エポキシ被覆鋼製タンク：水・廃水処理におけるFBE防食
作成日 09.02
水および廃水用のエポキシコーティング鋼タンクFBE保護
水・廃水用途におけるエポキシ被覆鋼タンクは、静電粉末として塗布され、約200～230 °Cで硬化される溶融結合エポキシを使用しています。膜厚は180～280 µmに達し、AWWA C550に適合しており、4000時間以上の塩水噴霧試験に合格しています。粉末が溶融して連続した膜に融合し、準備された鋼に上に載るのではなく定着するため、FBEライニングタンクには浸透する溶剤層がなく、塗膜下腐食経路もありません。この膜は広いpH範囲をカバーし、酸とアルカリの交互作用に対応し、タンクが埋設または充填される前に、現場でホリデー検出およびプルオフ付着検査によって検査されます。
排水貯留は塗装にとって過酷な環境である。水は腐食性が高く、化学組成はシフトごとに変動し、タンクは絶えず満水と空になることを繰り返し、内部は年間を通じてほとんどの期間湿潤である。塗装された鋼殻のコーティングは数年で破綻し、その修理は容器を稼働停止にして内部をブラスト処理し再塗装することを意味する。溶融結合エポキシは、そのサイクルを解消するために存在する。エンジニアが水または排水タンク用に、エポキシ塗装鋼タンクのFBE防食とガラス溶融鋼を比較する場合、その判断は塗膜の機構と界面に関するものであり、どちらの皮膜が色見本で良く見えるかではない。同じ論理が、水および排水用のエポキシ塗装鋼タンクFBE防食にも適用され、そこでは粉末が200～230 °Cで前処理された鋼に溶融されて皮膜を形成する。本稿では、コーティング技術、それを証明する検査、および水・排水処理プラントにおける適合箇所について述べる。
溶融結合エポキシの施工方法
粉体、静電荷、そして熱硬化が違いを生みます。エポキシ粉体は、洗浄および機械的な前処理が施された鋼材に静電吹き付けされ、その後、パネルは約200～230 °Cの硬化炉を通過します。粉体は溶融し、流動し、架橋して連続した皮膜となるため、融着結合と呼ばれます。タンクパネルの皮膜厚さは通常180～280 µmです。溶剤もなく、乱されるのを待つプライマー層もなく、週末前に損傷するウェットエッジもありません。その代わりに得られるのは、前処理された基材に固着する皮膜であり、付着性は引張試験で数メガパスカルの範囲で測定され、タンクが使用開始される前にピンホールを見つけるためにホリデー検出が用いられます。
一般的な粉末システムにはAkzoNobel Resicoat R4-ESとINTERPON D2015の2つがあり、どちらもこのクラスのタンクに使用されています。4000時間を超える塩水噴霧試験は、AWWA C550に準拠した耐久性のベンチマークです。硬化したエポキシの広いpH耐性は、ほとんどの有機コーティングよりも水および廃水に適しています。同じタンクが午前中は中性のクラリファイアオーバーフローに晒され、午後にはpH調整された中和ストリームに晒される可能性があるためです。
FBE対ガラス融着鋼
一つは鋼板上のポリマーフィルムであり、もう一つは鋼に溶融一体化されたガラスである。この違いが比較全体を左右する。GFSパネルは820～930°Cで焼成され、3,450 N/cm²以上に定格された厚さ0.25～0.45 mmのエナメル層を持ち、パネルごとに1500 V DCでスパークテストが行われ、表面粗さはRa 0.8 µm未満である。FBEは180～280 µmの有機フィルムで、非常に強靭で耐薬品性が高く、高温および露出した外面における長期的なUVに対してやや敏感である。
実際には、GFSは表面を清潔に保つ必要がある場合、流体が高温または非常に腐食性である場合、そして所有者が30年の寿命にわたって検査負担を最小限に抑えたい場合に優位に立ちます。FBEは、異なる形状の鋼製シェルをコーティングするプロジェクト、パネルや配管スプールに同じコーティングシステムが必要な場合、そしてプラントがすでにエポキシ用に設備が整っている場合に優位に立ちます。どちらも工場で施工され、どちらも出荷前に検査されます。異なるのは故障の特徴と補修方法です。
検査、補修およびインターフェースリスト
検査計画は、コーティングに説明責任を持たせるものである。工場段階のチェックでは、表面処理、各パネルの膜厚、ホリデー検出、プルオフ試験による付着性、および指定された曲げまたは衝撃試験をカバーする。現場段階のチェックでは、現場損傷の補修、補修箇所のホリデー再試験、組立後の膜厚検証、およびタンク充填前の目視確認をカバーする。補修箇所はFBEシステムにおける弱点であるため、補修手順、パッチ材、および硬化条件は、適用されるパネル番号とともに図面に記載されるべきである。
接合部側では、FBEタンクは通常ボルト締めされ、幅約1.2mのパネルが8.8級ボルトとフランジ部のEPDMガスケットで接合される。コーティングはフランジ面で止めてはならない。ガスケットがシールするのはフランジであり、コーティングではない。内面のコーティングはガスケット溝まで連続して施され、露出した鋼のエッジを残してはならない。これが図面で確認すべき詳細であり、すべてのノズル貫通部も同様である。各貫通部は、粉体が切断、穿孔、研削される箇所であり、切断エッジには処理と再コーティングを施す必要がある。
技術仕様
パラメータ | 標準値／範囲 | 備考 |
コーティングタイプ | 溶融結合エポキシ粉末 | 静電スプレー、熱硬化 |
硬化温度 | 約200～230 °C | 粉末が溶融し架橋する |
膜厚 | 180～280 µm | パネルあたりの標準施工 |
耐塩水噴霧性 | 4000時間以上 | 耐久性ベンチマーク |
標準参照 | AWWA C550 | 塗装システムの認定 |
一般的な粉体グレード | Resicoat R4-ES / INTERPON D2015 | エポキシ粉体システム |
密着性 | MPa範囲での引張試験 | 準備された鋼材に固定 |
pH耐性 | 広い酸・アルカリ範囲 | 交互流の化学的性質 |
パネルとボルト | 約1.2 mパネル、8.8グレードボルト | EPDMガスケットフランジ継手 |
上下水道サービスに適合
飲料水の場合、塗装システムはプロジェクトが要求する飲料水接触認証を取得する必要があり、同様の議論はNSF/ANSI 61やWRAS、欧州プロジェクトにおけるCEからEN 1090およびISO 28765、そしてISO 9001に基づく製造品質システムにも当てはまります。原水、消防水、および都市下水については、広いpH範囲と塗膜の洗浄性が実用的な利点です。酸またはアルカリの変動が大きい産業排水については、同時に最高使用温度を確認してください。なぜなら、それは化学的性質よりもエポキシの適用範囲を狭めるパラメータであることが多いからです。
以下のタンクプログラムは、製品範囲のエポキシラインに沿っています。河北省では32,363 m³の医薬品用エポキシコーティングタンクファームが供給され、広西チワン族自治区では合計4,771 m³の化学用エポキシコーティングタンク11基が供給されました。両方の範囲で、指定された膜厚の溶融結合エポキシシステムと、機械的完成に必要な検査記録が使用されました。
プロジェクト事例
プロジェクト | 所在地 | 製品 | 容量 | 範囲 |
医薬品用エポキシコーティングタンクファーム | 中国、河北省 | FBEエポキシコーティング鋼製タンク | 32,363 m³ | 供給＋監督、エポキシライニングシステム |
化学用エポキシコーティングタンク、11基 | 中国、広西チワン族自治区 | FBEエポキシコーティング鋼製タンク | 4,771 m³ | 供給＋監督、マルチタンクサイト |
都市下水貯留、10基 | 中国四川省 | GFSタンク | 17,420 m³ | 供給、隣接流体サービス分類 |
Center Enamelのエンジニアリング能力
センターエナメル（石家荘正中科技有限公司）は、2008年からボルト締め貯蔵タンクの設計と製造を行っています。中国初のガラス融着鋼（GFS）タンクメーカーとして、同社は約200件のエナメル関連特許を保有し、年間約30万枚のエナメルコーティング鋼板を生産し、30,000件以上の設置プロジェクトを完了し、100カ国以上にタンクを供給しています。生産能力を高めるために新たに150,000 m²の生産拠点が追加され、単一タンクは最大60,000 m³まで供給可能です。製造はISO 9001およびISO 45001の下で運用され、製品認証にはNSF/ANSI 61、WRAS、FDA、LFGB、CE（EN 1090）、ISO 28765、FM、BSCI、EUROCODEが含まれ、用途に応じてAWWA D103-09、AWWA C550、NFPAを参考に設計されています。
上下水道タンクの場合、これはAWWA C550に準拠した180～280 µmでの溶融結合エポキシ塗装、ホリデー検査および密着性検査の記録、現場補修手順、ならびにすべてのフランジおよびノズルにおける塗装とガスケット溝の界面を対象とします。
よくある質問
Q1：FBEエポキシと塗装コーティングの違いは何ですか？
A1：塗装コーティングは常温で塗布される液体で、溶剤または酸化によって乾燥します。FBEは静電粉末であり、約200～230 °Cで溶融・硬化し、溶剤もウェットエッジもない連続した密着皮膜を形成します。
Q2：どの膜厚を指定すべきですか？
A2: このサービスの業界範囲は180～280 µmです。パネルごとの最小値を指定し、平均値がやや高めになることを許容し、厚さは図面に記載するのではなく検査報告書に記録してください。
Q3: FBEタンクは飲料水に使用できますか？
A3: はい、コーティングシステムがプロジェクトに必要な飲料水接触認証（通常はNSF/ANSI 61またはWRAS）を取得しており、鋼材およびガスケットの承認された材料宣言が伴う場合に限ります。
Q4: 出荷前にコーティングはどのように検査されますか？
A4: 表面処理、膜厚、ピンホールのホリデー検出、引張試験による密着性、および指定された衝撃または曲げ試験の合格。修理はホリデー検査で再試験され、記録はパネルとともに移動します。
Q5: FBEよりもガラス融着鋼が適しているのはどのような場合ですか？
A5: 内部表面が数十年にわたって清掃しやすい状態を保つ必要がある場合、流体が高温または非常に腐食性である場合、または所有者が検査負担を最小限にしたい場合。FBEは、非標準形状やスプールが同じシステムを必要とする場合に好まれます。
Q6: 設計寿命はどのくらいですか？
A6: コーティングシステムはAWWA C550に準拠し、塩水噴霧4000時間以上に合格しており、タンクは合意されたメンテナンス体制の下で30年以上の設計寿命を持つ大気圧容器として指定されています。
Q7: 現場での損傷はどのように修理されますか？
A7: パッチ材料の文書化された修理手順に従い、修理領域のホリデー再試験とパネルおよび位置の記録を行います。修理品質はFBEプロジェクトで監査すべき主要な事項です。
FBE保護を施したエポキシコーティング鋼製タンクは、給水・排水タンクに連続した、溶剤を含まない、化学的に幅広い皮膜を提供し、これは下地処理された鋼材の上に載るのではなく、鋼材に固着します。180～280 µm、約200～230 °Cで硬化し、AWWA C550に適合し、塩水噴霧4,000時間以上をクリアすることで、塗装タンクが抱える内部再塗装サイクルの大部分を排除します。代替案である、820～930 °Cで焼成され、1,500 Vでスパークテストされる溶融ホーローパネルは、表面が30年の全寿命にわたって自己洗浄性を求められる場合の選択肢です。化学組成と温度を決定し、次に検査記録とフランジインターフェースを仕様書に定めてください。ストリームデータとプロジェクト標準をエンジニアリングデスクに送れば、コーティング推奨、検査計画、文書パッケージが返ってきます。
エンジニアに相談する
コーティングレビュー用のタンクデータを送信してください：貯蔵流体とそのpH範囲および温度、飲用可能か非飲用かおよび必要な認証、直径と容量、設置場所の座標と輸送ルート、プロジェクトの設計基準。コーティングシステムの推奨（膜厚と補修手順）、検査および受け入れリスト、フランジとノズルのインターフェース詳細、完全な入札書類パッケージを返信いたします。まずはエンジニアリングレビュー、義務はありません。
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