È possível soldar tubos de aço galvanizado, mas não é possível manter intacto o revestimento de zinco na solda. O calor necessário para fundir o aço destrói o zinco ao redor da junta e também pode danificar o revestimento no interior do tubo. Portanto, para obter um resultado satisfatório, são necessários três elementos: uma solda íntegra, o controle eficaz dos fumos de soldagem e a restauração da proteção contra corrosão em todas as áreas afetadas pelo dano ao revestimento.

Se o tubo precisar manter um acabamento galvanizado contínuo, considere uma conexão mecânica aprovada ou solde o conjunto antes da galvanização. Em um conjunto galvanizado existente, a questão prática é como limitar os danos ao revestimento e repará-lo adequadamente em seguida.

Por que a soldagem danifica o revestimento galvanizado

A galvanização protege o aço com uma camada de zinco que atua tanto como barreira física quanto como proteção sacrificial. O zinco ao redor de uma pequena área exposta pode corroer preferencialmente, ajudando a proteger o aço subjacente. Essa proteção tem limites: ela não significa que seja aceitável deixar sem revestimento uma ampla área danificada pelo calor da soldagem.

O zinco se funde e vaporiza a temperaturas inferiores às necessárias para fundir o aço. Durante a soldagem, o zinco próximo ao arco é consumido, enquanto o revestimento mais distante pode formar bolhas, se soltar ou perder aderência. A área afetada pode se estender além do cordão de solda visível.

O zinco que permanece próximo à poça de fusão também pode causar problemas. O vapor que escapa através do metal de solda pode contribuir para a porosidade, os respingos e a instabilidade do arco. Mesmo um cordão aparentemente liso ainda pode conter defeitos. Aumentar o calor para forçar a solda através do revestimento geralmente aumenta a perda de revestimento e a geração de fumos.

O objetivo é realizar uma preparação controlada e seguir um procedimento de soldagem adequado. Tentar preservar o zinco diretamente sob a solda prejudica a qualidade da soldagem.

Decida se a soldagem é adequada antes de preparar o tubo

Comece identificando a função do tubo. Um corrimão, um contraventamento estrutural, uma tubulação de água e um sistema pressurizado têm requisitos de junta diferentes. Diâmetros externos semelhantes não tornam intercambiáveis os materiais nem os procedimentos de soldagem.

Confirme o grau do aço, a espessura da parede, a configuração da junta, as condições de serviço e os requisitos de fabricação aplicáveis. A galvanização descreve o acabamento protetor; ela não identifica o aço subjacente nem determina sua soldabilidade. Em aplicações estruturais, o projeto da conexão e o procedimento de soldagem devem ser adequados ao elemento e às cargas reais.

Três condições merecem atenção especial:

• Tubos que contêm ou já transportaram alguma substância: isole, despressurize, drene, limpe e avalie o tubo conforme o procedimento apropriado para trabalhos a quente. Mesmo um tubo aparentemente vazio ainda pode conter resíduos perigosos.
• Seções fechadas: nunca solde um tubo vedado ou conjunto oco sem um sistema de ventilação adequado. O aquecimento de conteúdo retido pode gerar pressão perigosa.
• Paredes finas ou muito corroídas: verifique a quantidade de metal íntegro restante antes de soldar. O reparo do revestimento não compensa a perfuração por queima, a espessura insuficiente da parede nem uma conexão enfraquecida.

Determine também como será protegida a superfície interna. Uma solda externa pode destruir o zinco interno, que ficará inacessível posteriormente. Isso pode ser aceitável em algumas aplicações estruturais secas, mas pode ser um fator decisivo em tubos que transportam água ou estão sujeitos à umidade interna persistente.

Remova o zinco onde ele interferir na solda

Prepare a junta conforme o procedimento de soldagem, incluindo os requisitos de chanfro, abertura de raiz e acesso. Remova o zinco das faces da junta e das áreas adjacentes em uma extensão suficiente para evitar que o revestimento interfira na soldagem. Não existe uma largura de remoção única adequada para todos os tubos: a espessura da parede, a geometria da junta, o processo de soldagem e o aporte térmico influenciam a preparação necessária.

Quando houver acesso, limpe também a superfície interna próxima à junta. Remover apenas o revestimento externo pode deixar zinco na raiz, onde ele ainda pode gerar fumos e afetar a qualidade da solda. Se o acesso interno for impossível, essa limitação deve ser considerada no projeto da junta e no procedimento antes do início da soldagem.

É comum usar métodos mecânicos controlados para a remoção. O esmerilhamento deve expor o aço limpo sem abrir sulcos no tubo nem reduzir desnecessariamente a espessura da parede. Em materiais finos, um disco de desbaste agressivo pode remover rapidamente aço útil. Recolha a poeira resultante e use proteção adequada para os olhos, as vias respiratórias e a pele.

Remova também óleo, umidade, tinta e outros contaminantes. Não use o arco de soldagem como ferramenta de limpeza. Evite solventes de limpeza clorados nas proximidades da soldagem, pois o calor e a radiação ultravioleta podem produzir compostos de decomposição altamente tóxicos. Qualquer produto de limpeza permitido deve ser usado conforme as instruções e ter tempo para evaporar antes do início do trabalho a quente.

Controle os fumos de zinco mesmo após remover o revestimento da junta

O aquecimento do aço galvanizado produz fumos de óxido de zinco, que podem causar febre dos fumos metálicos, com sintomas como febre, calafrios, dor de cabeça e dores musculares. A soldagem também produz outros contaminantes e gases transportados pelo ar. A remoção local do revestimento reduz a fonte de zinco, mas o zinco próximo e o revestimento no interior do tubo ainda podem ser aquecidos.

Use ventilação de exaustão local posicionada para capturar os fumos perto da fonte, sem comprometer a proteção necessária ao processo de soldagem. Mantenha a cabeça fora da pluma ascendente. Um ventilador geral de oficina pode simplesmente deslocar o ar contaminado em direção a outra pessoa, e trabalhar ao ar livre não garante automaticamente um controle adequado.

Quando exigida pela avaliação da exposição, a proteção respiratória deve ser selecionada para os contaminantes presentes e usada no âmbito de um programa adequado de proteção respiratória. Uma máscara contra poeira folgada não substitui o controle dos fumos. Espaços confinados exigem avaliação adicional, controles atmosféricos e planos de resgate; um respirador comum contra partículas não resolve a deficiência de oxigênio.

Interrompa o trabalho e vá para um local com ar fresco se surgirem sintomas; em caso de suspeita de exposição, procure avaliação médica. Beber leite não previne doenças causadas por fumos de zinco. A ventilação e o controle da exposição devem ser estabelecidos antes do início da soldagem.

Use parâmetros de soldagem adequados ao tubo

A soldagem MIG/MAG, com eletrodo revestido e TIG pode ser usada em aço galvanizado adequado, após a preparação apropriada. A escolha do processo depende do metal de base, da espessura da parede, da posição, do acesso e da qualidade de solda exigida. Nenhum processo preserva o zinco na zona de fusão, e todos exigem o controle dos fumos.

Tubos finos exigem controle cuidadoso do ajuste e do calor para evitar a perfuração por queima. Seções mais espessas podem exigir um chanfro preparado e vários passes. Selecione o metal de adição, a proteção gasosa, o pré-aquecimento quando necessário e os parâmetros operacionais conforme o procedimento de soldagem aplicável. Uma instrução genérica para “aumentar a amperagem” não é uma solução confiável para a contaminação por zinco.

Um bom ajuste reduz a necessidade de preencher folgas excessivas com metal de solda adicional. Fixe o conjunto, faça ponteamentos adequados e siga uma sequência de soldagem que controle a distorção. Um cordão excessivamente grande adiciona calor, amplia a área danificada do revestimento e pode deformar o tubo sem melhorar a conexão como previsto.

Se o arco ficar instável, os respingos aumentarem inesperadamente ou surgirem poros, pare e investigue. O zinco residual é uma causa possível, mas também podem ser a umidade, a proteção gasosa inadequada, a contaminação e os parâmetros incorretos. Aplicar um revestimento sobre o cordão acabado não corrigirá esses defeitos.

Inspecione a junta antes de restaurar a proteção contra corrosão

Deixe a junta esfriar conforme exigido pelo procedimento e, em seguida, remova a escória, os respingos e os resíduos. Inspecione a solda e o aço ao redor antes de aplicar qualquer revestimento de reparo. Verifique se há trincas visíveis, poros, mordeduras, preenchimento incompleto e sinais de perfuração por queima. Inspeções ou ensaios adicionais dependem das condições de serviço da junta e dos requisitos de aceitação.

Avalie separadamente os danos ao revestimento e a qualidade da solda. O zinco descolorido nem sempre foi completamente removido, mas o material com bolhas, solto ou com má aderência não oferece uma base confiável para o reparo. Prepare a superfície até alcançar revestimento íntegro e aço limpo, incluindo as áreas danificadas além da própria solda.

Não resfrie rapidamente o conjunto apenas para acelerar a pintura. Siga os requisitos de resfriamento do procedimento de soldagem e os limites de temperatura de aplicação do produto de reparo. Aplicar um revestimento quando o aço está quente demais pode prejudicar a aderência e a formação da película.

Restaure a proteção com um sistema de reparo especificado

Uma aparência prateada não comprova a proteção contra corrosão. Tinta metálica decorativa e revestimentos de reparo ricos em zinco são produtos diferentes. Escolha um método de reparo aceito pela especificação do projeto e adequado às condições de exposição, em vez de escolher um spray apenas porque sua cor combina com a do tubo.

Os métodos de reparo comuns incluem revestimentos ricos em zinco, aspersão térmica de zinco e reparo com solda à base de zinco. A adequação depende do acesso, da área danificada, da preparação da superfície, das condições de aplicação e dos requisitos de reparo de galvanização aplicáveis. Em todos os ambientes, um reparo localizado não deve ser automaticamente considerado equivalente ao revestimento galvanizado original por imersão a quente.

Para reparar com um revestimento rico em zinco, a sequência prática é:

1. Prepare uma superfície íntegra. Remova resíduos de soldagem, corrosão, contaminantes e revestimento solto. Obtenha o grau de limpeza e o perfil de superfície exigidos pelo sistema de reparo.
2. Verifique as condições de aplicação. A superfície deve atender aos requisitos do produto quanto à secura, à temperatura e às condições de umidade.
3. Cubra toda a área afetada. Estenda o reparo sobre o revestimento íntegro ao redor conforme especificado, prestando atenção aos pés de solda, às bordas e à parte inferior da junta.
4. Aplique e verifique a espessura de película exigida. Siga a espessura especificada para cada demão, os intervalos entre demãos e as condições de cura. A cobertura visual, por si só, não comprova proteção adequada.

Um reparo destinado à exposição atmosférica comum pode não ser adequado para imersão, contato com produtos químicos ou serviço com água potável. Essas aplicações exigem um sistema compatível e aprovado. Se não houver acesso ao interior do tubo, um reparo externo não resolverá os danos ao revestimento interno.

Quando outro tipo de conexão oferece um resultado melhor

Em novas fabricações, soldar o aço sem revestimento e galvanizar o conjunto acabado pode proporcionar uma proteção mais contínua ao redor das juntas. Conjuntos ocos precisam de detalhes adequados de ventilação e drenagem para a galvanização, e a fabricação deve ser projetada para esse processo. Sobreposições estreitas, volumes fechados e cavidades inacessíveis precisam ser considerados antes da fabricação.

Em tubulações existentes, conexões roscadas, ranhuradas, flangeadas ou com braçadeiras, desde que aprovadas, podem evitar o calor localizado da soldagem. Cada tipo tem limitações relacionadas à pressão, às cargas, à vibração, à vedação e ao espaço disponível. A fixação mecânica ainda pode danificar o revestimento durante o corte ou a montagem, mas pode reduzir a dificuldade de reparar superfícies internas danificadas pelo calor.

O mesmo planejamento se aplica à conexão de suportes de tubos a elementos estruturais galvanizados. Uma viga Z perfuradaZ-beam, usada em uma configuração adequada de terça ou suporte, pode permitir uma conexão aparafusada projetada para reduzir a soldagem em campo. O posicionamento dos furos, a capacidade do elemento, os fixadores e as cargas locais ainda precisam ser projetados para o conjunto; as perfurações, por si só, não determinam a resistência da conexão.

Antes de iniciar a soldagem, esclareça três questões: se a junta é adequada para soldagem, como os fumos serão capturados e como a proteção contra corrosão será restaurada em todas as superfícies afetadas. Se o revestimento interno precisar permanecer contínuo e não puder ser reparado, altere o método de conexão ou a sequência de fabricação antes de iniciar o trabalho.