Tecnologia di rivestimento per serbatoi in epossidica termoindurente (FBE) per fluidi esigenti
Creato il 09.02
Tecnologia di rivestimento per serbatoi in epossidico termoindurente (FBE) per fluidi esigenti
L'epossidico fuso a legame è un rivestimento in polvere applicato elettrostaticamente su acciaio preparato e polimerizzato a circa 200-230 °C, formando una pellicola di 180-280 µm che si ancora al substrato invece di posarsi su di esso. La pellicola polimerizzata supera il test in nebbia salina oltre 4000 ore ed è qualificata secondo AWWA C550, gestisce un'ampia gamma di pH incluso l'alternarsi di acido e alcalino, ed è ispezionata mediante rilevazione di vacanze e prova di adesione per strappo prima che il serbatoio venga riempito. È il rivestimento d'elezione dove un fluido impegnativo attaccherebbe un interno verniciato, ma una superficie in smalto vetroso fuso a 820-930 °C rimane comunque la soluzione a manutenzione più bassa dove domina la pulibilità.
I fluidi aggressivi mettono a dura prova l'interfaccia del rivestimento. Un condensato di testa di raffineria, un flusso di processo farmaceutico, un effluente chimico con pH alternato o un circuito caustico caldo troveranno il punto più debole in un rivestimento organico nel giro di un paio d'anni, e la riparazione significa mettere fuori servizio il recipiente per sabbiare e riverniciare l'interno. L'epossidico termoindurente per fusione è stato sviluppato proprio per rendere superflua quella riparazione fin dall'inizio. Quando gli ingegneri esaminano la tecnologia di rivestimento dei serbatoi in epossidico termoindurente per fusione (FBE) per fluidi aggressivi, le domande rilevanti riguardano la preparazione della superficie, lo spessore del film, il controllo della polimerizzazione e l'ispezione, perché questi quattro fattori decidono se il rivestimento sopravvive o semplicemente appare corretto il giorno della spedizione. La specifica in esame è la tecnologia di rivestimento dei serbatoi in epossidico termoindurente per fusione (FBE) per fluidi aggressivi, e i quattro elementi sopra citati sono gli unici che determinano la vita utile.
Come viene applicato il rivestimento
Polvere, carica elettrostatica, polimerizzazione a caldo, film continuo. La polvere epossidica viene caricata elettrostaticamente e spruzzata sull'acciaio che è stato pulito e preparato meccanicamente secondo il profilo specificato. Il pannello entra poi nel forno di polimerizzazione a circa 200-230 °C, dove la polvere si scioglie, fluisce e reticolata in un unico film continuo. Questa sequenza è l'intera differenza rispetto a un rivestimento verniciato, che viene applicato come liquido a temperatura ambiente e si asciuga per rilascio di solvente o ossidazione. Non c'è solvente da intrappolare, nessun film di primer in attesa di essere disturbato e nessun bordo bagnato che un acquazzone o un fine settimana possa rovinare.
Lo spessore del film su un pannello del serbatoio è tipicamente compreso tra 180 e 280 µm. Specificare il minimo per pannello e richiedere che lo spessore venga registrato, perché un film al limite inferiore dell'intervallo su una superficie preparata male è dove compare il primo difetto. Due gradi di polvere sono comuni in questa classe di lavoro, AkzoNobel Resicoat R4-ES e INTERPON D2015, e la specifica della polvere appartiene all'ordine di acquisto piuttosto che essere lasciata all'officina.
Perché la fusione è importante per la modalità di guasto
Una pellicola organica fallisce all'interfaccia; una pellicola fusa no. Un rivestimento applicato a pennello o liquido fallisce per corrosione sottopellicola, che inizia da un foro passante o da un graffio e si propaga sotto il rivestimento fino a staccarsi in lastre. Poiché l'FBE reticolato forma una pellicola continua che si ancora al profilo dell'acciaio preparato, non esiste un percorso continuo per l'elettrolita sotto il rivestimento, e l'adesione misurata con prove di pull-off è nell'ordine di diversi megapascal. La firma del cedimento è diversa: un difetto localizzato anziché una delaminazione su vasta scala. Questo cambiamento nella modalità di cedimento è il motivo per cui il piano di ispezione si concentra sul rilevamento dei difetti anziché sulle prove di adesione.
Il rivestimento ha dei limiti. È un polimero organico, quindi una temperatura elevata sostenuta restringe la finestra più di quanto faccia la chimica, ed è per questo che la temperatura massima di esercizio deve figurare nella specifica insieme all'intervallo di pH. È anche meno adatto come superficie esterna esposta senza uno strato di finitura, quindi sull'esterno di un serbatoio il sistema viene scelto tenendo conto di ciò, mentre è il film interno a svolgere il lavoro chimico.
Specifica tecnica
Parametro | Valore tipico / Intervallo | Nota |
Tipo di rivestimento | polvere epossidica termoindurente | Spruzzatura elettrostatica e polimerizzazione a caldo |
Temperatura di polimerizzazione | ~200–230 °C | La polvere fonde, fluisce e reticolazione |
Spessore del film | 180–280 µm | Minimo specificato per pannello |
Resistenza alla nebbia salina | oltre 4000 h | Parametro di riferimento di durabilità |
Riferimento standard | AWWA C550 | Qualifica del sistema di rivestimento |
Gradi in polvere | Resicoat R4-ES / INTERPON D2015 | Sistemi epossidici in polvere |
Adesione | pull-off nell'intervallo dei MPa | Ancorato nel profilo preparato |
Tolleranza al pH | ampia gamma acida e alcalina | Flussi di processo alternati |
Preparazione della superficie | acciaio pulito e profilato | Determina l'ancoraggio per il film |
Ispezione | rilevamento di vacanze più test di adesione | Prima della spedizione e dopo la riparazione |
Ispezione e riparazione
L'ispezione in fabbrica copre la preparazione della superficie, lo spessore del film su ogni pannello, il rilevamento di vacanze per trovare fori passanti, il test di adesione per strappo e la prova di piegatura o impatto come richiesto dalla specifica. Le riparazioni sono il punto debole in qualsiasi sistema FBE, quindi la procedura di riparazione, il materiale di rattoppo e la condizione di polimerizzazione devono essere riportati sul disegno con i numeri dei pannelli a cui si applicano, e ogni riparazione viene ritestata per le vacanze prima che il pannello venga imballato.
In cantiere, i controlli seguono la stessa logica su una scala diversa: le aree del campo ritrattate vengono testate per le vacanze, lo spessore viene verificato dopo il montaggio e viene eseguita un'ispezione visiva prima che il serbatoio riceva il fluido di processo. Per i sistemi bullonati, il rivestimento non deve fermarsi sulla faccia della flangia, perché la guarnizione sigilla la flangia e non il rivestimento, e la faccia interna deve arrivare fino alla scanalatura della guarnizione senza lasciare un bordo di acciaio esposto al taglio. Questo dettaglio è quello che una revisione dovrebbe verificare su ogni penetrazione di bocchello.
FBE rispetto allo smalto per fluidi esigenti
Entrambi eliminano il ciclo interno di rivestimento, e la scelta riguarda il meccanismo. L'FBE è una pellicola polimerica da 180 a 280 µm, tenace, chimicamente ampia e polimerizzata in condizioni di cantiere favorevoli a forme complesse; è la risposta pratica quando bobine, pezzi di collettore o geometrie non standard necessitano della stessa protezione. L'acciaio smaltato a fuoco è vetro fuso nel pannello d'acciaio a 820-930 °C, con uno strato di smalto da 0,25 a 0,45 mm classificato oltre 3.450 N/cm², testato con scintilla a 1500 V CC per pannello, e una rugosità superficiale inferiore a Ra 0,8 µm. Il GFS vince dove l'interno deve rimanere facilmente lavabile per decenni, dove la temperatura del flusso è elevata, o dove il proprietario desidera il minor onere ispettivo. L'FBE vince sulla flessibilità di forma e su un progetto che già gestisce una linea epossidica.
Dove il fluido è potabile o dove il progetto si trova in Europa, il pacchetto di rivestimento deve anche portare la certificazione richiesta dalla specifica, motivo per cui NSF/ANSI 61 o WRAS, CE a EN 1090 e ISO 28765, e un sistema di qualità conforme a ISO 9001 appartengono alla stessa conversazione dello spessore del film.
Caso di progetto
Progetto | Posizione | Prodotto | Capacità | Ambito |
Parco serbatoi in acciaio con rivestimento epossidico farmaceutico | Hebei, Cina | Serbatoio in acciaio con rivestimento epossidico FBE | 32.363 m³ | fornitura + supervisione, sistema di rivestimento epossidico |
Serbatoi con rivestimento epossidico chimico, 11 unità | Guangxi, Cina | Serbatoio in acciaio con rivestimento epossidico FBE | 4.771 m³ | fornitura + supervisione, sito multi-serbatoio |
Programma serbatoi per effluenti municipali, 10 unità | Sichuan, Cina | Serbatoio GFS | 17.420 m³ | fornitura, classe di servizio fluido adiacente |
Capacità ingegneristica della smaltatura dei serbatoi
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) progetta e fabbrica serbatoi di stoccaggio bullonati dal 2008. In qualità di primo produttore cinese di serbatoi in vetro-smaltato-acciaio (GFS), l'azienda detiene quasi 200 brevetti relativi allo smalto, produce circa 300.000 lastre in acciaio smaltato all'anno, ha completato più di 30.000 progetti installati e fornisce i suoi serbatoi a oltre 100 paesi. Il nuovo stabilimento produttivo di 150.000 m² è stato aggiunto per aumentare la capacità produttiva, e i serbatoi singoli vengono forniti fino a 60.000 m³. La produzione opera secondo le norme ISO 9001 e ISO 45001, con certificazioni di prodotto tra cui NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI ed EUROCODE, e la progettazione fa riferimento alle norme AWWA D103-09, AWWA C550 e NFPA ove l'applicazione lo richieda.
Per fluidi impegnativi questo copre l'applicazione di epossidico termoindurente per fusione da 180 a 280 µm secondo AWWA C550, il registro delle ispezioni di continuità e adesione, la procedura di riparazione in campo e l'interfaccia tra rivestimento e scanalatura della guarnizione su ogni flangia e penetrazione degli ugelli.
Domande frequenti
D1: Qual è la differenza tra FBE e un rivestimento interno verniciato?
R1: Una vernice è un liquido applicato a temperatura ambiente che si asciuga; l'FBE è una polvere elettrostatica polimerizzata a circa 200-230 °C che si fonde in una pellicola continua ancorata. Nessun solvente, nessun bordo umido, nessun percorso di corrosione sotto il film.
D2: Quale spessore del film dovrebbe indicare la specifica?
A2: 180-280 µm, con un minimo dichiarato per pannello e lo spessore registrato sul rapporto di ispezione piuttosto che asserito sul disegno.
D3: Quanto dura un rivestimento FBE?
R3: Qualificato secondo AWWA C550 con nebbia salina superiore a 4000 ore, e il serbatoio è specificato a 30 anni o più per servizio atmosferico, a condizione che le ispezioni di holiday e adesione siano eseguite e le riparazioni sul campo siano effettuate secondo la procedura documentata.
D4: L'FBE può essere utilizzato per acqua potabile?
R4: Sì, con la certificazione di contatto con acqua potabile richiesta dal progetto, tipicamente NSF/ANSI 61 o WRAS, insieme alle dichiarazioni dei materiali per l'acciaio e la guarnizione.
D5: Quando il vetro-fuso-acciaio è migliore dell'FBE?
A5: Dove la superficie interna deve rimanere autopulente per decenni, dove il fluido è caldo o altamente aggressivo, o dove il proprietario desidera il minimo onere di ispezione. L'FBE si adatta meglio a forme complesse e bobine.
D6: Come viene ispezionato il rivestimento in cantiere?
R6: Rilevamento di vacanze su tutte le aree riparate in campo, verifica dello spessore del film dopo l'assemblaggio, un'ispezione visiva prima del riempimento e il controllo dell'interfaccia della scanalatura della guarnizione su ogni flangia e bocchello.
D7: Qual è il guasto di riparazione più comune?
R7: Una riparazione applicata senza la preparazione della superficie specificata o le condizioni di indurimento, motivo per cui il materiale di riparazione, la procedura e il ricontrollo sono tutti elencati nella specifica.
La tecnologia di rivestimento epossidico fuso a legame per fluidi impegnativi riguarda il meccanismo più che l'aspetto. La polvere applicata elettrostaticamente, polimerizzata a 200-230 °C e applicata a 180-280 µm, si ancora all'acciaio preparato ed elimina il percorso di corrosione sottopellicolare che limita le vernici organiche. Qualificato secondo AWWA C550 con nebbia salina superiore a 4000 ore e comprovato dal rilevamento di discontinuities e dall'adesione per strappo, resiste a un ampio intervallo di pH attraverso servizio alternato acido e alcalino. Dove il fluido richiede un interno autopulente per trent'anni, il pannello in smalto fuso cotto a 820-930 °C e testato a scintilla a 1500 V è la risposta più forte, ed è facile confrontare i due una volta che la temperatura di esercizio e la chimica sono sul tavolo. Inviate questi dati all'ufficio tecnico per la raccomandazione e il pacchetto documentale.
Parla con un ingegnere
Inviare i dati del fluido per una revisione del rivestimento: il fluido stoccato e il suo intervallo di pH, la temperatura massima di esercizio, la concentrazione ed eventuali lotti alternati, potabile o non potabile con la certificazione richiesta, il diametro e la capacità del serbatoio, se le bobine o le forme non standard necessitano di rivestimento, e lo standard di progettazione del progetto. Restituiremo la raccomandazione del sistema di rivestimento con lo spessore del film e il grado della polvere, il piano di preparazione della superficie e di ispezione, la procedura di riparazione in campo, il dettaglio dell'interfaccia delle flange e degli ugelli, e il pacchetto completo del documento di gara. Prima la revisione ingegneristica, senza alcun obbligo.
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