镀锌带管：工艺流程、规格与防锈原理详解

镀锌带管又称预镀锌管（英文为pre galvanized pipe），用肉眼看上去光亮，表面光滑美观。严格来说，它也是一种热镀锌管，只是加工工艺不同。镀锌带管一般是先将裸露的窄带通过连续热镀锌设备镀锌，加工成镀锌带，再将镀锌带焊接成镀锌管。从工艺上看，镀锌带管是在制管前进行镀锌，因此国内多数厂家的镀锌带管壁厚在2.5mm以下。镀锌带方管采用的是镀锌带钢，一般在0.6mm-2mm之间，一次加工成型，规格有20*20-100*100。

镀锌防锈的原理主要有两个：1、通过形成一层锌盐膜，这层膜可以将钢材表面的气体和液体与钢材隔离，从而防止钢材被氧化腐蚀。2、锌是比铁活泼的金属，所以在钢材表面可以形成一个原电池，以锌为阳极，铁为阴极。这种原电池结构可以防止铁被氧化，因为锌会先于铁被氧化，从而保护了铁。所以镀锌防锈的原理既有电化学反应，也有氧化膜的形成。

由于工艺设备的不同，同样的热镀锌工艺，钢管热镀锌和钢带热镀锌所用的设备完全不同，如图1、图2所示。

图1 带钢热镀锌设备

图2 钢管热镀锌设备

带钢热镀锌设备可以比较精准的控制带钢内外表面附着的金属锌量。常见的带钢钢管一般采用40-60g/m2镀锌带钢作为原料，国家标准对热镀锌钢管附着的金属锌要求一般为300g/m2，每平米锌层重量相差近10倍，每克锌的市场价格在2分钱左右，每平米价格相差5-6元。一根100*100*2.0mm，6米长的钢管内外表面总面积为4.8平米，单是每种原材料的价格差额就约为5*4.8=24元。（由于不同工序单位时间产出量不同，加工成本也不同。）含锌量越高，防腐性能越好，价格越贵。

热镀锌钢管用途十分广泛，除用作水、气、油等一般低压流体的输送管线管外，还用作石油工业特别是海上油田的油井管、输油管线，化工焦化设备的油加热器、冷凝器冷却器、煤蒸馏和油交换器管，以及矿山坑道的墩桩、支架等。方形热镀锌钢管主要用于结构，可用于装配式建筑结构、新能源、装饰护栏、畜牧业和农业建设等。钢管在300g/m2以上时防腐期较长，但在不同的环境中有所不同：重工业区为13年，海洋为50年，郊区为104年，城市为30年。如图3所示。

图3 现代农业大棚用热镀锌方管

但在我们的日常生活中，并不是所有的镀锌钢管产品都需要13年甚至更长的防腐要求。例如临时建筑护栏、路牌内架等，工程本身或者制成品的使用年限可能只有3-5年。这种情况下，使用防腐性能高的热镀锌钢管，既浪费资源，又属于过度防腐的行为。而采用锌层较薄的轧焊镀锌带钢制成的钢管，则可以满足这一要求。如图4所示。

图4 临时护栏

因此热镀锌钢管已演变为热镀锌钢管和镀锌带钢管两种标准化产品。

既然根据实际需要镀锌钢管是必不可少的，那为什么我们还说它是一种即将消失的钢管呢？

从产品用途和防腐要求来看，镀锌钢管有很多竞争产品，如表面涂漆、冷镀锌、热镀锌、铝合金钢管等，都可以替代镀锌钢管。但价格是经济指标中最重要的一个维度，正是因为价格的优异和市场的需求，才使得镀锌钢管能够大量存在。如果一种产品逐渐消失，很可能已经出现了价格更低或性能更优的替代品。

1985年日本钢铁研究中心开发出Zn-4.5%Al-0.1%Mg镀层钢板，商品名为SuperZinc。在大气中暴露10个月的实验结果表明，热镀锌镁合金钢板的耐腐蚀性能比普通热镀锌钢板提高一倍以上。

20世纪90年代，日本市场为了更好地保护电池部件，对支架的要求非常严格，既需要高强度，又需要高耐腐蚀性，因此他们开始大力开发Zn-Al-Mg多元合金镀层。日新制钢公司率先开发出Zn-6%Al-3%Mg合金镀层，定名为ZAM，其合金镀层的耐腐蚀性约为纯锌镀层的10倍。鉴于以上优异的耐腐蚀性能，ZAM被誉为21世纪的高耐腐蚀热镀层，在日本同类产品使用量中位居第一，覆盖了日本大部分产品，包括建筑业、机电业、高速公路护栏、汽车业、电力业、日常民用生活等。

2000年，日本新日铁公司开发出Zn-Al-Mg-Si高耐腐蚀镀层钢板，其商品名为Super Dyma。镀层化学成分为Al10%~12%、Mg2%~4%、Si<0.1%，其余为Zn。这种镀层产品的耐腐蚀性能是普通热镀锌镀层的5倍以上。欧洲蒂森、塔塔、奥钢联等也都开发出各自的热镀锌铝镁专利产品。与日本“中铝”主要用于建筑的热镀锌铝镁产品不同，欧洲的锌铝镁镀层成分全部为“低铝”设计，以汽车用钢为主攻方向。

2023年5月，唐山元泰德润钢管有限公司在国内推出Zn-Al-Mg低镀层锌铝镁产品，包括：镀锌锌铝镁带钢、镀锌锌铝镁方矩管、镀锌锌铝镁圆管。采用“低铝低镁”设计，经过长时间的设备调试和改造创新，锌层厚度降低到17-20g/m2。如图5所示。

图5 镀锌锌铝镁方管

经过实验对比，如图6所示。

试验样品经受48小时中性盐雾试验NSS（空气环境2年）后：

低镀层锌铝镁方管产品表面等级：8级：缺陷面积占0.1%~0.5%，外观等级B级，且样品表面有轻微变色；

镀锌方管产品表面等级：1级：缺陷面积占25%~50%，外观I级，试样显示母材腐蚀。

在实际使用测试中，低镀锌铝镁方管在基材力学性能、表面耐腐蚀性能、表面质量、颜色等方面完全可以替代传统镀锌带方管。铝、镁元素的加入，耐腐蚀性能大大提高，是传统镀锌带方管的5-6倍。低铝、低镁含量，表面金属防腐涂层双面仅为17-20g/m2，比传统镀锌带钢低一倍以上，成本更低，价格优势明显。

图6 实验对比

产品一经推出便受到广泛关注，锌铝镁合金的防腐性能在国外市场已得到广泛验证，但国内市场了解程度尚低，国内尚无长期使用有实际防腐效果的案例，镀锌铝镁钢管“中铝”产品替代热镀锌钢管的过程并不顺利，大部分对高年限防腐要求的工程项目都持观望态度。镀锌带钢管则不同，较短的防腐期让工程材料变更具有更大的灵活性，且应用终端的使用更倾向于与日常生活相关，价格也较低，产品防腐性能是传统镀锌带钢管的5倍，而“低铝薄涂层”的锌铝镁钢管自然也逐渐被市场淘汰。

仅2023年10月份，全国34个省级行政区中就有15个以上使用唐山元泰德润钢管有限公司生产的“低铝薄镀层”锌铝镁钢管，且产量逐月递增，多年来在生活中随处可见的传统镀锌钢管或将慢慢退出历史舞台。

唐山元泰德润钢管有限公司成立于2015年8月27日，注册资本6亿元人民币，公司位于河北省唐山市，经营范围包括钢管加工制造、金属材料批发零售、金属表面热处理等。2023年5月正式投产，占地约500亩，员工1000人，设计产能约500万吨。产品包括：锌铝镁钢带、锌铝镁钢管、光伏用锌铝镁支架、焊管、热镀锌焊管、方矩形管、热镀锌方矩形管等。

1、冷轧钢卷是带钢经冷轧而成的卷曲钢板，具有良好的力学性能和加工性能，广泛应用于建筑、机械、汽车、船舶、家电等领域。材质：冷轧钢卷材质有低碳钢、中碳钢、高碳钢，表面光滑平整，无缺陷。

2、锌铝镁钢卷是一种镀层钢板，是在钢基体表面热镀一层锌、铝、镁合金层而制成的。锌铝镁合金层厚度一般为20-300g/m2，具有良好的耐腐蚀性、耐久性和美观性。锌铝镁钢卷广泛应用于建筑、家电、汽车等领域，可替代传统的热镀锌钢卷。

3、锌铝镁钢管是采用热镀锌铝镁合金工艺制成的钢管，锌层厚度一般为275g/m2，耐腐蚀性能优良，强度高，延展性好。与镀锌钢管相比，锌铝镁钢管耐腐蚀性能更加优越，用途更加广泛，广泛应用于各种需要耐腐蚀的领域。

4、锌铝镁光伏支架是用于安装和支撑太阳能电池板的专用支架，是光伏电站的重要组成部分，具有将光伏组件固定在屋顶、地面、水面等各种光伏电站应用场景上的作用，可以使光伏电站稳定运行25年。光伏支架主要由锌铝镁制成的U型钢或C型钢及配套的连接配件组成，具有搬运组装方便、维护方便、使用寿命长、经济成本低等优点，可以轻松搬运和组装，有助于减少人工和运输成本。同时它的耐腐蚀性能也很强，可以更好地保护太阳能电池板，提高光伏电站的运行效率和稳定性。

5、镀锌锌铝镁方管采用低镀锌铝镁钢带为原料，经过剪切、轧制、焊接、补锌、钝化、切割、包装等工序加工而成。元泰德润生产镀锌方管是在原有镀锌钢带工艺的基础上，经过研发、设计、调试、测试，添加铝镁合金钢带为原料，该产品比传统镀锌方管具有更好的耐腐蚀性能，由于原材料经过冷轧成型，具有美观度高、力学性能好等优点，广泛应用于土木建筑、交通运输、装饰护栏等领域。

6、直缝焊管、热镀锌直缝焊管是用钢板或钢带卷边成型后焊接制成的钢管，一般定尺6米。直缝焊管外径从DN15（4寸管）到DN200（8寸管）。焊接钢管广泛应用于各类工程项目，如水电站、市政工程排水管、饮用水输送、结构用途等。

7、方管是一种方形、矩形的冷弯型钢，主要用来制作各种结构件和承重件，通过带钢卷曲、焊接、酸洗、定径等工序制成。方管的截面形状一般为方形、矩形，尺寸范围为20mm~1000mm，壁厚为0.6mm~50mm。主要用于制作各种结构件和承重件，如建筑结构、桥梁、车辆、船舶、机器等。由于方管截面形状和尺寸的多样性，方管可以适应各种不同的应用场景，具有重量轻、强度高、截面性能好、耐腐蚀、施工方便等优点。热镀锌方管是经过热镀锌处理的方形、矩形钢管，具有良好的耐腐蚀性和美观性，广泛应用于建筑、交通运输、机械等领域。热镀锌方管具有以下优点：耐腐蚀性强：由于表面镀有一层锌，能有效防止钢管表面的氧化和腐蚀。美观性高：热镀锌方管表面光滑、平整，能大大提高建筑物、机械设备的整体美观度。力学性能好：热镀锌方管的力学性能高，能满足不同领域的使用要求。应用范围广：热镀锌方管广泛应用于建筑、交通、机械等领域，如建筑幕墙、护栏、高速公路护栏、桥梁、车库等。

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