保护石油和天然气行业的钢结构免受腐蚀

开发新的电镀保护涂层,以限制对项目涂层时间表的影响。

石油和天然气资产所有者越来越多地寻求更长的防腐性能,但同时也希望减少各方面的总体资本支出预算。
 
保护涂料为石油和天然气行业的许多腐蚀挑战提供了一个可行的解决方案,目前全球每年有数百万升的涂料被用于保护这些资产。然而,保护涂料行业近年来面临着许多挑战,不得不与之搏斗。
  • 如何减少后期涂装活动给项目进度带来的影响?
  • 如何最大限度地减少因涂装返工和在用故障造成的延误。
  • 如何最大限度地提高涂装活动的时间成本效益

镀锌层含有相对于黑色金属基体而言是非结核性的金属颗粒。这些涂层形成物理屏障,并在屏障受损时充当牺牲阳极。含锌涂层可以被认为是镀锌涂层。以有机锌环氧树脂为基础的新型镀锌涂料在项目施工过程中可以显著提高涂装生产率。

镀锌涂料往往是石油和天然气基本建设项目中最大的涂装范围的一部分。因此,在此方面的节约可以带来显著的效益,提高生产率,进而降低涂装成本。

从历史上看,含锌涂料或保护涂料分为两类。

  • 基于乙基硅酸盐的无机锌涂料
  • 基于环氧树脂的有机锌涂料

在这两种类型中,锌以锌粉颗粒的形式存在。锌的存在量在决定腐蚀保护程度方面起着关键作用。当在模拟腐蚀环境中进行测试时,最终涂膜中存在的锌粉越多,通常会导致腐蚀蠕变的降低(尽管其他因素也有影响)。在一些标准中规定了锌的存在水平,如ISO 12944 - 5: 2018和钢结构涂装委员会文件SP 20。

两种类型的涂料在其预期用途上也有所不同。无机涂料由于具有硅酸盐骨架,可以在很宽的温度范围内(通常高达400℃)提供防腐保护。环氧锌涂料由于其有机骨架,只能在较有限的温度范围内(通常不超过120℃)提供防腐保护。

从表面上看,无机锌基涂料提供了一个更好的选择,并且在历史上发现,当比较同类锌含量的产品时,无机锌基涂料提供了两类涂料中最好的防腐水平。然而,无机锌涂料在用于钢铁保护时有一些明显的缺点。

  • 溶剂型无机镀锌涂料的理想应用条件是20-25℃(68-77℉),相对湿度(%RH)在50%-90%之间。在此条件之外的条件下涂装,会大大增加干燥时间,降低生产效率。
  • 溶剂型无机硅酸锌在涂刷过厚时有泥浆开裂的倾向,导致返工成本。紧密附着的轻微泥裂可能不一定是有害的。但是,可见的泥浆裂缝可能会引起关注。此外,由于膜较厚,可能会进一步增加干燥时间。
  • 无机硅酸盐粘结剂中的锌的多孔性可能会导致后续涂层的发气或针孔。将这种情况降到最低的技术包括使用雾状涂层,这可能会导致更长的应用时间。但是,如果不积极解决这一问题,可能会导致后续的重新喷涂活动和产生费用。

既然有这么多的缺点,为什么无机溶剂型锌基涂料会被如此广泛的指定和使用呢?

答案在于它们出色的防腐性能和保护黑色金属基材的能力,在比较锌粉含量相近的产品时,传统上认为它们优于有机等效产品。
 
然而,最近的进展意味着有机锌环氧镀锌涂料现在可以提供类似的腐蚀保护,同时具有显著的施工优势。
 
在这些改进的有机锌环氧镀锌涂料中,相信对镀锌效果的贡献不仅限于基材界面。这是因为涂层释放电子的能力增强,形成了更有效的阳极。
 
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