镀锌聚氨酯保温管的相关知识探讨专题

供热行业的发展，推动了各类型产品的进步，随着使用空间的复杂性和多元化，管廊和架空等环境，对于保温管的露天使用需求不断增加，而传统的地埋式保温管因其在PE外护耐紫外能力差等问题，并不适于在露天环境下使用，于是以镀锌钢板为外护的镀锌架空保温管得到了更广泛的运用。

该产品使用镀锌钢板经卷管机制成镀锌管替代PE外护管，以镀锌钢板的耐锈蚀、抗氧化、耐紫外线辐射等的特点，结合镀锌保护管同聚氨酯保温层以及内工作钢管为一体式的优点，适应了露天使用的要求，同时具备PE外护式和保温后包裹镀锌白铁式保温管不可替代的优势。

但是使用镀锌钢板也并不是没有腐蚀或其他的风险，同时鉴于镀锌钢板在牌号、质量、标准等方面的复杂性，也需要对于镀锌钢板进行深入的研究，进而进行科学的规范化管理。

该产品相比于传统式埋地式PE外护保温管主要区别就是外护层的镀锌钢板，镀锌钢板的选用是该产品的核心所在，而目前行业内对于该问题的研究不多，使用乱象较多，因此本文的重点对于镀锌钢板的使用提出一些中肯的看法。

一、镀锌钢板同样面临腐蚀问题

使用镀锌钢板，有可能会被其外表白亮、均一的状态所影响，认为其不会产生锈蚀问题，或者对于该问题重视程度不足，事实上镀锌钢板的表面如果不进行相应处理，也是会产生锈蚀，且锈蚀后不但影响美观，也影响到对于钢基体的保护。镀锌板锈蚀后将形成白锈，其形貌如图所示。

镀锌钢板白锈形貌

● 镀锌板的耐蚀机理

金属在特定环境下都会产生腐蚀现象，锌锌板之所以耐腐蚀其主要原因就是相比于钢铁，锌的标准电极电位要更低，因此在相同条件下，锌更不容易腐蚀，因此利用锌层来对钢铁基体进行保护。但其使用过程中还是会发生腐蚀的，热博rb88体育官网要客观的看待该问题，并突出其优点，不能盲目的认为镀锌板就没有腐蚀风险。

● 镀锌层对钢基体的保护作用

Step1:在表面的锌层还完整的情况下，锌层抵御外界侵蚀，对钢材进行物理保护。但锌层本身被大气腐蚀。如图所示。

锌层对钢板物理防护

Step2:随着纯锌层的不断腐蚀，合金层也将局部暴露在大气中，锌层和纯锌层还可以起到物理保护作用，而且由于电极电位的不同，纯锌层对合金层提供阳极保护而优先腐蚀，即锌层不断消耗，而保护合金层完好不发生腐蚀，这样就极大的延长了腐蚀穿透的时间。如图所示。

锌层对锌铁合金层的牺牲阳极保护

Step3:纯锌层大量腐蚀，但其牺牲自己最终保护了合金层的完整，之后合金层对钢材提供物理保护，发生的腐蚀是Zn-Fe合金层在大气中的腐蚀。如图所示。

锌铁合金层物理保护

Step4:合金层的不断腐蚀后，镀层出现破损，钢板基体局部裸露于大气中，由于Zn、Fe和Zn-Fe合金的电极电位分别为-0.762v、-0.439v和-0.59~-0.66v，所以发生的腐蚀是Zn的电化学腐蚀，锌将对钢基体继续提供阳极保护。如图所示。

锌对铁钢基体的牺牲阳极保护

Step5:纯锌层完全腐蚀，钢铁有部分裸露在大气中，合金层未完成腐蚀掉，将对钢铁进行阳极保护。如图所示。

锌铁合金层对钢基体的牺牲阳极保护

Step6:全部镀层消耗完毕，钢铁基体开始腐蚀。如图所示。

铁基体的腐蚀开始

可见，锌层在对钢铁基体的保护过程中，是以牺牲锌的方式来保护钢铁，在干燥状态时，由于锌的性能较活泼，将生成ZnO，在潮湿的大气中，镀锌层表面存在水膜，将发生有氧参与的电化学腐蚀。锌的表面会生成由ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3组成的锈层（俗称白锈）。尽管腐蚀较慢，但外观会产生很大变化，影响美观预期，从长远角度锌层也将腐蚀完毕，最终将导致钢铁的腐蚀。

在实际应用过程中，一般采用增加锌层厚度、在锌层表面涂装保护层（如钝化、磷化）或增加涂料涂层的方式进行对于锌层的保护和增强耐久而久性。

热博rb88体育官网建议，需要考虑锌层的腐蚀过程，并有针对性的进行锌层厚度控制和表面加工处理。

二、镀锌钢板的锌层厚度需要合理选择

● 锌层的厚度（重量）的意义

所谓锌层厚度，指的是每平方米的镀层总重量（含上下表面），一般标准及钢铁行业使用的锌层重量包括：275g/m2、220g/m2、180g/m2、120g/m2、80g/m2等。

该指标是最为关键的要素之一，足够的锌层重量才能延缓腐蚀过程，保护内部的钢铁基体不受伤害，尽而不致使聚氨酯保温层暴露在外，使保温管作用丧失。

● 锌层厚度的选用

一般情况下可以选用《锌和钢在不同大气中的重量损失表》，如表1所示来估计锌层的使用年限，对于锌层重量的选用做参考。按照大气类型即使用区域的不同，在30年保温管的标准寿命条件下，锌层的选用应该至少大于275g/m2。因此需引起关注，也可以根据实际设计情况进行考虑。

表1 锌和钢在不同大气中的重量损失表