Отдел развития Аллайнефтегаз

1. Отдел развития Аллайнефтегаз

Что такое горячее
цинкование
Горячее цинкование
Дорогие коллеги!
Перед Вами первый выпуск газеты «АNG-ОПОРА»
Ежегодно 20 июня будем отмечать дату первого издания газеты.
Сегодня предлагаю ознакомиться с процессом горячего
цинкования опор освещения и прочих металлоконструкций.
1. Что такое горячее цинкование. Горячее цинкование —
покрытие металла (обычно железа или стали) слоем цинка для
защиты от коррозии путём окунания изделия в ванну с
расплавленным цинком при температуре около 460 °C. Под
атмосферным воздействием чистый цинк (Zn) вступает в
реакцию с кислородом (O2) и формирует оксид цинка (ZnO), с
последующей реакцией с диоксидом углерода (CO2) и
формированием карбоната цинка (ZnCO3), обычно серого
матового, достаточно твёрдого материала, останавливающего
дальнейшую коррозию материала.
.

2. Отдел развития Аллайнефтегаз

Для чего необходимо
горячее цинкование
Для чего необходимо
горячее цинкование
2. Для чего необходимо горячее цинкование
Покрытие цинком позволяет в десятки раз увеличить срок службы
металлоконструкций и снизить затраты при их эксплуатации.
Горячее цинкование является одним из самых надежных
методов защиты от атмосферной, водной и почвенной
коррозии. Данный метод используется в гражданском и
дорожном строительстве, нефтегазовой отрасли и
сельскохозяйственной сфере, горнодобывающей и
химической промышленности. Поверхности из металла после
обработки защищены от разрушительного влияния кислорода
и могут эксплуатироваться, не подвергаясь коррозии,
длительное время.
Горячее цинкование отличают - экономическая
эффективность, надежность металлоконструкций и
универсальность. Годы и неоднократные испытания доказали
бесконечные преимущества горячего цинкования металла по
сравнению с прочими методами.
Технология цинкования заключается в образовании на
поверхности детали слоя цинка толщиной от 40–200 мкм. Этот
слой исключает возможность жидкостного и кислородного
контакта поверхности детали, что обеспечивает
антикоррозийные свойства.
Цинкование горячим способом позволяет сочетать надежный
результат, экономию финансовых затрат с учетом
обслуживания на период эксплуатации.

3. Отдел развития Аллайнефтегаз

Этапы цинкования
Этапы цинкования
3. Этапы цинкования.
Все работы по оцинковке горячим способом проводятся в соответствии с
требованиями ГОСТ 9.307-89.
Подготовительный этап начинается после приемки материала и
заключается в проведении диагностических работ с металлом с целью
выявления особенностей его структуры, химического состава и
загрязнений. Далее металлические изделия подвешиваются на проволоку
на специальные рамы (траверсы) для прохождения последующих
участков обработки.
Обезжиривание поверхности детали. Металлическое изделие
полностью очищают от жира с помощью раствора, на основе соляной и
ортофосфорной кислоты, содержащей ПАВы. В результате этого
процесса происходит удаление пятен жира, масел и других
синтетических образований, которые отрицательно сказываются на
последующем процессе травления металла. Продолжительность
обезжиривания — около 20 минут при соблюдении температуры 30–35
градусов Цельсия.
Травление поверхностного слоя. Этот прием необходим для тщательной
очистки поверхности от загрязнений окисями и солями и ее подготовки к
цинкованию. Химический процесс осуществляется с помощью раствора
соляной кислоты, который вступает в реакцию с ржавчиной и
загрязнениями. Длительность процесса — 20–60 минут, температура —
20–25 градусов Цельсия. Точное время зависит от состояния детали и
материала и может превышать 2 часа.
Промывка деталей технической водой. Необходима для
предотвращения негативного влияния кислот и солей на последующих
этапах обработки. Использование нескольких ванн дает возможность
уменьшить затраты воды и повысить качество очистки обрабатываемой
поверхности.

4. Отдел развития Аллайнефтегаз

Этапы цинкования
Этапы цинкования
Флюсование. Этот этап заключается в окончательной подготовке
поверхности к цинкованию. Обрабатываемую деталь погружают в
водный раствор хлоридов цинка и аммония, нагретый до температуры
около 45 градусов Цельсия. Появившаяся пленка не позволит
образовываться коррозии и обеспечит надежное соединение с цинком.
Сушка. Оставшаяся на поверхности металла жидкость при попадании в
горячий цинк моментально испаряется, что может привести по сути к
взрыву в расплаве и даже воспламенению, а также к ухудшению
качества поверхности. Чтобы такого не произошло детали необходимо

5. Отдел развития Аллайнефтегаз

Этапы цинкования
Этапы цинкования
предварительно просушить. Печь для сушки позволяет остатки
жидкости и нагреть поверхность детали до нужной
температуры, снизив при этом риски термической
деформации и потери температуры расплава.
Горячее цинкование. Теперь можно приступать к самому
покрытию детали цинком. Стоит помнить, что на качество
цинкового покрытия влияют следующие факторы:
- температура материала;
- состав металла и соответствие поверхности требованиям ГОСТа
и ТУ;
- правильность предварительной обработки;
- скорость погружения, выемки и длительность выдержки детали в
расплаве.

6. Отдел развития Аллайнефтегаз

Этапы цинкования
Этапы цинкования
Когда деталь погружается в ванну с расплавленным цинком,
плавится флюс и происходит более качественное
соединение обрабатываемой поверхности с цинком. Если
задержать погружение конструкции, то флюс расплавится
раньше и произойдет окисление поверхности. Скоростное
погружение не даст флюсу расплавиться, поэтому
правильность выполнения этой процедуры требует
соблюдения технологий процесса.
Во время химической реакции между цинком и железом
происходит образование защитного покрытия и
формирование интерметаллического сплава. Деталь
находится в расплаве, температура которого около 450
градусов Цельсия, от 2 до 10 минут.
Немаловажны скорость и угол, под которым поднимается
деталь, поэтому обработка деталей происходит по
индивидуальным параметрам, которые диктуются
размерами и геометрией изделия.
После нанесения цинкового покрытия изделия охлаждаются в
технической воде или на воздухе. Кроме того, цинкованная
продукция проходит проверку, которая подтвердит ее на
соответствие ГОСТу. Далее проводится прочистка резьбы и
упаковка изделий в соответствии со схемами.

7. Отдел развития Аллайнефтегаз

Достоинства
Недостатки
4. Достоинства и недостатки горячего цинкования.
Достоинства метода горячего цинкования:
- высокая коррозионная устойчивость покрытого изделия;
- относительная дешевизна горячего цинкования;
- простота реализации;
- простота обслуживания установок;
- высокая производительность;
- способность цинкового покрытия защищать основной металл даже после
механического повреждения или нарушения сплошности покрытия;
- высокая электропроводность покрытия;
- хорошая теплопроводность;
- покрытие препятствует водородному охрупчиванию основного металла.
Недостатки метода горячего цинкования:
- ограниченные размеры изделия, предназначенного для горячего цинкования
(зависит от размера ванны);
- трудности при сварке и дальнейшей обработке оцинкованных изделий;
- относительная неравномерность покрытия;
- невозможность получить очень тонкие покрытия.
- относительно большой расход цинка.
С помощью метода горячего цинкования получают покрытие толщиной от
нескольких микрон до одного миллиметра.

8. Отдел развития Аллайнефтегаз

Размер ванны, толщина
покрытия
Что цинкуют?
Технологические возможности:
- размеры ванны цинкования 13,5 х 3,5 х 2,2 метра (в
России всего 3 штуки с такими размерами);
- толщина покрытия от 70 до 120 мкм (возможно от 40 до
250 мкм);
- для изделий с толщиной стенки меньше 3 мм толщина
рекомендуемого покрытия от 40 до 70 мкм.
Горячему цинкованию могут подвергаться:
1. строительные металлоконструкции;
металлоформы, металлоконструкции зданий и
сооружений;
2. опоры линий электропередачи;
3. анкерные опоры;
4. конструкции железнодорожных, автомобильных и
пешеходных мостов;
5. дорожные ограждения;
6. телевизионные, радиотрансляционные мачты и башни;
7. осветительные и прожекторные столбы и мачты;
8. строительные леса;
9. монументальные сооружения.

9. Отдел развития Аллайнефтегаз

ГОСТ 9.307-89
ГОСТ 9.307-89
Важно знать, что горячее цинкование не является декоративным покрытием,, это
система от коррозии и старения металла.
Опоры с данным покрытием служат 15-50 лет.
От траверс, манипуляторов, кранов на опорах возможны дефекты покрытия, что
допускается ГОСТ 9.307-89 п.2.1.3 «….Крупинки гартцинка диаметром не более
2мм, рябизна поверхности, светло-серые пятна и цвета побежалости, риски,
царапины, следы захвата подъемными приспособлениями без разрушения
покрытия до основного металла не являются дефектами. Допустимо
восстановление непрокрытых участков, если они не шире 2 см и составляют не
более 2% общей площади поверхности. Непрокрытые участки защищают слоем
цинксодержащего лакокрасочного покрытия (минимальная толщина 90 мкм,
массовая доля цинка в сухой пленке 80%-85%) или газотермическим напылением
цинка (минимальная толщина 120 мкм).»