Sétáljon át bármely vegyi feldolgozó üzemen, és mindenhol acélt fog látni. Csőtartók, tárolótartályok, reaktortartók, lépcsősorok. Ez hordozza a terhelést, tartalmazza a médiát, és futásban tartja a műveletet. Az is korrodál.
A legkeményebb vegyi területeken a minimális bevonattal ellátott sima szénacél akár két-három éven belül cserét igényelhet. A savas gőzök lecsapódnak a nem védett felületeken. Lúgos oldatok csöpögnek a szeleptömszelencékből. Az oldószergőzök lágyítják a régi bevonatokat. Megvizsgáltam azokat a létesítményeket, ahol a szénacél tartógerendák kevesebb mint hét év alatt a felét veszítették el a metszetvastagságától, és az agresszívebb zónákban a szerkezeti elemeket két---három-éves ciklusban cserélték ki.
Ez a cikk egy olyan bevonási stratégiát mutat be, amely megbízhatóan működött a vegyipari és petrolkémiai létesítményekben. Egyesítitűzi{0}}horganyzásmegfelelően meghatározott szerves fedőbevonatokkal, összhangban az ISO 1461, ASTM A123 és ISO 12944 szabványokkal. Nem a legvastagabb vagy legdrágább rendszer a cél. Ez a megfelelő rendszer a tényleges expozícióhoz.
Miért tolják a kémiai környezetek az acélt a normál határokon túl?
A legtöbb légköri korrózió előre látható mintát követ. Az oxigén és a nedvesség eléri az acélfelületet, vas-oxid képződik, és a folyamat felgyorsul, ahogy az oxidréteg szétválik. A kémiai környezet olyan változókat ad, amelyek kezelésére a közönséges atmoszférikus bevonatokat soha nem tervezték.
A savas köd behatol a bevonófilm mikro{0} pórusaiba, eléri az aljzatot, és elektrokémiai reakciót indít el, amely eltávolítja alulról a bevonatot. A kloridionok még agresszívebben teszik ugyanezt, ezért a part menti vegyipari létesítmények az ipar legrövidebb bevonatéletciklusával szembesülnek.
A lúgos körülmények más problémát jelentenek. Sok szerves bevonat jól teljesít semleges vagy enyhén savas környezetben, de tartósan magas pH mellett lágyul vagy elszappanosodik. A raktáron tizenöt évig tartó bevonat három éven belül meghibásodhat egy maróanyag-tároló tartály külsején.
A hőmérséklet-ciklusos keverékek mindezt. A nappali-éjszakai tágulás és összehúzódás, a berendezésekből kisugárzó folyamathő és az évszakos időjárási változások nyírófeszültséget okoznak a bevonat-felület felületén. A kis hibák nagy leválásokká válnak. Ez az oka annak, hogy az egy-réteg-mindenkihez-megközelítés ritkán működik a vegyiparban, és ezért találja sok üzem a szerkezeti acélt két---három-éves forgásban a nagy-expozíciónak kitett zónákban.
Galvanizing Plus Organic Coatings mint kétrétegű{0}}rendszer
Tűzi-horganyzásönmagában is bevált korróziógátló. A cinkbevonat metallurgikusan kötődik az acélhoz, katódos védelmet nyújt a vágott éleknél és a karcolásoknál, és jellemzően több évtizedes üzemidőt biztosít mérsékelt légköri expozíció mellett. Az ISO 1461 és az ASTM A123 szabályozza a folyamatot, és az acélszelvény vastagsága alapján állítja be a minimális bevonatvastagságot.
Vegyi környezetben a horganyzás önmagában gyakran nem elegendő. A cink savakkal és erős lúgokkal reagál. Ahorganyzott támasztékrendszeres savködös területen öt-nyolc év alatt felemészti cinkrétegét. A megoldás az, hogy a horganyzott aljzat tetejére szerves bevonatréteget helyezünk.
Ez a kettős rendszer azért működik, mert mindegyik réteg olyasmit csinál, amit a másik nem tud. A cink katódos védelmet és egyenletes alapot biztosít. A szerves bevonatok kémiai gátat képeznek, amely elszigeteli a cinket az agresszív közegektől. Együtt olyan mélységes védelmet hoznak létre, amelyet egyedül egyikük sem ér el.
A kulcs a kompatibilitás. A horganyzott aljzatokhoz készült két-részes epoxik, majd a poliuretán vagy polisziloxán fedőbevonatok a légköri kémiai expozíció standard kombinációjává váltak. A bemerítéshez vagy a tartályok belső béleléséhez a fenolos epoxik és az üveg{3}}pehely erősítésű bevonatok megfelelőbbek.
Láttam, hogy a növények úgy próbáltak pénzt megtakarítani, hogy egy szabványos ipari zománcot alkalmaznak közvetlenül a felületükrehorganyzás. Általában tizennyolc hónapon belül meghiúsul. A friss cink felületi energiája alacsony, megfelelő profil vagy kompatibilis alapozó nélkül a fedőbevonat egyszerűen nem tapad.
A bevonatrendszerek megfeleltetése az ISO 12944 korróziós osztályoknak
Az ISO 12944 C1-től CX-ig terjedő korróziós kategóriákat határoz meg, és mindegyikhez megadja az ajánlott bevonatrendszereket és szárazrétegvastagságokat. A vegyipari létesítmények általában C3, C4 vagy C5-M kategóriába sorolhatók.
C3 Környezetek
A C3 mérsékelt expozíciót takar, például egy fedett csőállványt alacsony emissziós területen, vagy külső támasztékokat a folyamategységekkel szemben. Egy tipikus C3 rendszer végehorganyzáskörülbelül 160 mikron teljes száraz rétegvastagságig fut, 60 mikron körüli epoxi alapozóval és 100 mikron poliuretán fedőréteggel. Az élettartam rutinvizsgálattal általában eléri a tizenöt-húsz évet.
C4 és C5-M környezetek
A legtöbb kültéri vegyi folyamat területe a C4-ben landol, míg a part menti létesítmények és az erős kloridos vagy savködös területek gyakran C5-M specifikációkat igényelnek. A horganyzott acél feletti C4-es karbantartáshoz háromrétegű rendszert tervezzen, összesen 200-240 mikron vastagságban, epoxi alapozóval, epoxi köztes réteggel és poliuretán vagy polisziloxán fedőbevonattal.
A C5-M a teljes értéket 280-320 mikronra vagy nagyobbra növeli. Ugyanaz a háromrétegű-felépítés érvényes, de mindegyik réteg vastagabb, és a fedőbevonatot gyakran fluorpolimerre vagy polisziloxánra fejlesztik. C5-M rendszereket határoztam meg olyan part menti tartályparkok számára, ahol a korábbi C4-besorolású bevonatok hat éven belül meghibásodtak. A továbbfejlesztett rendszerek több mint egy évtizede működnek, csak helyszíni javításokkal.
Merítés és belső bélések
A tartály külső része C4 légköri expozíciót láthat, míg a belső része 98 százalékos kénsavat vagy különféle oldószereket kezel. A fenolos epoxik jól kezelik az erős savakat, de kevésbé tolerálják a magas pH-t. Az üveg-pehely vinil-észterek kiválóan ellenállnak a vegyszerek széles skálájának. A kiválasztás mindig a pontos vegyszerre, koncentrációra, hőmérsékletre, és arra, hogy a szolgáltatás folyamatos vagy időszakos-e. Az ISO 12944 nem fedi le teljes mértékben a merítési szolgáltatást, ezért olvassa el a NACE/AMPP szabványokat és a bevonat gyártójának vegyszerállósági táblázatait.
Miért teszi vagy töri meg a felület-előkészítés a bevonat teljesítményét?
Nem tudom túlbecsülni, hogy a bevonat hibái milyen gyakran a felület előkészítésére vezethetők vissza, nem pedig magára a bevonóanyagra. A rosszul előkészített felületre felvitt prémium bevonat gyorsabban tönkremegy, mint a megfelelően előkészített felületre felvitt közepes{1}rétegű bevonat.
Merthorganyzott acél, a friss cink sima, alacsony{0}}profilú felülettel rendelkezik, és cinksókat tartalmaz, amelyeket el kell távolítani. A standard megközelítés az alacsony nyomású sweep szemcseszórás, hogy könnyű profilt hozzon létre a cink eltávolítása nélkül, majd egy kompatibilis maratási alapozót alkalmaznak.
Csupasz acélfelületeken, mint például hegesztési varratok és csavarkötések, a csiszolószórás Sa 2,5-ig, közel-fehér fémhez a minimum a C4 és C5-M szolgáltatáshoz. A merülő bélésekhez gyakran Sa 3 fehér fémre van szükség. A műhelyi felhordás mindig előnyösebb, mint a szántóföldi felhordás, de ha terepmunkára van szükség, azt csak olyan körülmények között szabad elvégezni, amelyek megfelelnek a bevonat gyártójának hőmérséklet- és páratartalom-előírásainak.
Helyszíni eredmények valódi vegyipari létesítményekből
Egy Ohio állambeli speciális vegyszergyártó két-három évente cserélte ki a szerkezeti acélt a kénsavtartály farmjuk körül. Az eredeti összeállításban sima szénacélt használtak egyetlen műhelyréteg alkidfestékkel. A második évben minden hegesztési varratnál és csavarlyuknál rozsda vérzett. A harmadik évre a tartószerkezet egyes részei elvesztették teherbíró képességüket.
Áttértek arrahorganyzott tartókhárom-rétegű epoxi-poliuretán rendszerrel, 280 mikronos külső felületekhez és üveg-pehely vinil-észter béléssel a tartályok belsejében. A harckocsik tizenkét éve álltak szolgálatba. Legutóbbi teljes ellenőrzésük során a bevonat integritása 95 százalék feletti volt a külső felületeken, és a bélés nem romlott. Az üzem becslése szerint csak azon a tartályparkon sikerült elkerülniük négy teljes csereciklust.
Egy part menti műtrágyaterminál kloriddal{0}}terhelt levegővel szembesült a csőtartókon keresztül, és a sima acélelemek két-három éven belül meghibásodtak. A csereacél horganyzása és a C5-M besorolású polisziloxán fedőbevonat felhordása után a tartók kilenc éve működnek, szerkezeti korróziót nem észleltek.
Karbantartás és tervezés, amely meghosszabbítja az élettartamot
Még a legjobb bevonatrendszer is figyelmet igényel. Évente vagy félévente ellenőrizze a C5-M területeket. Összpontosítson az erősen kopott helyekre, mint például a kapaszkodók, lépcsőfokok és csőtartók. Javítsa ki a sérült területeket ugyanazon az évszakon belül, amikor megtalálják. Vezessen nyilvántartást a bevonat vastagságáról, hogy nyomon követhesse a romlást az idő múlásával.
Merthorganyzott aljzatok, figyelje a fehér rozsdát, amely akkor képződik, ha a friss horganyzást nedves, rosszul szellőző körülmények között tárolják. Ha fehér rozsda jelenik meg a már bevont rendszeren, az általában azt jelenti, hogy a fedőbevonat sérült.
A korrózióvédelemre a legjobb idő a tervezés során gondolni. Határozza meg a szerkezeti acél horganyozását vegyi vagy part menti kitettség esetén, és győződjön meg arról, hogy a horganyzó tudja, hogy az acélt fedőbevonattal látják el. Írj abevonat specifikációjaamely az ISO 12944 szabványra hivatkozik korróziós kategória szerint, megnevezve a rétegek számát, a minimális száraz rétegvastagságot és a felület-előkészítési szabványt. A homályos specifikáció homályos eredményeket ad.
Gyakran Ismételt Kérdések
01.Festhet közvetlenül tüzihorganyzásra-?
02.Mi a különbség az epoxi és a poliuretán fedőbevonatok között?
