Mit Epoxidharz beschichtete Stahltanks: FBE-Schutz für Wasser und Abwasser
Erstellt 09.02
Epoxidbeschichtete Stahltanks FBE-Schutz für Wasser und Abwasser
Epoxidbeschichtete Stahltanks für die Wasser- und Abwasseraufbereitung verwenden Schmelzepoxid, das als elektrostatisches Pulver aufgetragen und bei etwa 200 bis 230 °C ausgehärtet wird. Die Schichtdicke beträgt 180 bis 280 µm, entspricht AWWA C550 und hat Salzsprühnebeltests über 4000 Stunden bestanden. Da das Pulver schmilzt und zu einem durchgehenden Film verschmilzt, der sich mit dem vorbereiteten Stahl verbindet, anstatt auf ihm zu liegen, hat ein FBE-ausgekleideter Tank keine Lösungsmittelschicht, die durchdrungen werden könnte, und keinen Korrosionspfad unter der Beschichtung. Der Film deckt einen weiten pH-Bereich ab, bewältigt wechselnde Säure- und Alkalieinwirkung und wird vor Ort durch Fehlstellenprüfung und einen Abreißhaftungstest geprüft, bevor der Tank vergraben oder befüllt wird.
Abwasserlagerung bestraft Beschichtungen für ihren Lebensunterhalt. Das Wasser ist aggressiv, die Chemie schwankt mit der Schicht, der Tank wird ständig gefüllt und entleert, und das Innere ist die meiste Zeit des Jahres feucht. Eine lackierte Behälterbeschichtung versagt innerhalb weniger Jahre, und die Reparatur bedeutet, ein Behältnis außer Betrieb zu nehmen, um das Innere zu strahlen und neu zu lackieren. Fusionsgebundenes Epoxid existiert, um diesen Kreislauf zu beseitigen. Wenn Ingenieure epoxidbeschichtete Stahltanks mit FBE-Schutz gegen glasverschmolzenen Stahl für einen Wasser- oder Abwassertank vergleichen, geht es bei der Entscheidung um den Beschichtungsmechanismus und die Grenzfläche, nicht darum, welcher Film auf einer Farbkarte besser aussieht. Dieselbe Argumentation wird auf epoxidbeschichtete Stahltanks mit FBE-Schutz für Wasser und Abwasser angewendet, wo das Pulver bei 200 bis 230 °C in den vorbereiteten Stahl eingeschmolzen wird, um den Film aufzubauen. Dieser Artikel behandelt die Beschichtungstechnologie, die Prüfung, die sie nachweist, und wo sie in einer Wasser- und Abwasseranlage passt.
Wie Fusionsgebundenes Epoxid aufgetragen wird
Pulver, elektrostatische Aufladung und eine Wärmehärtung machen den Unterschied. Das Epoxidpulver wird elektrostatisch auf Stahl aufgesprüht, der zuvor gereinigt und mechanisch vorbereitet wurde, anschließend durchläuft das Panel einen Härtungsofen bei etwa 200 bis 230 °C. Das Pulver schmilzt, fließt und vernetzt sich zu einem durchgehenden Film, weshalb es als Schmelzverbund bezeichnet wird. Die Filmdicke auf einem Tankpanel beträgt typischerweise 180 bis 280 µm. Es gibt kein Lösungsmittel, keine Grundierung, die gestört werden könnte, und keine nasse Kante, die vor dem Wochenende beschädigt werden könnte. Stattdessen erhält man einen Film, der sich im vorbereiteten Untergrund verankert, mit einer Haftung im Bereich mehrerer Megapascal gemessen durch Abreißprüfung, und Fehlstellenprüfung wird eingesetzt, um Nadelstiche zu finden, bevor der Tank in Betrieb geht.
Zwei gängige Pulversysteme sind AkzoNobel Resicoat R4-ES und INTERPON D2015, die beide für diese Tankklasse verwendet werden. Salzsprühtests über 4000 Stunden sind der Haltbarkeitsmaßstab, der auf AWWA C550 referenziert wird. Die breite pH-Toleranz des ausgehärteten Epoxids eignet sich besser für Wasser und Abwasser als die meisten organischen Beschichtungen, da derselbe Tank morgens einen neutralen Klärerüberlauf und nachmittags einen pH-angepassten Neutralisationsstrom aufweisen kann.
FBE versus glasverschmolzenem Stahl
Das eine ist ein Polymerfilm auf Stahl, das andere ist in Stahl eingeschmolzenes Glas. Dieser Unterschied bestimmt den gesamten Vergleich. GFS-Paneele werden bei 820 bis 930 °C gebrannt, tragen eine Emailschicht von 0,25 bis 0,45 mm Dicke, die mit über 3.450 N/cm² bewertet ist, werden pro Paneel bei 1500 V DC funkengeprüft und weisen eine Oberfläche mit einer Rauheit unter Ra 0,8 µm auf. FBE ist ein organischer Film mit 180 bis 280 µm, der sehr zäh, sehr chemikalienbeständig und etwas empfindlicher gegenüber hohen Temperaturen und langfristiger UV-Einstrahlung auf einer freiliegenden Außenfläche ist.
In der Praxis gewinnt GFS dort, wo die Oberfläche sauber bleiben muss, wo der Strom heiß oder stark aggressiv ist und wo der Eigentümer über eine Lebensdauer von dreißig Jahren die geringste Inspektionslast wünscht. FBE gewinnt dort, wo das Projekt eine Stahlhülle anderer Form beschichtet, wo Paneele oder Rohrspulen dasselbe Beschichtungssystem benötigen und wo die Anlage bereits für Epoxid eingerichtet ist. Beide werden im Werk aufgebracht, und beide werden vor dem Versand inspiziert; was sich unterscheidet, ist die Fehlersignatur und die Reparaturmethode.
Inspektion, Reparatur und die Schnittstellenliste
Der Prüfplan ist es, was die Beschichtung nachvollziehbar macht. Werksseitige Prüfungen umfassen die Oberflächenvorbereitung, die Schichtdicke auf jeder Platte, die Fehlstellenprüfung, die Haftung mittels Abreißversuch sowie einen Biege- oder Schlagtest gemäß Spezifikation. Baustellenseitige Prüfungen umfassen die Reparatur von Schäden vor Ort, die erneute Fehlstellenprüfung jeder Reparatur, die Schichtdickenüberprüfung nach der Montage und eine Sichtprüfung vor dem Befüllen des Tanks. Reparierte Bereiche sind die Schwachstellen in jedem FBE-System, daher gehören das Reparaturverfahren, das Flickmaterial und die Aushärtungsbedingungen mit den zugehörigen Plattinnennummern in die Zeichnung.
Auf der Verbindungsseite werden FBE-Tanks üblicherweise verschraubt, wobei Platten von etwa 1,2 m Breite mit Schrauben der Festigkeitsklasse 8.8 und EPDM-Dichtungen am Flansch verbunden werden. Die Beschichtung darf nicht am Flanschrand enden: Die Dichtung dichtet den Flansch ab, nicht die Beschichtung, und die Beschichtung auf der Innenfläche muss bis zur Dichtungsnut reichen, ohne einen freiliegenden Stahlrand zu hinterlassen. Das ist das Detail, das auf der Zeichnung zu prüfen ist, zusammen mit jeder Stutzendurchdringung, denn jede Durchdringung ist eine Stelle, an der die Pulverbeschichtung geschnitten, gebohrt oder geschliffen wird und die Schnittkante behandelt und neu beschichtet werden muss.
Technische Spezifikation
Parameter | Typischer Wert / Bereich | Hinweis |
Beschichtungsart | Schmelzepoxidpulver (Fusion Bonded Epoxy) | Elektrostatisches Sprühen, wärmegehärtet |
Härtungstemperatur | ~200–230 °C | Pulver schmilzt und vernetzt |
Schichtdicke | 180–280 µm | Typischer Aufbau pro Paneel |
Salzsprühnebelbeständigkeit | über 4000 h | Haltbarkeits-Benchmark |
Normative Referenz | AWWA C550 | Qualifizierung des Beschichtungssystems |
Gängige Pulverqualitäten | Resicoat R4-ES / INTERPON D2015 | Epoxid-Pulversysteme |
Haftung | Pull-off im MPa-Bereich | Verankert an vorbereitetem Stahl |
pH-Toleranz | breiter Säure- und Alkalibereich | Wechselnde Strömungschemie |
Platte und Schrauben | ~1,2 m Platten, Schrauben der Festigkeitsklasse 8.8 | EPDM-Dichtungsflanschverbindungen |
Geeignet für Wasser- und Abwasserdienst
Für Trinkwasser muss das Beschichtungssystem die vom Projekt geforderte Trinkwasserkontaktzertifizierung tragen, und dieselbe Diskussion gilt für NSF/ANSI 61 oder WRAS, für CE nach EN 1090 und ISO 28765 bei einem europäischen Projekt sowie für ein Fertigungsqualitätssystem nach ISO 9001. Für Rohwasser, Löschwasser und kommunales Abwasser sind der breite pH-Bereich und die Abwaschbarkeit des Films die praktischen Vorteile. Bei industriellem Abwasser mit großen Säure- oder Laugenschwankungen ist gleichzeitig die maximale Einsatztemperatur zu überprüfen, denn das ist der Parameter, der das Epoxid-Fenster häufiger einschränkt als die Chemie.
Das untenstehende Tankprogramm folgt der Epoxidharz-Linie der Produktpalette. In Hebei wurde ein pharmazeutischer Tankpark mit Epoxidbeschichtung von 32.363 m³ geliefert, und in Guangxi wurden elf chemische Tanks mit Epoxidbeschichtung mit insgesamt 4.771 m³ geliefert. Beide Lieferumfänge verwendeten das Schmelzepoxid-System (Fusion Bonded Epoxy) mit der spezifizierten Schichtdicke und dem für die mechanische Fertigstellung erforderlichen Prüfprotokoll.
Projektfall
Projekt | Standort | Produkt | Kapazität | Umfang |
Pharmazeutischer Tankpark mit Epoxidbeschichtung | Hebei, China | FBE-epoxidbeschichteter Stahltank | 32.363 m³ | Lieferung + Überwachung, Epoxidauskleidungssystem |
Chemische Tanks mit Epoxidbeschichtung, 11 Einheiten | Guangxi, China | FBE-epoxidbeschichteter Stahltank | 4.771 m³ | Lieferung + Überwachung, Standort mit mehreren Tanks |
Kommunale Abwasserspeicherung, 10 Einheiten | Sichuan, China | GFS-Tank | 17.420 m³ | Lieferung, angrenzende Fluid-Serviceklasse |
Center Enamel Engineering-Kompetenz
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) entwirft und fertigt seit 2008 verschraubte Lagertanks. Als erster Hersteller von glasverschmolzenen Stahltanks (GFS) in China verfügt das Unternehmen über nahezu 200 emailbezogene Patente, produziert jährlich etwa 300.000 emailbeschichtete Stahlplatten, hat mehr als 30.000 installierte Projekte abgeschlossen und liefert seine Tanks in über 100 Länder. Das neue 150.000 m² große Produktionsgelände wurde hinzugefügt, um die Produktionskapazität zu erhöhen, und einzelne Tanks werden bis zu 60.000 m³ geliefert. Die Fertigung erfolgt nach ISO 9001 und ISO 45001, mit Produktzertifizierungen einschließlich NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI und EUROCODE, und die Auslegung erfolgt in Anlehnung an AWWA D103-09, AWWA C550 und NFPA, wo die Anwendung dies erfordert.
Für Wasser- und Abwassertanks umfasst dies die Anwendung von Fusionsgebundenem Epoxidharz bei 180 bis 280 µm nach AWWA C550, die Aufzeichnung der Fehlstellen- und Haftungsprüfung, das Verfahren zur Feldreparatur sowie die Schnittstelle zwischen Beschichtung und Dichtungsnut an jedem Flansch und Stutzen.
Häufig gestellte Fragen
F1: Was ist der Unterschied zwischen FBE-Epoxidharz und einer Lackbeschichtung?
A1: Eine Lackbeschichtung ist eine bei Umgebungstemperatur aufgetragene Flüssigkeit, die durch Lösungsmittel oder Oxidation trocknet. FBE ist ein elektrostatisches Pulver, das bei etwa 200 bis 230 °C schmilzt und aushärtet und einen durchgehenden, verankerten Film ohne Lösungsmittel und ohne nasse Kante bildet.
F2: Welche Schichtdicke sollte ich vorgeben?
A2: Der Branchenbereich für diesen Service liegt bei 180 bis 280 µm. Geben Sie das Minimum pro Panel an und erlauben Sie einen etwas höheren Durchschnitt, und lassen Sie die Dicke im Prüfbericht festhalten, anstatt sie in der Zeichnung zu behaupten.
Q3: Kann ein FBE-Tank für Trinkwasser verwendet werden?
A3: Ja, wenn das Beschichtungssystem die erforderliche Trinkwasserkontaktzertifizierung für das Projekt trägt, typischerweise NSF/ANSI 61 oder WRAS, zusammen mit den genehmigten Materialerklärungen für den Stahl und die Dichtung.
Q4: Wie wird die Beschichtung vor dem Versand überprüft?
A4: Oberflächenvorbereitung, Schichtdicke, Fehlstellenerkennung für Pinholes, Haftung durch Pull-off-Test und Impact- oder Biegetest wie spezifiziert. Jede Reparatur wird erneut auf Fehlstellen geprüft und die Aufzeichnung reist mit dem Panel.
Q5: Wann ist glasverschmolzener Stahl die bessere Wahl gegenüber FBE?
A5: Wo die Innenfläche über Jahrzehnte leicht zu reinigen bleiben muss, wo der Strom heiß oder stark aggressiv ist oder wo der Betreiber den geringsten Inspektionsaufwand wünscht. FBE wird bevorzugt, wo eine nicht standardmäßige Form oder Spulen dasselbe System benötigen.
Q6: Was ist die Auslegungslebensdauer?
A6: Das Beschichtungssystem ist nach AWWA C550 mit Salzsprühnebel über 4000 Stunden qualifiziert, und der Tank ist als atmosphärischer Behälter mit einer Auslegungslebensdauer von 30 Jahren oder mehr unter dem vereinbarten Wartungsregime spezifiziert.
Q7: Wie werden Feldbeschädigungen repariert?
A7: Durch das dokumentierte Reparaturverfahren für das Flickmaterial, gefolgt von einem Fehlstellen-Retest des reparierten Bereichs und einer Aufzeichnung der Platte und des Standorts. Die Reparaturqualität ist das Wichtigste, was bei einem FBE-Projekt geprüft werden muss.
Epoxidbeschichtete Stahltanks mit FBE-Schutz verleihen einem Wasser- und Abwassertank einen durchgehenden, lösemittelfreien, chemisch breit gefächerten Film, der sich auf dem vorbereiteten Stahl verankert, anstatt auf ihm zu sitzen. Bei 180 bis 280 µm, ausgehärtet bei etwa 200 bis 230 °C und qualifiziert nach AWWA C550 mit Salzsprühnebel über 4000 Stunden, entfällt der größte Teil des internen Neubeschichtungszyklus, den ein lackierter Tank mit sich bringt. Die Alternative, ein Schmelzemaille-Paneel, gebrannt bei 820 bis 930 °C und Funkenprüfung bei 1500 V, ist die Wahl, wenn die Oberfläche über eine volle dreißigjährige Lebensdauer selbstreinigend sein muss. Entscheiden Sie sich für die Chemie und die Temperatur, und legen Sie dann den Inspektionsnachweis und die Flanschschnittstelle in der Spezifikation fest. Senden Sie die Stromdaten und die Projektnorm an den Engineering-Desk, und die Beschichtungsempfehlung, der Inspektionsplan und das Dokumentenpaket kommen zurück.
Mit einem Ingenieur sprechen
Senden Sie die Tankdaten für eine Beschichtungsprüfung: gelagertes Fluid und dessen pH-Bereich und Temperatur, Trinkwasser oder Nicht-Trinkwasser und die erforderliche Zertifizierung, Durchmesser und Kapazität, Standortkoordinaten und Versandroute sowie die Auslegungsnorm des Projekts. Wir senden Ihnen die Empfehlung für das Beschichtungssystem mit Schichtdicke und Reparaturverfahren, die Inspektions- und Abnahmeliste, die Details zu Flansch- und Stutzenanschlüssen sowie das vollständige Ausschreibungsdokumentenpaket zurück. Technische Prüfung zuerst, unverbindlich.
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