Recubrimientos epóxicos fenólicos con amina alquilada revolucionarios para protección superior contra corrosión bajo aislamiento

La tecnología de recubrimientos evoluciona cada día, con soluciones cada vez más sofisticadas desarrolladas para abordar algunas de las preocupaciones más serias de la industria. Una transformación emocionante en un segmento crítico de aplicaciones de recubrimientos está siendo impulsada por una nueva solución para rectificar los problemas experimentados actualmente con recubrimientos epóxicos fenólicos, que se usan para proporcionar resistencia al calor y prevenir la corrosión bajo aislamiento (CUI).

El nuevo grupo de recubrimientos, conocidos como recubrimientos epóxicos fenólicos con amina alquilada, o recubrimientos epóxicos con amina alquilada, muestran varias ventajas clave sobre los recubrimientos epóxicos fenólicos actuales. Estas ventajas son importantes de entender para aplicadores que buscan resistencia al calor y prevención de CUI de la manera más orientada a la calidad y rentable. (Lectura relacionada: Una solución de dos pasos para el alto coste de la corrosión bajo aislamiento.)

Visión general de los recubrimientos epóxicos fenólicos

Un recubrimiento epóxico fenólico es la opción histórica para prevenir CUI y proporcionar resistencia al calor. Típicamente se fabrican con resinas bisfenol A, bisfenol F y novolac. Se conocen por la alta cantidad de entrecruzamiento que experimentan durante la etapa de curado. Este entrecruzamiento da a los recubrimientos epóxicos fenólicos excelente resistencia a la corrosión y al calor.

Cómo los recubrimientos epóxicos con amina alquilada proporcionan rendimiento superior

Estudios recientes han demostrado que, aunque los recubrimientos epóxicos fenólicos proporcionan buena protección contra CUI y un alto grado de resistencia al calor, hay muchos beneficios relacionados con la producción y calidad al usar un recubrimiento epóxico con amina alquilada. Una ventaja clave es el aumento de producción posible por las propiedades de curado más rápido de un recubrimiento epóxico con amina alquilada. No solo un recubrimiento epóxico con amina alquilada se vuelve seco al tacto más rápido que un recubrimiento fenólico, sino que también alcanza un nivel de secado duro antes y tiene un tiempo mínimo más corto hasta que se permite el recubrimiento superior. Las diferencias entre la Tabla 1 y la Tabla 2 destacan las ventajas de ahorro de tiempo.

Tablas 1 y 2. Comparación de recubrimientos epóxicos fenólicos convencionales y epóxicos con amina alquilada.

Estos ahorros de tiempo son cruciales para mejorar el flujo de operaciones porque permite un movimiento más rápido de los productos recubiertos desde el taller al campo donde se implementarán, reduciendo así cuellos de botella en el punto final de uso. Sacarlos del taller más rápido también puede reducir cuellos de botella en la instalación de producción.

Otra ventaja clave y conclusión notable de las tablas anteriores es el rango de temperatura permitido. Los recubrimientos epóxicos actuales están limitados a una temperatura mínima de aplicación de 10 °C (50 °F), mientras que los recubrimientos con amina alquilada pueden aplicarse con éxito a temperaturas bajo cero. No solo eso, sino que en situaciones que involucran temperaturas bajo cero donde se aplicaron recubrimientos con amina alquilada, aún tenían tiempos de curado más rápidos en general que un recubrimiento epóxico fenólico aplicado a 15 °C (59 °F).

Mejorando la calidad con recubrimientos epóxicos con amina alquilada

Mejoras de calidad también pueden realizarse al usar un recubrimiento epóxico con amina alquilada versus un recubrimiento epóxico fenólico. Una mejora notable de calidad tiene que ver con el espesor de película seca (DFT) y agrietamiento. Mientras que los recubrimientos epóxicos fenólicos tienen una tolerancia estrecha en su espesor de película seca antes de que comience el agrietamiento, los recubrimientos con amina alquilada pueden tolerar un rango más amplio de espesores, lo que reduce el riesgo de agrietamiento (Tablas 3 y 4). Esto también reduce la cantidad de habilidad del operador necesaria, potencialmente reduciendo tiempos y gastos de formación.

Tabla 3. Tolerancia a sobre-aplicación de DFT para un recubrimiento epóxico fenólico convencional.

Tabla 4. Tolerancia a sobre-aplicación de DFT para un novedoso recubrimiento epóxico con amina alquilada.

Otra mejora de calidad fuera de la resistencia al agrietamiento que los recubrimientos epóxicos con amina alquilada presumen sobre los recubrimientos epóxicos fenólicos es un rendimiento superior en la prevención de CUI.

Historias de caso destacando los beneficios de recubrimientos epóxicos curados con amina

Una historia de caso que destaca los beneficios de usar un recubrimiento epóxico con amina alquilada involucró a un fabricante de estructuras offshore. Al adoptar un sistema de recubrimiento epóxico con amina alquilada, pudieron reducir drásticamente la complejidad de las especificaciones de recubrimiento que seguían para sustratos de acero al carbono y acero inoxidable, tanto sin aislar como aislados.

Las ganancias aseguradas por la empresa incluyeron requisitos reducidos de monitorización de temperatura que también llevaron a costes de calefacción reducidos, reducción de almacenamiento y seguimiento de varios materiales base de recubrimiento y agentes de curado. El uso de un sistema de recubrimiento epóxico con amina alquilada también agilizó los procedimientos de reparación cuando se requerían reparaciones.

Figura 1. Cucharas de tubería recubiertas con tecnología epóxica de amina alquilada.

Figura 2. Cucharas de tubería recubiertas con tecnología epóxica de amina alquilada.

Otro ejemplo del mundo real destacando los beneficios de un recubrimiento epóxico con amina alquilada se puede encontrar con un importante operador downstream de petróleo y gas. La empresa descubrió que los recubrimientos diseñados para proteger un recipiente que operaba a temperaturas ambiente comenzaban a fallar después de experimentar condiciones de vapor. Como resultado, el ingeniero del sitio buscaba una solución de recubrimiento que no solo funcionara muy bien a temperaturas ambiente, sino que también pudiera soportar las temperaturas mucho más altas - hasta casi 204 °C (400 °F) - encontradas durante los programas anuales de vapor de mantenimiento.

Se seleccionó un epóxico con amina alquilada ya que tiene tanto un excelente rendimiento anticorrosión a temperatura ambiente como alta resistencia a la temperatura. Se aplicó un esquema de dos capas de 2 x 4 mils DFT a acero al carbono preparado según el estándar SSPC SP10 "Limpieza por chorro casi blanco" usando una bomba de pulverización sin aire durante un cierre de mantenimiento. La capacidad de curar hasta -5 °C (23 °F) también significó que el recubrimiento se secó a una película dura, incluso cuando la temperatura bajó significativamente durante la noche. Esto aseguró que el cronograma del proyecto no se viera afectado. La facilidad de uso y flexibilidad operativa del epóxico con amina alquilada se consideraron ventajas importantes para este proyecto de mantenimiento.

Fuente: AkzoNobel

Conclusión

Los recubrimientos con amina alquilada tienen el potencial de revolucionar los procesos de recubrimiento en aplicaciones que involucran altas temperaturas o potencial de corrosión bajo aislamiento. Los beneficios para la productividad a través de tiempos reducidos de secado y curado y mayor tolerancia para temperaturas de aplicación, combinados con mejoras de calidad como su excelente resistencia al agrietamiento, hacen que los recubrimientos con amina alquilada sean adecuados para aumentar la producción y reducir los costes de mala calidad atribuibles a los procesos de recubrimiento actuales.

Nota: Este artículo ha sido adaptado de uno publicado originalmente en el Journal of Protective Coatings & Linings, y se reimprime con permiso de los autores Dr. Mike O'Donoghue y Vijay Datta.