Защитният механизъм: бариерна и жертвена защита
Галванизираната стомана не е водонепроницаема в абсолютния, непроницаем смисъл, но е изключително устойчива на вода и при повечето експлоатационни условия осигурява отлична защита срещу корозията, предизвикана от влага. Процесът на галванизиране — обикновено чрез потапяне в течно цинк — нанася слой метален цинк върху стоманената основа. Този цинков слой осигурява двойна защитна функция. Първо, той действа като физически барие, който изолира основната стомана от вода, кислород и електролити. Второ, и по-важно, цинкът е електрохимически по-активен (по-малко благороден) от желязото. Ако покритието е надраскано или прерязано, като се оголи стоманата, заобикалящият цинк се корозира предимно в процес, известен като жертвена или катодна защита. Това свойство на „самолекуване“ означава, че дори малки повредени участъци не водят незабавно до ръждавяване на стоманата. Въпреки това терминът „водонепроницаем“ подразбира пълна и постоянна непроницаемост. Макар неповреденото и непокътнато галванизирано покритие да противостои ефективно на проникването на вода и влагата, то не представлява херметичен затвор. С течение на десетилетия под въздействието на околната среда цинковият слой бавно се окислява и в крайна сметка се разрушава, след което стоманата става уязвима към ръжда.
Ограничения на галванизираната стомана в агресивни среди
Въпреки че галванизираната стомана се проявява отлично в много външни приложения, тя не е подходяща за всички влажни или потопени условия. В неутрална или слабо алкална вода (pH 6–12) цинковото покритие образува стабилен и добре адхезиран слой от цинков хидроксид и основен цинков карбонат, който допълнително забавя корозията. Високо киселинните или алкалните среди (pH под 5 или над 12), обаче, водят до бързо разтваряне на цинковия слой. Например, галванизираната стомана не се препоръчва за транспортиране на кисели промишлени отпадъчни води или за съхранение на кисели химикали. В морски среди с висока концентрация на хлориди цинковото покритие може да бъде атакувано от хлоридите, което води до ускорена корозия с темп от 2–5 микрона годишно. Освен това, ако стоманата е в постоянно съприкосновение със застояла вода или почва без дренаж, цинковият слой може да пострада от т.нар. „бяла ръжда“ — обемист, прашовиден корозионен продукт, който в началото не е вреден, но в крайна сметка може да компрометира покритието. По същия начин галванизираната стомана не трябва да се използва там, където ще е в директен контакт с мед, латун или неръждаема стомана при влажни условия, тъй като галваничната двойка ще предизвика бърза жертвенна корозия на цинка.
Правилно прилагане и поддръжка за дълготрайна водонепроницаемост
За максимизиране на водонепроницаемостта на оцинкованата стомана са от съществено значение правилното проектиране, обработка и поддръжка. За външни конструкции като огради, предавателни кули и покриви горещото потапяне в цинк осигурява дебел, металически свързан слой (обикновено 45–200 микрона), който може да издържи 20–50 години при атмосферни условия. За компоненти, които се излагат на потапяне, например вътрешността на резервоари за вода или морски пилони, се препоръчва по-дебел слой (до 300 микрона) или допълнителни защитни слоеве (боя или епоксидно покритие). По време на производството всички заварки и рязания трябва да се последват от нанасяне на цинко-съдържаща коригираща боя, за да се възстанови защитата върху голите ръбове. Редовната инспекция за драскотини, бяла ръжда или намаляване на дебелината на покритието позволява ранно отстраняване на дефектите — обикновено чрез почистване и нанасяне на спрей за студено оцинковане. При нормални условия на излагане оцинкованата стомана е ефективно водонепроницаема в продължение на десетилетия; обаче за приложения, изискващи абсолютна непроницаемост (напр. съхранение на питейна вода при строги здравни стандарти), по-подходящи могат да са неръждаемата стомана или полимерни подслоеве. Следователно оцинкованата стомана най-добре се описва като „високо водонепроницаема с жертвен, самовъзстановяващ се ефект“, а не като универсално водонепроницаема.
