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《涂料世界在線》雜志報道易安可涂料

《涂料世界在線》雜志獨家新聞 2017年1月23日

用成本效益高的新型涂料進行腐蝕保護

  根據世界腐蝕組織的報告,每年由于腐蝕造成的損失超過世界GDP的3%。全世界經濟部門,從石油天然氣、基礎設施、公共設施、和運輸部門,到生產、制造、和政府部門,都處在腐蝕風險中。大量碳鋼暴露在大氣環境中或者嚴酷生產工藝流程中,最容易遭受腐蝕造成的損失。有碳鋼結構的大量工業部門遭受腐蝕損失的風險最大,這些碳鋼結構設施包括:石油天然氣油庫、管道、工藝流程設備、和污水處理廠。碳鋼設備的最大挑戰之一就是從其制造完成之日就會開始發生腐蝕。

  因為由腐蝕造成的生產停工、修理、和更換的成本很高,所以越來越多有遠見的公司已經邁出只能延緩發生腐蝕時間的傳統技術,轉向一種新型的"韌性化學鍵合磷酸鹽陶瓷(CBPC)涂料",這種涂料能夠終止碳鋼腐蝕、延長設備壽命、并且將重新噴涂、修理、或更換設備噴涂施工時所要求的生產停工時間和成本降到最低。終止腐蝕,停工時間降到最低許多工業在為降雨、濕度高、或海洋氣候環境所造成的腐蝕問題傷腦筋,還有些公司還必須面對腐蝕性化工產品所造成的嚴酷條件 – 例如一些工業產品儲罐的內部。例如,當德克薩斯州一家大型廢水處理廠為其大量中碳鋼均衡罐尋求腐蝕控制技術時,市場的現實狀況是不能滿足其要求的。廢水對中碳鋼的腐蝕非常厲害,傳統的屏障型涂料不能可靠承受這樣的腐蝕條件。

  長期以來,人們都使用聚合物油漆和橡膠型涂料作為一層物理屏障,把腐蝕活性劑如水和氧與鋼鐵基體隔離開。這在漆層未被劃傷、鑿傷、或損壞之前能起到保護作用。而一旦漆層受到損傷,腐蝕活性劑就會侵入漆層和鋼鐵基體之間的間隙。這時的漆層就成為溫室,把水、氧氣和其他腐蝕活性劑圈在里面,使腐蝕很快擴散。

  德州恩尼斯市的DC金屬建筑公司是一家私營鋼結構和工業工廠建筑項目專業公司,其班組長波比.霍布斯說:"在通常情況下,你總是看不到發生了腐蝕,只有當你把油漆層剝掉,才能看到下面的鋼鐵表面是否發生了腐蝕。"不銹鋼有很好的抗腐蝕性能,所以有些儲罐底部和其他高腐蝕風險區域會用不銹鋼制造,但其成本會比中碳鋼高達6倍之多。

  為了控制腐蝕,廢水處理設施選擇DC金屬建筑公司用易安可涂料為其噴涂幾個均衡罐的內部,這種涂料是北卡羅萊納州羅利市易安可公司生產的一種噴涂施工的無機涂料。易安可公司提供了一種新型的韌性"化學鍵合磷酸鹽陶瓷(CBPC)"涂料,可以終止腐蝕。該公司于2007年首次將這種涂料推向商業應用,目前已經發展到"第五代"系列產品。

  根據易安可公司總裁梅里克.阿爾珀特的介紹,市場對這種涂料的響應非常強烈,"特別是用易安可涂料來保護其沿海儲罐以及暴露管道免受環境氣候腐蝕的世界各地的石油天然氣部門"。阿爾珀特又補充說,易安可涂料已在美洲、歐洲和亞洲使用。該公司今年還將在非洲首次部署推廣應用部門。阿爾珀特又說,這種涂料已被15家最大的石油天然氣公司指定使用,為了保護公司的競爭優勢,他們禁止發布有關該公司商業部署情況的信息。消息禁令將在2017年第二季度到期。

  傳統聚酯涂料只是粘接在基體材料表面上,易安可涂料與此不同,是通過化學反應與基體材料以化學鍵相結合,并且基體材料表面的輕微氧化還有助于發生這種化學反應?;瘜W反應的結果是生成了一層合金層。使腐蝕活性劑如氧和濕氣沒有機會像對付普通油漆層那樣侵入到合金層下面。合金屏障層上面覆蓋的是一層陶瓷殼體層,抗腐蝕、防火、防水、耐磨、耐化學物、和耐高溫達400 華氏度。

  盡管傳統聚合物涂料在基體表面經過大量預處理之后,也能與基體表面機械粘接在一起,但是如果有鑿傷,則濕氣和氧氣就會從鑿傷的各個側面侵入涂層薄膜下面。與此相反,如果易安可陶瓷涂層基體受到同樣的損壞,由于鋼鐵表面實際上已合金化,所以不會擴散腐蝕。其表面已轉換為一種惰性的不支持氧化物的穩定合金層。一旦鋼表面是穩定的(就像貴金屬如金和銀那樣),就不會與環境條件發生反應而腐蝕。

  在掃描電子顯微鏡圖像中可以看到,易安可涂層和鋼鐵基體之間沒有留下任何間隙,因為涂料與基體材料是以化學鍵合而不是機械粘合的。因為沒有間隙,所以即便是濕氣找到機會通過鑿槽進入鋼鐵內部,也沒有任何通道可以擴散。所以唯一能發生腐蝕的地方就只有刻槽本身。

  因此易安可涂料就消除了腐蝕擴展的可能性?;舨妓拐f:"與傳統方法不同,易安可抗腐蝕涂料對中碳鋼提供了雙層保護。外層韌性陶瓷涂層不像油漆一樣容易鑿掉,必須用噴砂才能去掉。下面的化學鍵合層能終止腐蝕,并且不讓腐蝕活性劑擴散。"

  由于效果好,DC 金屬建筑公司已用易安可涂料對德克薩斯州廢水處理設施的一個澄清罐內壁進行了施工處理?;舨妓拐f:"在過去六年里,我們已經用易安可涂料處理了五個鋼鐵儲罐,從來沒有發生腐蝕問題,并且不需要修補。從我們得到的結果看,我相信這種抗腐蝕涂料能夠為碳鋼儲罐和其他結構增加幾十年低維修成本的可用壽命。"由于易安可抗腐蝕涂料能夠有這樣好的承受廢水儲罐嚴酷條件的性能,霍布斯預計,這種涂料同樣能有效保護油庫儲罐、天然氣管道、石化工廠、以及其他工業設施。

  對于尋求降低成本的工業設施,CBPC(化學鍵合磷酸鹽涂料)除抗腐蝕能力之外的其他優勢就是:施工后設備能迅速投入使用而把設施的停工時間降到最低,以及不排放揮發性有機化合物,不排放有害空氣污染物,零火焰傳播速度,從而提高安全性。對于采用典型聚酯油漆如聚氨酯或環氧基樹脂進行腐蝕保護的項目,如果用傳統的"三涂層系統",則下面一層的固化時間可能需要幾天甚至幾個星期(取決于產品),然后才能施工上面一層油漆。需要的固化時間是為了使每一層油漆都能達到其最佳性能,單靠觸摸感覺是否干燥是不行的。

  與此相反,易安可抗腐蝕陶瓷涂料用于碳鋼時,只需噴涂一層,并且幾乎不需要什么固化時間。在施工后只需一小時,設備就可以投入使用。這樣短的時間就能把設施投入生產,在某些應用中,如石油天然氣工業,一天就可能少損失成千上萬美元?;舨妓拐f:"把儲罐預處理好之后,我們發現,如果在上午噴涂易安可涂料,儲罐在當天下午就可以投入使用,因為易安可只需噴涂一層,并且迅速干燥。這樣快就能使設備投入生產,對于單項產品企業而言,如石油天然氣工業,是特別重要的。"

  易安可由兩部分無害組分構成,在噴涂之前不相遇,直到用雙組份噴槍(如噴涂聚氨酯泡沫或聚脲涂料常用的噴槍)噴涂之后,才發生反應。由于涂料是無機的,所以沒有揮發性有機化合物,沒有有害空氣污染物,也沒有異味。這就意味著涂料施工很安全,甚至可以在封閉場所施工?;舨妓拐f:"由于這種抗腐蝕涂料沒有揮發性有機化合物,沒有有害空氣污染物或異味,所以我們能在上班時間進行噴涂施工,使附近區域能在我們噴涂儲罐的同時保持正常生產。對于發生腐蝕問題的任何工廠、設施、或鋼結構設備來說,這一點非常值得考慮。"

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