Vloeibare epoxycoatings versus gefuseerde epoxycoatings

Het beschermen van pijpleidingen en infrastructuur tegen corrosie is een cruciale uitdaging in de olie- en gas-, water- en mijnbouwindustrie. Twee veelgebruikte coatingtechnologieën – vloeibare epoxy (LE) coatings en Fusion Bonded Epoxy (FBE) coatings – bieden robuuste bescherming, maar elk heeft zijn eigen voordelen en aandachtspunten. Vloeibare epoxycoatings versus gefuseerde epoxycoatings: Welke moet u kiezen? Inzicht in de verschillen kan ingenieurs en coatingontwerpers helpen weloverwogen beslissingen te nemen over kosten, prestaties en geschiktheid voor toepassingen.

Coatingtechnologieën: vloeibare epoxycoatings versus gefuseerde epoxycoatings

Fusion Bonded Epoxy (FBE) Coatings

FBE-coatings zijn thermohardende polymeercoatings die uitstekende hechting en corrosiebescherming bieden voor pijpleidingen en metalen oppervlakken. Het applicatieproces omvat:

• Voorverwarmen het substraat tot een hoge temperatuur (meestal 180–250°C).
• Het aanbrengen van de poedervormige epoxy, dat smelt en een gelijkmatige beschermlaag vormt.
• Uitharding om een stevige, duurzame afwerking te creëren.

FBE-coatings staan bekend om:

• Superieure hechting op staal en biedt langdurige corrosiebestendigheid.
• Hoge weerstand tegen bodemspanning en mechanische beschadigingenwaardoor ze ideaal zijn voor ondergrondse of ondergedompelde pijpleidingen.
• Voor een betere bescherming zijn er: Enkellaagse of meerlaagse toepassingen, met extra coatings van bijvoorbeeld polyethyleen (3LPE) of polypropyleen (3LPP).

Vloeibare epoxy (LE) coatings

LE-coatings zijn tweecomponentensystemen die uitharden bij omgevingstemperatuur. Het applicatieproces omvat:

• Oppervlaktevoorbereiding om een sterke hechting te garanderen.
• Het mengen en aanbrengen van de epoxy met behulp van spuit-, kwast- of rollermethoden.
• Tijd geven voor uitharding, die kan variëren afhankelijk van de omgevingsomstandigheden.

LE-coatings worden gewaardeerd om:

• Gemakkelijk aan te brengen in het veld zonder dat er hoge temperaturen nodig zijn.
• Uitstekende hechting in zowel droge als natte omstandigheden.
• Veelzijdigheid, omdat ze kunnen worden toegepast op onregelmatige oppervlakken en complexe geometrieën.
• Lagere initiële apparatuurkosten omdat ze geen voorverwarming en speciale aanbrengfaciliteiten nodig hebben.

Prestatie: Vloeibare epoxycoatings tegen Fusiegebonden epoxycoatings

Parameter	Vloeibare epoxycoatings (LE)	Fusiegebonden epoxycoatings (FBE)
Toepassingsmethode	Aan te brengen op locatie met kwast, roller of spuit. Vereist een goede oppervlaktevoorbereiding (stralen) en nauwkeurige applicatie om een gelijkmatige dikte te garanderen.	Aangebracht in een gecontroleerde fabrieksomgeving met behulp van elektrostatisch spuiten. Het poeder wordt gesmolten en uitgehard op het voorverwarmde substraat, waardoor een naadloze en duurzame coating ontstaat.
Uithardingstijd	Langzaam uithardingsproces; duurt doorgaans enkele uren tot dagen, afhankelijk van de omgevingstemperatuur en luchtvochtigheid. Kan versneld worden met warmte, maar blijft langzamer dan FBE.	Dankzij warmtepolymerisatie hardt de coating binnen enkele minuten snel uit. De coating is volledig uitgehard voordat de buis de coatingfabriek verlaat.
Toepasbaarheid in het veld	Bijzonder geschikt voor toepassing in het veld, reparatiewerkzaamheden en het coaten van complexe structuren of onregelmatige oppervlakken.	Wordt voornamelijk gebruikt voor in de fabriek aangebrachte coatings. Moeilijk ter plaatse te repareren vanwege de vereiste uitharding bij hoge temperaturen.
Mechanische eigenschappen	Het biedt een goede hechting en corrosiebestendigheid, maar heeft een lagere hardheid en slijtvastheid dan FBE. Het is ook gevoeliger voor mechanische schade.	Het biedt uitstekende hardheid, slijtvastheid, slagvastheid en flexibiliteit. Het is ook bestand tegen mechanische belasting, waardoor het risico op coatingfalen wordt verminderd.
Hechtsterkte	Sterke hechting op stalen oppervlakken, maar kan na verloop van tijd afnemen, vooral in zware omstandigheden of bij mechanische belasting.	Uitstekende hechting op staal door chemische binding tijdens het uitharden. Hierdoor is de lijm langdurig duurzaam en bestand tegen delaminatie.
Toxiciteit	Kan vluchtige organische stoffen (VOS) en gevaarlijke oplosmiddelen bevatten. Goede ventilatie en veiligheidsmaatregelen zijn vereist tijdens de toepassing.	Niet giftig na uitharding, maar voor de toepassing is een verwerking bij hoge temperaturen vereist, waarvoor gecontroleerde behandeling vereist is.
Levensduur	Doorgaans 10-30 jaar, afhankelijk van de blootstellingsomstandigheden en het onderhoud. Gevoelig voor degradatie door UV-straling en mechanische slijtage.	Langdurige bescherming van meer dan 30 jaar onder goed aangebrachte omstandigheden, met minimale degradatie na verloop van tijd. Vereist minder onderhoud in vergelijking met LEC.
Toepasbare vloeistoffen	Geschikt voor het transport van olie, gas en water. Biedt effectieve corrosiebescherming in ondergrondse en onderzeese omgevingen.	Zeer goed bestand tegen een breed scala aan agressieve media, waaronder H₂S, CO₂, O₂, zuren, logen, zouten, koolwaterstoffen en organische stoffen. Ook bestand tegen microbiologisch beïnvloede corrosie (MIC) in grond en zeewater.
Corrosieweerstand	Biedt goede bescherming tegen corrosie, maar is gevoelig voor mechanische beschadigingen en vereist periodiek onderhoud.	Uitstekende weerstand tegen chemische corrosie, inclusief zure en zoute omgevingen. Werkt synergetisch met kathodische beschermingssystemen voor een langere duurzaamheid.
Bedrijfstemperatuur	Geschikt voor temperaturen van -20°C tot 80°C. De prestaties kunnen afnemen bij hoge temperaturen.	Superieure thermische stabiliteit met een breed werkingsbereik van -30 °C tot 100 °C. De hoge glasovergangstemperatuur (Tg) garandeert structurele integriteit bij hoge temperaturen.
Kosten	Lagere initiële kosten, maar hogere onderhoudskosten op de lange termijn vanwege mogelijke degradatie en de noodzaak tot opnieuw coaten.	Hogere initiële kosten vanwege gespecialiseerde apparatuur en fabriekgestuurde verwerking, maar lagere kosten op de lange termijn vanwege duurzaamheid en minimaal onderhoud.

Coatingnormen: Vloeibare epoxycoatings versus gefuseerde epoxycoatings

Zowel FBE- als LE-coatings moeten voldoen aan strenge industrienormen om prestaties en een lange levensduur te garanderen. Belangrijke normen zijn onder meer:

• DEP 31.40.30.32-Gen./ISO 21809-2: Aardolie- en aardgasindustrie — Externe coatings voor begraven of ondergedompelde pijpleidingen gebruikt in pijpleidingtransportsystemen — Deel 2: Enkellaags, smeltgebonden epoxycoatings
• NACE SP0394: Richtlijnen voor vloeibare epoxycoatings.
• AWWA-C210: Vloeibare epoxycoatings en -voeringen voor stalen waterleidingen en fittingen
• AWWA C213: Fusion-Bonded Epoxy Coating voor de binnen- en buitenkant van stalen waterleidingen
• CSA Z245.20: Externe epoxycoating met smeltverbinding voor stalen buizen
• COM-SU-4042-I: Enkel- en dubbellaagse, gefuseerde epoxysystemen voor externe pijpleidingcoatings

Het is van cruciaal belang dat aan deze normen wordt voldaan om de integriteit van pijpleidingen en de goedkeuring van regelgevende instanties te behouden.

Test- en inspectienormen: vloeibare epoxycoatings versus gesmolten epoxycoatings

Test- en inspectienormen voor vloeibare epoxycoatings (LEC) en Fusion Bonded Epoxy Coatings (FBE) zijn cruciaal om hun prestaties, duurzaamheid en geschiktheid voor specifieke toepassingen te garanderen, met name in sectoren zoals olie en gas, waterleidingen en infrastructuurbescherming. Hieronder vindt u enkele van de belangrijkste normen en tests die veelgebruikt worden voor LEC- en FBE-coatings:

1. Algemene normen voor epoxycoatings

• ISO 21809-2: Aardolie- en aardgasindustrie - Externe coatings voor begraven of ondergedompelde pijpleidingen gebruikt in pijpleidingtransportsystemen - Deel 2: Door fusie verbonden epoxycoatings.
• ISO 12944: Verven en lakken – Corrosiebescherming van staalconstructies door middel van beschermende verfsystemen.
• NACE SP0188: Discontinuïteitstesten (vakantietesten) van beschermende coatings.
• ASTM D7234: Standaardtestmethode voor de hechtsterkte van coatings op beton na het lostrekken met behulp van draagbare hechttesters.

2. Specifieke tests voor Fusion Bonded Epoxy (FBE) coatings

FBE-coatings worden veel gebruikt voor de bescherming van pijpleidingen. Belangrijke tests zijn onder meer:

Hechtingstesten

• ASTM D6677: Standaardtestmethode voor het evalueren van hechting met een mes.
• ASTM D4541: Standaardtestmethode voor de treksterkte van coatings met behulp van draagbare hechtingstesters.

Kathodische onthechting

• ASTM G8: Standaardtestmethoden voor het kathodisch losmaken van pijpleidingcoatings.
• ASTM G95: Standaardtestmethode voor kathodische onthechtingstest van pijpleidingcoatings (bijgevoegde celmethode).

Impact weerstand

• ASTM G14: Standaardtestmethode voor de slagvastheid van pijpleidingcoatings (valgewichttest).

Flexibiliteit

• ASTM D522: Standaardtestmethoden voor de doornbuigtest van aangehechte organische coatings.

Vakantiedetectie

• NACE SP0188: Vakantiedetectie om discontinuïteiten in de coating te identificeren.
• ASTM G62: Standaardtestmethoden voor holidaydetectie in pijpleidingcoatings.

Slijtvastheid

• ASTM D4060: Standaardtestmethode voor slijtvastheid van organische coatings met de Taber Abraser.

Diktemeting

• ASTM D7091: Standaardprocedure voor niet-destructieve meting van de droge filmdikte van niet-magnetische coatings aangebracht op ferrometalen en niet-magnetische, niet-geleidende coatings aangebracht op non-ferrometalen.

3. Specifieke tests voor vloeibare epoxycoatings (LE)

LE wordt vaak gebruikt voor de bescherming van tankbekleding, constructiestaal en beton. Belangrijke tests zijn onder andere:

Hechtingstesten

• ASTM D4541: Trek-off hechtingstest.
• ASTM D3359: Standaardtestmethoden voor het meten van hechting door middel van tapetests.

Chemische weerstand

• ASTM D1308: Standaardtestmethode voor het effect van huishoudelijke chemicaliën op heldere en gepigmenteerde organische afwerkingen.
• ASTM D543: Standaardprocedures voor het evalueren van de bestendigheid van kunststoffen tegen chemische reagentia.

Slijtvastheid

• ASTM D4060: Taber Abraser-test.

Vakantiedetectie

• ASTM G62: Vakantiedetectie voor dunne-filmcoatings.

Diktemeting

• ASTM D4138: Standaardtestmethoden voor het meten van de droge filmdikte van beschermende coatingsystemen door destructieve middelen.
• ASTM D7091: Niet-destructieve diktemeting.

Genezingstesten

• ASTM D4752: Standaardtestmethode voor het meten van de MEK-resistentie van ethylsilicaat (anorganische) zinkrijke primers.

Waterbestendigheid en vochtbestendigheid

• ASTM D870: Standaardprocedure voor het testen van waterbestendigheid van coatings door middel van onderdompeling in water.
• ASTM D2247: Standaardprocedure voor het testen van waterbestendigheid van coatings bij een relatieve vochtigheid van 100%.

4. Inspectieprocedures

• Visuele inspectie: Controleer op uniformiteit, kleur en oppervlaktedefecten.
• Vakantiedetectie: Gebruik laag- of hoogspanningsdetectoren om gebreken in de coating te identificeren.
• Droge filmdikte (DFT): Meet met magnetische of ultrasone meters.
• Hechtingstesten: Voer trek- of meshechtingstesten uit.
• Genezingstesten: Controleer de juiste uitharding met behulp van oplosmiddelwrijftesten (bijvoorbeeld MEK-bestendigheid).

5. Branchespecifieke normen

• API RP 5L2: Aanbevolen werkwijze voor interne coating van leidingen voor niet-corrosieve gastransportdiensten.
• AWWA C210: Norm voor vloeibare-epoxy coatingsystemen voor de binnen- en buitenkant van stalen waterleidingen.
• NACE RP0394: Toepassing, prestaties en kwaliteitscontrole van in de fabriek aangebrachte, gesmolten epoxy-externe buiscoating.

6. Kwaliteitscontrole

• Zorg voor een goede oppervlaktevoorbereiding (bijv. SSPC-SP10/NACE nr. 2 voor stralen van bijna wit metaal).
• Houd tijdens het aanbrengen rekening met de omgevingsomstandigheden (temperatuur, vochtigheid).
• Voer regelmatig inspecties uit tijdens en na het aanbrengen.

Vloeibare epoxycoatings versus gesmolten epoxycoatings: hoe kiest u?

Bij het selecteren van een coatingsysteem moet u rekening houden met de volgende factoren:

• Milieu omstandigheden:Zware omstandigheden, zoals hoge temperaturen en agressieve bodems, zijn gunstig voor FBE-coatings, terwijl LE-coatings goed presteren in uiteenlopende veldomgevingen.
• Projectomvang en locatie: FBE-coatings bieden een duurzame, in de fabriek aangebrachte oplossing voor de aanleg van nieuwe pijpleidingen. Voor renovatie en onderhoud bieden LE-coatings flexibiliteit en gebruiksgemak.
• Budgetbeperkingen: Als de initiële kosten een probleem vormen, zijn LE-coatings wellicht de voorkeur. Voor de bescherming van activa op de lange termijn kunnen FBE-coatings echter een betere waarde bieden.

Conclusie

Zowel vloeibare epoxycoatings (LE) als Fusion Bonded Epoxy Coatings (FBE) spelen een cruciale rol bij de corrosiebescherming van pijpleidingen en infrastructuur. FBE-coatings bieden ongeëvenaarde duurzaamheid en mechanische weerstand, waardoor ze ideaal zijn voor nieuwe pijpleidinginstallaties. LE-coatings bieden flexibele en kosteneffectieve oplossingen voor veldtoepassingen en onderhoud. Door de sterke en zwakke punten van elk systeem te begrijpen, kunnen ingenieurs en ontwerpers weloverwogen keuzes maken om de prestaties, kosteneffectiviteit en de bescherming van activa op lange termijn te optimaliseren. Heeft u stalen buizen met deze twee coatings nodig? Neem dan gerust contact met ons op via [email protected].