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《公用事業施工》2017年4月刊--阻止鋼鐵設施的腐蝕

  《公用事業施工》2017年4月刊

  對抗腐蝕的新方法 延長日益老化的天然氣 水 電以及電信設施。

  從氣體傳輸、飲用水和污水管道,到電力傳輸、分配和變電站結構和電信塔,很多的這些公用設施行業的碳鋼設施基礎設施正在老化。使用年齡在40之間和100歲之間。因此腐蝕的成本在直線上升。公用事業這一部分,供應天然氣水電和電訊業務占年度工業腐蝕成本的最大部分。根據NACE國際出版的美國腐蝕成本和預防策略報告,直接腐蝕成本共計479億美元。電力科學研究院EPRI是一家非營利科研機構,它估計1998年電力行業腐蝕成本170億美元,其中約22%腐蝕成本被認為是可以避免的。

  腐蝕,往往通過傳統屏障型涂料如如環氧樹脂或聚氨酯涂層的破裂處開始,涂層可以像溫室一樣捕捉水、氧氣等腐蝕促進劑。使得腐蝕在涂層下快速蔓延。這很難覺察卻會造成設施設備故障和昂貴的早期更換。由于這些原因,這種涂料得定期重新涂裝。設備停機時間、表面處理和涂層應用上成本很高。

  “腐蝕對公用設施基礎設施是一個沒有止境的噩夢。任何鋼結構和鋼制的設備都面臨風險。”泰勒工業涂料公司總裁斯考特 泰勒這樣說。這是一家佛羅里達州威爾士的工業涂料承包商。 “取決于環境因素如降雨濕度和鄰近海洋環境鋼結構通常每7至10次重新涂覆一次。”

  現在出現了新一代防腐蝕涂料稱為化學鍵合磷酸鹽陶瓷涂料。能節省成本停止腐蝕提高安全性,并大大延長公用事業基礎設施壽命,同時最小化減少維護和停機。

  為公用設施資產提供幾十年的保護

  “公用事業正在尋求更好的防腐涂料。能夠延長他們的設施的使用壽命,最大限度減少涂層再施。”泰勒說他的公司對很多基礎設施進行了涂料應用施工,包括燃氣和循環水管道、水箱/管板、鍋爐結構、渦輪機甲板和外殼、ct入口過濾房、罐的內部/外部以及傳輸/分配電極和塔。

  為了解決存在的問題,該公司轉而使用EonCoat。一種北卡羅萊那州羅利市同名公司出品的無機噴涂涂料。 EonCoat代表了新一代的強力化學鍵合磷酸鹽陶瓷CBPC涂料。能夠阻止腐蝕易于應用和減少生產停機。作為行業領導者,EonCoat贏得了NACE2015年度涂層和襯里腐蝕控制類別的腐蝕創新獎。

  與傳統的聚合物涂料只是覆蓋在基材表面不同,耐腐蝕的CBPC涂層通過與基材的化學反應結合,輕微的表面氧化實際上促進了這個反應。形成了合金層。這樣一來腐蝕促進劑如氧氣和濕度,不可能侵入涂層下面。而普通涂料往往有此弊端。

  傳統的聚合物涂料機械地粘合到經過全面處理的基材。如果一旦出現孔隙,水和氧氣會從孔隙四周進入在涂層之下蔓延。 相反同樣的問題出現在應用陶瓷涂層的基材,不會造成公用事業設施基礎設施的腐蝕的擴散。因為碳鋼的表面變成穩定氧化物合金。一旦鋼的表面穩定像貴金屬如金銀的穩定性它,將不再與環境發生反應,不會造成腐蝕。

  電子顯微鏡攝影掃描中可以看到EonCoat涂料讓鋼和涂層之間沒有間隙。因為結合是化學而不是機械的。沒有間隙的話,即使潮氣水分通過表面的空隙進入鋼鐵,也沒有空間移動。從而有效在公用設施行業應用中阻止腐蝕。

  腐蝕屏障由陶瓷外殼覆蓋,抗腐蝕、防火、水、磨損、沖擊、化學品和高達400華氏度高溫。除此之外陶瓷外殼獨特作用,有助于終結屏障型涂層每7至10年代價昂貴的維護周期。“即使陶瓷殼和合金層被破壞,陶瓷外殼本身是個磷酸鹽池,持續起作用使鋼形成合金。“EonCoat總裁Merrick Alpert解釋說, “取決于其大小,破損處 ‘自我治愈’并及時阻止腐蝕。這個能力以及涂層的其他性能,能夠一次涂用便有效在設施服役周期里提供防腐保護。”

  由于雙層防腐保護和獨特的合金層自我修復能力層預計防腐效力持續至少30年并承擔30年保修”

  長期節約成本

  為了得到這種耐久的腐蝕保護,泰勒的工業涂料公司近期使用易安可,在美國東南部發電設施成功噴涂3000立方英尺的24英寸輸氣管。

  “新的防腐方法基本上是傳統涂料壽命的三倍。對于希望保護他們資產的工業設施和基礎設施的營運經理來說長期節省成本的作用更加顯著。“泰勒先生說。“我們計劃將來在碳鋼和低碳鋼領域做更廣泛的應用。”

  電力行業運營經理或腐蝕工程師尋求減少成本,發現了易安可這種磷酸鹽陶瓷涂料耐腐蝕性能外的其他優勢。這種涂層由兩種非危險品組成,在應用時候才結合。像那些常見的聚氨酯泡沫或聚脲涂料一樣,使用標準工業用多重噴涂系統。由于CBPC涂料是無機和無毒的,沒有揮發性有機化合物、無危險污染物、無異味。意味著它可溶于水不易燃,涂料即使在封閉的空間里也能安全使用。

  然而其最大的好處之一是快速投用恢復作業,最大程度減少設施設備停產停機。陶瓷涂料進行防腐節省的時間來自簡化表面處理和加速固化時間。典型的工業涂料表面處理要達到接近白色金屬噴砂清理NACE 2/ SSPC-SP 10水平。但是用陶瓷涂層只用NACE 3 / SSPC-SP 6級商業噴砂清洗已足夠。

  使用典型的聚合物涂料如環氧樹脂或聚氨酯防腐施工,根據產品情況在標準的三步驟噴涂系統下,一層涂完固化時間可能是幾天或者幾周才能進行下一涂層。為讓每個涂層充分發揮作業和屬性,這個固化時間是必要的。盡管觸摸時感到干燥也要給足固化時間。

  傳統涂料應用時需要大面積廣泛做基材表面處理,只能一次完成一小部分,避免表面氧化俗稱閃銹。有時甚至需要重新噴砂。

  Wesley NewburnMobley工業服務公司是多種服務特殊作業承包商。它的質量控制經理衛斯理 紐博恩說,“傳統涂料在整個噴砂過程、清潔作業和噴涂作業過程通常需要保持SP 10水平。您可能需要租用特殊的D-H設備因為濕度超過60會氧化表面需要再噴砂。“

  相比之下使用陶瓷涂料對碳鋼進行耐腐蝕防護,只涂一層,幾乎不需要固化時間。即可在短短一個小時后即可返回服務。這種使資產恢復運作的速度通過減少設施停產時間,潛在地每天節省數千美元。

  “也許EonCoat最大的優勢就是不用擔心表面處理。”紐伯恩說。 “你可以對整個表面先噴砂再噴涂,無需擔心是否要重新噴砂。也不需要D-H設備。因為陶瓷涂層在潮濕或濕時也可以使用。有點表面氧化反使其更好地粘附。”

 

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