Περπατήστε σε οποιοδήποτε εργοστάσιο χημικής επεξεργασίας και θα δείτε χάλυβα παντού. Ράφια σωλήνων, δεξαμενές αποθήκευσης, στηρίγματα αντιδραστήρων, κορδόνια σκάλας. Μεταφέρει το φορτίο, περιέχει τα μέσα και διατηρεί τη λειτουργία σε λειτουργία. Επίσης διαβρώνεται.
Στις πιο σκληρές χημικές περιοχές, ο απλός ανθρακούχο χάλυβας με ελάχιστη επίστρωση μπορεί να απαιτήσει αντικατάσταση σε μόλις δύο έως τρία χρόνια. Οι ατμοί οξέος συμπυκνώνονται σε μη προστατευμένες επιφάνειες. Τα αλκαλικά διαλύματα στάζουν από τους αδένες βαλβίδων. Οι ατμοί του διαλύτη μαλακώνουν τις παλιές επικαλύψεις. Έχω επιθεωρήσει εγκαταστάσεις όπου μια δοκός στήριξης από ανθρακούχο χάλυβα έχασε το μισό πάχος διατομής της σε λιγότερο από επτά χρόνια και σε πιο επιθετικές ζώνες αντικαταστάθηκαν δομικά μέλη σε κύκλο δύο-έως-τριών- ετών.
Αυτό το άρθρο περιγράφει μια στρατηγική επικάλυψης που έχει λειτουργήσει αξιόπιστα σε εγκαταστάσεις χημικών και πετροχημικών. Συνδυάζειγαλβανισμός εν θερμώ-με σωστά καθορισμένες οργανικές τελικές επιστρώσεις, που ευθυγραμμίζονται με τα ISO 1461, ASTM A123 και ISO 12944. Ο στόχος δεν είναι το παχύτερο ή ακριβότερο σύστημα. Είναι το σωστό σύστημα για την πραγματική έκθεση.
Γιατί τα χημικά περιβάλλοντα ωθούν τον χάλυβα πέρα από τα κανονικά όρια
Η περισσότερη ατμοσφαιρική διάβρωση ακολουθεί ένα προβλέψιμο μοτίβο. Το οξυγόνο και η υγρασία φτάνουν στην επιφάνεια του χάλυβα, σχηματίζεται οξείδιο του σιδήρου και η διαδικασία επιταχύνεται καθώς το στρώμα του οξειδίου ξεσπά. Τα χημικά περιβάλλοντα προσθέτουν μεταβλητές που οι συνηθισμένες ατμοσφαιρικές επιστρώσεις δεν σχεδιάστηκαν ποτέ να χειρίζονται.
Η όξινη ομίχλη διεισδύει στους μικρο-πόρους στο φιλμ επίστρωσης, φτάνει στο υπόστρωμα και ξεκινά μια ηλεκτροχημική αντίδραση που απομακρύνει την επίστρωση από κάτω. Τα ιόντα χλωρίου κάνουν το ίδιο πράγμα ακόμα πιο επιθετικά, γι' αυτό και οι παράκτιες χημικές εγκαταστάσεις αντιμετωπίζουν μερικούς από τους συντομότερους κύκλους ζωής επικάλυψης στη βιομηχανία.
Οι αλκαλικές συνθήκες παρουσιάζουν ένα διαφορετικό πρόβλημα. Πολλές οργανικές επικαλύψεις έχουν καλή απόδοση σε ουδέτερα ή ελαφρώς όξινα περιβάλλοντα, αλλά μαλακώνουν ή σαπωνοποιούνται κάτω από παρατεταμένο υψηλό pH. Μια επίστρωση που διαρκεί δεκαπέντε χρόνια σε εξωτερικό χώρο αποθήκης μπορεί να αποτύχει σε τρία χρόνια στο εξωτερικό μιας καυστικής δεξαμενής αποθήκευσης.
Ο κύκλος της θερμοκρασίας συνδυάζει όλα αυτά. Η ημέρα-νυχτερινή διαστολή και συστολή, η θερμότητα διεργασίας που εκπέμπεται από τον εξοπλισμό και οι εποχιακές καιρικές αλλαγές δημιουργούν διατμητική τάση στη διεπαφή του υποστρώματος-. Τα μικρά ελαττώματα γίνονται μεγάλες αποκολλήσεις. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μια προσέγγιση-ταιριάζουν-για όλους- σπάνια λειτουργεί στη χημική υπηρεσία και γιατί τόσα πολλά εργοστάσια αντικαθιστούν τον δομικό χάλυβα σε μια εναλλαγή δύο-έως{-από δύο-χρόνια-σε ζώνες υψηλής{{11} έκθεσης.
Γαλβανιζέ Plus οργανικές επιστρώσεις ως σύστημα διπλού-στρώματος
Γαλβανισμός εν θερμώ-από μόνο του είναι ένα αποδεδειγμένο φράγμα διάβρωσης. Η επίστρωση ψευδαργύρου συνδέεται μεταλλουργικά με τον χάλυβα, παρέχει καθοδική προστασία σε κομμένες άκρες και γρατσουνιές και συνήθως προσφέρει δεκαετίες υπηρεσίας σε μέτρια ατμοσφαιρική έκθεση. Το ISO 1461 και το ASTM A123 διέπουν τη διαδικασία και ορίζουν το ελάχιστο πάχος επίστρωσης με βάση το πάχος του τμήματος χάλυβα.
Σε χημικά περιβάλλοντα, συχνά δεν αρκεί μόνο ο γαλβανισμός. Ο ψευδάργυρος αντιδρά με οξέα και ισχυρά αλκάλια. ΕΝΑγαλβανισμένο στήριγμασε μια περιοχή με κανονική όξινη ομίχλη μπορεί να καταναλώσει το στρώμα ψευδαργύρου του σε πέντε έως οκτώ χρόνια. Η λύση είναι η προσθήκη οργανικών στρώσεων επίστρωσης πάνω από το γαλβανισμένο υπόστρωμα.
Αυτό το διπλό σύστημα λειτουργεί επειδή κάθε στρώμα κάνει κάτι που το άλλο δεν μπορεί. Ο ψευδάργυρος παρέχει καθοδική προστασία και ομοιόμορφη βάση. Οι οργανικές επικαλύψεις παρέχουν ένα χημικό φράγμα που απομονώνει τον ψευδάργυρο από επιθετικά μέσα. Μαζί δημιουργούν μια άμυνα σε βάθος που κανένας από τους δύο δεν καταφέρνει μόνος του.
Το κλειδί είναι η συμβατότητα. Οι εποξειδικές εποξειδικές ουσίες δύο συστατικών που διαμορφώνονται για γαλβανισμένα υποστρώματα, ακολουθούμενες από τελικές επιστρώσεις πολυουρεθάνης ή πολυσιλοξανίου, έχουν γίνει ο τυπικός συνδυασμός για την ατμοσφαιρική χημική έκθεση. Για σέρβις εμβάπτισης ή εσωτερικές επενδύσεις δεξαμενών, τα φαινολικά εποξειδικά και-υαλοπίνακες ενισχυμένες με νιφάδες είναι πιο κατάλληλες.
Έχω δει φυτά να προσπαθούν να εξοικονομήσουν χρήματα εφαρμόζοντας ένα τυπικό βιομηχανικό σμάλτο απευθείας από πάνωγαλβανίζοντας. Συνήθως αποτυγχάνει μέσα σε δεκαοκτώ μήνες. Η επιφανειακή ενέργεια του φρέσκου ψευδάργυρου είναι χαμηλή και χωρίς κατάλληλο προφίλ ή συμβατό αστάρι, η τελική επίστρωση απλά δεν πιάνει.
Αντιστοίχιση συστημάτων επίστρωσης με τάξεις διάβρωσης ISO 12944
Το ISO 12944 ορίζει κατηγορίες διαβρωτικής ικανότητας από C1 έως CX και παρέχει συνιστώμενα συστήματα επίστρωσης και πάχη ξηρής μεμβράνης για το καθένα. Οι χημικές εγκαταστάσεις εμπίπτουν συνήθως σε κατηγορίες C3, C4 ή C5-M.
Γ3 Περιβάλλοντα
Το C3 καλύπτει μέτρια έκθεση, όπως μια καλυμμένη σχάρα σωλήνων σε περιοχή χαμηλών εκπομπών-ή εξωτερικά στηρίγματα μονάδων διεργασίας αντίθετα από τον άνεμο. Ένα τυπικό σύστημα C3 τελείωσεγαλβανίζονταςέχει συνολικό πάχος ξηρής μεμβράνης περίπου 160 microns, με εποξειδικό αστάρι περίπου 60 microns και τελική επίστρωση πολυουρεθάνης στα 100 microns. Η διάρκεια ζωής συνήθως φτάνει τα δεκαπέντε έως είκοσι χρόνια με τακτική επιθεώρηση.
Περιβάλλοντα C4 και C5-M
Οι περισσότερες εξωτερικές περιοχές χημικών διεργασιών προσγειώνονται στο C4, ενώ οι παράκτιες εγκαταστάσεις και οι περιοχές με βαρύ χλώριο ή όξινη ομίχλη απαιτούν συχνά προδιαγραφές C5-M. Για σέρβις C4 πάνω από γαλβανισμένο χάλυβα, σχεδιάστε ένα σύστημα τριών στρώσεων συνολικής επιφάνειας 200 έως 240 microns, με εποξειδικό αστάρι, εποξειδική ενδιάμεση επίστρωση κατασκευής και τελική επίστρωση πολυουρεθάνης ή πολυσιλοξάνης.
Το C5-Μ ωθεί το σύνολο σε 280 έως 320 μικρά ή περισσότερα. Ισχύει η ίδια αρχιτεκτονική τριών-στρώσεων, αλλά κάθε στρώμα είναι παχύτερο και η τελική επίστρωση συχνά αναβαθμίζεται σε σύνθεση φθοροπολυμερούς ή πολυσιλοξανίου. Έχω καθορίσει συστήματα C5-M για παράκτιες φάρμες δεξαμενών όπου οι προηγούμενες επικαλύψεις με βαθμολογία C4 απέτυχαν σε λιγότερο από έξι χρόνια. Τα αναβαθμισμένα συστήματα είναι σε λειτουργία για περισσότερο από μια δεκαετία με μόνο σημειακές επισκευές.
Εμβάπτιση και Εσωτερικές Επενδύσεις
Μια εξωτερική δεξαμενή μπορεί να δει έκθεση στην ατμοσφαιρική C4 ενώ το εσωτερικό χειρίζεται 98 τοις εκατό θειικό οξύ ή διάφορους διαλύτες. Τα φαινολικά εποξικά διαχειρίζονται καλά τα ισχυρά οξέα, αλλά είναι λιγότερο ανεκτικά στο υψηλό pH. Οι γυάλινοι-βινυλεστέρες προσφέρουν εξαιρετική αντοχή σε ένα ευρύ φάσμα χημικών ουσιών. Η επιλογή επιστρέφει πάντα στην ακριβή χημική ουσία, τη συγκέντρωση, τη θερμοκρασία και εάν η υπηρεσία είναι συνεχής ή διακοπτόμενη. Το ISO 12944 δεν καλύπτει πλήρως την υπηρεσία εμβάπτισης, επομένως ανατρέξτε στα πρότυπα NACE/AMPP και στους πίνακες χημικής αντοχής του κατασκευαστή της επίστρωσης.
Γιατί η προετοιμασία της επιφάνειας κάνει ή σπάει την απόδοση της επίστρωσης
Δεν μπορώ να υπερεκτιμήσω πόσο συχνά οι αστοχίες επίστρωσης εντοπίζονται στην προετοιμασία της επιφάνειας, όχι στο ίδιο το υλικό επίστρωσης. Μια επίστρωση υψηλής ποιότητας που εφαρμόζεται σε μια κακώς προετοιμασμένη επιφάνεια θα αποτύχει πιο γρήγορα από μια επίστρωση μεσαίας-επιπέδου που εφαρμόζεται σε ένα σωστά προετοιμασμένο υπόστρωμα.
Γιαγαλβανισμένο χάλυβα, ο φρέσκος ψευδάργυρος έχει λεία,-επιφάνεια χαμηλού προφίλ και φέρει άλατα ψευδαργύρου που πρέπει να αφαιρεθούν. Η τυπική προσέγγιση είναι η αμμοβολή σε χαμηλή πίεση για να δημιουργηθεί ένα ελαφρύ προφίλ χωρίς να αφαιρείται ο ψευδάργυρος, ακολουθούμενη από ένα συμβατό αστάρι χάραξης.
Για περιοχές γυμνού χάλυβα, όπως συγκολλήσεις και βιδωτές συνδέσεις, η λειαντική αμμοβολή σε Sa 2.5 κοντά στο λευκό μέταλλο είναι το ελάχιστο για τη συντήρηση C4 και C5-M. Για τις επενδύσεις εμβάπτισης, συχνά απαιτείται λευκό μέταλλο Sa 3. Η εφαρμογή στο κατάστημα είναι πάντα προτιμότερη από την εφαρμογή στο πεδίο, αλλά όταν απαιτείται εργασία πεδίου, θα πρέπει να γίνεται μόνο σε συνθήκες που πληρούν τις απαιτήσεις θερμοκρασίας και υγρασίας του κατασκευαστή της επίστρωσης.
Αποτελέσματα πεδίου από έργα πραγματικών χημικών εγκαταστάσεων
Ένας εξειδικευμένος παραγωγός χημικών στο Οχάιο αντικαθιστούσε δομικό χάλυβα γύρω από το αγρόκτημα δεξαμενής θειικού οξέος κάθε δύο έως τρία χρόνια. Η αρχική εγκατάσταση χρησιμοποιούσε απλό ανθρακούχο χάλυβα με μια μόνο στρώση αλκυδικού χρώματος. Μέχρι το δεύτερο έτος, η σκουριά αιμορραγούσε σε κάθε τρύπα συγκόλλησης και μπουλονιού. Μέχρι το τρίτο έτος, τα τμήματα της δομής στήριξης έχασαν-φορτική ικανότητα.
Μεταπήδησαν σεγαλβανισμένα στηρίγματαμε σύστημα-εποξειδικής-πολυουρεθάνης τριών στρώσεων στα 280 μικρά για εξωτερικούς χώρους και γυάλινη-επένδυση από νιφάδες βινυλεστέρα για το εσωτερικό της δεξαμενής. Τα τανκς μπήκαν σε υπηρεσία πριν από δώδεκα χρόνια. Η τελευταία τους πλήρης επιθεώρηση βρήκε ακεραιότητα επίστρωσης πάνω από 95 τοις εκατό σε εξωτερικούς χώρους και καμία υποβάθμιση της επένδυσης. Το εργοστάσιο εκτιμά ότι έχουν αποφύγει τέσσερις πλήρεις κύκλους αντικατάστασης μόνο σε αυτό το αγρόκτημα δεξαμενών.
Ένας παράκτιος τερματικός σταθμός λιπασμάτων αντιμετώπισε-χλώριο αέρα που τρώει μέσα από τα στηρίγματα ραφιών σωλήνων, με τα μέλη από απλό χάλυβα να αποτυγχάνουν σε δύο έως τρία χρόνια. Μετά τον γαλβανισμό του ανταλλακτικού χάλυβα και την εφαρμογή τελικής επίστρωσης πολυσιλοξανίου με βαθμολογία C5-Μ, τα στηρίγματα λειτουργούν για εννέα χρόνια χωρίς να έχει εντοπιστεί δομική διάβρωση.
Συντήρηση και προγραμματισμός που παρατείνουν τη διάρκεια ζωής
Ακόμη και το καλύτερο σύστημα επίστρωσης χρειάζεται προσοχή. Επιθεωρήστε ετησίως ή ανά διετία σε περιοχές C5-M. Εστιάστε σε σημεία υψηλής φθοράς, όπως χειρολισθήρες, σκαλοπάτια και στηρίγματα σωλήνων. Ακουμπήστε τις κατεστραμμένες περιοχές την ίδια εποχή που θα βρεθούν. Διατηρήστε αρχεία πάχους επίστρωσης για να παρακολουθείτε την υποβάθμιση με την πάροδο του χρόνου.
Γιαγαλβανισμένα υποστρώματα, προσέξτε για τη λευκή σκουριά, η οποία σχηματίζεται όταν ο φρέσκος γαλβανισμός αποθηκεύεται σε υγρές, κακώς αεριζόμενες συνθήκες. Εάν εμφανιστεί λευκή σκουριά σε ένα ήδη επικαλυμμένο σύστημα, αυτό συνήθως σημαίνει ότι η τελική επίστρωση έχει παραβιαστεί.
Η καλύτερη στιγμή για να σκεφτείτε την προστασία από τη διάβρωση είναι κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού. Προσδιορίστε το γαλβανισμό για δομικό χάλυβα σε χημική ή παράκτια έκθεση και βεβαιωθείτε ότι ο γαλβανιστής γνωρίζει ότι ο χάλυβας θα έχει τελική επίστρωση. Γράψτε απροδιαγραφή επίστρωσηςπου αναφέρεται στο ISO 12944 ανά κατηγορία διαβρωτικότητας, ονομάζοντας τον αριθμό των στρώσεων, το ελάχιστο πάχος ξηρού φιλμ και το πρότυπο προετοιμασίας επιφάνειας. Μια ασαφής προδιαγραφή παράγει ασαφή αποτελέσματα.
Συχνές Ερωτήσεις
01.Μπορείτε να βάψετε απευθείας σε-γαλβανισμό εν θερμώ;
02.Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των τελικών επιστρώσεων εποξειδικής και πολυουρεθάνης;
