Zbiorniki stalowe z powłoką epoksydową: ochrona FBE dla wody i ścieków
Utworzono 09.02
Zbiorniki ze stali powlekanej epoksydowo Ochrona FBE dla wody i ścieków
Stalowe zbiorniki powłokowane epoksydowo w zastosowaniach wodnych i ściekowych wykorzystują epoksyd nakładany metodą fluidyzacyjną jako proszek elektrostatyczny i utwardzany w temperaturze około 200 do 230 °C. Powłoka osiąga grubość 180 do 280 µm, jest zgodna z AWWA C550 i przeszła testy w komorze solnej powyżej 4000 godzin. Ponieważ proszek topi się i łączy w ciągłą powłokę, która zakotwicza się w przygotowanej stali, a nie osadza się na jej powierzchni, zbiornik wyłożony FBE nie ma warstwy rozpuszczalnikowej do penetracji ani ścieżki korozji podpowłokowej. Powłoka obejmuje szeroki zakres pH, wytrzymuje naprzemienne działanie kwasów i zasad, a przed zakopaniem lub napełnieniem zbiornika jest poddawana kontroli na miejscu za pomocą wykrywania przebić oraz testu przyczepności metodą odrywania.
Magazynowanie ścieków karze powłoki za życie. Woda jest agresywna, chemia zmienia się wraz ze zmianą, zbiornik jest stale napełniany i opróżniany, a wnętrze jest wilgotne przez większość roku. Malowana powłoka skorupy poddaje się w ciągu kilku lat, a naprawa oznacza wycofanie zbiornika z eksploatacji w celu piaskowania i ponownego malowania wnętrza. Epoksyd natapiany istnieje po to, aby wyeliminować ten cykl. Kiedy inżynierowie porównują zbiorniki stalowe powlekane epoksydem z ochroną FBE z stalą szkliwioną dla zbiornika na wodę lub ścieki, decyzja dotyczy mechanizmu powłoki i granicy faz, a nie tego, która powłoka lepiej wygląda na tablicy kolorów. To samo rozumowanie stosuje się do zbiorników stalowych powlekanych epoksydem z ochroną FBE dla wody i ścieków, gdzie proszek jest wtapiany w przygotowaną stal w temperaturze od 200 do 230 °C w celu wytworzenia powłoki. Ten artykuł omawia technologię powłok, kontrolę, która ją potwierdza, oraz miejsce, w którym pasuje ona w zakładzie wodociągowo-kanalizacyjnym.
Jak nakłada się epoksyd termozgrzewalny
Proszek, ładunek elektrostatyczny i utwardzanie cieplne robią różnicę. Proszek epoksydowy jest natryskiwany elektrostatycznie na stal, która została oczyszczona i mechanicznie przygotowana, następnie panel przechodzi przez piec utwardzający w temperaturze około 200 do 230 °C. Proszek topi się, rozpływa i sieciuje w ciągłą powłokę, dlatego nazywa się to powłoką termozgrzewaną. Grubość powłoki na panelu zbiornika wynosi zazwyczaj od 180 do 280 µm. Nie ma rozpuszczalnika, nie ma warstwy podkładowej czekającej na uszkodzenie ani mokrej krawędzi, którą można by uszkodzić przed weekendem. Zamiast tego otrzymujesz powłokę, która zakotwicza się w przygotowanym podłożu, z przyczepnością mierzoną w zakresie kilku megapaskali w testach odrywania oraz wykrywaniem nieciągłości używanym do znajdowania mikroporów przed oddaniem zbiornika do eksploatacji.
Dwa powszechne systemy proszkowe to AkzoNobel Resicoat R4-ES i INTERPON D2015, oba stosowane w tej klasie zbiorników. Test w mgle solnej powyżej 4000 godzin to benchmark trwałości odniesiony do AWWA C550. Szeroka tolerancja pH utwardzonego epoksydu lepiej pasuje do wody i ścieków niż większość powłok organicznych, ponieważ ten sam zbiornik może rano mieć do czynienia z neutralnym przelewem klarownika, a po południu z regulowanym pH strumieniem neutralizacji.
FBE kontra stal z zeszkliwioną powłoką
Jeden to film polimerowy na stali, drugi to szkło wtopione w stal. Ta różnica napędza całe porównanie. Panele GFS są wypalane w temperaturze od 820 do 930 °C, mają warstwę emalii o grubości od 0,25 do 0,45 mm o wytrzymałości powyżej 3 450 N/cm², są poddawane testowi iskrowemu przy 1500 V DC na panel oraz mają powierzchnię o chropowatości poniżej Ra 0,8 µm. FBE to organiczny film o grubości od 180 do 280 µm, który jest bardzo wytrzymały, bardzo odporny chemicznie i nieco bardziej wrażliwy na wysoką temperaturę oraz długotrwałe promieniowanie UV na odsłoniętej powierzchni zewnętrznej.
W praktyce GFS wygrywa tam, gdzie powierzchnia musi pozostać czysta, gdzie strumień jest gorący lub wysoce agresywny, oraz tam, gdzie właściciel chce najmniejszego obciążenia związanego z inspekcjami w ciągu trzydziestoletniego okresu eksploatacji. FBE wygrywa tam, gdzie projekt obejmuje powłokę na stalowym płaszczu o innym kształcie, gdzie panele lub odcinki rur wymagają tego samego systemu powłokowego, oraz tam, gdzie zakład jest już przystosowany do epoksydu. Oba są nakładane w fabryce i oba są poddawane inspekcji przed wysyłką; różnica polega na sygnaturze awarii i metodzie naprawy.
Inspekcja, naprawa i lista interfejsów
Plan inspekcji jest tym, co czyni powłokę rozliczalną. Kontrole na etapie fabrycznym obejmują przygotowanie powierzchni, grubość powłoki na każdym panelu, wykrywanie nieciągłości, przyczepność metodą odrywania oraz próbę zginania lub udarności zgodnie ze specyfikacją. Kontrole na etapie montażu obejmują naprawę uszkodzeń powstałych na budowie, ponowne badanie nieciągłości każdej naprawy, weryfikację grubości po montażu oraz oględziny wizualne przed napełnieniem zbiornika. Naprawiane obszary są słabymi punktami w każdym systemie FBE, dlatego procedura naprawy, materiał łatki i warunki utwardzania powinny znajdować się na rysunku wraz z numerami paneli, których dotyczą.
Na stronie łączenia zbiorniki FBE są zwykle skręcane śrubami, a panele o szerokości około 1,2 m są łączone śrubami klasy 8.8 i uszczelkami EPDM na kołnierzu. Powłoka nie może kończyć się na powierzchni kołnierza: uszczelka uszczelnia kołnierz, a nie powłokę, a powłoka na wewnętrznej powierzchni musi dochodzić do rowka uszczelki, nie pozostawiając odsłoniętej krawędzi stali. To jest szczegół, który należy sprawdzić na rysunku, wraz z każdym przejściem króćca, ponieważ każde przejście jest miejscem, w którym powłoka proszkowa jest cięta, wiercona lub szlifowana, a przecięta krawędź musi być zabezpieczona i ponownie pokryta powłoką.
Specyfikacja techniczna
Parametr | Typowa wartość / zakres | Uwaga |
Typ powłoki | proszek epoksydowy termicznie utwardzany | Natrysk elektrostatyczny, utwardzanie cieplne |
Temperatura utwardzania | ~200–230 °C | Proszek topi się i sieciuje |
Grubość powłoki | 180–280 µm | Typowe dla montażu panelowego |
Odporność na działanie mgły solnej | powyżej 4000 h | Kryterium trwałości |
Odniesienie do normy | AWWA C550 | Kwalifikacja systemu powłokowego |
Typowe gatunki proszkowe | Resicoat R4-ES / INTERPON D2015 | Systemy proszkowe epoksydowe |
Przyczepność | odrywanie w zakresie MPa | Zakotwiczony do przygotowanej stali |
Tolerancja pH | szeroki zakres kwasowo-zasadowy | Naprzemienna chemia strumienia |
Panel i śruby | ~1,2 m panele, śruby klasy 8.8 | Połączenia kołnierzowe z uszczelką EPDM |
Dopasowanie do usług wodociągowych i kanalizacyjnych
W przypadku wody pitnej system powłokowy musi posiadać wymaganą przez projekt certyfikację kontaktu z wodą pitną, a ta sama dyskusja dotyczy NSF/ANSI 61 lub WRAS, CE do EN 1090 i ISO 28765 dla projektu europejskiego oraz systemu zarządzania jakością produkcji wg ISO 9001. W przypadku wody surowej, wody przeciwpożarowej i ścieków komunalnych praktycznymi korzyściami są szeroki zakres pH i zmywalność powłoki. W przypadku ścieków przemysłowych o dużych wahaniach kwasowości lub zasadowości należy jednocześnie zweryfikować maksymalną temperaturę eksploatacji, ponieważ to właśnie ten parametr częściej zawęża okno zastosowania epoksydu niż chemia.
Program zbiorników poniżej podąża za epoksydową linią asortymentu produktów. Farmę zbiorników farmaceutycznych powlekanych epoksydem o pojemności 32 363 m³ dostarczono w Hebei, a jedenaście zbiorników chemicznych powlekanych epoksydem o łącznej pojemności 4 771 m³ dostarczono w Guangxi. Oba zakresy wykorzystywały system epoksydu termicznie utwardzanego przy określonej grubości powłoki z zapisem kontroli wymaganym do odbioru mechanicznego.
Przypadek projektu
Projekt | Lokalizacja | Produkt | Pojemność | Zakres |
Farma zbiorników farmaceutycznych powlekanych epoksydem | Hebei, Chiny | Zbiornik stalowy powlekany epoksydem FBE | 32 363 m³ | dostawa + nadzór, system wykładziny epoksydowej |
Zbiorniki chemiczne powlekane epoksydem, 11 sztuk | Guangxi, Chiny | Zbiornik stalowy powlekany epoksydem FBE | 4 771 m³ | dostawa + nadzór, obiekt wielozbiornikowy |
Magazynowanie ścieków komunalnych, 10 jednostek | Syczuan, Chiny | Zbiornik GFS | 17 420 m³ | dostawa, sąsiednia klasa usługi płynu |
Zdolności inżynieryjne Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) projektuje i wytwarza zbiorniki magazynowe skręcane od 2008 roku. Jako pierwszy w Chinach producent zbiorników ze stali szkliwionej (GFS), firma posiada blisko 200 patentów związanych ze szkliwem, produkuje około 300 000 stalowych płyt pokrytych szkliwem rocznie, zrealizowała ponad 30 000 zainstalowanych projektów i dostarcza swoje zbiorniki do ponad 100 krajów. Nowa baza produkcyjna o powierzchni 150 000 m² została dodana w celu zwiększenia zdolności produkcyjnych, a pojedyncze zbiorniki są dostarczane o pojemności do 60 000 m³. Produkcja odbywa się zgodnie z ISO 9001 i ISO 45001, z certyfikacją produktów obejmującą NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI i EUROCODE, a projektowanie opiera się na AWWA D103-09, AWWA C550 i NFPA, tam gdzie wymaga tego zastosowanie.
W przypadku zbiorników na wodę i ścieki obejmuje to nakładanie epoksydu utwardzanego termicznie (fusion bonded epoxy) o grubości od 180 do 280 µm zgodnie z AWWA C550, zapis kontroli wykrywania wad powłoki i przyczepności, procedurę naprawy na miejscu oraz styk powłoki z rowkiem uszczelki na każdym kołnierzu i króćcu.
Często zadawane pytania
P1: Jaka jest różnica między epoksydem FBE a powłoką malarską?
O1: Powłoka malarska to ciecz nakładana w temperaturze otoczenia, która wysycha przez odparowanie rozpuszczalnika lub utlenianie. FBE to elektrostatyczny proszek, który topi się i utwardza w temperaturze około 200 do 230 °C, tworząc ciągły, zakotwiczony film bez rozpuszczalnika i bez mokrej krawędzi.
P2: Jaką grubość powłoki należy określić?
A2: Zakres grubości przemysłowej dla tej usługi wynosi od 180 do 280 µm. Należy określić minimum na panel i dopuścić nieco wyższą średnią, a grubość powinna być zapisana w raporcie z inspekcji, a nie podana w rysunku.
P3: Czy zbiornik z powłoką FBE może być używany do wody pitnej?
A3: Tak, gdy system powłokowy posiada wymaganą certyfikację kontaktu z wodą pitną dla projektu, zazwyczaj NSF/ANSI 61 lub WRAS, wraz z zatwierdzonymi deklaracjami materiałowymi dla stali i uszczelki.
P4: Jak sprawdza się powłokę przed wysyłką?
A4: Przygotowanie powierzchni, grubość powłoki, wykrywanie porów (holiday detection), przyczepność metodą odrywania, oraz próba udarności lub zginania zgodnie ze specyfikacją. Każda naprawa jest ponownie badana pod kątem porów, a zapis towarzyszy panelowi.
P5: Kiedy szkło stapiane ze stalą jest lepszym wyborem niż FBE?
A5: Gdzie wewnętrzna powierzchnia musi pozostać łatwa do czyszczenia przez dziesięciolecia, gdzie strumień jest gorący lub wysoce agresywny, lub gdzie właściciel chce najmniejszego obciążenia związanego z inspekcją. FBE jest preferowane, gdy niestandardowy kształt lub szpule wymagają tego samego systemu.
Q6: Jaki jest okres projektowy?
A6: System powłokowy jest zakwalifikowany zgodnie z AWWA C550 z testem mgły solnej powyżej 4000 godzin, a zbiornik jest określony jako zbiornik atmosferyczny o okresie projektowym 30 lat lub więcej w ramach uzgodnionego reżimu konserwacji.
Q7: Jak naprawia się uszkodzenia w terenie?
A7: Zgodnie z udokumentowaną procedurą naprawy dla materiału łaty, a następnie ponownym testem wykrywania wad w naprawionym obszarze i zapisem panelu oraz lokalizacji. Jakość naprawy jest główną rzeczą do audytu w projekcie FBE.
Tanks ze stali powlekanej epoksydowo z ochroną FBE zapewniają zbiornikowi na wodę i ścieki ciągłą, wolną od rozpuszczalników, chemicznie szeroką powłokę, która wiąże się z przygotowaną stalą, zamiast na niej osiadać. Przy grubości od 180 do 280 µm, utwardzana w temperaturze około 200 do 230 °C i kwalifikowana zgodnie z AWWA C550 przy działaniu mgły solnej powyżej 4000 godzin, eliminuje większość wewnętrznego cyklu ponownego powlekania, który wiąże się z malowanym zbiornikiem. Alternatywa, panel z emalii ogniowej wypalanej w temperaturze od 820 do 930 °C i testowanej iskrowo przy 1500 V, jest wyborem, gdy powierzchnia musi być samooczyszczająca się przez pełne trzydzieści lat eksploatacji. Należy zdecydować o chemii i temperaturze, a następnie ustalić w specyfikacji zapis kontroli i interfejs kołnierza. Przesłać dane strumienia i standard projektu do działu inżynieryjnego, a rekomendacja powłoki, plan kontroli i pakiet dokumentów zostaną zwrócone.
Porozmawiaj z inżynierem
Prześlij dane zbiornika do przeglądu powłoki: przechowywany płyn oraz jego zakres pH i temperatura, woda pitna lub niepitna i wymagana certyfikacja, średnica i pojemność, współrzędne lokalizacji i trasa transportu oraz standard projektowy projektu. Zwrócimy rekomendację systemu powłokowego z grubością powłoki i procedurą naprawy, listę kontroli i odbioru, szczegóły połączeń kołnierzowych i króćców oraz pełny pakiet dokumentów przetargowych. Najpierw przegląd inżynieryjny, bez zobowiązań.
WhatsApp