مقایسه لوله گالوانیزه گرم و سرد؛ کدام برای تأسیسات بهتر است؟

زنگ‌زدگی و خوردگی، دشمنان اصلی لوله‌های فولادی در هر تأسیساتی هستند. خوشبختانه، پوشش گالوانیزه به عنوان یک سپر محافظ، این مشکل را حل کرده است. اما وقتی برای پروژه خود به دنبال لوله گالوانیزه می‌گردید، با یک دوراهی کلیدی مواجه می‌شوید: گالوانیزه گرم یا سرد؟ شاید در نگاه اول این دو شبیه به هم به نظر برسند، اما تفاوت‌های آن‌ها از زمین تا آسمان است. این دو روش نه تنها در فرآیند تولید، بلکه در ضخامت پوشش، طول عمر، قیمت و حتی ظاهر نهایی تفاوت‌های اساسی دارند. انتخاب اشتباه می‌تواند به معنای هزینه‌های اضافی، تعمیرات زودرس و کاهش عمر مفید تأسیسات شما باشد. در این مقاله مجله زرین فولاد، به طور کامل به مقایسه جنبه‌های فنی این دو نوع لوله می‌پردازیم تا به شما کمک کنیم هوشمندانه‌ترین تصمیم را برای پروژه خود بگیرید.

معرفی لوله گالوانیزه

از آغاز تمدن بشری، لوله‌ها به ‌عنوان یک ابزار کلیدی در انتقال آب در شهرهای کهن مورد استفاده قرار گرفته‌اند و می‌توان گفت این قطعات، رگ‌های حیاتی تمدن‌ها بوده‌اند. لوله گالوانیزه هم در دنیای مدرن این نقش را ادامه داده و تاثیر مهمی در توسعه زیرساخت‌ها و پیشرفت تکنولوژی داشته است. اهمیت فرآیند گالوانیزاسیون را با نگاهی به میزان فروش پروفیل گالوانیزه و لوله گالوانیزه، که بخش بزرگی از بازار فولاد ا تشکیل می دهد، به خوبی مشاهده خواهید کرد. در گذشته از لوله‌های ساده فولادی یا سربی برای انتقال سیالات استفاده می‌شد، اما این قطعات در زمینه دوام و طول عمر، محدودیت‌های جدی داشتند. ضعف‌های این قطعات باعث شد تا پیشگامان دنیای صنعت به فکر تولید قطعاتی قوی‌تر باشند. در نتیجه، با افزودن ماده‌ای ساده اما موثر به نام زینک (روی – Zn) موفق شدند از نفوذ اکسیژن و رطوبت به سطح فولاد جلوگیری کرده و عمر مفید این قطعات را افزایش دهند.

لوله گالوانیزه گرم چیست؟

لوله گالوانیزه گرم طی فرآیندی به نام Hot-Dip Galvanization تولید می‌شود؛ اصطلاحی انگلیسی که به روش اجرای این فرآیند یعنی غوطه‌وری لوله در حوضچه‌ای از روی (Zinc) مذاب اشاره دارد. دمای این حوضچه معمولا حدود 450 درجه سانتی‌گراد (یا بین 800 تا 900 درجه فارنهایت) است که باعث ایجاد پیوند آلیاژی میان فلز پایه (فولاد یا آهن) و روی می‌شود. البته پیش از ورود لوله به حمام مذاب، مراحل آماده‌سازی آن (چربی‌زدایی، زنگ‌زدایی و شست‌وشو با مواد شیمیایی اسیدی) انجام شده و سپس لوله‌ها وارد حوضچه می‌شوند.

غوطه‌وری کامل لوله در فلز مذاب یکی از مزایای کلیدی روش گالوانیزه گرم است، چرا که هم پوششی یکدست و یکنواخت با چسبندگی بالا ایجاد می‌کند، و هم تمام خراش‌ها یا ناهمواری‌های سطحی را نیز به‌ خوبی می‌پوشاند. در این روش، واکنشی میان اکسیژن و زینک رخ می‌دهد که منجر به تشکیل کربنات روی (Zinc Carbonate) می‌شود. کربنات روی در اثر واکنش اکسید روی (ZnO) با دی‌اکسید کربن (CO₂) موجود در هوا تشکیل شده و ظاهر خاکستری ‌رنگ دارد.

لوله گالوانیزه سرد چیست؟

لوله گالوانیزه سرد با فرآیند Cold Galvanizing و برخلاف روش گرم که در آن قطعه در حمام روی مذاب قرار می‌گیرد، در دمای محیط و با روش‌های فیزیکی و الکتروشیمیایی انجام می‌شود. در این فرآیند که به شیوه الکترولیز (Electro-Galvanizing) انجام می‌گردد، لوله‌ها درون محلول نمک قرار گرفته و جریان الکتریکی از آند یا قطب منفی (روی) به سمت کاتد یا قطب مثبت (فلز پایه) حرکت می‌کند. در نهایت هم یک لایه نازک زینک از طریق جریان الکتریسیته بر سطح لوله رسوب می‌کند که نازکی لایه زینک در این نوع لوله، موجب کاهش قیمت گالوانیزه سرد می‌شود.

تفاوت لوله گالوانیزه سرد و گرم

در تفاوت بین لوله گالوانیزه سرد و گرم، اولین و مهمترین نکته‌ای که اغلب افراد به آن توجه می‌کنند، ضخامت لایه زینک بر سطح لوله است. البته تفاوت‌های این دو نوع لوله از نظر قیمت، طول عمر، کاربرد و جلوه‌ ظاهری نیز قابل بررسی هستند که در ادامه آن‌ها را شرح می‌دهیم:

• ضخامت: لایه‌ روی در لوله‌های گالوانیزه گرم معمولا ضخامتی بین 50 تا 100 میکرون دارد. البته ضخامت گالوانیزه گرم در موارد خاص ممکن است تا 120 میکرون نیز برسد. در مقابل، لایه‌ روی در لوله‌های گالوانیزه سرد کمتر از 10 میکرون ضخامت دارد که گاهی این مقدار به 12 یا حتی 15 میکرون هم می‌رسد.
• روش تولید: در روش گالوانیزه گرم، لوله‌ها در حوضچه‌ای از روی مذاب قرار می‌گیرند، در دمای 450 درجه سانتی‌گراد و از طریق ایجاد یک پیوند متالورژیکی، لایه زینک بر سطح قطعه قرار می‌گیرد. گالوانیزاسیون سرد اما در دمای محیط و به روش الکترولیز یا از طریق پاشش (اسپری) قابل انجام است.
• طول عمر: طول عمر لوله‌های گالوانیزه مستقیما به شرایط محیطی بستگی دارد. در یک محیط استاندارد و خشک، لوله گرم می‌تواند ۲۰ تا ۳۰ سال دوام بیاورد، در حالی که عمر مفید لوله سرد در بهترین حالت به حدود ۱۰ سال می‌رسد. با این حال، این اعداد در محیط‌های خورنده، صنعتی یا ساحلی به دلیل فرسایش سریع‌تر پوشش روی، به شکل قابل توجهی کاهش پیدا می‌کنند.
• مقاومت در برابر خوردگی: لوله‌های گرم، برخلاف لوله‌های سرد، در محیط‌ مرطوب مقاومت بالاتری در برابر خوردگی از خود نشان می‌دهند. با توجه به همین مسئله، هنگام خرید لوله داربست اصفهان برای پروژه‌هایی در شرایط محیطی خشک و کنترل‌شده، می‌توان لوله‌های سرد را بدون نگرانی بکار گرفت.
• کاربرد: لوله‌های گرم در هر ابعادی، انتخابی مناسب برای شرایط محیطی سخت و فشار بالا (مثلا در خطوط انتقال سیالات) به شمار می‌روند. به همین دلیل از این نوع لوله‌ها در ساخت گاردریل، تیرهای برق و سایر سازه‌هایی که در معرض عوامل محیطی قرار دارند استفاده می‌شود. لوله‌های گالوانیزه سرد در کاربردهای داخلی اعم از تاسیسات ساختمانی، مانند لوله خم سرد برای عبور سیم برق از مصالح، عملکرد خوبی دارند.
• قیمت: لوله‌های گالوانیزه گرم فرآیند تولید پرهزینه‌تری دارند و در نتیجه قیمت نهایی آن‌ها نیز بالاتر است؛ اما در بلندمدت، با توجه به طول عمر و کیفیت بالاتر، ارزشی متناسب با هزینه پرداخت‌شده را ارائه خواهند داد.

جدول مقایسه کامل لوله گالوانیزه گرم و سرد

در ادامه، مهم‌ترین تفاوت‌های لوله گالوانیزه گرم و سرد را به طور خلاصه مرور می‌کنیم:

ویژگی	لوله گالوانیزه گرم (Hot-Dip Galvanization)	لوله گالوانیزه سرد (Electro-Galvanizing)
روش تولید	غوطه‌ور کردن لوله در حمام روی مذاب (حدود ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد)	استفاده از روش الکترولیز برای رسوب دادن لایه‌ای از روی بر سطح لوله در دمای محیط
ضخامت پوشش	ضخیم‌تر	نازک‌تر
مقاومت	مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی، مناسب برای محیط‌های مرطوب و خشن	مقاومت کمتر، مناسب برای محیط‌های داخلی و خشک
طول عمر	بسیار طولانی	کوتاه‌تر
شکل ظاهری	سطحی مات، کدر و نسبتا ناهموار	سطحی براق، صاف و یکنواخت
قیمت	گران‌تر به دلیل فرآیند تولید پیچیده‌تر و استفاده از روی بیشتر	ارزان‌تر به دلیل لایه نازک‌تر و فرآیند ساده‌تر
کاربرد	سازه‌های خارجی، دکل‌های برق، گاردریل‌ها و تأسیساتی که در معرض عوامل محیطی هستند	مصارف داخلی، قطعات خودرو، پیچ و مهره و لوله‌هایی که جنبه تزئینی دارند

به طور خلاصه، انتخاب بین این دو نوع لوله کاملا به کاربرد، بودجه و شرایط محیطی پروژه شما بستگی دارد. برای پروژه‌هایی که دوام و مقاومت بالا در اولویت است، گالوانیزه گرم انتخاب بهتری است، در حالی که برای مصارف داخلی با حساسیت کمتر و ظاهر زیباتر، گالوانیزه سرد گزینه‌ای اقتصادی و مناسب به شمار می‌رود.

روش تشخیص لوله گالوانیزه سرد و گرم

برای تشخیص لوله گالوانیزه سرد و گرم باید یکی از تفاوت‌های مهم این دو نوع لوله را در نظر گرفت؛ یعنی جلوه‌ ظاهری آن‌ها. لوله‌های گالوانیزه گرم دارای سطحی مات (بافتی خشن‌تر) و نسبتا ناهموار هستند. از سویی لوله گالوانیزه سرد صنعتی به دلیل نازک‌تر بودن لایه‌ی زینک، سطحی براق‌تر، یکنواخت‌تر و صاف‌تر دارد؛ به همین دلیل در بسیاری از پروژه‌های دکوراتیو نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته برای تشخیص‌های فنی و دقیق در پروژه‌های حساس، از روش‌های آزمایشگاهی مانند ضخامت‌سنجی لایه روی با دستگاه‌های مغناطیسی یا تست‌های شیمیایی نیز استفاده می‌شود که ضخامت پوشش را به طور قطعی مشخص می‌کنند.

کدام را انتخاب کنیم؟ لوله گالوانیزه سرد یا گرم

برای انتخاب بین لوله گالوانیزه سرد و گرم، دانستن ویژگی‌ها و محدودیت‌های هر دو مورد کاملا الزامی است زیرا باید آن‌ها را با نیازهای پروژه مطابقت داد. با توجه به اینکه هر دو گزینه می‌توانند در تاسیسات مورد استفاده قرار گیرند، لازم است عوامل مهمی مانند کنترل هزینه‌ها، شرایط محیطی (از نظر رطوبت یا خشکی) و طول عمر هر مدل را در تصمیم‌گیری خود لحاظ کنید. به هر حال، لوله‌های گرم برای به‌کارگیری در تاسیسات، که به صورت دائمی نصب می‌شوند، به دلیل طول عمر طولانی، در اکثر شرایط گزینه‌ای مناسب‌تر به شمار می‌روند.

لوله‌های گالوانیزه گرم به‌دلیل ضخامت بیشتر لایه زینک، مقاومت بالاتری در برابر خوردگی و شرایط محیطی دارند. با این حال، لوله‌های گالوانیزه سرد نیز می‌توانند با استفاده از پشم شیشه به‌عنوان عایق حرارتی، در برابر تغییرات دمایی محافظت شوند و عملکرد مناسبی در تاسیسات ارائه دهند، هرچند این عایق‌بندی تأثیری بر مقاومت در برابر خوردگی ندارد.

محصولات گالوانیزه؛ نگین مقاوم در دنیای فولاد

در این مقاله سعی کردیم توضیح دهیم که هر مدل لوله گالوانیزه، کاربردهای خاص خود را دارد و حساسیت در انتخاب آن به تفاوت در خواص فیزیکی و شیمیایی هر کدام بازمی‌گردد. عوامل متعددی مانند قیمت، ابعاد و میزان مقاومت لوله در این تصمیم موثرند. در این میان، هر فرد باید بتواند با مناسب‌ترین هزینه، بالاترین کیفیت را برای پروژه خود به ‌دست آورد. به طور مثال قیمت لوله گالوانیزه گرم سبک، به ‌عنوان گزینه‌ای مقرون ‌به ‌صرفه‌تر نسبت به سایر لوله‌ها، برای پروژه‌هایی که به دنبال تعادل بین کیفیت و هزینه هستند بسیار مناسب است. در نهایت اما هر انتخاب باید بر اساس نظرات علمی متخصصان این حوزه و استانداردهای ساخت و ساز صورت گیرد تا بهترین نتیجه حاصل گردد.