Rivestimenti epossidici liquidi vs rivestimenti epossidici a fusione

Proteggere condotte e infrastrutture dalla corrosione è una sfida critica nei settori petrolifero e del gas, idrico e minerario. Due tecnologie di rivestimento ampiamente utilizzate – i rivestimenti epossidici liquidi (LE) e i rivestimenti epossidici a fusione (FBE) – offrono una protezione robusta, ma ciascuna presenta vantaggi e aspetti specifici. Rivestimenti epossidici liquidi vs rivestimenti epossidici a fusione: Quale scegliere? Comprendere le differenze può aiutare gli operatori di ingegneria e i progettisti di rivestimenti a prendere decisioni consapevoli in termini di costi, prestazioni e idoneità applicativa.

Tecnologie di rivestimento: rivestimenti epossidici liquidi vs rivestimenti epossidici a fusione

Rivestimenti epossidici a fusione (FBE)

I rivestimenti FBE sono rivestimenti polimerici termoindurenti che offrono un'eccellente adesione e protezione dalla corrosione per condotte e superfici metalliche. Il processo di applicazione prevede:

• Preriscaldamento il substrato ad alta temperatura (tipicamente 180–250°C).
• Applicazione della resina epossidica in polvere, che si fonde e forma uno strato protettivo uniforme.
• Curare per creare una finitura rigida e durevole.

I rivestimenti FBE sono noti per:

• Adesione superiore all'acciaio, garantendo una resistenza alla corrosione a lungo termine.
• Elevata resistenza allo stress del suolo e ai danni meccanici, rendendoli ideali per condotte interrate o sommerse.
• Per una maggiore protezione, ci sono Applicazioni monostrato o multistrato, con rivestimenti aggiuntivi come polietilene (3LPE) o polipropilene (3LPP).

Rivestimenti epossidici liquidi (LE)

I rivestimenti LE sono sistemi bicomponenti che polimerizzano a temperatura ambiente. Il processo di applicazione include:

• Preparazione della superficie per garantire una forte adesione.
• Miscelazione e applicazione dell'epossidico utilizzando metodi a spruzzo, a pennello o a rullo.
• Lasciare il tempo per la stagionatura, che può variare in base alle condizioni ambientali.

I rivestimenti LE sono apprezzati per:

• Facilità di applicazione sul campo senza richiedere temperature elevate.
• Ottima adesione sia in condizioni asciutte che bagnate.
• Versatilità, poiché possono essere applicati a superfici irregolari e geometrie complesse.
• Costi iniziali inferiori per le attrezzature poiché non richiedono preriscaldamento né strutture di applicazione specializzate.

Prestazione: Rivestimenti epossidici liquidi contro Rivestimenti epossidici a fusione

Parametro	Rivestimenti epossidici liquidi (LE)	Rivestimenti epossidici a fusione (FBE)
Metodo di applicazione	Applicabile in loco a pennello, rullo o spruzzo. Richiede un'adeguata preparazione della superficie (sabbiatura) e un'applicazione precisa per garantire uno spessore uniforme.	Applicato in un ambiente di fabbrica controllato mediante spruzzatura elettrostatica. La polvere viene fusa e polimerizzata sul substrato preriscaldato, formando un rivestimento continuo e resistente.
Tempo di polimerizzazione	Processo di polimerizzazione lento; in genere richiede da diverse ore a giorni, a seconda della temperatura e dell'umidità ambiente. Può essere accelerato con il calore, ma rimane più lento dell'FBE.	Grazie alla polimerizzazione indotta dal calore, il rivestimento polimerizza rapidamente in pochi minuti. È completamente indurito prima che il tubo lasci l'impianto di rivestimento.
Applicabilità sul campo	Adatto per applicazioni sul campo, lavori di riparazione e rivestimento di strutture complesse o superfici irregolari.	Utilizzato principalmente per rivestimenti applicati in fabbrica. Difficile da riparare sul campo a causa della polimerizzazione ad alta temperatura richiesta.
Proprietà meccaniche	Offre una buona adesione e resistenza alla corrosione, ma ha una durezza e una resistenza all'usura inferiori rispetto all'FBE. È anche più suscettibile ai danni meccanici.	Offre eccellente durezza, resistenza all'abrasione, resistenza agli urti e flessibilità. Sopporta anche sollecitazioni meccaniche, riducendo il rischio di rottura del rivestimento.
Forza di adesione	Forte adesione alle superfici in acciaio, ma potrebbe degradarsi nel tempo, soprattutto in ambienti difficili o sotto stress meccanico.	Eccezionale aderenza all'acciaio grazie al legame chimico durante la polimerizzazione, che garantisce durevolezza a lungo termine e resistenza alla delaminazione.
Tossicità	Può contenere composti organici volatili (COV) e solventi pericolosi. Durante l'applicazione è necessaria un'adeguata ventilazione e misure di sicurezza.	Non è tossico una volta indurito, ma l'applicazione richiede una lavorazione ad alta temperatura, che richiede una manipolazione controllata.
Durata di servizio	In genere 10-30 anni, a seconda delle condizioni di esposizione e della manutenzione. Soggetto a degradazione dovuta a raggi UV e usura meccanica.	Protezione a lungo termine di oltre 30 anni in condizioni di applicazione ottimali, con degradazione minima nel tempo. Richiede meno manutenzione rispetto a LEC.
Fluidi applicabili	Adatto al trasporto di petrolio, gas e acqua. Offre un'efficace protezione dalla corrosione in ambienti interrati e sottomarini.	Elevata resistenza a un'ampia gamma di fluidi aggressivi, tra cui H₂S, CO₂, O₂, acidi, alcali, sali, idrocarburi e sostanze organiche. Resistente anche alla corrosione microbiologica (MIC) nel suolo e nell'acqua di mare.
Resistenza alla corrosione	Offre una buona protezione contro la corrosione, ma è vulnerabile ai danni meccanici e richiede una manutenzione periodica.	Eccellente resistenza alla corrosione chimica, inclusi ambienti acidi e salini. Funziona in sinergia con i sistemi di protezione catodica per migliorarne la durata.
Temperatura di esercizio	Adatto a temperature comprese tra -20°C e 80°C. Le prestazioni potrebbero diminuire a temperature elevate.	Stabilità termica superiore con un ampio intervallo operativo da -30°C a 100°C. L'elevata temperatura di transizione vetrosa (Tg) garantisce l'integrità strutturale anche ad alte temperature.
Costo	Costi iniziali inferiori, ma costi di manutenzione a lungo termine più elevati a causa del potenziale degrado e della necessità di nuova verniciatura.	Costi iniziali più elevati dovuti all'uso di attrezzature specializzate e alla lavorazione controllata in fabbrica, ma costi a lungo termine più bassi grazie alla durevolezza e alla manutenzione minima.

Standard di rivestimento: Rivestimenti epossidici liquidi vs rivestimenti epossidici a fusione

Sia i rivestimenti FBE che LE devono soddisfare rigorosi standard di settore per garantire prestazioni e durata. Tra gli standard principali figurano:

• DEP 31.40.30.32-Gen./ISO 21809-2: Industrie del petrolio e del gas naturale — Rivestimenti esterni per condotte interrate o sommerse utilizzate nei sistemi di trasporto tramite condotte — Parte 2: Rivestimenti epossidici a strato singolo legati per fusione
• NACE SP0394: Linee guida per rivestimenti epossidici liquidi.
• Modello AWWA C210: Rivestimenti epossidici liquidi e rivestimenti per tubi e raccordi in acciaio per acqua
• AWWA C213: Rivestimento epossidico a fusione per l'interno e l'esterno delle condotte idriche in acciaio
• CSA Z245.20: Rivestimento epossidico a fusione esterna per tubi in acciaio
• COM-SU-4042-I: Sistemi epossidici a fusione a strato singolo e doppio per rivestimenti esterni di condotte

Garantire il rispetto di questi standard è fondamentale per preservare l'integrità della conduttura e l'approvazione normativa.

Standard di collaudo e ispezione: rivestimenti epossidici liquidi vs rivestimenti epossidici a fusione

Gli standard di collaudo e ispezione per i rivestimenti epossidici liquidi (LEC) e i rivestimenti epossidici a fusione (FBE) sono fondamentali per garantirne le prestazioni, la durata e l'idoneità per applicazioni specifiche, in particolare in settori come quello petrolifero e del gas, delle condotte idriche e della protezione delle infrastrutture. Di seguito sono riportati alcuni degli standard e dei test principali comunemente utilizzati per i rivestimenti LEC e FBE:

1. Norme generali per rivestimenti epossidici

• Norma ISO 21809-2: Industrie del petrolio e del gas naturale – Rivestimenti esterni per condotte interrate o sommerse utilizzate nei sistemi di trasporto tramite condotte – Parte 2: Rivestimenti epossidici legati mediante fusione.
• Norma ISO 12944: Pitture e vernici – Protezione dalla corrosione delle strutture in acciaio mediante sistemi di verniciatura protettiva.
• NACE SP0188: Test di discontinuità (vacanza) dei rivestimenti protettivi.
• ASTM D7234: Metodo di prova standard per la resistenza all'adesione mediante strappo dei rivestimenti sul calcestruzzo mediante l'utilizzo di misuratori di adesione mediante strappo portatili.

2. Test specifici per rivestimenti epossidici a fusione (FBE)

I rivestimenti FBE sono ampiamente utilizzati per la protezione delle condotte. I test principali includono:

Test di adesione

• ASTM D6677: Metodo di prova standard per la valutazione dell'adesione mediante coltello.
• ASTM D4541: Metodo di prova standard per la resistenza allo strappo dei rivestimenti mediante misuratori di adesione portatili.

Disimpegno catodico

• ASTM G8: Metodi di prova standard per la disgregazione catodica dei rivestimenti delle condotte.
• ASTM G95: Metodo di prova standard per la prova di distacco catodico dei rivestimenti delle condotte (metodo della cella attaccata).

Resistenza all'impatto

• ASTM G14: Metodo di prova standard per la resistenza all'impatto dei rivestimenti delle condotte (prova di caduta del peso).

Flessibilità

• ASTM D522: Metodi di prova standard per la prova di flessione del mandrino dei rivestimenti organici attaccati.

Rilevamento delle festività

• NACE SP0188: Rilevamento delle festività per identificare discontinuità del rivestimento.
• ASTM G62: Metodi di prova standard per il rilevamento di anomalie nei rivestimenti delle condotte.

Resistenza all'abrasione

• ASTM D4060: Metodo di prova standard per la resistenza all'abrasione dei rivestimenti organici mediante Taber Abraser.

Misurazione dello spessore

• ASTM D7091: Pratica standard per la misurazione non distruttiva dello spessore del film secco di rivestimenti non magnetici applicati a metalli ferrosi e rivestimenti non magnetici e non conduttivi applicati a metalli non ferrosi.

3. Test specifici per rivestimenti epossidici liquidi (LE)

L'elettroforesi viene spesso utilizzata per rivestimenti di serbatoi, acciaio strutturale e protezione del calcestruzzo. I test principali includono:

Test di adesione

• ASTM D4541: Test di adesione mediante strappo.
• ASTM D3359: Metodi di prova standard per la misurazione dell'adesione mediante test del nastro.

Resistenza chimica

• ASTM D1308: Metodo di prova standard per l'effetto dei prodotti chimici domestici sulle finiture organiche trasparenti e pigmentate.
• ASTM D543: Pratiche standard per la valutazione della resistenza delle materie plastiche ai reagenti chimici.

Resistenza all'abrasione

• ASTM D4060: Prova dell'abrasivo Taber.

Rilevamento delle festività

• ASTM G62: Rilevamento delle vacanze per rivestimenti a film sottile.

Misurazione dello spessore

• ASTM D4138: Metodi di prova standard per la misurazione dello spessore della pellicola secca dei sistemi di rivestimento protettivo mediante mezzi distruttivi.
• ASTM D7091: Misurazione non distruttiva dello spessore.

Test di cura

• ASTM D4752: Metodo di prova standard per la misurazione della resistenza al MEK dei primer ricchi di zinco e silicato di etile (inorganico).

Resistenza all'immersione in acqua e all'umidità

• ASTM D870: Pratica standard per testare la resistenza all'acqua dei rivestimenti mediante immersione in acqua.
• ASTM D2247: Pratica standard per testare la resistenza all'acqua dei rivestimenti in umidità relativa 100%.

4. Procedure di ispezione

• Ispezione visuale: Controllare l'uniformità, il colore e i difetti superficiali.
• Rilevamento delle festività: Utilizzare rilevatori di vacanza a bassa o alta tensione per identificare difetti del rivestimento.
• Spessore del film secco (DFT): Misurare utilizzando misuratori magnetici o a ultrasuoni.
• Test di adesione: Eseguire test di strappo o di adesione con coltello.
• Test di polimerizzazione: Verificare la corretta polimerizzazione mediante test di sfregamento con solvente (ad esempio resistenza al MEK).

5. Standard specifici del settore

• API RP 5L2: Pratica consigliata per il rivestimento interno di tubi di linea per servizi di trasmissione di gas non corrosivi.
• Modello AWWA C210: Standard per sistemi di rivestimento epossidico liquido per l'interno e l'esterno delle condotte idriche in acciaio.
• NACE RP0394: Applicazione, prestazioni e controllo qualità del rivestimento esterno per tubi in resina epossidica applicata in stabilimento e legata tramite fusione.

6. Controllo di qualità

• Assicurare una corretta preparazione della superficie (ad esempio, SSPC-SP10/NACE n. 2 per la pulizia mediante sabbiatura di metalli quasi bianchi).
• Monitorare le condizioni ambientali (temperatura, umidità) durante l'applicazione.
• Effettuare ispezioni regolari durante e dopo l'applicazione.

Rivestimenti epossidici liquidi vs rivestimenti epossidici a fusione: come scegliere?

Nella scelta del sistema di rivestimento, considerare i seguenti fattori:

• Condizioni ambientali: Condizioni difficili, come temperature elevate e terreni aggressivi, favoriscono i rivestimenti FBE, mentre i rivestimenti LE offrono buone prestazioni in diversi ambienti di lavoro.
• Ambito e ubicazione del progetto: I rivestimenti FBE offrono una soluzione durevole, applicata in fabbrica, per la costruzione di nuove condotte. Per la ristrutturazione e la manutenzione, i rivestimenti LE offrono flessibilità e facilità di applicazione.
• Vincoli di bilancio: Se il costo iniziale è un problema, i rivestimenti LE potrebbero essere preferibili. Tuttavia, per una protezione a lungo termine degli asset, i rivestimenti FBE potrebbero offrire un valore maggiore.

Conclusione

Sia i rivestimenti epossidici liquidi (LE) che quelli a fusione (FBE) svolgono un ruolo fondamentale nella protezione di condotte e infrastrutture dalla corrosione. I rivestimenti FBE offrono una durata e una resistenza meccanica ineguagliabili, rendendoli ideali per le nuove installazioni di condotte. I rivestimenti LE offrono soluzioni flessibili ed economiche per applicazioni sul campo e per la manutenzione. Comprendendo i punti di forza e i limiti di ciascun sistema, ingegneri e progettisti possono fare scelte consapevoli per ottimizzare le prestazioni, l'economicità e la protezione a lungo termine delle risorse. Se avete bisogno di tubi in acciaio con questi due rivestimenti, non esitate a contattarci all'indirizzo [email protected].