Đường ống phun lửa bằng thép mạ kẽm

Đường ống phun lửa bằng thép mạ kẽm (Cho bốn ống): Hướng dẫn toàn diện

Hiểu ống nước phun thép mạ kẽm: Thành phần và sản xuất

Ống phun lửa bằng thép mạ kẽm, thường được gọi là GI (Sắt mạ kẽm) ống lửa, là các ống thép carbon được phủ một lớp kẽm để tăng cường sự ăn mòn điện trở, được thiết kế dành riêng cho các hệ thống phòng cháy chữa cháy như ướt, khô, Phương hiệu, và hệ thống phun nước Deluge. ASTM A795, một tiêu chuẩn quan trọng cho các đường ống này, Chỉ định cả hàn màu đen và nhúng nóng (MÌN) và ống thép liền mạch cho các ứng dụng chữa cháy, Có sẵn ở Lớp A và B, với lớp B là phổ biến hơn do điều trị nhiệt sau khi hàn bắt buộc (Tối thiểu 1000 ° F hoặc 540 ° C). Quá trình mạ điện liên quan đến việc nhúng ống thép vào kẽm nóng chảy, tạo ra một lớp phủ bảo vệ ít nhất 1.5 oz/ft² (0.46 kg/m2), che chắn đường ống khỏi rỉ sét trong môi trường ẩm ướt, Per ASTM A795 yêu cầu. Những đường ống này, thường được sơn màu đỏ (RAL3000) Để nhận dạng, rất quan trọng trong $70 Thị trường phòng cháy chữa cháy toàn cầu tỷ, vì 2024 Báo cáo Ibisworld.

Ống thép mạ kẽm là một ống thép hàn với lớp phủ kẽm nóng hoặc mạ điện trên bề mặt. Mạ kẽm có thể làm tăng khả năng chống ăn mòn của ống thép và kéo dài tuổi thọ dịch vụ của nó. Ống mạ kẽm có nhiều mục đích sử dụng. Ngoài việc được sử dụng cho các đường ống cho các chất lỏng áp suất thấp nói chung như nước, khí, và dầu, Nó cũng được sử dụng như một đường ống trong ngành dầu khí, đặc biệt là trong các mỏ dầu ngoài khơi, Dầu giếng ống, Đường ống dẫn dầu, Thiết bị COKING HÓA CHẤT, Máy sưởi dầu, Máy làm mát ngưng tụ, ống trao đổi dầu chưng cất than, và cọc bến tàu, hố của tôi, Hỗ trợ khung và các đường ống khác. Độ dày, chiều rộng, chiều dài, TỪ, tiêu chuẩn, vật chất, vv. Tất cả có thể được tùy chỉnh.

Thành phần của ống lửa GI bao gồm carbon (tối đa 0.25% cho lớp b), mangan, phốt pho, lưu huỳnh, và silicon, đảm bảo sức mạnh và độ bền. Quá trình sản xuất ERW bắt đầu với các dải thép chất lượng cao, hình thành lạnh thành hình trụ, và được hàn bằng cách sử dụng hệ thống sưởi điện có tần số cao. Các đường hàn được xử lý nhiệt để loại bỏ martensite giòn, đảm bảo độ dẻo, và đèn flash hàn bên trong được loại bỏ cho dòng nước mịn. Ống từ NPS ½ inch đến 10 inch, với độ dày của tường trong lịch trình 10, 30, và 40, Cân bằng sức mạnh và trọng lượng. Ví dụ, Lịch trình NPS 4 inch 10 ống có độ dày tường của 0.120 inch, Thích hợp cho các nhánh phun nước áp suất thấp, trong khi lịch trình 40 (0.237 inch) Xử lý nguồn lửa áp suất cao.

Đảm bảo chất lượng là nghiêm ngặt. ASTM A795 bắt buộc thử nghiệm thủy tĩnh (tối đa 1000 psi dựa trên kích thước), Thử nghiệm điện không phá hủy (NDT) như dòng điện xoáy để phát hiện lỗ hổng hàn, và các bài kiểm tra làm phẳng để xác minh âm thanh hàn. Các nhà sản xuất như ABTER Steel Company, được trích dẫn trong các nguồn công nghiệp, đạt được chứng nhận UL và FM, Đảm bảo tuân thủ NFPA 13 Tiêu chuẩn cho hệ thống phun nước. Sử dụng mạ điện trong nhà của Wheatland 99.995% kẽm tinh khiết, Tránh Dross hoặc mảnh vụn, Trong khi quá trình thổi hơi nóng của họ đảm bảo nội thất mượt mà, giảm rủi ro ăn mòn. Lớp phủ kẽm cung cấp bảo vệ điện, nơi kẽm tự hy sinh để bảo vệ thép, kéo dài cuộc sống ống bằng cách 30-50 nhiều năm trong các hệ thống ướt, vì 2024 Tạp chí Kỹ thuật Vật liệu học.

Bảng dưới đây phác thảo các thuộc tính ống lửa GI:

Đường ống chữa cháy, mạ kẽm và thử nghiệm mạnh mẽ làm cho chúng đáng tin cậy để phòng cháy chữa cháy, mặc dù hiệu suất của chúng trong các hệ thống cụ thể đòi hỏi phải xem xét cẩn thận, Như đã thảo luận tiếp theo.

---

Các ứng dụng và hiệu suất trong hệ thống phun nước lửa

Ống phun lửa bằng thép mạ kẽm (Cho bốn ống) là không thể thiếu đối với các hệ thống phòng cháy chữa cháy, cung cấp nước hoặc chất ức chế trong ướt, khô, Phương hiệu, và các thiết lập Deluge cho thương mại, công nghiệp, và các tòa nhà dân cư. Hệ thống ướt, chứa đầy nước, là phổ biến trong văn phòng và nhà, trong khi các hệ thống khô và trước mắt, Áp suất bằng không khí hoặc nitơ, phù hợp với kho hoặc trung tâm dữ liệu không được sử dụng. Hệ thống Deluge, được sử dụng ở các khu vực nguy hiểm cao như cây hóa chất, dựa vào vòi phun mở để phân phối nước nhanh. ASTM A795 GI PIPES, với lớp phủ kẽm chống ăn mòn của chúng, được phép trong cả hệ thống ướt và khô, mỗi NFPA 13, Nhưng hiệu suất của chúng thay đổi theo ứng dụng.

Trong các hệ thống ướt, Ống gi excel do lớp phủ kẽm của chúng, chống lại rỉ sét vì tiếp xúc với nước liên tục. A 2024 Tạp chí Kỹ thuật đường ống Nghiên cứu cho thấy các đường ống mạ kẽm trong các hệ thống ướt kéo dài 15-20% dài hơn ống thép đen, giảm chi phí bảo trì. Sức mạnh kéo của họ (≥60.000 psi cho lớp B) đảm bảo họ chịu được áp lực lên đến 300 psi, Điển hình trong vụ cháy chính, trong khi lịch trình 10 ống (những bức tường nhẹ hơn) Tối ưu hóa thủy lực cho các nhánh phun nước, cung cấp dòng chảy lên đến 500 gallon mỗi phút cho ống NPS 6 inch. Ren, rãnh, hoặc kết nối mặt bích tăng cường tính linh hoạt cài đặt, với các kết nối có rãnh hỗ trợ áp lực lên đến 2.5 MPA cho NPS250 mm, mỗi tiêu chuẩn ngành.

Tuy nhiên, trong các hệ thống khô và trước mắt, Đường ống GI đối mặt với những thách thức. Bể nước bị mắc kẹt, kết hợp với oxy trong không khí nén, tăng tốc ăn mòn kẽm, dẫn đến rò rỉ lỗ kim trong 2-3 năm, vì 2018 Báo cáo tuổi phun nước. A 2016 Tạp chí về sự suy thoái vật liệu Nghiên cứu lưu ý rằng các đường ống mạ kẽm được ăn mòn 50% nhanh hơn thép đen trong những điều kiện này do oxy tấn công lớp kẽm. Để giảm thiểu điều này, FM phê duyệt các máy tạo nitơ, thay thế oxy bằng nitơ trơ (điểm sương < -50° F), Mở rộng cuộc sống đường ống GI cho 150+ năm, so với 9.2 nhiều năm với khí nén. NFPA 13 (2016) Không bắt buộc phải thực hiện các đường ống GI cho các hệ thống khô, và các tiêu chuẩn như UFC 3-600-01 Giới hạn sử dụng của họ cho các hệ thống Deluge hoặc đường ống bên ngoài.

Tham gia phương pháp quan trọng. Kết nối ren phù hợp với các đường ống nhỏ hơn (≤nps 4 ”), Trong khi kết nối có rãnh hoặc mặt bích là lý tưởng cho đường kính lớn hơn (>NPS 4 ”), Đảm bảo hiệu suất không bị rò rỉ. Sơn màu đỏ hoặc lớp phủ epoxy (250-550 Dễ dày) bảo vệ thêm các bề mặt bên ngoài, đặc biệt là trong các thiết lập ngoài trời như cấu trúc đỗ xe, mỗi NFPA 13 khuyến nghị. Bảng dưới đây so sánh các ứng dụng ống GI:

Gi đường ống chống ăn mòn làm cho chúng trở nên lý tưởng cho các hệ thống ướt, Nhưng việc sử dụng nitơ là rất quan trọng đối với các hệ thống khô để đảm bảo tuổi thọ.

---

Những thách thức ăn mòn và chiến lược giảm thiểu

Ăn mòn là mối quan tâm chính đối với các ống phun lửa bằng thép mạ kẽm, vì nó có thể thỏa hiệp độ tin cậy của hệ thống, dẫn đến rò rỉ hoặc tắc nghẽn làm giảm sự ức chế lửa. Lớp phủ kẽm trên đường ống GI hoạt động như một cực dương hy sinh, ăn mòn trước khi thép để ngăn ngừa rỉ sét, một quá trình gọi là bảo vệ điện. Trong các hệ thống ướt, Điều này kéo dài tuổi thọ ống bằng cách 30-50 năm, Khi kẽm tạo thành một lớp cacbonat kẽm bảo vệ khi tiếp xúc với độ ẩm, vì 2024 Tạp chí Khoa học Vật liệu. Tuy nhiên, trong các hệ thống khô và trước mắt, Nước dư và không khí giàu oxy tạo ra một môi trường ăn mòn, tấn công kẽm và gây rò rỉ lỗ kim trong 2-4 năm, vì 2016 Báo cáo ăn mòn ECS. Sự ăn mòn nhanh chóng này phát hành các ion Zn²⁺ vào nước thải, tạo ra một nguy cơ môi trường, vì các cấp thường vượt quá 1000 mg/L, vượt xa giới hạn thành phố của 30 mg/L.

Để giải quyết điều này, Nên nhậm nitơ được khuyến nghị. Nitro Ống nitơ khô (DPNI) Sử dụng máy tạo nitơ được FM phê chuẩn thay thế oxy bằng nitơ, giảm ăn mòn bằng cách phá vỡ tam giác ăn mòn (kim loại, ôxy, độ ẩm). A 2017 Nghiên cứu phun nước A1 cho thấy các ống GI với sự giám sát nitơ kéo dài 162.3 năm, so với 9.2 nhiều năm với khí nén, Cung cấp tiết kiệm chi phí đáng kể. NFPA 13 (2016) và UFC 3-600-01 không khuyến khích các ống GI trong hệ thống khô trừ khi sử dụng nitơ, ủng hộ thép đen cho tốc độ ăn mòn thấp hơn trong những điều kiện này. Cho các hệ thống ướt, Ống sạc trước với nitơ trước khi làm đầy nước giảm thiểu túi oxy, giảm thêm rủi ro ăn mòn.

Lớp phủ tăng cường bảo vệ. Ngoài mạ kẽm, epoxy hoặc fbe (Fusion ngoại quan Epoxy) lớp phủ (250-550 μm) Phá che các bề mặt bên trong và bên ngoài, đặc biệt trong môi trường ẩm hoặc hóa học. Các nhà sản xuất như ống Wheatland sử dụng các quy trình mạ điện nâng cao với 99.995% Kẽm nguyên chất và hơi nước nóng để đảm bảo nội thất không có mảnh vụn, giảm thiểu các điểm khởi đầu ăn mòn. Bảo trì thường xuyên, bao gồm thoát nước bị mắc kẹt trong hệ thống khô và nước thải thử nghiệm cho mức kẽm, là quan trọng. Bảng dưới đây tóm tắt giảm thiểu ăn mòn:

Giảm thiểu thích hợp đảm bảo ống GI vẫn hiệu quả, Nhưng việc sử dụng chúng trong các hệ thống khô đòi hỏi lập kế hoạch cẩn thận để tránh những cạm bẫy ăn mòn.

---

So sánh với các vật liệu ống phun lửa khác

Ống phun lửa bằng thép mạ kẽm (ASTM A795) là một trong một số lựa chọn để phòng cháy chữa cháy, Bên cạnh thép đen, đồng, CPVC, và sắt dễ uốn. Mỗi vật liệu có các thuộc tính duy nhất, chi phí, và sự phù hợp. Ống thép đen, Cũng tuân thủ ASTM A795, thiếu lớp phủ kẽm nhưng được sử dụng rộng rãi do sức mạnh của chúng (≥60.000 psi đến hàng chục) và chi phí thấp hơn ($0.45-0.90 mỗi chân so với. $0.50-1.00 tha thứ). Trong các hệ thống ướt, Thép đen ăn mòn nhanh hơn, Nhưng trong các hệ thống khô, Nó vượt trội so với GI, kéo dài 19.8 nhiều năm với khí nén so với 9.2 tha thứ, vì 2017 Nghiên cứu A1 Sprinkler. Nitơ nhậm chức cân bằng hiệu suất của chúng, làm cho thép đen trở thành lựa chọn hiệu quả về chi phí.

Ống đồng, được biết đến với khả năng chống ăn mòn vượt trội, mượt mà hơn và xử lý nhiệt độ cao, Lý tưởng cho các khu vực có nguy cơ cao. Tuy nhiên, Họ chi phí $2.00-5.00 mỗi chân, giới hạn việc sử dụng của họ đối với các hệ thống nhỏ hơn, vì 2024 Tạp chí Kỹ thuật phòng cháy chữa cháy. Ống CPVC, Nhẹ và chống ăn mòn, có hiệu quả về chi phí ($0.30-0.80 mỗi chân) Đối với các hệ thống dân cư nhưng thiếu khả năng áp lực (175 psi tối đa) cho các ứng dụng quy mô lớn. Ống sắt dẻo, với sức mạnh và tính linh hoạt cao, phù hợp với hệ thống dưới lòng đất hoặc áp suất cao nhưng nặng hơn và đắt hơn ($1.50-3.00 mỗi chân).

Chi phí cân bằng đường ống GI, Độ bền, và chống ăn mòn, đặc biệt là trong các hệ thống ướt hoặc các ứng dụng bên ngoài, mỗi NFPA 13 Hướng dẫn. Kết nối có luồng hoặc có rãnh của chúng phù hợp với các cài đặt đa dạng, Không giống như CPVC, trong đó yêu cầu hàn dung môi. Bảng dưới đây so sánh các vật liệu này:

Đường ống GI cung cấp một linh hoạt, Giải pháp hiệu quả chi phí, Nhưng sự lựa chọn vật chất phụ thuộc vào loại hệ thống và môi trường.

---

Những cân nhắc thực tế để chọn ống lửa GI

Việc chọn ống phun lửa bằng thép mạ kẽm đòi hỏi phải cân bằng hiệu suất, trị giá, và yêu cầu hệ thống. Đầu tiên, Xác minh tuân thủ ASTM A795 và các chứng chỉ như UL/FM, đảm bảo độ tin cậy, Theo tiêu chuẩn của ABTERI. Chọn lịch trình 10 cho các nhánh hoặc lịch trình phun nước 40 Đối với nguồn chính lửa, dựa trên nhu cầu áp lực (tối đa 300 psi). Đối với các hệ thống khô hoặc preaction, Ghép ống GI với máy tạo nitơ để ngăn chặn sự ăn mòn, theo ủy quyền của UFC 3-600-01. Trong các hệ thống ướt, Đảm bảo mạ kẽm thích hợp (≥1,5 oz/ft²) và xem xét lớp phủ epoxy để bảo vệ thêm.

Chi phí là một yếu tố. Cho đường ống ($0.50-1.00 mỗi chân) là 30% đắt hơn thép đen nhưng rẻ hơn đồng hoặc sắt dẻo. Các dự án có ý thức về ngân sách có thể có lợi cho thép đen với sự xâm nhập nitơ. Điều kiện môi trường có vấn đề về vấn đề sử dụng ống GI trong môi trường ẩm hoặc ngoài trời, với sơn màu đỏ hoặc lớp phủ FBE để bảo vệ thêm. Cài đặt dễ dàng, với các kết nối có luồng hoặc có rãnh, phù hợp với các dự án nhịp độ nhanh, mỗi hướng dẫn bằng thép octal. Tham khảo ý kiến ​​các kỹ sư để sắp xếp các thông số kỹ thuật của đường ống với NFPA 13 và mã địa phương.

Bảng dưới đây hướng dẫn lựa chọn:

Lựa chọn thích hợp đảm bảo các ống chữa cháy GI cung cấp phòng chống cháy đáng tin cậy.

---

Ống phun lửa bằng thép mạ kẽm (Cho bốn ống), tuân thủ ASTM A795, là một nền tảng của hệ thống phòng cháy chữa cháy, Cung cấp kháng ăn mòn, sức mạnh, và hiệu quả chi phí. Lớp phủ kẽm của họ vượt trội trong các hệ thống ướt, kéo dài cuộc sống bằng cách 30-50 năm, Nhưng các hệ thống khô đòi hỏi sự cố gắng nitơ để ngăn chặn sự ăn mòn nhanh chóng. So với thép đen, đồng, CPVC, và sắt dễ uốn, Đường ống GI cân bằng độ bền và khả năng chi trả, Làm cho chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng đa dạng. Tiêu chuẩn nghiêm ngặt, chứng nhận, và lớp phủ đảm bảo độ tin cậy, trong khi lựa chọn và bảo trì đúng cách giảm thiểu rủi ro ăn mòn. Bằng cách chọn ống GI được chứng nhận và tuân thủ NFPA 13, Các bên liên quan có thể đảm bảo an toàn, Hệ thống phòng cháy chữa cháy lâu dài.