So sánh lớp phủ chống ăn mòn Polyurea và Epoxy

So sánh lớp phủ chống ăn mòn Polyurea và Epoxy

Các ứng dụng sơn phủ chống ăn mòn đường ống đại diện cho thị trường có khối lượng lớn nhất trên toàn thế giới về các sản phẩm sơn phủ. Tiềm năng của thị trường này đương nhiên thu hút sự chú ý của mọi nhà sản xuất, nhà phân phối và ứng dụng sơn phủ, và đối với những công ty như vậy, việc thâm nhập thành công vào phân khúc thị trường này thể hiện sự gia tăng khối lượng bán sản phẩm lớn trong một khoảng thời gian dài. Vì khối lượng bán hàng lớn là mục tiêu chính của mọi nhà sản xuất nên người dùng cuối bị tấn công dồn dập bởi thông tin tiếp thị sản phẩm, tất cả đều khẳng định chỉ riêng sản phẩm của họ là phù hợp nhất cho các ứng dụng chống ăn mòn đường ống. Khối lượng thông tin khổng lồ có sẵn về chủ đề này có thể khiến người dùng cuối choáng ngợp khi đưa ra quyết định về một hệ thống phủ phù hợp, có khả năng chống ăn mòn cao hơn và cũng có tuổi thọ lớp phủ dài.

Tình hình còn phức tạp hơn bởi các yếu tố điển hình cản trở việc chấp nhận công nghệ mới, bao gồm:

  • Thời gian cần thiết để các công nghệ mới đạt được tiêu chuẩn hóa được người dùng cuối công nhận;
  • Người dùng cuối miễn cưỡng dùng thử sản phẩm mới trước khi sản phẩm có hiệu suất lịch sử lâu dài trong các ứng dụng thực tế;
  • Sự phản đối của các tập đoàn phủ đường ống lớn trong việc áp dụng các sản phẩm mới trước khi thu hồi lại khoản đầu tư ban đầu vào thiết bị được sử dụng để phủ các lớp phủ truyền thống.
So Sánh Lớp Phủ Chống Ăn Mòn Polyurea Và Epoxy
So Sánh Lớp Phủ Chống Ăn Mòn Polyurea Và Epoxy

Ngoài những lý do được xác định ở trên, còn có nhiều yếu tố không điển hình khác làm trì hoãn việc áp dụng rộng rãi công nghệ lớp phủ mới trong các ứng dụng chống ăn mòn đường ống. Tất cả các công ty dầu khí đa quốc gia, đại diện cho bước đầu tiên trong quá trình chấp nhận sản phẩm, không chỉ thận trọng về công nghệ sản phẩm mới mà còn có cấu trúc lớn và yêu cầu phê duyệt kỹ thuật sản phẩm và thử nghiệm thực địa tốn nhiều thời gian. Do quy mô đầu tư cần thiết cho việc lắp đặt đường ống, cách tiếp cận thận trọng và yêu cầu thử nghiệm thực địa không có gì đáng ngạc nhiên, nhưng khi quá trình phê duyệt kéo dài này được kết hợp với vô số các công ty sơn phủ đang tấn công những người ra quyết định bằng các thông tin tiếp thị và đôi khi không có căn cứ về sản phẩm. cung cấp, việc đưa ra quyết định có thể rất khó khăn.

Bài viết này được chuẩn bị nhằm nỗ lực hỗ trợ quá trình ra quyết định này và giúp người dùng cuối hiểu được công nghệ mới hơn cũng như biết được sự khác biệt chung giữa hệ thống phủ ba lớp truyền thống và công nghệ phủ polyurethane mới nhất. Thông tin trong đó được tổng hợp từ dữ liệu đã công bố có sẵn cho công chúng trên internet hoặc từ các nguồn khác, đồng thời bao gồm thông tin và so sánh các sản phẩm như hệ thống phủ PP hoặc FBE ba lớp và polyurethane. Một nỗ lực hợp lệ đã được thực hiện để chỉ ra điểm mạnh và điểm yếu của sản phẩm do công ty của tác giả và các công ty khác cung cấp.

Trên thị trường ngày nay, lớp phủ chống ăn mòn nhìn chung phải thân thiện với môi trường, an toàn trong quá trình thi công, bền, có khả năng kháng hóa chất và có khả năng cách ly các chất nền mà chúng đang bảo vệ khỏi quá trình oxy hóa. Ngoài ra, lớp phủ đủ tiêu chuẩn phải có khả năng chống hư hỏng cơ học từ giai đoạn quy trình phủ, thông qua quy trình lắp đặt và trong suốt thời gian sử dụng được thiết kế, cũng như phải đáp ứng các tiêu chuẩn ngành về mặt chi phí. Khi được sử dụng làm hệ thống phủ đường ống, các yêu cầu khác như khả năng tách catốt, khả năng uốn cong, khả năng chịu nhiệt độ (cả cao và thấp) và các yếu tố khác cũng rất quan trọng.

Từ thông tin có sẵn, rõ ràng là hiện tại không có sản phẩm sơn phủ truyền thống nào đáp ứng hoàn toàn nhu cầu của người dùng cuối. Các sản phẩm truyền thống được chỉ định bởi vì chúng được coi là tốt nhất hiện có. Tác giả cho rằng điều này có thể đã xảy ra cách đây 5 hoặc 10 năm, nhưng hiện tại thì không như vậy và việc sử dụng nhiều sản phẩm sơn phủ truyền thống đang được duy trì do thiếu thông tin để người dùng cuối nghiên cứu và điều tra đúng cách. những công nghệ mới hơn hiện có. Sự thật là các công nghệ phủ mới hơn có thể cung cấp cho người dùng cuối lớp phủ chống ăn mòn cho hệ thống đường ống với:

  • Tính chất vật lý cao hơn nhiều, mang lại thời gian bảo trì đầu tư lâu hơn và giảm chi phí theo thời gian;
  • Giảm trường hợp hư hỏng trong quá trình lắp đặt, khả năng chống oxy hóa cao hơn;
  • Phạm vi nhiệt độ làm việc cao hơn;
  • Ứng dụng và thi công nhanh hơn;
  • Phương pháp nối hiện trường tốt hơn.

Có những công ty đại diện cho những công nghệ mới hơn này có uy tín, đã đầu tư thời gian và nguồn lực để tạo ra các sản phẩm dành riêng cho các ứng dụng đường ống, cung cấp thông tin đại diện về sản phẩm và có khả năng cung cấp các hệ thống phủ hoàn chỉnh bao gồm chuyên môn kỹ thuật, năng lực sản xuất và đảm bảo chất lượng cần thiết. và kiểm soát cần thiết cho các dự án có tính chất này.

Cần dành thời gian và nỗ lực để xem xét cẩn thận tiềm năng của các công nghệ phủ mới hơn này, với mục tiêu đạt được các tiêu chuẩn công nghiệp, tiêu chuẩn ứng dụng và các tiêu chí khác để đạt được sự chấp nhận trên toàn thế giới đối với các sản phẩm ở mức tối thiểu là một hệ thống thay thế cho các hệ thống phủ truyền thống thông thường trong sử dụng.

So sánh lớp phủ chống ăn mòn Polyurea và Epoxy

Sơn tĩnh điện (Epoxy liên kết tổng hợp)

Epoxy liên kết nóng chảy (FBE) là loại sơn tĩnh điện gốc epoxy được sử dụng để bảo vệ các ống thép có kích thước khác nhau được sử dụng trong xây dựng đường ống và trên nhiều loại kết nối đường ống, van, v.v. khỏi bị hư hỏng do ăn mòn. Lớp phủ FBE là lớp phủ polymer nhiệt rắn. Chúng thuộc danh mục ‘lớp phủ bảo vệ’ trong danh pháp sơn và lớp phủ. Tên ‘epoxy liên kết nhiệt hạch’ bắt nguồn từ cách liên kết ngang nhựa và phương pháp ứng dụng. Lớp phủ FBE ở dạng bột khô ở nhiệt độ khí quyển bình thường. Các phần nhựa và chất làm cứng trong bột khô vẫn không bị phản ứng ở điều kiện bảo quản bình thường. Ở nhiệt độ ứng dụng lớp phủ thông thường, thường nằm trong khoảng từ 180 °C đến 250 °C (360 °F đến 480 °F), hàm lượng bột sẽ tan chảy và chuyển thành dạng lỏng. Màng FBE lỏng làm ướt và chảy lên bề mặt thép nơi nó được phủ lên, và nhanh chóng trở thành lớp phủ rắn bằng liên kết ngang hóa học, được hỗ trợ bởi nhiệt. Quá trình này được gọi là liên kết nhiệt hạch. Phản ứng liên kết ngang hóa học diễn ra trong trường hợp này là không thể đảo ngược, có nghĩa là một khi quá trình đóng rắn diễn ra, việc gia nhiệt thêm lớp phủ sẽ không “làm tan chảy” lớp phủ, và do đó nó được gọi là lớp phủ “nhiệt rắn”.

Hóa học của lớp phủ FBE

Cấu trúc epoxy hoặc oxirane chứa vòng tuần hoàn ba thành viên – một nguyên tử oxy kết nối với hai nguyên tử carbon – trong phân tử nhựa. Phần này là nhóm phản ứng mạnh nhất trong nhựa epoxy. Nhựa FBE được sử dụng phổ biến nhất là dẫn xuất của bisphenol A và epichlorohydrin (Hình 1). Tuy nhiên, các loại nhựa khác (ví dụ bisphenol F) cũng thường được sử dụng trong công thức FBE để đạt được các đặc tính, sự kết hợp hoặc bổ sung khác nhau. Nhựa cũng có sẵn ở nhiều độ dài phân tử khác nhau để mang lại những đặc tính độc đáo cho lớp phủ cuối cùng.

So Sánh Lớp Phủ Chống Ăn Mòn Polyurea Và Epoxy
So Sánh Lớp Phủ Chống Ăn Mòn Polyurea Và Epoxy

HÌNH 1 » Cấu trúc của pre-polyme epoxy loại A bisphenol không biến tính. n biểu thị số lượng tiểu đơn vị trùng hợp và nằm trong khoảng từ 0 đến khoảng 25.

Phần quan trọng thứ hai của lớp phủ FBE là chất đóng rắn hoặc chất làm cứng. Các chất đóng rắn phản ứng với vòng epoxy hoặc với các nhóm hydroxyl, dọc theo chuỗi phân tử epoxy. Ngoài hai thành phần chính này, lớp phủ FBE còn bao gồm chất độn, chất màu, chất độn và các chất phụ gia khác nhau để mang lại các đặc tính mong muốn.

Các tính năng chính

Hệ thống này đã được sử dụng rộng rãi từ năm 1970. Hệ thống này bao gồm các loại sơn epoxies sơn tĩnh điện. Sản phẩm thường được chỉ định trong các ứng dụng có nhiệt độ thấp, lạm dụng thấp như đường trục. Sản phẩm này cũng thường được chỉ định để sử dụng làm lớp chống ăn mòn bên dưới lớp phủ chịu trọng lượng bê tông trong các ứng dụng dưới biển (Bảng 1).

BẢNG 1 » Ưu điểm và nhược điểm của lớp phủ FBE.

So Sánh Lớp Phủ Chống Ăn Mòn Polyurea Và Epoxy
So Sánh Lớp Phủ Chống Ăn Mòn Polyurea Và Epoxy

Tóm tắt về lớp phủ FBE

FBE, trong số các loại sơn bột khác nhau, đã được người dùng cuối sử dụng trong hơn ba thập kỷ và vẫn là hệ thống phủ chi phí thấp chiếm ưu thế. Vấn đề quan trọng nhất với lớp phủ FBE là mối nối hiện trường, thường được thực hiện bằng cách sử dụng ống bọc co nhiệt. Đây là những biện pháp áp dụng chậm, tốn kém và dễ bị hỏng theo thời gian. Sản phẩm có những đặc tính vật lý nhất định có thể chấp nhận được, nhưng với những xu hướng mới nhất và sự phát triển gần đây trong hệ thống phủ, hiện nay có nhiều lựa chọn thay thế để người dùng cuối xem xét. Quan trọng nhất, người dùng cuối tìm kiếm sự cân bằng giữa giá cả và chất lượng của sản phẩm. Tính đến hiện tại, có nhiều lựa chọn tốt hơn so với FBE về thời gian sử dụng.

Lớp phủ lỏng (Polyurethane)

Polyurethane là công nghệ phát triển nhanh nhất trong ngành sơn nói chung. Thông thường, nhóm hóa chất này được chia thành hai nhóm chung là polyurethane và polyurea. Một số nghiên cứu tiếp tục chia hai nhóm này thành các nhóm nhỏ đàn hồi và cứng nhắc. Phân mục này thực sự không liên quan vì độ cứng của một trong hai sản phẩm được xác định bằng cách sửa đổi công thức, với mức độ linh hoạt và độ cứng dễ dàng được sửa đổi như một phần của thiết kế cụ thể để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng cụ thể. Trong các ứng dụng khác nhau, polyurethane có xu hướng được biến đổi về mặt hóa học để phù hợp với yêu cầu của một dự án cụ thể.

Hóa học của Polyurethane

Hệ thống phủ polyurethane về cơ bản là hệ thống phủ hai thành phần không có dung môi. Vì vậy có thể nói đây là hệ sơn phủ nhiều thành phần, không dung môi. Polyurethane đơn giản nhất là tuyến tính, trong đó hợp chất hydroxyl và hợp chất nitơ đều có chức năng của hai loại. Điều này có thể được biểu diễn bằng cấu trúc trong Hình 2.

HÌNH 2 » Cấu trúc hóa học của polyurethane.

So Sánh Lớp Phủ Chống Ăn Mòn Polyurea Và Epoxy
So Sánh Lớp Phủ Chống Ăn Mòn Polyurea Và Epoxy

Polyurethane được làm từ monome di-alcohol và di-isocyanate. Các hợp chất isocyanate chứa nhóm chức (O=C=N-). Phản ứng sắp xếp lại dẫn đến sự hình thành liên kết urethane. Hydro chuyển từ rượu sang nitơ, trong khi oxy liên kết với carbon. Các nhóm chức urethane tương tự như nhóm amide. Trong một số ứng dụng, chuỗi polyme urethane được phản ứng thêm để tạo liên kết ngang.

Isocyanate có thể phản ứng với các nhóm hóa học khác nhau, do đó tính chất cuối cùng của polyme sẽ thay đổi tùy theo lộ trình phản ứng được thực hiện. Do đó, việc xây dựng Polyurethane phải tính đến mọi thành phần phản ứng có thể có. Polyurethane có thể có cấu trúc rất khác nhau tùy thuộc vào loại isocyanate và loại thành phần hydro phản ứng có trong công thức. Sự hiện diện của các nhóm khác nhau dọc theo liên kết urethane sẽ kiểm soát các đặc tính cuối cùng của polyme. Việc xử lý Polyurethane có thể được coi là sự hình thành mạng lưới, còn được gọi là liên kết ngang.

Các tính năng chính

Năm 1930, Otto Bayer và các cộng sự của ông đã phát hiện ra quy trình trùng hợp bổ sung di-isocyanate, dẫn đến sự phát triển ban đầu của bọt và lớp phủ polyurethane. Cho đến những năm 1980, polyurethane không được coi là một trong những hệ thống sơn chống ăn mòn phổ biến, nhưng gần đây xu hướng này đã thay đổi và giờ đây người dùng cuối có xu hướng sử dụng hệ thống có công nghệ tiên tiến hơn để hỗ trợ sản phẩm của họ một cách tốt hơn và sẽ phục vụ tốt hơn. Mục đích lâu hơn so với lớp phủ truyền thống. Ngoài ra, còn có nhiều yếu tố khác đang làm thay đổi suy nghĩ của người dùng cuối để chuyển sang công nghệ mới này (Bảng 2).

BẢNG 2 » Ưu điểm của hệ thống polyurethane.

So Sánh Lớp Phủ Chống Ăn Mòn Polyurea Và Epoxy
So Sánh Lớp Phủ Chống Ăn Mòn Polyurea Và Epoxy

Tóm tắt về Polyurethane

Tóm lại, polyurethane đã được phát triển gần 70 năm trước. Hơn 50 năm nghiên cứu và phát triển đã làm cho nhóm sản phẩm này trở thành sản phẩm được chấp nhận rộng rãi trong nhiều ứng dụng. Sự thật là các công nghệ phủ mới hơn có thể cung cấp cho người dùng cuối lớp phủ chống ăn mòn cho hệ thống đường ống với các đặc tính vật lý cao hơn nhiều, giúp người dùng cuối bảo trì đầu tư lâu hơn và giảm chi phí theo thời gian, cũng như giảm trường hợp hư hỏng trong quá trình lắp đặt, khả năng chống oxy hóa cao hơn, phạm vi nhiệt độ xử lý cao hơn, ứng dụng và lắp đặt nhanh hơn, phương pháp nối hiện trường tốt hơn và chi phí thấp hơn theo thời gian. Một ưu điểm rất quan trọng khác của lớp phủ polyurethane so với các lớp phủ truyền thống khác là thời gian lưu hóa nhanh hơn, vì hầu hết các polyurethan thiết lập rất nhanh, trong vòng vài giây hoặc vài phút sau khi thi công, đạt độ lưu hóa 75% trong 12 giờ và đạt lưu hóa hoàn toàn trong vòng 24 giờ.

Ngoài ra, khi so sánh lớp phủ truyền thống với lớp phủ polyurethane, ưu điểm lớn nhất là không cần có lớp sơn lót hoặc chất kết dính nào được sử dụng với lớp phủ polyurethane. Chúng được áp dụng trực tiếp lên nền thép, tạo ra độ bám dính cao hơn và ít nguy cơ bị bong tróc hơn.

 

So sánh các hệ thống phủ

Thuộc tính tiêu biểu

Bảng 3 và 4 so sánh một số tính chất điển hình của PE hoặc FBE ba lớp với lớp phủ polyurethane.

BẢNG 3 » So sánh các tính chất đặc trưng của PE hoặc FBE ba lớp với polyurethane.

So Sánh Lớp Phủ Chống Ăn Mòn Polyurea Và Epoxy
So Sánh Lớp Phủ Chống Ăn Mòn Polyurea Và Epoxy

BẢNG 4 » So sánh tính chất vật lý của PE hoặc FBE ba lớp với polyurethane.

So Sánh Lớp Phủ Chống Ăn Mòn Polyurea Và Epoxy
So Sánh Lớp Phủ Chống Ăn Mòn Polyurea Và Epoxy

Quy trinh san xuat

Các bước liên quan đến quy trình sản xuất FBE như sau:

  1. Kiểm tra trực quan
  2. Làm nóng sơ bộ
  3. Làm sạch vụ nổ
  4. Loại bỏ bụi bên trong
  5. Kiểm tra trực quan
  6. Xử lý bằng cromat
  7. Gia nhiệt lớp phủ ống
  8. Lớp phủ FBE, 1 hoặc 2 lớp
  9. Làm nguội
  10. Kiểm tra kỳ nghỉ
  11. Làm sạch đầu ống
  12. Kiểm tra cuối cùng

Các bước liên quan đến sản xuất polyurethane như sau:

  1. Kiểm tra trực quan
  2. Làm sạch vụ nổ
  3. Loại bỏ bụi bên trong
  4. Kiểm tra trực quan
  5. Lớp phủ polyurethane
  6. Kiểm tra kỳ nghỉ
  7. Làm sạch đầu ống
  8. Kiểm tra cuối cùng
  9. Nhận dạng và lưu trữ

Từ các quy trình sản xuất trên, rõ ràng các ứng dụng phủ polyurethane có yêu cầu ít phức tạp hơn. Điều chưa rõ ràng là các bước đảm bảo chất lượng bổ sung phải được thực hiện cùng với từng bước bổ sung này. Ví dụ: ứng dụng FBE yêu cầu các bước gia nhiệt trước, xử lý cromat, hâm nóng, ứng dụng FBE và làm nguội, tất cả đều yêu cầu các bước sản xuất chi tiết để quy trình được hoàn thành chính xác. Nếu vượt quá giới hạn nhiệt độ gia nhiệt, có thể làm suy yếu cấu trúc thành ống. Nếu quy trình ứng dụng cromat không chính xác thì sẽ dẫn đến hệ thống không phù hợp. Mỗi bước trong quy trình đều có khả năng mắc lỗi cao hơn và do đó thất bại.

Độ phức tạp thấp hơn trong quy trình sản xuất polyurethane không chỉ làm giảm khả năng xảy ra lỗi mà còn giảm độ phức tạp của quy trình tốn nhiều công sức và các bước liên quan đến đảm bảo chất lượng.

Phương pháp nối hiện trường

Việc nối tại hiện trường và các yêu cầu về thời gian cũng như chi phí liên quan thường bị bỏ qua nhưng lại là một yêu cầu cần tính toán của bất kỳ hệ thống phủ đường ống nào. Ở đây chúng ta sẽ xem xét các phương pháp nối hiện trường đang được áp dụng với cả hai hệ thống phủ này.

Phương pháp nối hiện trường cho FBE

Các hệ thống FBE thường sử dụng các hợp chất epoxy được trộn và áp dụng cho khu vực khớp nối, cung cấp mối nối hiện trường dựa trên men epoxy mà không có liên kết nhiệt hạch mang lại cho hệ thống một số tính toàn vẹn của nó. Nếu không có liên kết nhiệt hạch, men epoxy sẽ không duy trì được tuổi thọ thiết kế như mục đích của lớp phủ ban đầu.

So Sánh Lớp Phủ Chống Ăn Mòn Polyurea Và Epoxy
So Sánh Lớp Phủ Chống Ăn Mòn Polyurea Và Epoxy

Ngoài ra, việc nối các hệ thống phủ ba lớp thường được thực hiện bằng cách sử dụng ống bọc co nhiệt và tạo ra sản phẩm kém chất lượng hơn với hai đường nối cho mỗi mối nối ống. Phương pháp này cung cấp mối nối hiện trường hai lớp với các đường nối để bảo vệ mỗi đầu của hệ thống ba lớp và không có lớp epoxy liên kết nhiệt hạch bên dưới ống bọc co nhiệt. Ống bọc co là sản phẩm được lựa chọn rõ ràng cho hệ thống ba lớp và FBE vì không có sẵn phương pháp đóng kín nào tốt hơn; việc thực hiện tương đối đơn giản và cần ít thiết bị để hoàn thành (Hình 4). Quá trình này thường đắt hơn ba đến bốn lần so với chi phí sản xuất khi áp dụng hệ thống cơ bản và gần như không đủ tiêu chuẩn xét từ quan điểm hiệu suất. Quá trình này cũng mất rất nhiều thời gian để hoàn thành.

Polyurethane được nối tại hiện trường theo cách tương tự như quy trình sản xuất. Thiết bị phun không có không khí áp suất cao tương tự và thiết bị gia nhiệt được sử dụng để nối hiện trường được sử dụng trong quy trình ứng dụng đường ống. Các mối hàn chu vi được làm sạch quá trình oxy hóa bằng cách sử dụng phương pháp phun cát, đưa bề mặt về trạng thái nguyên sơ. Polyurethane được áp dụng theo cách tương tự, mang lại độ bám dính và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời cho các mối nối tại hiện trường giống như đối với đường ống ban đầu.

Quá trình này cung cấp một ứng dụng liên tục, nguyên khối (không phân lớp) của đường ống từ đầu này đến đầu kia, bất kể chiều dài. Tính toàn vẹn của hệ thống của các mối nối giống hệt với các ống được phủ sản xuất. Không có hệ thống phủ nào khác có thể cung cấp chất lượng tương đương tại các mối nối tại hiện trường, hoặc nói chung là một hệ thống liền mạch, nguyên khối.

So Sánh Lớp Phủ Chống Ăn Mòn Polyurea Và Epoxy
So Sánh Lớp Phủ Chống Ăn Mòn Polyurea Và Epoxy

Lỗi lớp phủ

Các nguyên nhân chính gây ra hư hỏng lớp phủ đường ống truyền thống, với định nghĩa hư hỏng là rò rỉ, bao gồm ăn mòn bên ngoài, ăn mòn bên trong, hư hỏng cơ học, lỗi thiết kế, trục trặc thiết bị cũng như lỗi bảo trì và mối hàn. Yếu tố hàng đầu gây ra sự cố đường ống trong tất cả các nghiên cứu cho đến nay được cho là do sự ăn mòn bên ngoài. Như đã nêu trước đây, các nghiên cứu khác nhau bao gồm nhiều biến số khác nhau, nhưng trong mọi trường hợp, ăn mòn bên ngoài là nguyên nhân số một gây ra hư hỏng.

Lớp phủ PP hoặc FBE ba lớp có vấn đề. Sau một vài năm (và đôi khi chỉ sau vài tháng), một số ống chôn được phủ bằng các hệ thống này cho thấy sự tách lớp hoàn toàn giữa bề mặt nền thép và hệ thống phủ, dẫn đến hư hỏng hoàn toàn. Chìa khóa để đạt được độ bám dính tốt là epoxy được xử lý hoàn toàn. Nếu vật liệu epoxy không phù hợp hoặc nếu nó chưa được xử lý hoàn toàn và tiếp xúc với nước hoặc độ ẩm, nó có thể dẫn đến thảm họa vì epoxy không được xử lý hoặc không được xử lý không đúng cách sẽ rất ưa nước. Kết quả là lượng nước này có thể dẫn đến hiện tượng ăn mòn.

Hạn chế thứ hai với PP hoặc FBE ba lớp là hư hỏng cơ học có thể xảy ra khi vận chuyển đường ống hoặc khi đặt đường ống xuống. Khả năng hư hỏng là rất cao vì lớp phủ có khả năng chống hư hỏng cơ học rất thấp. Để giảm thiểu các trường hợp hư hỏng do hư hỏng do va đập trong quá trình vận chuyển, giải pháp rõ ràng nhất là loại bỏ càng nhiều bước vận chuyển và xử lý càng tốt. Nhiều nhà sản xuất ống hiện nay đã bố trí các cơ sở bọc ống trong nhà máy để loại bỏ việc vận chuyển đến và đi từ cơ sở bọc ống ở một địa điểm khác. Tuy nhiên, các cơ sở bọc ống truyền thống không di động được, có mức tiêu thụ điện năng cao và yêu cầu kiểm soát môi trường ở mức độ cao để hoạt động hiệu quả. Tình trạng này là điển hình của FBE và các sản phẩm ba lớp.

Một nguyên nhân quan trọng khác gây ra hư hỏng lớp phủ trong hệ thống phủ ba lớp truyền thống là hư hỏng ở các mối hàn chu vi tại các mối nối hiện trường. Các lớp phủ FBE này không thể được sử dụng tại các mối nối hiện trường hoặc các mối hàn chu vi, và dẫn đến nhu cầu sử dụng băng keo co nhiệt. Khi được lắp đặt đúng cách, các mối nối bọc co hoạt động khá tốt, nhưng một lần nữa quá trình lắp đặt chúng đúng cách đòi hỏi những người lắp đặt siêng năng và tốn thời gian. Những hạn chế về thời gian đối với các dự án, thời tiết, tay nghề công nhân và các yếu tố khác dẫn đến tỷ lệ cao các mối nối được bọc màng co được hoàn thiện ở điều kiện không lý tưởng. Ngay cả trong điều kiện tốt nhất, các mối nối được bọc co lại vẫn có hai đường nối chu vi ở mỗi mối hàn chu vi và các đường nối dễ bị hỏng.

HÌNH 9 » Nối hiện trường bằng polyurethane.

So Sánh Lớp Phủ Chống Ăn Mòn Polyurea Và Epoxy
So Sánh Lớp Phủ Chống Ăn Mòn Polyurea Và Epoxy

Lớp phủ Polyurethane có thể làm giảm các nguyên nhân hư hỏng thường gặp như thế nào

Từ việc so sánh các đặc tính vật lý của cả hai hệ thống phủ này, rõ ràng là lớp phủ polyurethane đáp ứng và trong hầu hết các trường hợp vượt quá các đặc tính được thể hiện bởi cả FBE và tri-laminate. Những yếu tố vật lý này có thể làm cho việc sử dụng lớp phủ polyurethane trở nên khả thi xét từ khía cạnh quan trọng về hiệu suất.

Thiệt hại do lạm dụng tác động trong quá trình vận chuyển và xây dựng sẽ giảm do khả năng chống va đập và đâm thủng cao hơn đáng kể so với FBE hoặc ba lớp. Thiệt hại liên quan đến vận chuyển và xử lý hầu như có thể được loại bỏ bằng cách thực hiện phủ sản xuất tại vị trí phù hợp nhất với người dùng cuối.

Các hư hỏng của lớp phủ mối nối tại chu vi mối hàn được giảm bớt do lớp phủ polyurethane được áp dụng cho các mối nối tại hiện trường, đáp ứng các thông số kỹ thuật về độ bền tương tự như các thông số kỹ thuật được áp dụng trong các cơ sở sản xuất. Không có sự khác biệt về chất lượng của mối nối hiện trường so với lớp phủ phần ống chính.

Sự hư hỏng của hệ thống khử liên kết catốt được giảm thiểu do lớp phủ polyurethane trong ứng dụng thực địa cũng như ứng dụng sản xuất đều giống nhau. Lớp phủ ở vị trí cực dương sẽ bằng lớp phủ ống chính. Ngoài ra, các đặc tính vật lý tốt hơn và lớp phủ sản xuất cục bộ có nghĩa là ít trường hợp hư hỏng hơn và ít vị trí hư hỏng tiềm ẩn hơn do bong tróc tại các vị trí bị hư hỏng. Độ bền cao hơn và ứng dụng hiện trường tốt hơn sẽ dẫn đến ít hư hỏng hơn do các đặc điểm phân ly catốt.

Khía cạnh quan trọng nhất là lớp phủ polyurethane ít bị hấp thụ độ ẩm hơn, dẫn đến ít nguy cơ bị ăn mòn bên ngoài do hấp thụ nước hơn.

 

Phần kết luận

Việc sử dụng nhiều sản phẩm sơn phủ truyền thống đã bị ngừng sử dụng trong những năm gần đây vì nhiều lý do, bao gồm các hư hỏng thông thường, độ bền, mối lo ngại về môi trường, v.v. Mặc dù các sản phẩm FBE và tri-laminate hiện vẫn được một số người dùng cuối coi là hệ thống chống ăn mòn, hầu hết hiện đã bắt đầu sử dụng công nghệ polyurethane mới trong hầu hết các ứng dụng phủ đường ống. Điều này là do công nghệ này ít bị ăn mòn và hư hỏng cơ học hơn, dễ áp ​​dụng, ít nguy cơ hỏng hóc hơn và giảm chi phí theo thời gian. Một ưu điểm lớn khác là quy trình sản xuất và nối hiện trường của sản phẩm đơn giản, nhất quán, liền mạch và bền bỉ so với hệ thống sơn ba lớp.

Khi so sánh các tính chất vật lý của cả hai hệ thống phủ, polyurethan mang lại giá trị độ cứng, độ bền kéo và độ va đập tốt hơn, cũng như các tiêu chuẩn về độ bám dính và độ bám dính với thép tốt hơn.

Người giới thiệu

Tài liệu này được chuẩn bị một phần bằng cách sử dụng dữ liệu đã công bố từ các báo cáo hoặc trang web đã công bố. Các nguồn tài liệu chính được sử dụng để biên soạn tài liệu này như sau:

  1. 1. Anticorrosion Protective System. (n.d.). Retrieved from APSDUBAI: www.apsdubai.com.
  2. David Norman Corrosion Control. (n.d.). Retrieved from David Norman Corrosion Control: www.davidnormancorrosioncontrol.com.
  3. Hornbaker, M. (2013). The Basics of Liquid and Powder Coatings. Retrieved from www.thefabricator.com.
  4. Munger, C.G. (1984). Corrosion Prevetion by Protective Coatings. In C. G. Munger, Corrosion Prevetion by Protective Coatings.
  5. powdercoatguide. (n.d.). Retrieved from Powder Coat Guide: www.powdercoatguide.com.
  6. Shweitzer, P.A. (2005). Paints and Coatings: Applications and Corrosion Resistance.