Ventajas y desventajas de las tuberías galvanizadas de acero al carbono

En el campo de la ingeniería de tuberías, los tubos galvanizados de acero al carbono han atraído mucha atención debido a sus propiedades anticorrosivas únicas y su rentabilidad. Los tubos galvanizados de acero al carbono se fabrican recubriendo la superficie de los tubos de acero al carbono con una capa de zinc (galvanizado por inmersión en caliente o electrogalvanizado). Son ampliamente utilizados en construcción, suministro de agua, protección contra incendios, gas y otros campos. Su principal ventaja es la mejora de sus capacidades anticorrosivas, pero también tiene algunas limitaciones. A continuación un análisis detallado:

Ventajas de los tubos galvanizados de acero al carbono:

1) Ventajas de rendimiento

1. Fuerte resistencia a la corrosión.
Los tubos de acero al carbono están galvanizados para formar una densa capa de zinc en la superficie, que aísla eficazmente el acero del contacto directo con el entorno externo, mejorando así significativamente su resistencia a la corrosión.

La capa de zinc actúa como un ánodo de sacrificio, reaccionando preferentemente con el oxígeno y el agua (formando una densa película protectora de ZnO/ZnCO₃), retrasando la corrosión de la tubería de acero. Adecuado para entornos húmedos, débilmente ácidos/alcalinos (como tuberías exteriores y subterráneas), la vida útil es de 3 a 5 veces más larga que la de las tuberías de acero al carbono comunes.

2. Propiedades mecánicas
Los tubos galvanizados de acero al carbono tienen buenas propiedades mecánicas, conservando la alta resistencia (resistencia a la compresión y al impacto), tenacidad y ductilidad del acero al carbono. Esto permite que las tuberías galvanizadas de acero al carbono soporten mayor presión e impacto y son adecuadas para tuberías de presión (como las de suministro de agua contra incendios).

3. Procesabilidad
Los tubos galvanizados de acero al carbono son fáciles de procesar e instalar, y se pueden modificar y conectar (roscar o bridar) mediante soldadura, corte, doblado, etc., con una fuerte compatibilidad. Esto reduce la dificultad de la construcción y mejora la eficiencia de la construcción.
La capa galvanizada no requiere tratamiento anticorrosivo en sitio y tiene una alta eficiencia de construcción.

2) Ventaja coste-efectividad

1. Precios de las materias primas
En comparación con otros materiales metálicos, como el acero inoxidable, el cobre, etc., el precio de las materias primas de acero al carbono es relativamente bajo, lo que hace que los tubos galvanizados de acero al carbono tengan obvias ventajas de costos.

2. Vida útil
Dado que los tubos galvanizados de acero al carbono tienen buena resistencia a la corrosión, su vida útil es relativamente larga. En las mismas condiciones de funcionamiento, las tuberías galvanizadas de acero al carbono pueden durar más que otros tipos de tuberías, lo que reduce los costos de mantenimiento a largo plazo. Al mismo tiempo, la capa de zinc es resistente al desgaste y puede resistir daños mecánicos durante el transporte y la instalación.

3. Reciclabilidad
Los tubos galvanizados de acero al carbono tienen una buena reciclabilidad y los tubos desechados se pueden reciclar y reutilizar para reducir el desperdicio de recursos y la contaminación ambiental.

4. Amplia gama de aplicaciones
Civil: construcción de suministro de agua y desagüe, tuberías de climatización.
Industria: transmisión de gas a baja presión, manguito protector de cables.
Agricultura: sistemas de riego, soportes para invernaderos.

Desventajas de los tubos galvanizados de acero al carbono:

1. La capa de zinc tiene una vida útil limitada.
En entornos con alto contenido de ácido (pH < 6), álcali fuerte (pH > 12) o salinidad (como las zonas costeras), la corrosión de la capa de zinc se acelera y puede fallar en 5 a 10 años.
Cuando la capa de zinc se desgasta o se raya, se producirá corrosión electroquímica local y será necesario volver a aplicar pintura anticorrosiva.

2. Bajo rendimiento a altas temperaturas
En comparación con los tubos fabricados con algunos materiales especiales, como tubos de cerámica, tubos de vidrio, etc., los tubos galvanizados de acero al carbono tienen un rendimiento deficiente en entornos de alta temperatura. En condiciones de alta temperatura, las tuberías galvanizadas de acero al carbono pueden experimentar problemas como deformación y oxidación.

El zinc se oxidará y se desprenderá a altas temperaturas (＞200 ℃), perdiendo su efecto protector, por lo que no es adecuado para tuberías de vapor o escenarios industriales de alta temperatura.

3. Protección del medio ambiente y cuestiones de salud
El proceso de galvanización puede producir aguas residuales y gases residuales (que deben manejarse de conformidad con las regulaciones).
Cuando se transporta agua potable durante un tiempo prolongado pueden precipitarse trazas de iones de zinc.

4. La dificultad de la soldadura aumenta.
La capa galvanizada producirá vapor de zinc tóxico durante la soldadura (se requiere protección de ventilación).
La capa de zinc en la soldadura se quema y requiere un tratamiento anticorrosivo secundario (como pintura de zinc).

5. Limitaciones de apariencia
La capa de zinc es propensa a formar óxido blanco (carbonato básico de zinc), que afecta la apariencia y necesita limpiarse regularmente (como las tuberías expuestas en los edificios).

6. Peso y volumen
En comparación con los tubos fabricados con materiales ligeros, como los tubos de plástico y los tubos de aleación de aluminio, los tubos galvanizados de acero al carbono son más pesados y de mayor tamaño. Esto aumenta la dificultad del transporte y la instalación y también aumenta los costos de construcción.

Recomendaciones para el uso de tuberías de acero galvanizado de acero al carbono:

Escenario preferido:
1. Suministro de agua y drenaje interior, sistema de rociadores contra incendios.
2. Transmisión de gas a baja presión (debe cumplir con las normas).

Evite utilizar:
1. Medios fuertemente corrosivos (como agua de mar, tuberías químicas ácidas y alcalinas).
2. Tuberías expuestas al aire libre expuestas a altas temperaturas (＞200 ℃) o rayos ultravioleta a largo plazo.

Soluciones alternativas:
1. Entorno altamente corrosivo: utilice en su lugar tuberías de acero inoxidable y tuberías compuestas revestidas de plástico.

2. Entorno de alta temperatura: tubo de acero al carbono sin costura + revestimiento resistente a altas temperaturas.

Read more: Hot-dip Galvanized Seamless Pipe Production Process or Black Steel Pipe and Galvanized Steel Pipe