Tekuté epoxidové nátěry vs. epoxidové nátěry spojené fúzí
Ochrana potrubí a infrastruktury před korozí je zásadní výzvou v ropném a plynárenském, vodárenském a těžebním průmyslu. Dvě široce používané technologie nátěrů – tekuté epoxidové (LE) nátěry a Fusion Bonded Epoxidové (FBE) nátěry – nabízejí robustní ochranu, ale každá z nich má odlišné výhody a úvahy. Tekuté epoxidové nátěry vs. epoxidové nátěry spojené fúzí: které byste si měli vybrat? Pochopení jejich rozdílů může pomoci technickým operátorům a návrhářům nátěrů činit informovaná rozhodnutí ohledně nákladů, výkonu a vhodnosti aplikace.
Technologie nátěrů: Tekuté epoxidové nátěry vs. epoxidové nátěry spojené fúzí
Fusion Bonded Epoxid (FBE) nátěry
FBE povlaky jsou termosetové polymerní povlaky, které poskytují vynikající přilnavost a ochranu proti korozi pro potrubí a kovové povrchy. Proces aplikace zahrnuje:
- Předehřívání substrát na vysokou teplotu (typicky 180–250 °C).
- Nanášení práškového epoxidu, který se roztaví a vytvoří jednotnou ochrannou vrstvu.
- Vytvrzování k vytvoření pevného a odolného povrchu.
Povlaky FBE jsou známé pro:
- Vynikající přilnavost na ocel a nabízí dlouhodobou odolnost proti korozi.
- Vysoká odolnost proti půdnímu zatížení a mechanickému poškození, díky čemuž jsou ideální pro zakopaná nebo ponořená potrubí.
- Pro zvýšenou ochranu existují Jednovrstvé nebo vícevrstvé aplikaces dalšími povlaky, jako je polyethylen (3LPE) nebo polypropylen (3LPP).
Vnější potrubí s epoxidovými povlaky spojenými fúzí a vnitřní s obložením FBE
Tekuté epoxidové (LE) nátěry
Nátěry LE jsou dvousložkové systémy, které vytvrzují při okolní teplotě. Proces aplikace zahrnuje:
- Příprava povrchu pro zajištění silné přilnavosti.
- Míchání a nanášení epoxidu pomocí metody stříkání, štětce nebo válečku.
- Ponechání času na vytvrzení, které se mohou lišit v závislosti na podmínkách prostředí.
LE povlaky jsou ceněny pro:
- Snadná aplikace v terénu bez nutnosti vysokých teplot.
- Vynikající přilnavost za sucha i za mokra.
- Všestrannost, protože je lze aplikovat na nepravidelné povrchy a složité geometrie.
- Nižší náklady na počáteční vybavení protože nevyžadují předehřívání a speciální aplikační zařízení.
Potrubí vnější s 3LPE nátěry a vnitřní s tekutým epoxidovým nátěrem
Výkon: Tekuté epoxidové nátěry vs Fusion lepené epoxidové nátěry
| Parametr | Tekuté epoxidové nátěry (LE) | Fusion Bonded Epoxid Coatings (FBE) |
| Způsob aplikace | Aplikuje se na místě pomocí štětce, válečku nebo spreje. Vyžaduje správnou přípravu povrchu (abrazivní otryskání) a přesnou aplikaci, aby byla zajištěna rovnoměrná tloušťka. | Aplikuje se v kontrolovaném továrním prostředí pomocí elektrostatického stříkání. Prášek se roztaví a vytvrdí na předehřátém substrátu, čímž se vytvoří bezešvý a odolný povlak. |
| Doba léčení | pomalý proces vytvrzování; obvykle trvá několik hodin až dní v závislosti na okolní teplotě a vlhkosti. Lze urychlit teplem, ale zůstává pomalejší než FBE. | V důsledku teplem indukované polymerace povlak rychle vytvrzuje během několika minut. Je plně vytvrzena předtím, než trubka opustí lakovací zařízení. |
| Oblast použití | Dobře se hodí pro aplikaci v terénu, opravy a nátěry složitých struktur nebo nepravidelných povrchů. | Používá se především pro nátěry aplikované v továrně. Obtížná oprava v terénu kvůli požadavku na vytvrzování při vysoké teplotě. |
| Mechanické vlastnosti | Nabízí dobrou přilnavost a odolnost proti korozi, ale má nižší tvrdost a odolnost proti opotřebení než FBE. Je také náchylnější k mechanickému poškození. | Poskytuje vynikající tvrdost, odolnost proti oděru, rázovou pevnost a pružnost. Odolává také mechanickému namáhání, čímž snižuje riziko selhání povlaku. |
| Síla přilnavosti | Silná přilnavost k ocelovým povrchům, ale může časem degradovat, zejména v drsném prostředí nebo při mechanickém namáhání. | Výjimečná přilnavost k oceli díky chemické vazbě během vytvrzování zajišťující dlouhodobou životnost a odolnost proti delaminaci. |
| Toxicita | Může obsahovat těkavé organické sloučeniny (VOC) a nebezpečná rozpouštědla. Při aplikaci je nutné řádné větrání a bezpečnostní opatření. | Po vytvrzení netoxický, ale aplikace vyžaduje vysokoteplotní zpracování, které vyžaduje řízenou manipulaci. |
| Životnost | Typicky 10–30 let, v závislosti na podmínkách expozice a údržbě. Náchylný k degradaci vlivem UV a mechanického opotřebení. | Dlouhodobá ochrana 30+ let v dobře aplikovaných podmínkách s minimální degradací v průběhu času. Vyžaduje méně údržby ve srovnání s LEC. |
| Použitelné kapaliny | Vhodné pro přepravu ropy, plynu a vody. Poskytuje účinnou ochranu proti korozi v podzemním a podmořském prostředí. | Vysoce odolný vůči široké škále agresivních médií, včetně H₂S, CO₂, O₂, kyselinám, zásadám, solím, uhlovodíkům a organickým látkám. Také odolný vůči mikrobiologicky ovlivněné korozi (MIC) v půdě a mořské vodě. |
| Odolnost proti korozi | Poskytuje dobrou ochranu proti korozi, ale je náchylný k mechanickému poškození a vyžaduje pravidelnou údržbu. | Vynikající odolnost proti chemické korozi, včetně kyselého a slaného prostředí. Pracuje synergicky se systémy katodové ochrany pro zvýšení odolnosti. |
| Provozní teplota | Vhodné pro teploty od -20°C do 80°C. Výkon může klesat při vysokých teplotách. | Vynikající tepelná stabilita s širokým provozním rozsahem od -30 °C do 100 °C. Vysoká teplota skelného přechodu (Tg) zajišťuje strukturální integritu při vysokých teplotách. |
| Náklady | Nižší počáteční náklady, ale vyšší náklady na dlouhodobou údržbu v důsledku potenciální degradace a požadavků na přetírání. | Vyšší počáteční náklady díky specializovanému vybavení a továrně řízenému zpracování, ale nižší dlouhodobé náklady díky odolnosti a minimální údržbě. |
Normy nátěrů: Tekuté epoxidové nátěry vs. epoxidové nátěry spojené fúzí
Oba povlaky FBE i LE musí splňovat přísné průmyslové normy, aby byl zajištěn výkon a životnost. Mezi klíčové standardy patří:
- DEP 31.40.30.32-Gen./ISO 21809-2: Ropný průmysl a průmysl zemního plynu – Vnější nátěry pro podzemní nebo ponořená potrubí používaná v potrubních přepravních systémech – Část 2: Jednovrstvé epoxidové nátěry spojené tavením
- NACE SP0394: Směrnice pro tekuté epoxidové nátěry.
- AWWA C210: Tekuté epoxidové nátěry a obložení pro ocelové vodovodní potrubí a armatury
- AWWA C213: Fusion-bonded epoxidový nátěr pro interiér a exteriér ocelových vodovodních potrubí
- CSA Z245.20: Externí epoxidový nátěr pro ocelové trubky
- COM-SU-4042-I: Jednovrstvé a dvouvrstvé fúzní epoxidové systémy pro vnější nátěry potrubí
Zajištění souladu s těmito normami je zásadní pro zachování integrity potrubí a schválení regulačními orgány.
Testovací a kontrolní standardy: Tekuté epoxidové nátěry vs. epoxidové nátěry pojené fúzí
Testovací a kontrolní standardy pro tekuté epoxidové nátěry (LEC) a epoxidové nátěry s tavným pojivem (FBE) jsou zásadní pro zajištění jejich výkonu, trvanlivosti a vhodnosti pro konkrétní aplikace, zejména v průmyslových odvětvích, jako je ropa a plyn, vodovodní potrubí a ochrana infrastruktury. Níže jsou uvedeny některé z klíčových standardů a testů běžně používaných pro nátěry LEC a FBE:
1. Všeobecné normy pro epoxidové nátěry
- ISO 21809-2: Ropný průmysl a průmysl zemního plynu – Vnější nátěry pro podzemní nebo ponořená potrubí používaná v potrubních přepravních systémech – Část 2: Epoxidové nátěry spojené tavením.
- ISO 12944: Barvy a laky – Protikorozní ochrana ocelových konstrukcí ochrannými nátěrovými systémy.
- NACE SP0188: Přerušení (prázdninové) testování ochranných nátěrů.
- ASTM D7234: Standardní zkušební metoda pro pevnost přilnavosti povlaků na betonu s použitím přenosných testerů přilnavosti při odtahu.
2. Specifické testy pro epoxidové nátěry pojené tavením (FBE).
Povlaky FBE jsou široce používány pro ochranu potrubí. Mezi klíčové testy patří:
Testování přilnavosti
- ASTM D6677: Standardní zkušební metoda pro hodnocení adheze nožem.
- ASTM D4541: Standardní zkušební metoda pro pevnost v odtahu povlaků pomocí přenosných zkoušeček adheze.
Katodické uvolnění
- ASTM G8: Standardní zkušební metody pro katodické oddělování povlaků potrubí.
- ASTM G95: Standardní zkušební metoda pro test katodického odpojení povlaků potrubí (metoda s připojenými buňkami).
Odolnost vůči nárazu
- ASTM G14: Standardní zkušební metoda pro rázovou houževnatost povlaků potrubí (zkouška pádem hmotnosti).
Flexibilita
- ASTM D522: Standardní zkušební metody pro zkoušku ohybem trnu připojených organických povlaků.
Prázdninová detekce
- NACE SP0188: Detekce dovolené k identifikaci nespojitostí povlaku.
- ASTM G62: Standardní zkušební metody pro zjišťování dovolené v nátěrech potrubí.
Odolnost proti oděru
- ASTM D4060: Standardní zkušební metoda pro odolnost organických povlaků proti oděru od Taber Abraser.
Měření tloušťky
- ASTM D7091: Standardní postup pro nedestruktivní měření tloušťky suchého filmu nemagnetických povlaků aplikovaných na železné kovy a nemagnetických, nevodivých povlaků aplikovaných na neželezné kovy.
3. Specifické testy pro tekuté epoxidové nátěry (LE)
LE se často používá pro obložení nádrží, konstrukční ocel a ochranu betonu. Mezi klíčové testy patří:
Testování přilnavosti
- ASTM D4541: Testování přilnavosti odtrhem.
- ASTM D3359: Standardní zkušební metody pro měření adheze páskovým testem.
Chemická odolnost
- ASTM D1308: Standardní zkušební metoda pro vliv chemikálií pro domácnost na čiré a pigmentované organické povrchové úpravy.
- ASTM D543: Standardní postupy pro hodnocení odolnosti plastů vůči chemickým činidlům.
Odolnost proti oděru
- ASTM D4060: Test Taber Abraser.
Prázdninová detekce
- ASTM G62: Detekce dovolené pro tenkovrstvé povlaky.
Měření tloušťky
- ASTM D4138: Standardní zkušební metody pro měření tloušťky suchého filmu u ochranných nátěrových systémů destruktivními prostředky.
- ASTM D7091: Nedestruktivní měření tloušťky.
Testování vytvrzení
- ASTM D4752: Standardní zkušební metoda pro měření MEK odolnosti etylsilikátových (anorganických) primerů bohatých na zinek.
Odolnost proti vodě a vlhkosti
- ASTM D870: Standardní praxe pro testování voděodolnosti nátěrů pomocí ponoření do vody.
- ASTM D2247: Standardní postup pro testování odolnosti nátěrů proti vodě při relativní vlhkosti 100%.
4. Kontrolní postupy
- Vizuální kontrola: Zkontrolujte jednotnost, barvu a povrchové vady.
- Detekce dovolené: K identifikaci vad povlaku použijte nízkonapěťové nebo vysokonapěťové prázdninové detektory.
- Tloušťka suchého filmu (DFT): Měřte pomocí magnetických nebo ultrazvukových měřidel.
- Testování přilnavosti: Proveďte testy odtrhu nebo přilnavosti nože.
- Testování vytvrzení: Ověřte správné vytvrzení pomocí testů otěru rozpouštědlem (např. odolnost proti MEK).
5. Průmyslově specifické normy
- API RP 5L2: Doporučený postup pro vnitřní povlak potrubí pro přepravu nekorozivních plynů.
- AWWA C210: Standard pro systémy tekutých epoxidových nátěrů pro interiér a exteriér ocelových vodovodních potrubí.
- NACE RP0394: Aplikace, výkon a kontrola kvality epoxidového vnějšího nátěru na potrubí aplikovaného tavením.
6. Kontrola kvality
- Zajistěte správnou přípravu povrchu (např. SSPC-SP10/NACE č. 2 pro otryskání téměř bílého kovu).
- Během aplikace sledujte podmínky prostředí (teplota, vlhkost).
- Během aplikace a po ní provádějte pravidelné kontroly.
Tekuté epoxidové nátěry vs fúzní epoxidové nátěry: Jak si vybrat?
Při výběru nátěrového systému zvažte následující faktory:
- Ekologické předpoklady: Drsné podmínky, jako jsou vysoké teploty a agresivní půdy, upřednostňují nátěry FBE, zatímco nátěry LE fungují dobře v různých terénních prostředích.
- Rozsah a umístění projektu: Povlaky FBE poskytují odolné, továrně aplikované řešení pro novou konstrukci potrubí. Pro rehabilitaci a údržbu nabízejí nátěry LE flexibilitu a snadnou aplikaci.
- Rozpočtová omezení: Pokud jsou problémem počáteční náklady, mohou být vhodnější nátěry LE. Pro dlouhodobou ochranu majetku však mohou povlaky FBE poskytnout lepší hodnotu.
Závěr
Jak tekuté epoxidové nátěry (LE), tak epoxidové nátěry s tavným pojivem (FBE) plní zásadní roli při ochraně potrubí a infrastruktury před korozí. Povlaky FBE nabízejí bezkonkurenční trvanlivost a mechanickou odolnost, díky čemuž jsou ideální pro nové instalace potrubí. Povlaky LE poskytují flexibilní, nákladově efektivní řešení pro aplikace v terénu a údržbu. Díky pochopení silných stránek a omezení každého systému mohou inženýři a návrháři činit informovaná rozhodnutí pro optimalizaci výkonu, hospodárnosti a dlouhodobé ochrany majetku. Pokud potřebujete ocelové trubky s těmito dvěma povlaky, neváhejte nás kontaktovat na adrese [email protected].
