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紧急现场修复问题和表面容错解决方案

通过Levente Bazsanyi
发布日期:2020年3月24日
关键外卖

当管道破裂或储罐泄漏时,快速修复至关重要。历史上,很少有修复材料能够克服昂贵的表面处理要求、表面污染物、缓慢固化、湿冷条件和其他常见问题。

来源:Belzona聚合物有限公司

许多行业的维护工程师面临的主要挑战之一是紧急维修必须进行的时间有限。在现实世界中,当需要快速修复时,这是理想的表面处理并不总是一种选择。

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许多可用的修复方案与最小的表面处理不兼容,因此往往会导致故障。生产快固化环氧材料而那些在较低温度下固化的东西长期以来一直是保护的目标涂料混合成的年代的供应商。提高生产效率,缩短完井时间,在较低温度下应用材料,延长设备寿命,对应用人员、最终用户和业主都很有吸引力。

任何修复材料的一个关键方面是其粘附表面的能力基底.涂料和涂料标准修复复合材料至少需要75微米的喷砂处理表面轮廓,及sa2.5/NACE 2号/SSPC-SP 10接近白色的金属表面清洁度。基底必须清洁、干燥、无油和杂质盐污染物. 不幸的是,在实地满足所有这些要求往往是困难的,如果不是不可能的话。(有关此主题的更多信息,请参见新型油罐泄漏现场修复解决了维修难题.)

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常用材料的局限性

可用材料的常见问题会导致更长的停机时间间隔、更高的成本和更高的故障发生率。商用胶粘剂往往表现不佳时粘结在潮湿或水生环境中,尤其是在低温下,对受油污染的基质。

普通的表面耐受性粘合剂使用缓慢治愈相对较低债券的优点与为干燥应用而配制的粘合剂相比。传统丙烯酸胶粘剂有较长的凝固时间,这减慢了组装过程和较低的抗冲击性能,导致脆性粘结。这些材料也有有限的保质期和高气味水平,会导致健康和安全问题。和最聚合物修复方案与最小的表面准备不兼容,经常会导致故障。

由于各种原因,这些系统无法在不利条件下使用。在双组分粘合剂系统中,需要的化学反应组分固化通常在水和油的存在下反应较低,因此产生质量较差的键。光固化胶粘剂通常需要外部热源,从物流的角度来看,这使得它们不那么理想。几热固化胶粘剂速度快,强度高粘附,而在高湿度环境下则更少。潮湿降低附着力和低水温减少放热固化水下胶粘剂。因此,水下胶粘剂要么固化不好,要么需要很长时间治愈时间以获得足够的粘接性能。

最新的技术发展

聚合的这项技术导致了一种称为Belzona 1212的环氧树脂基糊状材料的开发,该材料解决了现场紧急维修难题。它可以应用于含油、潮湿甚至水下表面,从而减轻了一些典型的表面处理要求。

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对表面有较高的耐受性污染并且与手工制备的基材有极好的附着力,该材料使环氧树脂能穿透型材并产生坚固的机械键合没有喷砂处理. 最低表面处理要求为:SSPC-SP 11电动工具对裸露金属的清洁

冷固化系统在不可能喷砂的地方取得了良好的附着力,包括储罐、管道、变压器和油池上的水、油和燃料泄漏等问题区域。在混合这两种成分后,Belzona 1212即使在低至41°F(5°C)的温度下也能迅速固化。

该材料在高湿度和水下环境下的应用能力使其适合于海工结构、船舶、飞溅区和海岸结构的长期维修。船体、舵、螺旋桨和压载舱可以在不停用设备的情况下进行修理。

表面公差、固化和机械强度

当应用于根据SSPC-SP11制备的受污染的研磨低碳钢表面时/ISO 8501-01 St3, Belzona 1212对被广泛的石油和燃料污染的表面具有良好的附着力。

图1显示了推拉附着力试验当应用于受油污染的、潮湿的和水下表面时,应按照以下要求进行测试ASTM D4541.(这个测试和其他测试在测量涂层强度的4种试验类型)从左到右,下图中的橙色条显示了变压器油、柴油、齿轮箱油、原油、液压油和合成机油的粘附率。蓝色条显示在潮湿和水下条件下的性能。

推车拉脱附着力测试

图1所示。Belzona 1212与经SSPC-SP11/ISO 8501-01 St3处理的受污染低碳钢表面(电动工具清洁)的附着力。

图形1.Belzona 1212与经SSPC-SP11/ISO 8501-01 St3处理的受污染低碳钢表面(电动工具清洁)的附着力。

即使表面被污染,在磨砂钢上仍能保持粘接性能。如图2所示,系统对磨钢(橙色)和喷砂钢(蓝色)的粘接强度是相似的,无论等级浸没、污染和表面准备试验时按规定进行ASTM D1002

拉伸剪切附着力(ASTM D1002)

图2。Belzona 1212与按照SSPC-SP11/ISO 8501-01 St3(电动工具清洁)制备的受污染低碳钢表面的粘附性。

图2。Belzona 1212与按照SSPC-SP11/ISO 8501-01 St3(电动工具清洁)制备的受污染低碳钢表面的粘附性。

为了减少停机时间,重要的是修复材料要快速固化并发展机械强度。即使在低温下,这两种组分混合后,该体系也能迅速固化,不会影响耐久性或强度。图3显示了在低温范围内粘接强度随时间的发展。

快速治疗

图3.Belzona 1212即使在低温下也能快速固化。

图3.Belzona 1212即使在低温下也能快速固化。

进行了定时负荷试验,以证明固化速度和系统强度:

  • 在68°F(20°C)下固化90分钟后,用Belzona 1212粘结的1英寸方形支架能够支撑a拉伸载荷大于440磅。(200公斤)。
  • 在68°F(20°C)下固化4小时后,相同的支架能够承受大于2204磅的负载。(1000公斤)。
  • 材料继续发展机械强度,一旦完全固化,支架支撑的载荷超过3968 lbs.(1800 kg)。

为了应对恶劣的操作条件,维修材料必须坚固耐用,其中最重要的特征之一是抗压强度,即材料在压缩载荷下承受轴向应力时抵抗破坏的能力。

试验时按照ASTM D695,环境固化系统的抗压强度通常为12375 psi(85.3 MPa),突出了其高机械性能。

结论

长期以来,产品供应商、应用人员、维护工程师和资产所有者都面临着在不降低修复材料性能的前提下降低高成本表面准备水平的挑战。为了克服洁净度和产品性能之间的明显差异,许多新产品正在开发中。

聚合物材料的新技术导致了快速固化环氧基产品的发展,这为由于缺乏时间或资源而无法实现金属基底的理想表面制备提供了新的机会。(要了解更多信息,请务必阅读设计和测试符合ISO/ASTM标准的新型复合修复解决方案.)

传统的修复复合材料效果不佳,性能也很差,但即使表面处理很少,或者基质被油或水严重污染,新技术也能在钢基质上牢固地粘接。Belzona 1212提供性价比高的维修,可以恢复设备多年的服务。

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写的Levente Bazsanyi|产品经理

Levente Bazzani剖面图

Levente Bazsanyi在匈牙利德布勒森大学学习,在那里获得化学工程学士学位,专业从事高分子工业工程。他目前担任贝尔佐纳聚合有限公司的产品经理,负责协调新产品开发和市场推出,确保业务持续增长。公司。

他与研发化学家、分销商和客户密切合作,定义产品规格和要求,促进现场试验以帮助生成新产品的“真实世界”测试数据,并撰写技术论文。该职位包括通过市场研究和现有技术研究,以及目标市场增长的可行性和预测研究,产生新产品或应用的想法。

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