оцинкованная труба отличается от черной тонким (но не менее 30 мкм) слоем цинка на ее внутренней и внешней поверхностях. Цинковое покрытие изолирует черную сталь от контакта с влагой и атмосферным кислородом. Поскольку цинк — коррозионно-стойкий металл, процесс ржавления стали полностью останавливается.

Цинковое покрытие надежно защищает поверхность труб от коррозии

Узнать больше об их монтаже вам поможет видео в этой статье.

Нормативная документация

Защитный цинковый слой может наноситься на любые стальные трубы и вообще любые изделия из черной стали. Однако в качестве материала для монтажа водопроводов и разводки отопления применяется вполне конкретная труба — водогазопроводная (ВГП), произведенная по принятому еще в далеком 1977 году стандарту за номером 3262-75.

Этот документ регламентирует производство оцинкованной трубы для водо- и газопроводов

Каким требованиям должна соответствовать труба оцинкованная для водоснабжения ГОСТ 3262-75? Для удобства читателя мы соберем вместе ключевые выдержки из текста документа.

• Все соответствующие стандарту водогазопроводные трубы — электросварные, то есть производятся из свернутого штрипса (стальной ленты) провариванием продольного шва с последующим контролем герметичности;

На внутренней поверхности труб можно рассмотреть продольный сварной шов

Кстати: шов — наиболее уязвимое место водогазопроводных труб. 90% течей на гладких участках трубы возникает именно вдоль электросварного шва.

• Обычно они поставляются в прямых отрезках длиной от 4 до 12 метров;
• Условный проход (ДУ, величина, примерно равная внутреннему диаметру и указывающая на размер присоединяемой резьбы) варьируется от 6 до 150. Однако для монтажа водопроводов применяются типоразмеры начиная с ДУ 15;

Для условного прохода не указываются величины измерения. Однако он приблизительно соответствует внутреннему диаметру, измеренному в миллиметрах.

Условный проход приблизительно равен внутреннему диаметру трубы и указывает на размер присоединяемой резьбы

• Трубы производятся обыкновенными, усиленными и легкими в зависимости от толщины стенки. При этом внешний диаметр и ДУ остаются неизменными, а вот внутренний диаметр меняется: он максимален у облегченных труб и минимален у усиленных;
• Продукция может поставляться с накатанной или нарезанной резьбой. ГОСТ допускает отсутствие защитного цинкового слоя на резьбе и на торцах отрезков труб;

Любопытно: трубы с условным проходом ДУ 20 и менее по желанию заказчика могут поставляться в бухтах.

На практике оцинковка всех размеров обычно поставляется в прямых отрезках

• Кривизна труб не должна превышать 2 мм на погонный метр при условном проходе до ДУ 20 включительно и 1,5 мм на погонный метр при большем размере;
• Гарантированное производителем рабочее давление по ГОСТ 3262 должно быть не меньше 25 кгс/см2 для обыкновенных и легких труб. Для усиленных оно увеличивается до 32 кгс/см2.

Можно или нельзя

Как известно, цинк — токсичный металл, имеющий неприятное обыкновение накапливаться в организме и вызывать тяжелейшие формы отравления. Допустим ли его контакт с питьевой водой?

Советские нормативные документы, известные очень трепетным отношением к здоровью граждан страны, считают, что да.

Механизм цинкового отравления и его последствия

Кроме ГОСТ 3262-75, прямо указывающего на назначение оцинкованных труб для монтажа водопроводов, существуют ведомственные строительные нормы ВСН 58-88. Согласно этому документу, оцинковка может устанавливаться на холодную и горячую воду, а также в систему отопления.

Ведомственные строительные нормы указывают на возможность применения оцинкованной трубы на холодной и горячей воде

Срок службы

Согласно все тому же ВСН 58-88, срок службы оцинковки на водоснабжении составляет не менее 30 лет (20 — в системах ГВС домов с закрытыми системами теплоснабжения, где для приготовления горячей воды используются теплообменники). Автор неоднократно сталкивался с мнением о недолговечности оцинковки на горячей воде.

Аргументация в основном сводилась к двум постулатам:

• Цинк разрушается при высокой температуре горячей воды (по разным данным — свыше 70 или 82 градусов по шкале Цельсия), после чего внутренняя поверхность трубы остается беззащитной перед коррозией;
• Цинк образует гальваническую пару с латунью фитингов (или алюминием, применяющимся при изготовлении радиаторов отопления) и разрушается электрохимической коррозией.

1. Из применяющихся в системах водоснабжения металлов цинк образует гальваническую пару только с медью. Чтобы убедиться в этом, достаточно заглянуть в учебник химии или сами-знаете-какую интернет-энциклопедию;

Цинк образует гальваническую пару с медью, причем в довольно специфичных условиях

Заметьте: медные трубы сами по себе не очень популярны в системах водоснабжения многоквартирных домов из-за своей дороговизны и относительно сложного монтажа. Кроме того, медный водопровод неизбежно будет отделяться от оцинкованного латунным фитингом, исключающим непосредственный контакт металлов.

1. Автору в бытность сантехником часто доводилось вскрывать оцинкованные водопроводы, стояки и подводки отопления. Состояние труб после 50-70 лет эксплуатации ничем не отличалось от состояния новых, только что поставленных с завода труб. Между тем температурный режим отопления и ГВС в том регионе, где это происходило, предусматривает рабочие температуры до 95 градусов на отоплении и до 80-90 на горячей воде.

И еще один довод в пользу оцинкованной трубы: она не зарастает минеральными отложениями и ржавчиной. В отличие от черной стальной трубы, просвет в которой снижается вдвое уже через 10-15 лет службы.

Водопровод может забиться только прилетевшим из магистрали водоснабжения или теплотрассы крупным мусором, защиту от которого обычно обеспечивают грязевики в водомерном и элеваторном узлах.

Для сравнения — внутренности стояка холодного водоснабжения из черной стали

Итого: оцинкованная труба для горячего водоснабжения и для холодной воды — практически идеальное решение, позволяющее на много десятилетий забыть про проблемы с водопроводом.

Монтаж

Как правильно собрать водопровод из оцинковки?

Ложка дегтя

Уважаемый читатель, как вы думаете, чем объясняется сравнительно низкая популярность оцинковки на фоне современных материалов при таком внушительном списке достоинств?

Сложным монтажом на резьбовых соединениях.

1. Точную подгонку размеров патрубков и сгонов;
2. Нарезку большого количества резьб — ручную или на токарно-винторезном станке.

Оцинкованная труба монтируется исключительно на резьбах

Именно поэтому оцинковку не любят монтажники сантехоборудования и зачастую там, где необходима прочность, навязывают заказчику медные или гофрированные нержавеющие трубы.

Почему, собственно, монтаж должен быть сложным? Что мешает использовать газовую или электродуговую сварку, применяющуюся при сборке водопровода из черной стальной трубы?

Причина в том, что цинковое защитное покрытие полностью испаряется в области сварного шва вне зависимости от способа сварки, применяющихся электродов, или сварочной проволоки.

Сварной шов и участок трубы вблизи шва, лишены антикоррозийного цинкового покрытия

Причина очень проста: цинк кипит при 900 градусах, а сталь плавится при полутора тысячах. В результате швы остаются уязвимыми для коррозии, и итоговый срок службы инженерной системы становится таким же, как при использовании вдвое более дешевой черной стальной трубы.

Нарезка резьб

Как своими руками нарезать резьбу на оцинковке?

Для этого вам понадобятся:

Трубные тиски исключают проворот трубы при нарезке резьбы

Изображение	Инструмент
Трубные тиски. В отличие от обычных, с плоскими губками, они исключают проворачивание зажатой трубы и повреждение ее антикоррозийного покрытия.
Плашка с держателем и воротком	Плашка с рамкой-направляющей или клупп. Инструмент может комплектоваться воротком (в идеале — с трещоткой, заметно упрощающей нарезку) или приводится в движение газовым ключом №2 — №4.
Для наших целей подойдет любой грубый напильник по металлу	Напильник или болгарка с зачистным кругом.

Вот пошаговая инструкция по нарезке резьбы:

1. Снимите на торце патрубка наружную фаску под углом не больше 30 градусов к его продольной оси. Таким образом, вы сформируете заход для плашки или клуппа;

Зачистной круг снимает фаску и создает заход для плашки

1. Нанесите на наружную поверхность патрубка любую смазку (масло для швейных машинок, моторную отработку, солярку и т.д.). Благодаря смазке уменьшится необходимое для нарезки резьбы усилие. Что еще важнее, на резьбе не останется задиров металла;
2. Наденьте плашку на трубу направляющей рамкой вперед. В этом случае вы исключите перекос при нарезке первых ниток;
3. Прижмите инструмент к торцу трубы с максимально возможным усилием и начинайте вращать его по часовой стрелке;
4. После нарезки первых двух ниток перестаньте прижимать инструмент и нарежьте (уже без прижима) 5-10 ниток в зависимости от назначения патрубка;
5. Если плашка начинает двигаться с заметным сопротивлением — дайте инструменту небольшой обратный ход, чтобы освободить его от стружки.

Если вы нарезаете резьбу на подводке или стояке водоснабжения, придерживайте трубу газовым ключом, не позволяя ей провернуться. В противном случае вы можете стронуть одну из ближайших резьб или оторвать подводку от стояка по сварному шву.

Ключ компенсирует вращающий момент, не позволяя стояку провернуться

Герметизация резьб

Согласно советским стандартам, для герметизации резьбовых соединений нужно было использовать сантехнический лен с пропиткой свинцовым суриком. Выполненные таким образом соединения служат неограниченно долго, лен в них не гниет и не выгорает.

Пропитанная суриком льняная подмотка после полувека службы

Поскольку найти свинцовый сурик сейчас куда труднее, чем полвека назад, мы предложим вам пару альтернативных решений:

• Прекрасные результаты дает герметизация резьб нитью Тангит Унилок. Она просто наматывается по ходу резьбы в 5-8 витков;

На фото — качественная и долговечная подмотка Тангит Унилок

• Вместо свинцового сурика лен можно пропитать силиконовым герметиком. Силикон наносится на резьбу, затем на нее по часовой стрелке наматывается прядка очищенного от мусора и соломы льна, после чего на лен намазывается еще один тонкий слой герметика. При затягивании резьбы силикон равномерно пропитывает органическую подмотку, обеспечивая ее защиту от воды и высокой температуры.

Герметик предотвратит гниение льна на холодной воде, и выгорание на горячей

Заключение

Как видите, стальные оцинкованные трубы водоснабжения требуют довольно трудоемкого монтажа, но могут, как минимум, на равных конкурировать с современными материалами. Успехов!