易安可涂料科技(北京)有限责任公司

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《涂料世界在线》杂志报道易安可涂料

《涂料世界在线》杂志独家新闻 2017年1月23日

用成本效益高的新型涂料进行腐蚀保护

  根据世界腐蚀组织的报告,每年由于腐蚀造成的损失超过世界GDP的3%。全世界经济部门,从石油天然气、基础设施、公共设施、和运输部门,到生产、制造、和政府部门,都处在腐蚀风险中。大量碳钢暴露在大气环境中或者严酷生产工艺流程中,最容易遭受腐蚀造成的损失。有碳钢结构的大量工业部门遭受腐蚀损失的风险最大,这些碳钢结构设施包括:石油天然气油库、管道、工艺流程设备、和污水处理厂。碳钢设备的最大挑战之一就是从其制造完成之日就会开始发生腐蚀。

  因为由腐蚀造成的生产停工、修理、和更换的成本很高,所以越来越多有远见的公司已经迈出只能延缓发生腐蚀时间的传统技术,转向一种新型的"韧性化学键合磷酸盐陶瓷(CBPC)涂料",这种涂料能够终止碳钢腐蚀、延长设备寿命、并且将重新喷涂、修理、或更换设备喷涂施工时所要求的生产停工时间和成本降到最低。终止腐蚀,停工时间降到最低许多工业在为降雨、湿度高、或海洋气候环境所造成的腐蚀问题伤脑筋,还有些公司还必须面对腐蚀性化工产品所造成的严酷条件 – 例如一些工业产品储罐的内部。例如,当德克萨斯州一家大型废水处理厂为其大量中碳钢均衡罐寻求腐蚀控制技术时,市场的现实状况是不能满足其要求的。废水对中碳钢的腐蚀非常厉害,传统的屏障型涂料不能可靠承受这样的腐蚀条件。

  长期以来,人们都使用聚合物油漆和橡胶型涂料作为一层物理屏障,把腐蚀活性剂如水和氧与钢铁基体隔离开。这在漆层未被划伤、凿伤、或损坏之前能起到保护作用。而一旦漆层受到损伤,腐蚀活性剂就会侵入漆层和钢铁基体之间的间隙。这时的漆层就成为温室,把水、氧气和其他腐蚀活性剂圈在里面,使腐蚀很快扩散。

  德州恩尼斯市的DC金属建筑公司是一家私营钢结构和工业工厂建筑项目专业公司,其班组长波比.霍布斯说:"在通常情况下,你总是看不到发生了腐蚀,只有当你把油漆层剥掉,才能看到下面的钢铁表面是否发生了腐蚀。"不锈钢有很好的抗腐蚀性能,所以有些储罐底部和其他高腐蚀风险区域会用不锈钢制造,但其成本会比中碳钢高达6倍之多。

  为了控制腐蚀,废水处理设施选择DC金属建筑公司用易安可涂料为其喷涂几个均衡罐的内部,这种涂料是北卡罗莱纳州罗利市易安可公司生产的一种喷涂施工的无机涂料。易安可公司提供了一种新型的韧性"化学键合磷酸盐陶瓷(CBPC)"涂料,可以终止腐蚀。该公司于2007年首次将这种涂料推向商业应用,目前已经发展到"第五代"系列产品。

  根据易安可公司总裁梅里克.阿尔珀特的介绍,市场对这种涂料的响应非常强烈,"特别是用易安可涂料来保护其沿海储罐以及暴露管道免受环境气候腐蚀的世界各地的石油天然气部门"。阿尔珀特又补充说,易安可涂料已在美洲、欧洲和亚洲使用。该公司今年还将在非洲首次部署推广应用部门。阿尔珀特又说,这种涂料已被15家最大的石油天然气公司指定使用,为了保护公司的竞争优势,他们禁止发布有关该公司商业部署情况的信息。消息禁令将在2017年第二季度到期。

  传统聚酯涂料只是粘接在基体材料表面上,易安可涂料与此不同,是通过化学反应与基体材料以化学键相结合,并且基体材料表面的轻微氧化还有助于发生这种化学反应。化学反应的结果是生成了一层合金层。使腐蚀活性剂如氧和湿气没有机会像对付普通油漆层那样侵入到合金层下面。合金屏障层上面覆盖的是一层陶瓷壳体层,抗腐蚀、防火、防水、耐磨、耐化学物、和耐高温达400 华氏度。

  尽管传统聚合物涂料在基体表面经过大量预处理之后,也能与基体表面机械粘接在一起,但是如果有凿伤,则湿气和氧气就会从凿伤的各个侧面侵入涂层薄膜下面。与此相反,如果易安可陶瓷涂层基体受到同样的损坏,由于钢铁表面实际上已合金化,所以不会扩散腐蚀。其表面已转换为一种惰性的不支持氧化物的稳定合金层。一旦钢表面是稳定的(就像贵金属如金和银那样),就不会与环境条件发生反应而腐蚀。

  在扫描电子显微镜图像中可以看到,易安可涂层和钢铁基体之间没有留下任何间隙,因为涂料与基体材料是以化学键合而不是机械粘合的。因为没有间隙,所以即便是湿气找到机会通过凿槽进入钢铁内部,也没有任何通道可以扩散。所以唯一能发生腐蚀的地方就只有刻槽本身。

  因此易安可涂料就消除了腐蚀扩展的可能性。霍布斯说:"与传统方法不同,易安可抗腐蚀涂料对中碳钢提供了双层保护。外层韧性陶瓷涂层不像油漆一样容易凿掉,必须用喷砂才能去掉。下面的化学键合层能终止腐蚀,并且不让腐蚀活性剂扩散。"

  由于效果好,DC 金属建筑公司已用易安可涂料对德克萨斯州废水处理设施的一个澄清罐内壁进行了施工处理。霍布斯说:"在过去六年里,我们已经用易安可涂料处理了五个钢铁储罐,从来没有发生腐蚀问题,并且不需要修补。从我们得到的结果看,我相信这种抗腐蚀涂料能够为碳钢储罐和其他结构增加几十年低维修成本的可用寿命。"由于易安可抗腐蚀涂料能够有这样好的承受废水储罐严酷条件的性能,霍布斯预计,这种涂料同样能有效保护油库储罐、天然气管道、石化工厂、以及其他工业设施。

  对于寻求降低成本的工业设施,CBPC(化学键合磷酸盐涂料)除抗腐蚀能力之外的其他优势就是:施工后设备能迅速投入使用而把设施的停工时间降到最低,以及不排放挥发性有机化合物,不排放有害空气污染物,零火焰传播速度,从而提高安全性。对于采用典型聚酯油漆如聚氨酯或环氧基树脂进行腐蚀保护的项目,如果用传统的"三涂层系统",则下面一层的固化时间可能需要几天甚至几个星期(取决于产品),然后才能施工上面一层油漆。需要的固化时间是为了使每一层油漆都能达到其最佳性能,单靠触摸感觉是否干燥是不行的。

  与此相反,易安可抗腐蚀陶瓷涂料用于碳钢时,只需喷涂一层,并且几乎不需要什么固化时间。在施工后只需一小时,设备就可以投入使用。这样短的时间就能把设施投入生产,在某些应用中,如石油天然气工业,一天就可能少损失成千上万美元。霍布斯说:"把储罐预处理好之后,我们发现,如果在上午喷涂易安可涂料,储罐在当天下午就可以投入使用,因为易安可只需喷涂一层,并且迅速干燥。这样快就能使设备投入生产,对于单项产品企业而言,如石油天然气工业,是特别重要的。"

  易安可由两部分无害组分构成,在喷涂之前不相遇,直到用双组份喷枪(如喷涂聚氨酯泡沫或聚脲涂料常用的喷枪)喷涂之后,才发生反应。由于涂料是无机的,所以没有挥发性有机化合物,没有有害空气污染物,也没有异味。这就意味着涂料施工很安全,甚至可以在封闭场所施工。霍布斯说:"由于这种抗腐蚀涂料没有挥发性有机化合物,没有有害空气污染物或异味,所以我们能在上班时间进行喷涂施工,使附近区域能在我们喷涂储罐的同时保持正常生产。对于发生腐蚀问题的任何工厂、设施、或钢结构设备来说,这一点非常值得考虑。"

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