Technologies de soudage pour produits galvanisés
Les technologues proposent plusieurs façons de résoudre le problème du soudage des tuyaux galvanisés:
- retrait préliminaire du revêtement protecteur avec sa restauration ultérieure;
- diminution de la température de soudage ;
- réduction du temps de soudage ;
- empêcher l'évaporation du zinc en utilisant un fondant.
Le nettoyage de la zone de travail est effectué mécaniquement ou chimiquement. Dans le premier cas, utilisez une meuleuse avec une brosse métallique ou une meule abrasive. Ici, il est difficile de contrôler la localité de la suppression de la protection. L'élimination chimique de la galvanisation est réalisée en traitant le joint avec une solution d'acide chlorhydrique. Il est appliqué avec soin, en petites portions, sans endommager le métal de base.
Durée de vie normative des tubes en acier selon GOST
L'une des caractéristiques importantes du produit est, entre autres, la durée de fonctionnement. Tout matériau s'use avec le temps, mais ce temps peut être très différent et dépend de la charge, de facteurs supplémentaires et, bien sûr, de la qualité du produit lui-même. La durée de vie standard des conduites d'eau en acier détermine en grande partie leur objectif.
Types de pipeline
Plusieurs types de produits métalliques sont utilisés dans les systèmes de chauffage et d'approvisionnement en eau :
- tuyaux en acier noir - de l'acier d'une qualité différente est utilisé dans la fabrication, mais n'a pas de résistance à la corrosion. Un tel métal laminé nécessite une protection supplémentaire - peinture, par exemple;
- tuyaux en acier galvanisé - les produits sont recouverts d'une couche de zinc. Ce dernier forme un couple galvanique avec le fer et est détruit par une réaction électrochimique, protégeant l'acier de la corrosion. Il est évident que la durée de vie selon SNiP et GOST pour un tel modèle est beaucoup plus longue;
- acier inoxydable - alliages avec addition de nickel et de chrome. Selon la valeur de l'addition d'alliage, l'acier peut être résistant à la corrosion dans des conditions normales, se caractérise par une résistance accrue, ce qui lui permet d'être utilisé dans l'eau de mer, par exemple, et également de ne pas s'oxyder sous l'influence non seulement de l'humidité, mais aussi haute température. Le produit n'a pas besoin de protection, cependant, son coût est sensiblement plus élevé ;
- cuivre - rarement, mais utilisé dans des conditions domestiques. Ils se distinguent non seulement par leur résistance à la corrosion, mais aussi par leurs propriétés désinfectantes.
Chaque option de la liste peut être utilisée pour l'approvisionnement en eau, les gazoducs, le chauffage, et pas seulement l'eau, mais aussi la vapeur. Cependant, leur durée de vie sera différente.
Hélas, cette option n'est pas particulièrement durable. Même avec la peinture et les soins les plus soignés, ils rouillent avec le temps. Le fait est qu'après la construction des communications, les fragments individuels sont inaccessibles et il est impossible de renouveler la peinture, par exemple.
De plus, l'acier noir perd sa douceur assez rapidement. Et cela conduit au fait que le tuyau d'eau et de gaz ou de chauffage "envahit" assez rapidement: d'abord, de très petits dépôts de débris et de sel sont retenus sur la surface inégale, puis des particules de plus en plus grosses de rouille, de fibres et de dépôts de calcaire. La vitesse d'accumulation des dépôts est directement proportionnelle à la dureté de l'eau.
Le temps de fonctionnement standard est le suivant :
- la durée de vie des conduites d'eau en acier - une colonne montante ou un eye-liner, est de 15 ans;
- un système de chauffage assemblé à partir de conduites en acier à gaz est utilisable pendant 10 ans ;
- les porte-serviettes chauffants dans la salle de bain peuvent "fonctionner" pendant 15 ans ;
- selon GOST, la durée de vie standard d'un gazoduc en tubes d'acier est de 30 ans.
En fait, divers facteurs destructeurs réduisent considérablement le temps de fonctionnement. Ainsi, par exemple, une canalisation d'eau froide s'use beaucoup plus rapidement qu'avec de l'eau chaude, car elle rouille plus rapidement : la condensation apparaît pendant la saison chaude.Oui, et le pipeline se développe plus rapidement, car il existe des additifs spéciaux dans l'eau chaude qui empêchent cela.
Acier galvanisé
Un tel matériau est beaucoup plus résistant à la corrosion, ce qui prolonge considérablement le temps standard. Le facteur destructeur le plus important ici n'est qu'un joint soudé si, pour une raison inconnue, l'installation est réalisée par soudage. Sur la photo - tuyaux en acier pour l'eau et le gaz.
En fait, cette méthode d'installation est interdite: le zinc brûle complètement pendant le soudage, respectivement, les joints restent complètement sans défense contre la rouille.
Les produits en acier galvanisé prolifèrent beaucoup plus lentement. Premièrement, la douceur du mur est beaucoup plus élevée, et deuxièmement, les "déchets" réels - particules de rouille, de tartre, de sable sont beaucoup moins nombreux. Mais si les robinets du système d'alimentation en eau ne s'ouvrent pas complètement et qu'un flux d'eau suffisamment dense n'est pas créé, du tartre et du sable peuvent s'accumuler.
La durée de vie du produit selon GOST est la suivante :
- les colonnes montantes et les raccordements des systèmes d'alimentation en eau froide fonctionnent depuis 30 ans ;
- la durée de vie des tuyaux de chauffage en acier dans une maison avec un système fermé est de 20 ans;
- un système de chauffage ouvert durera 30 ans.
Il est permis de construire un gazoduc à partir de tuyaux galvanisés. Mais il y a quand même une nuance : contrairement aux systèmes de plomberie, le gazoduc doit être monobloc, ce qui implique des soudures. Et le composé détruit le zinc à la jonction. D'autre part, les conduites de gaz, ainsi que les conduites d'eau, sont recouvertes d'une peinture polymère, ce qui empêche la corrosion.
En fait, les tuyaux en acier galvanisé pour la plomberie et le chauffage ont une durée de vie de 50 à 70 ans.
Variétés de tuyaux et leur portée
La classification des tubes profilés avec un revêtement de protection en zinc peut être effectuée selon les critères suivants :
- méthode de fabrication;
- forme de section ;
- dimensions hors tout ;
- épaisseur du mur.
Les méthodes de fabrication et leurs avantages
Selon la méthode de fabrication, les tubes galvanisés profilés sont fabriqués:
soudé. Les tuyaux fabriqués par soudage se distinguent par une épaisseur de paroi réduite, mais en même temps, une marge de sécurité plus faible. Ils sont principalement utilisés pour la fabrication de cloisons décoratives, de bancs, de petites serres ;
Tubes profilés fabriqués par soudage
transparent. Ils se distinguent par une résistance plus élevée, car il n'y a pas de point faible - une soudure. Le domaine d'application commence à partir de la construction de charpentes et se termine par la fabrication de petits objets.
Tubes profilés robustes avec revêtement protecteur
À leur tour, les tuyaux sans soudure sont divisés en sous-groupes suivants :
- formé à froid. Les tubes profilés fabriqués selon cette méthode se distinguent par la précision des dimensions déclarées, la capacité de résister aux chocs hydrauliques, aux températures négatives, aux changements de température, ainsi que par la possibilité d'auto-flexion;
- formé à chaud. Ils se distinguent par leur résistance, notamment aux vibrations de la terre, leur résistance aux dommages mécaniques, les coups de bélier, les chutes de pression, etc., ainsi que par une épaisseur de paroi accrue. Cette méthode de production ne vous permet pas d'observer clairement les dimensions des produits, elles peuvent donc différer de 3 à 5 mm de celles déclarées vers le haut.
Champ d'application des tubes formés à froid :
- production de cadres de meubles;
- construction de lampes;
- construction de divers pipelines;
- organisation du travail des installations de chaudières;
- génie mécanique;
- Industrie du pétrole et du gaz.
Meubles de jardin en tubes profilés
Les tubes formés à chaud sont utilisés :
- en construction. Parmi ceux-ci, vous pouvez construire la charpente d'un bâtiment, des gazebos, des garages et d'autres locaux;
- lors de la construction de conduites de chauffage et de chauffage domestique ;
- dans les industries du gaz, de la chimie et du pétrole.
Le cadre d'un immeuble résidentiel à partir de tuyaux formés à chaud
Variété par épaisseur de paroi
Diverses méthodes de fabrication vous permettent d'obtenir :
- tubes profilés à paroi épaisse;
- tuyaux à parois minces.
Plus la paroi du tuyau est épaisse, plus la charge que le produit peut supporter est importante.
En raison de ce modèle, la portée des tuyaux avec différentes épaisseurs de paroi est également déterminée :
- les parois minces sont largement utilisées dans la construction de tonnelles, de clôtures, de meubles, d'un toit en construction, d'un cadre pour une serre, etc., c'est-à-dire là où il n'y a pas de charges importantes;
- ceux à parois épaisses peuvent être utilisés pour construire un garage, une maison, etc., c'est-à-dire les structures qui seront fortement chargées.
Types de sections
Pour la construction de diverses structures, des tubes profilés de différentes sections sont produits:
- rectangulaire;
- ovale;
- carré;
- tour.
À partir de tuyaux avec des coins (carrés, rectangulaires), des clôtures, des cadres, des portes, etc. sont fabriqués. Les tuyaux ovales et ronds sont principalement utilisés dans la construction mécanique, ainsi que dans la pose de pipelines.
Assortiment de tuyaux de différentes sections
Les dimensions des tuyaux sont déterminées selon les GOST suivants :
- les tuyaux carrés (GOST 8639-62) sont fabriqués avec un diamètre extérieur de 10 mm à 180 mm, tandis que l'épaisseur de la paroi du tuyau peut varier de 0,8 mm à 14 mm. Les tailles les plus populaires utilisées dans la construction privée sont les tuyaux 20x20 (pour les éléments supplémentaires) et les tuyaux 40x40 (pour la fabrication des principaux éléments structurels porteurs). La longueur peut être mesurée (fixée par le fabricant) ou non mesurée, déterminée par la commande du consommateur ;
La forme et les tailles les plus populaires des tuyaux carrés
- les tuyaux rectangulaires (GOST 8645-68) sont également disponibles dans des tailles standard, des longueurs fixes ou aléatoires;
Exemple de forme et assortiment de tubes rectangulaires
- des tuyaux ovales sont également produits conformément à GOST sous le numéro 8642-68. Les diamètres peuvent varier de 3x6 mm à 90x32 mm, tandis que l'épaisseur de paroi du tuyau ovale peut être de 0,5 à 2,5 mm.
La forme et les dimensions des tuyaux ovales
Vous pouvez regarder la vidéo sur la production et l'utilisation des tubes profilés.
Tous les principaux paramètres des tubes profilés avec revêtement de protection sont indiqués sur le marquage, qui est appliqué directement sur le produit (s'il est de grand diamètre) ou est disponible dans la documentation d'accompagnement. À partir du marquage, vous pouvez connaître les dimensions et la forme, les détails du document conformément auquel le tuyau est fabriqué et la méthode de fabrication, ce qui est tout à fait suffisant pour un choix indépendant.
Inconvénients des tuyaux en acier
Malheureusement, malgré tous les avantages, les tubes en acier se caractérisent par de nombreux inconvénients. Tout d'abord, ils présentent un poids important et des dimensions importantes, ce qui rend leur fonctionnement difficile. Deuxièmement, la soudure au gaz utilisée pour les connecter augmente considérablement le coût d'installation.
Le principal inconvénient des tubes en acier réside dans leur instabilité à la corrosion et leur sensibilité à divers dommages. Ces tuyaux se recouvrent rapidement de rouille et de dépôts divers, ce qui provoque la libération de substances nocives dans l'eau et la détérioration du fonctionnement des éléments de verrouillage. En raison de la rouille, le diamètre intérieur des tuyaux diminue, ce qui entrave la circulation du liquide de refroidissement, ce qui explique pourquoi les tuyaux bourdonnent. La meilleure méthode de protection des tuyaux en acier est la galvanisation. Mais, après ce processus, l'utilisation d'antigel devient impossible.
On pense que la connexion de tuyaux galvanisés ne peut pas être réalisée par soudage. Cela est dû à la combustion du revêtement de zinc sur les coutures. Pour leur connexion, des raccords, des tés et des entraînements sont utilisés, ce qui représente un coût supplémentaire. En raison de la propriété de faible débit, les tuyaux en acier sont inférieurs aux tuyaux de paramètres similaires en cuivre et en plastique. Lors du transport d'eau froide, les tuyaux en acier se caractérisent par une conductivité thermique négative en raison de leur transpiration et de leur rouille, ce qui peut détruire les structures des bâtiments adjacents.
Types de produits de tuyaux galvanisés
Les tuyaux avec une couche protectrice de zinc sont utilisés pour les pipelines à diverses fins:
Voir | Application | Dimensions |
Conduite d'eau et de gaz | pour lignes intérieures | longueur - 4-12 mètres |
Tuyau pour soudure électrique | génie agricole et construction | diamètre - 110- 480 mm |
Profil à section carrée ou rectangulaire | construction industrielle et domestique | taille de section - 10 -150 mm |
Tube sans soudure en acier au carbone ou allié | génie mécanique | large gamme de tailles |
Le diamètre des produits de tuyauterie à surface galvanisée est de 17 à 150 mm. La valeur du diamètre nominal est de 10-155 mm.
En poids, ils distinguent:
Type de tuyau | Taille (épaisseur) du mur en mm |
galvanisé léger | 2 — 4 |
galvanisé conventionnel | 2.2 — 4.4 |
renforcé galvanisé | 4.5 — 5.0 |
Avantages des tubes profilés avec revêtement en zinc
Les tubes profilés sont fabriqués en pleine conformité avec GOST 13663-86. Pour la production, l'acier fortement allié est principalement utilisé dans les nuances suivantes:
- St2sp;
- St2kp;
- St2ps ;
- St4sp;
- St4kp ;
- St4ps et ainsi de suite.
Les propriétés des tuyaux de différents types sont présentées dans le tableau suivant :
Propriétés mécaniques des tuyaux en fonction de l'acier
Les propriétés des tuyaux déterminent les avantages de ce type de produit, notamment :
- résistance mécanique améliorée, ce qui vous permet d'étendre la zone d'utilisation des tuyaux à des tailles énormes;
- résistance à la corrosion. Le principal inconvénient des tuyaux en acier est leur sensibilité à la rouille. Cet inconvénient a été minimisé en utilisant du zinc comme couche protectrice. Le tube galvanisé profilé n'est pas exposé à la rouille même dans les conditions les plus défavorables;
- poids léger;
- facilité d'installation. Différentes méthodes peuvent être utilisées pour raccorder les tuyaux : soudage, raccord à emboîtement, raccord à raccord, etc.
Grâce au revêtement de zinc supplémentaire, la durée de vie des tubes profilés est augmentée de 10 à 15 ans par rapport aux tubes en acier conventionnels.
Durée de vie normative des tubes en acier selon GOST
L'une des caractéristiques importantes du produit est, entre autres, la durée de fonctionnement. Tout matériau s'use avec le temps, mais ce temps peut être très différent et dépend de la charge, de facteurs supplémentaires et, bien sûr, de la qualité du produit lui-même. La durée de vie standard des conduites d'eau en acier détermine en grande partie leur objectif.
Types de pipeline
Plusieurs types de produits métalliques sont utilisés dans les systèmes de chauffage et d'approvisionnement en eau :
- tuyaux en acier noir - de l'acier d'une qualité différente est utilisé dans la fabrication, mais n'a pas de résistance à la corrosion. Un tel métal laminé nécessite une protection supplémentaire - peinture, par exemple;
- tuyaux en acier galvanisé - les produits sont recouverts d'une couche de zinc. Ce dernier forme un couple galvanique avec le fer et est détruit par une réaction électrochimique, protégeant l'acier de la corrosion. Il est évident que la durée de vie selon SNiP et GOST pour un tel modèle est beaucoup plus longue;
- acier inoxydable - alliages avec addition de nickel et de chrome. Selon la valeur de l'addition d'alliage, l'acier peut être résistant à la corrosion dans des conditions normales, se caractérise par une résistance accrue, ce qui lui permet d'être utilisé dans l'eau de mer, par exemple, et également de ne pas s'oxyder sous l'influence non seulement de l'humidité, mais aussi haute température. Le produit n'a pas besoin de protection, cependant, son coût est sensiblement plus élevé ;
- cuivre - rarement, mais utilisé dans des conditions domestiques. Ils se distinguent non seulement par leur résistance à la corrosion, mais aussi par leurs propriétés désinfectantes.
Chaque option de la liste peut être utilisée pour l'approvisionnement en eau, les gazoducs, le chauffage, et pas seulement l'eau, mais aussi la vapeur. Cependant, leur durée de vie sera différente.
Hélas, cette option n'est pas particulièrement durable. Même avec la peinture et les soins les plus soignés, ils rouillent avec le temps.Le fait est qu'après la construction des communications, les fragments individuels sont inaccessibles et il est impossible de renouveler la peinture, par exemple.
De plus, l'acier noir perd sa douceur assez rapidement. Et cela conduit au fait que le tuyau d'eau et de gaz ou de chauffage "envahit" assez rapidement: d'abord, de très petits dépôts de débris et de sel sont retenus sur la surface inégale, puis des particules de plus en plus grosses de rouille, de fibres et de dépôts de calcaire. La vitesse d'accumulation des dépôts est directement proportionnelle à la dureté de l'eau.
Un contact constant avec l'humidité - dans la salle de bain, par exemple dans les toilettes, entraîne une destruction plus rapide du matériau, ce qui se reflète dans les normes de SNiP. Ici, le maillon faible est souvent les coutures : les premières fistules apparaissent précisément sur les soudures et sur le fil, là où l'épaisseur de paroi diminue.
Le temps de fonctionnement standard est le suivant :
- la durée de vie des conduites d'eau en acier - une colonne montante ou un eye-liner, est de 15 ans;
- un système de chauffage assemblé à partir de conduites en acier à gaz est utilisable pendant 10 ans ;
- les porte-serviettes chauffants dans la salle de bain peuvent "fonctionner" pendant 15 ans ;
- selon GOST, la durée de vie standard d'un gazoduc en tubes d'acier est de 30 ans.
En fait, divers facteurs destructeurs réduisent considérablement le temps de fonctionnement. Ainsi, par exemple, une canalisation d'eau froide s'use beaucoup plus rapidement qu'avec de l'eau chaude, car elle rouille plus rapidement : la condensation apparaît pendant la saison chaude. Oui, et le pipeline se développe plus rapidement, car il existe des additifs spéciaux dans l'eau chaude qui empêchent cela.
Méthodes de connexion
Les moyens les plus courants de connecter des tuyaux en acier sont le filetage et le soudage. Mais les technologies modernes ne s'arrêtent pas, mais sont constamment améliorées. Aujourd'hui, il est déjà possible d'assembler des tubes en acier sans soudure ni filetage. Cependant, il y a ici une limitation: de cette manière, des éléments de la canalisation dont le diamètre ne dépasse pas 60 cm peuvent être joints hermétiquement.
Les tuyaux de petit diamètre peuvent être connectés sans soudure, à l'aide de raccords spéciaux
Le plus souvent, un raccord spécial est utilisé pour connecter des tuyaux en acier sans soudure. Sa conception comprend :
- Cadre;
- quatre rondelles et deux écrous ;
- deux patins en caoutchouc.
Pour la connexion, il est nécessaire de passer les extrémités des tuyaux à travers les joints, les rondelles et les écrous et de les ancrer à l'intérieur du corps. Dès le serrage des écrous, les joints sont comprimés, assurant l'étanchéité. Si son niveau est insuffisant, il convient d'ajouter une bague entretoise supplémentaire.
Le succès de cette opération dépend du choix correct du diamètre d'accouplement. Et si tout est clair en ce qui concerne une valeur trop petite de ce paramètre - les tuyaux ne se faufileront tout simplement pas dans son corps, alors un raccord avec une section trop grande ne créera pas une connexion étanche.
La méthode de la bride est un autre type alternatif de connexion sans filetage des tuyaux en acier. Dans le même temps, il faut comprendre que le filetage est absent à la surface des tuyaux et n'est disponible que sur les raccords.
La connexion des tuyaux avec des brides est considérée comme l'une des plus fiables, mais sous réserve de sa mise en œuvre correcte
Cette méthode d'amarrage implique de prendre en compte les points suivants :
- la torsion des écrous n'est pas autorisée. C'est-à-dire qu'il est nécessaire de les serrer non pas en cercle, mais diamétralement les uns contre les autres;
- le joint doit être en carton amiante;
- les boulons ne doivent pas dépasser des écrous de plus de la moitié ;
- le diamètre extérieur du joint ne doit pas toucher les boulons et la taille du joint intérieur doit être légèrement supérieure à la section du tuyau;
- afin de ne pas réduire l'étanchéité et la période de fonctionnement sans problème de la canalisation, plusieurs joints ne doivent pas être utilisés pour une bride.
Si les caractéristiques techniques correspondent aux conditions de fonctionnement attendues, le raccordement à bride sera le plus fiable.
En conclusion, il convient de noter que l'installation du système de chauffage ne peut être confiée qu'à un maître expérimenté. Vous excluez donc la possibilité de problèmes domestiques pour vous et vos voisins.
Classification des tubes en acier
Pour la fabrication de tuyaux destinés au chauffage de l'eau, l'acier doux au carbone est préféré. Son utilisation s'explique par la résistance et les propriétés plastiques importantes des matières premières. Pour cette raison, les tuyaux en acier sont traités par pliage, découpage, soudage, rivetage et autres manipulations.
Les tuyaux en acier se distinguent par une conductivité thermique importante, ce qui est important lors du mouvement de l'eau chauffée. Un facteur important influençant la pose de tuyaux dans le béton est la correspondance de leur coefficient de température de dilatation linéaire avec le coefficient de dilatation du béton
Pour les systèmes de chauffage à eau, la préférence est donnée à:
- Tubes soudés au noir d'eau et de gaz "Seam" obtenus par pliage d'une tôle d'acier suivi d'un soudage à la molette, et tubes galvanisés électrosoudés à joint droit. Ces tuyaux sont une option à petit budget avec une durée de vie limitée pouvant aller jusqu'à 4 ans. À la jonction des couches d'acier, il se forme un cordon de soudure, qui est traité de l'extérieur, ce qui empêche l'apparition de bosses et d'entailles à la surface du tuyau. De l'intérieur, le cordon de soudure ne peut pas être traité, son contrôle qualité est difficile. En raison d'un petit défaut de coque, le métal s'amincit à cet endroit. Cela conduit à une fuite avec un démantèlement forcé ultérieur des tuyaux en acier.
- Tuyaux sans soudure sans soudure, plus fiables en fonctionnement, utilisés dans des endroits inaccessibles pour les réparations. Ils sont fabriqués par pressage, forgeage et laminage. Cependant, le coût de ces produits est d'un ordre de grandeur supérieur à celui de la version suture.
Les fabricants produisent des tuyaux d'un diamètre de 8 à 150 millimètres. L'épaisseur des tuyaux en acier peut être légère, ordinaire et renforcée. L'option la plus courante et la plus intéressante est celle des tuyaux en acier d'une épaisseur de 2,7 millimètres et d'un diamètre de 25 millimètres. De tels paramètres assurent la protection des tuyaux contre la rupture.