BRPI0806866A2

BRPI0806866A2 - Multilayer functional coatings capable of protecting surfaces and walls from mechanical erosion and chemical attack by monitoring, with different low wettability dating, the erosion and / or thickness of the coating layer of vessel walls, ducts, containers and other walls in general. , and preparation process

Info

Publication number: BRPI0806866A2
Application number: BRPI0806866-6A
Authority: BR
Inventors: Maria Assis Tavares Da Mata Hermida Quintella Cristina; Muniz Pepe Iuri; Andrade Macêdo Marcelo
Original assignee: Universidade Federal Da Bahia
Priority date: 2008-12-15
Filing date: 2008-12-15
Publication date: 2010-09-21
Also published as: WO2010081207A1

Abstract

REVESTIMENTOS FUNCIONAIS MULTICAMADAS CAPAZES DE PROTEGER SUPERFiICIES E PAREDES DA EROSãO MECANICA E DO ATAQUE QUíMICO, MONITORANDO, COM DIFERENTES DATADORES DE BAIXA MOLHABILIDADE, A EROSãO E/OU A ESPESSURA DA CAMADA DE REVESTIMENTO DAS PAREDES DE VASOS, DUCTOS, RECIPIENTES E OUTRAS PAREDES EM GERAL, E PROCESSO DE PREPARAçãO DOS MESMOS. A presente invenção trata de revestimentos inulticamadas, com adição de datadores, o que lhes confere a função de traçabilidade da intensidade da erosão e/ou corrosão, causada a superfícies e paredes, por agentes químicos e/ou mecânicos. O ataque químico ou mecânico, pode atentar contra a integridade de paredes e superficies, diminuindo sua espessura, e/ou aumentando sua porosidade e/ou rugosidade, entre outros. Deste modo, tais revestimentos protegem paredes de ductos e demais vasos e equipamentos para processamento, transporte, armazenamento, bombeio e produção de fluidos, de produtos de tram formação industrial, assim como dos co-produtos associados, a saber: biodiesel, diesel, petroleo, álcoois, vinhotos, glicerina bruta, etanol, entre outros. A datação do ataque e/ou da erosão das superficies, será feita pela observação e medição das propriedades óticas, magnéticas, biológicas ou qualquer combinação destas opções. A este monitoramento, ou ainda traçabilidade, pode ser local, remota, em tempo real ou 'a posteriori', pela observação dos fluidos produzidos e/ou armazenados ou por qualquer combinação destas opções.MULTI-LAYER FUNCTIONAL COATINGS ABLE TO PROTECT SURFACES AND WALLS FROM MECHANICAL EROSION AND CHEMICAL ATTACK, MONITORING WITH DIFFERENT LOW WASHER EOSES AND / OR THICKNESS WALL COATING, ON THE GARDEN , AND PREPARATION PROCESS FOR THE SAME. The present invention deals with inulticamate coatings with the addition of daters, which gives them the function of tracing the erosion and / or corrosion intensity caused to surfaces and walls by chemical and / or mechanical agents. Chemical or mechanical attack can damage the integrity of walls and surfaces, reducing their thickness, and / or increasing their porosity and / or roughness, among others. Thus, such coatings protect walls of ducts and other vessels and equipment for processing, transport, storage, pumping and production of fluids, industrially formed products, as well as associated co-products, namely: biodiesel, diesel, oil , alcohols, vinhotos, crude glycerin, ethanol, among others. Dating of attack and / or erosion of surfaces will be done by observing and measuring optical, magnetic, biological properties or any combination of these options. This monitoring or traceability can be local, remote, real time or 'a posteriori' by observing the fluids produced and / or stored or by any combination of these options.

Description

"REVESTIMENTOS FUNCIONAIS MULTICAMADAS CAPAZES DEPROTEGER SUPERFÍCIES E PAREDES DA EROSÃO MECANICA E DOATAQUE QUÍMICO, MONITORANDO, COM DIFERENTES DATADORESDE BAIXA MOLHABILIDADE, A EROSÃO E/OU A ESPESSURA DACAMADA DE REVESTIMENTO DAS PAREDES DE VASOS, DUCTOS,RECIPIENTES E OUTRAS PAREDES EM GERAL, E PROCESSO DEPREPARAÇÃO DOS MESMOS""MULTI-LAYER FUNCTIONAL COATINGS ABLE TO PROPROVE SURFACES AND WALLS OF MECHANICAL EROSION AND CHEMICAL DONATION, MONITORING WITH DIFFERENT LOW WASTE, EROSION AND / OR THICKNESS DERES, AND DIFFERENT GIFTS DEPREPARATION OF THE SAME "

A presente invenção trata de revestimentos com adição de datadores com a função detraçabilidade da intensidade da sua própria erosão e/ou corrosão causada por agentesquímicos e/ou mecânicos. Pode ser aplicada para proteger paredes de equipamentos,recipientes, como duetos, vasos para armazenamento, transporte, produção de fluidos,de produtos de transformação industrial, assim como seus co-produtos, tendo comoexemplos ilustrativos e não restritivos biodiesel, diesel, petroleo, álcoóis, vinhotos,glicerina bruta e etanol, entre outros. Sua datação se dá através de atividades que podemser óticas, magnéticas, biológicas ou qualquer combinação destas opções. Atraçabilidade pode ser local, remota, em tempo real ou à posteriori, através daobservação dos fluidos produzidos e/ou armazenados ou por qualquer combinaçãodestas opções.The present invention deals with dated-added coatings with the function of degradability of the intensity of their own erosion and / or corrosion caused by chemical and / or mechanical agents. It can be applied to protect walls of equipment, containers such as duets, storage vessels, transportation, fluid production, industrial processing products as well as their co-products, having as illustrative and non-restrictive examples biodiesel, diesel, oil, alcohols. , vinhotos, crude glycerin and ethanol, among others. Their dating is through activities that may be optical, magnetic, biological or any combination of these options. The attractiveness can be local, remote, real time or afterwards by observing the fluids produced and / or stored or by any combination of these options.

NECESSIDADE DE REVESTIMENTOSNEED FOR COATINGS

Várias são as substancias que têm que ser armazenadas ou transportadas e se tornanecessário monitorar a integridade das paredes desses equipamentos e componentes.Um exemplo é o petróleo que consiste de um bem com valor transnacional do qualnossa sociedade tem alta dependência, sendo essencial para a garantia da confiabilidadedo setor energético. Para ser utilizado, tem que ser retirado de reservatórios ou areiasprodutoras, transportado e armazenado.There are several substances that have to be stored or transported and it becomes necessary to monitor the integrity of the walls of such equipment and components. One example is petroleum consisting of a transnationally valuable asset to which our society is highly dependent and essential for ensuring reliability of the energy sector. To be used, it must be removed from reservoirs or producing sands, transported and stored.

No entanto, junto com o petróleo são produzidas diversas outras substâncias quepodem ser as mais variadas. Temos como exemplos água, soluções aquosas, lama,cimentos, argilas, areias, pedaços de rochas, gases, etc.However, along with oil are produced several other substances that may be the most varied. Examples are water, aqueous solutions, mud, cement, clays, sands, pieces of rock, gases, etc.

Estas substâncias atacam a parede dos vasos, causando seu desgaste. O ataque podeocorrer sob variadas formas. Uma das mais comuns é a abrasão e/ou erosão mecânica.Nos casos de tubulações deitadas e vasos, ela ocorre mais pronunciadamente na parteinferior.These substances attack the vessel walls, causing them to wear out. The attack can occur in various forms. One of the most common is mechanical abrasion and / or erosion. In the case of lying pipes and vessels, it occurs most pronounced at the bottom.

Outro ataque comum é o ataque químico que usualmente pode ser básico ou ácido.Neste caso podem ocorrer várias reações com a parede da tubulação, comprometendo aspropriedades mecânicas e a integridade da parede, podendo inclusive ocorrerdesprendimento de lascas da parede cuja constituição foi alterada. Outra possibilidade éa ação do ataque químico em lugares preferenciais das paredes, onde, por questõesligadas à sua produção, transporte e instalação, pode existir uma pequena alteração daconstituição química original do material, tornando assim essa região mais propensa aoataque químico. Esta última situação pode inclusive levar a fissuras localizadas.Adicionalmente, os campos de produção de petroleo estão se tornando cada vez maismaduros, ou seja, com concentrações pronunciadas de parafinas e asfaltenos. Isto sedeve às condições termodinâmicas dos reservatórios que fazem com que a produçãoinicial dos poços seja composta das frações mais leves de petróleo.Ora, nos campos maduros, costuma ocorrer a formação de depósitos parafínicos easfaltênicos durante a produção, transporte e armazenagem ou estocagem de petróleo.Assim, o transporte de petróleo pesado ou parafínico ou asfaltênico tem a desvantagemde requerer o aumento da capacidade de bombeio, aumentado os riscos mecânicos e deacidentes com danos ambientais. Tudo isto causa o aumento dos custos do transporte eda produção, reduzindo as margens de confiabilidade da operação, impactandodiretamente nos preços de mercado do petróleo.Another common attack is the chemical attack which can usually be basic or acidic. In this case various reactions with the pipe wall may occur, compromising the mechanical properties and the integrity of the wall, and may even occur detachment of the splinters of the wall whose constitution has been altered. Another possibility is the action of the chemical attack on preferential places of the walls, where, due to its production, transportation and installation, there may be a slight alteration of the original chemical composition of the material, thus making this region more prone to chemical attack. This latter situation can even lead to localized cracks. In addition, oilfields are becoming increasingly mature, with pronounced concentrations of paraffins and asphaltenes. This seduces the thermodynamic conditions of the reservoirs that make the initial production of the wells composed of the lightest fractions of oil. Now, in mature fields, the formation of paraphthalic paraffinic deposits usually occurs during the production, transportation and storage or storage of oil. Thus, the transport of heavy or paraffinic or asphaltic oil has the disadvantage that it requires increased pumping capacity, increased mechanical risks and accidents with environmental damage. All of this causes increased transportation and production costs, reducing the operation's reliability margins, directly impacting oil market prices.

Ainda nos campos maduros, são utilizados diversos métodos de recuperação avançadade petroleo, como injeção de água salina, de vapor de água, de gases, substânciasquímicas emulsificantes e solventes, entre outras. Ora, quando da produção e transporteapós estes métodos de recuperação secundária e terciária, os fluidos injetados sãotambém produzidos, tendo alto potencial de ataque químico das paredes dastubulações. Em alguns casos, a atividade microbiana nos reservatórios, altera estescompostos químicos, gerando outras substancias bem mais nocivas à integridade dastubulações e reservatórios, como é o caso do gás sulfídrico.Still in the mature fields, several advanced oil recovery methods are used, such as injection of saline water, water vapor, gases, emulsifying chemicals and solvents, among others. Now, when producing and transporting after these secondary and tertiary recovery methods, the injected fluids are also produced, having a high potential for chemical attack on the walls of the tubes. In some cases, the microbial activity in the reservoirs alters these chemical compounds, generating other substances that are much more harmful to the integrity of the pipes and reservoirs, such as hydrogen sulfide gas.

No entanto, para a utilização pela sociedade destes petróleos pesados ou parafínicos ouasfaltênicos, é necessário que eles sejam extraídos dos reservatórios, ou seja, sejamproduzidos, sejam bombeados através das colunas de produção e sejam armazenados etransportados através de dutos e outros meios.However, for the use by society of these heavy or paraffinic or asphaltenic oils, they must be extracted from the reservoirs, ie produced, pumped through the production columns and stored and transported through pipelines and other means.

EVITA DEPÓSITOSEVITA DEPOSITS

As soluções mais utilizadas para evitar a formação de depósitos nas tubulações,duetos e reservatórios, consistem na injeção concomitante de solventes e materiais queinibam a sua agregação no fluido e/ou a sua deposição nas paredes.The most commonly used solutions to prevent deposits in pipes, ducts and reservoirs are the concomitant injection of solvents and materials that inhibit their aggregation in the fluid and / or their deposition on the walls.

ADITIVOS PARA EVITAR PARAFINAÇÃOADDITIVES TO AVOID PARINFINING

Já para evitar a formação de depósitos nas paredes dos vasos e tubulações e linhas debombeio, é comum a utilização de aditivos, [Gentili, D.O.; Khalil, C.N.; Lucas, E.F.;Polímeros: Ciência e Tecnlogia, 2004, 4, 283]. Em geral estes possuem cadeiassemelhantes à das parafinas e, em menor proporção, grupos polares que impedem aagregação. No entanto apresentam a desvantagem de custos altos e, a depender domaterial, sua disponibilidade. Adicionalmente certos materiais apresentam ainda adesvantagem de conterem compostos químicos perniciosos à saúde humana e animal,como por exemplo, os aditivos que contêm moléculas do tipo poli cíclico aromático.In order to prevent deposits on the walls of vessels and pipelines and pumping lines, it is common to use additives, [Gentili, D.O .; Khalil, C.N .; Lucas, E.F.; Polymers: Science and Technology, 2004, 4, 283]. In general they have chains similar to paraffins and, to a lesser extent, polar groups that prevent aggregation. However, they have the disadvantage of high costs and, depending on the material, their availability. Additionally, certain materials also have the advantage that they contain chemical compounds harmful to human and animal health, such as additives containing aromatic polycyclic type molecules.

EVITA ATAQUE QUÍMICOAVOID CHEMICAL ATTACK

Uma solução para inibir o ataque químico é a utilização de revestimentos e pinturas compolímeros. Estes métodos têm as vantagens de recobrir a parede, protegendo-a do ataquedas substancias químicas. No entanto sua camada é relativamente fina e sua resistênciamecânica é inferior à dos aços e, consequentemente, este método funciona por umtempo, mas logo ocorre seu desgaste e o material original fica exposto. Existe ainda adesvantagem destas camadas protetoras não serem desenvolvidas e otimizadasespecificamente para reduzir as interações químicas com os fluidos bombeados ouarmazenadose, consequentemente não serem otimizadas para reduzir a molhabilidade eo desgaste químico em função do fluido a ser bombeado e/ou armazenado.One solution to inhibiting chemical attack is the use of coatings and paints. These methods have the advantages of covering the wall, protecting it from attacking chemicals. However, its layer is relatively thin and its mechanical resistance is lower than that of steel and, consequently, this method works for a while, but soon its wear occurs and the original material is exposed. There is also the advantage that these protective layers are not specifically developed and optimized to reduce chemical interactions with pumped or stored fluids, and therefore are not optimized to reduce wettability and chemical wear as a function of the fluid being pumped and / or stored.

PRÉ TRATAMENTO DE TUBULAÇÕESPIPE PRE-TREATMENT

Pré-tratamentos das tubulações com injeção de ácidos e com jateamento e posteriorpintura tem sido bastante utilizado devido a seu baixo custo e alta disponibilidade.Entretanto este processo apresenta a desvantagem de não permitir que o desgaste dasuperfície seja monitorado à medida que ela vai decaindo. Adicionalmente tem adesvantagem de, para determinação de seu grau de decaimento, necessitar deintervenções periódicas sob pena de aumentar muito a corrosão nos equipamentos que,adicionalmente aind a, poder ser levado a um estado critico. Levando a falhas dosequipamentos, deste modo agredindo o ambiente seja aquático ou terrestre.NECESSIDADE DE MONITORAR EM TEMPO REALPretreatment of acid injection and blasting and subsequent painting has been widely used due to its low cost and high availability. However, this process has the disadvantage of not allowing surface wear to be monitored as it decays. In addition, it has the advantage that, in order to determine its degree of decay, it requires periodic interventions, otherwise it will greatly increase the corrosion of equipment which, in addition, may be brought to a critical state. Leading to equipment failures, thus harming the environment whether aquatic or terrestrial. NEED TO REAL-TIME MONITOR

Para verificar a integridade das paredes internas torna-se necessária a inspeção periódicano local que têm a desvantagem de ser custosa e de, em alguns casos, requerer inclusiveparadas da produção e/ou do transporte. Adicionalmente, a previsão da periodicidade dainspeção passa a ser crucial e, se houve alguma variável não prevista, pode apresentarfalhas fora do controle, sendo a inspeção realizada quando o equipamento já estábastante desgastado, o que aumenta o risco de acidentes, de queda de produção e deimpactos ambientais negativos.In order to verify the integrity of the internal walls, periodic local inspection is required, which has the disadvantage of being costly and, in some cases, even requiring production and / or transportation shutdowns. In addition, forecasting the periodicity of inspection becomes crucial and, if there were any unforeseen variables, it may be out of control, and inspection is performed when the equipment is already quite worn, which increases the risk of accidents, downtime and negative environmental impacts.

Similarmente, para remoção dos depósitos, tornam-se necessárias inspeções periódicasque tem custos altos tanto operacionais, como de queda de produção.Similarly, for removal of deposits, periodic inspections are required which have high operating and production downtime costs.

Sistemas de monitoramento da integridade dos equipamentos têm sido incorporados emsondas, pigs instrumentados, e sensores portáteis para utilização em campo. Apesar depermitirem inspecionar os equipamentos sem que se tenha que os abrir, apresentamainda a desvantagem de dependerem da data prevista para a inspeção e de correrem orisco de que a detecção e identificação dos problemas ocorra numa data bem posterior àque garantiria a alta confiabilidade operacional.Equipment health monitoring systems have been incorporated into probes, instrumented pigs, and portable sensors for field use. Although they allow you to inspect equipment without having to open it, it still has the disadvantage of relying on the scheduled inspection date and the risk that detection and identification of problems will occur much later than ensuring high operational reliability.

Ora, à medida que a humanidade se conscientiza mais da sua integração no meioambiente, torna-se mais urgente o aporte de inteligência aos equipamentos, de modo aaumentar sua confiabilidade. Deste modo existe uma procura de equipamentos deprodução, transporte, estocagem e armazenagem que sejam desenhados para reduzir amolhabilidade dos fluidos específicos com que irão ter contacto e que sejaminteligentes, ou seja, possam avisar com a antecedência devida a central quandoprecisarem de manutenção preventiva. Neste caso, ao invés de se estimar quando seránecessário inspecionar e, a cada inspeção, avaliar se a manutenção ou a intervenção énecessária, passa-se ao sistema inteligente que fornece as informações de integridade demodo remoto e contínuo.Now, as humanity becomes more aware of its integration in the environment, the intelligence input to the equipment becomes more urgent, in order to increase its reliability. Thus, there is a demand for production, transportation, storage and storage equipment that is designed to reduce the wettability of the specific fluids they will come into contact with and that are intelligent, that is, they can give the plant advance notice when they need preventive maintenance. In this case, instead of estimating when it will be necessary to inspect and, at each inspection, to assess whether maintenance or intervention is necessary, it is the intelligent system that provides continuous and remote demode integrity information.

NECESSIDADE DE REVESTIMENTOS COM MONITORAMENTO CONSTANTENEED FOR CONSTANT MONITORING COATINGS

Para este fim é necessário que os revestimentos incorporem sinalizadores de suaintegridade que posam sinalizar de modo continuo e em tempo real seu desgaste.For this purpose it is necessary that the coatings incorporate suaintegrity flags that can continuously and continuously signal their wear.

REVESTIMENTOS COM ATIVIDADE ÓTICACOATINGS WITH OPTICAL ACTIVITY

Revestimentos com atividade ótica são usualmente associados a fibra ótica para gerarsensores óticos para diversos fins como medidas de pH [patente DE202006011421U] ebiossensores para indicações espectroscópicas de propriedades de analitos[US2006177891 e W02003SG00063], No entanto estes sensores de fibras óticas estãolimitados tanto pela distância máxima que podem alcançar, como pela baixa razão sinal-ruído. Adicionalmente, apresentam a desvantagem de requererem manipulaçãocuidadosa para evitar quebras das fibras óticas dos sensores. São ainda por demaissensíveis às movimentações de solo, especialmente quando colocadas em duetos epoços de reservatórios, entre outros, podendo se quebrar e deste modo ter que sersubstituídas ou consertadas sistematicamente. Fibras óticas podem também serutilizadas em arranjos bi e tri dimensionais como grades sensoras de condiçõesambientais e/ou de concentração de analitos, sendo sensíveis à umidade e certosconteúdos químicos, podendo ser utilizados para medir envelhecimento, ataque químico[US2004099801, US20030458109, US20000746037, US19990173359P], explosivos[US2003143119, W02001US14190] e analitos voláteis [US2004115824 eW02002US05816]. Estes dispositivos têm a vantagem de ser multiplexados e terem altavelocidade e alta sensibilidade, especialmente se associados com filtros espectrais. Noentanto não podem ser aplicados em grandes extensões e quantidades pelasdesvantagens competitivas de resistência à erosão mecânica, de custo e de requisitos dedetecção que levariam a altos gastos tecnológicos e a altíssima complexidade tecnológica.Optical activity coatings are usually associated with optical fiber for multipurpose optical generarsensors as pH measurements [patent DE202006011421U] and biosensors for spectroscopic indications of analyte properties [US2006177891 and W02003SG00063], however these fiber optic sensors are limited by both maximum distance. they can achieve, such as for the low signal-to-noise ratio. Additionally, they have the disadvantage that they require careful handling to prevent breakage of the optical fibers of the sensors. They are also too sensitive to ground movements, especially when placed in duets and wells of reservoirs, among others, and may break and thus have to be systematically replaced or repaired. Optical fibers can also be used in two- and three-dimensional arrays such as environmental and / or analyte concentration sensing grids, being sensitive to moisture and certain chemical contents, and can be used to measure aging, chemical attack [US2004099801, US20030458109, US20000746037, US19990173359P] , explosives [US2003143119, W02001US14190] and volatile analytes [US2004115824 and W02002US05816]. These devices have the advantage of being multiplexed and have high speed and high sensitivity, especially if associated with spectral filters. However, they cannot be applied to great extent and quantities because of the competitive disadvantages of mechanical erosion resistance, cost and detection requirements that would lead to high technological costs and extremely high technological complexity.

São também utilizadas coberturas de camada para fazer janelas óticas, com faixasespecificas de absorção, utilizando sistemas eletro-óticos com sensores de faixas de luze coberturas anti-reflexivas e de proteção que são ótimas para seleção da faixa decomprimentos de onda de luz de transmissão, têm excelente resistência a impactos e aodesgaste quando expostos à degradação temporal [US5712724, US19910776716;US19900546070], No entanto estes materiais não podem ser utilizados para recobrirsistema de duetos, de armazenamento e de estocagem devido a seu alto valor demercado que gera a desvantagem competitiva do preço.Layer covers are also used to make optical windows with specific absorption rates, using electro-optical systems with light strip sensors, and anti-reflective and protective covers that are great for selecting the range of transmission light wavelengths. Excellent impact and wear resistance when exposed to temporal degradation [US5712724, US19910776716; US19900546070] However, these materials cannot be used to cover the duet, storage and storage system due to their high market value which generates the competitive disadvantage of price. .

Podem ainda ser combinadas resinas com fibras óticas em biossensores que são capazesde funcionar com narizes eletrônicos [US2003164024, JP20020057130]. Têm avantagem de ser excelentes sensores de odores, no entanto, são restritas a detectar apresença de algumas moléculas apenas (narizes seletivos) e, adicionalmente, têm adesvantagem de que, ao detectar a presença das moléculas, determinarem a existênciapotencial de ataque químico, o que não significa detectar diretamente o decaimento daparede.Optical fiber resins can also be combined into biosensors that are capable of working with electronic noses [US2003164024, JP20020057130]. They have the advantage of being excellent odor sensors, however, they are restricted to detecting the presence of some molecules only (selective noses) and, in addition, have the advantage that when detecting the presence of molecules, they determine the potential for chemical attack, which does not mean to directly detect wall decay.

REVESTIMENTOS COM ATIVIDADE MAGNÉTICAMAGNETIC ACTIVITY COATINGS

A integridade estrutural de matérias e equipamentos pode ser detectada e monitoradaatravés da inserção nas paredes de substrato dielétrico com sistemas piezo elétricos comsensibilidade e ondas Lamb que podem ser utilizados para diagnosticar a integridadeestrutural [US2007006653]. No entanto esta solução tem a desvantagem competitiva deser cara, e de ter um limite de sensibilidade muito limitado.Structural integrity of materials and equipment can be detected and monitored through insertion into dielectric substrate walls with sensitive piezoelectric systems and Lamb waves that can be used to diagnose structural integrity [US2007006653]. However, this solution has the costly competitive disadvantage of having a very limited sensitivity limit.

Sensoriamento magnético tem sido aplicado para vários fins como sensores GMR[JP2005025915, JP2004171752, US20020298340], detecção de analitos com métodosacústicos [W02007030155], respostas autoimunes utilizando sensores tipo SQUID[W02004042397] e sensores de toque utilizando materiais magnetorestitivos[W02004042397], No entanto sua aplicação em paredes de tanques, duetos,reservatórios, etc. têm a desvantagem competitiva do custo da aplicação.Adicionalmente, tem as desvantagens dos limites de detecção e da não descriminação deinterferentes que poderiam dar resultados positivos falsos. Finalmente tem adesvantagem de ser um método indireto, permitindo determinar a presença dasubstancia com potencial de ataque da parede, mas não detectando direta e efetivamenteo decaimento da parede.Magnetic sensing has been applied for various purposes such as GMR sensors [JP2005025915, JP2004171752, US20020298340], acoustic method analyte detection [W02007030155], autoimmune responses using SQUID sensors [W02004042397] and touch sensors using magnetorestitive materials [W02004042397], its application on tank walls, duets, reservoirs, etc. they have the competitive disadvantage of application cost. Additionally, they have the disadvantages of interfering detection and non-discrimination that could give false positive results. Finally it has the advantage of being an indirect method, allowing to determine the presence of the substances with potential of wall attack, but not directly and effectively detecting the decay of the wall.

Partículas magnéticas podem também ser utilizadas em sensores eletroquímicos[US5814376], mas sua aplicação está restrita à análise química de alguns fluidos e nãoao decaimento das paredes.Sistemas magnético-indutivos têm sido utilizados para avaliar a integridade desuperfícies metálicas [DE3439061, DD19830256153, DD19840259307,DD19830262582], no entanto requerem que sejam levadas a campo as instalações eequipamentos e tem a desvantagens da medida ser localizada.Magnetic particles may also be used in electrochemical sensors [US5814376], but their application is restricted to chemical analysis of some fluids and not to wall decay. Magnetic-inductive systems have been used to evaluate the integrity of metal surfaces [DE3439061, DD19830256153, DD19840259307, DD19830262582], however, require that facilities and equipment be carried out in the field and has the disadvantages of the measure being located.

Existem também métodos magnéticos para detectar defeitos de revestimentos internosde linhas de duetos de transporte [JP60111949]. No entanto este sistema depende devisita ao campo para inspeção periódica. Já quando os duetos ou de linhas de transporteestão enterradas, é também possível detectar tais falhas [JP60044864, JP19830152631].No entanto este sistema depende também de visita ao campo para inspeção periódica eda inserção de eletrodo no trecho enterrado.There are also magnetic methods for detecting inner liner defects in transport duet lines [JP60111949]. However this system depends on field visit for periodic inspection. However, when ducts or transport lines are buried, it is also possible to detect such faults [JP60044864, JP19830152631]. However, this system also depends on field visit for periodic inspection and electrode insertion in the buried section.

REVESTIMENTOS COM BAIXA MOLHABILIDADELOW WASHABILITY COATINGS

A proteção de superfícies com materiais que reduzam a molhabilidade é já bemconhecida e explorada na nossa tecnologia. Hoje em dia se focam mais os esforçosinovativos em maneiras de aderir esses a diferentes substratos. Um exemplo é a patente[US2005042455, DE20001036907, W02001EP08701] que trata de uma camadapolimérica hidrofílica e do seu processo de produção com aplicações variadas comomatriz imobilizadora, supressão de adsorção de proteínas não-especificas a sensores,alvos para MALDI, e outros equipamentos bioanalíticos. Adicionalmente pode sercolocada em materiais óticos para evitar depósitos de poeira (sistemas auto-limpantes) epara reduzir o embaciamento de superfícies pela condensação de água.Têm também sido propostos revestimentos com polímeros como o polietileno,mostrando a vantagem de reduzir a molhabilidade em relação ao aço [Quintella CM,Lima AMV, Silva EB, Selective inhibition of paraffin deposition under high flow rateas a function of the crude oil paraffin type and content by fluorescence depolarization:Polypropylene and high-density polyethylene, JOURNAL OF PHYSICALCHEMISTRY BllO (14): 7587-7591 APR 13 2006. Quintella CM, Musse APS, CastroMTPO, et al., Polymeric surfaces for heavy oil pipelines to inhibit xvax deposition: PP,EVA28, and HDPE, ENERGY & FUELS 20 (2): 620-624 MAR-APR 2006], Noentanto estas soluções têm a desvantagem tecnológica e financeira de necessitarem deser introduzidas luvas de polímero ou de utilização de polímero maciço.Surface protection with wettability reducing materials is well known and exploited in our technology. Today's innovative efforts focus more on ways to adhere these to different substrates. An example is patent [US2005042455, DE20001036907, W02001EP08701] which deals with a hydrophilic polymeric layer and its production process with varied applications such as immobilizer matrix, suppression of protein-specific adsorption, targets for MALDI, and other bioanalytical equipment. Additionally it can be placed on optical materials to prevent dust deposits (self-cleaning systems) and to reduce surface fogging by water condensation. Polymer coatings such as polyethylene have also been proposed, showing the advantage of reducing wettability over steel. [Quintella CM, Lima AMV, Silva EB, Selective inhibition of paraffin deposition under high flow ratios a function of crude paraffin oil type and content by fluorescence depolarization: Polypropylene and high density polyethylene, JOURNAL OF PHYSICALCHEMISTRY BllO (14): 7587- 7591 APR 13 2006. Quintella CM, Musse APS, CastroMTPO, et al., Polymeric surfaces for heavy oil pipelines to inhibit xvax deposition: PP, EVA28, and HDPE, ENERGY & FUELS 20 (2): 620-624 MAR-APR 2006 However, these solutions have the technological and financial disadvantage of having to introduce polymer gloves or using solid polymer.

REVESTIMENTOS COM MULTICAMADASMULTI-LAYER COATINGS

Revestimentos com multicamadas têm também sido objetos de patenteamento. Apatente [US2002068157, EP20000203767, W02001NL00776] trata de um sistemamulticamadas com pelo menos duas camadas poliméricas covalentemente aderidas àsuperfície e uma camada bio-funcional fixa nessas camadas poliméricas. Sua aplicaçãopode se dar em bio-sendoriamento, implantes, recipientes, arranjos de sensores,cromatografia, entre outros. Tem as vantagem de se gerar superfícies com bio-funcionalidade similar independentemente do substrato original e a vantagem de isolarcompletamente a superfície original, evitando fixação de substancias indesejáveis. Tem,no entanto, a desvantagem competitiva de custo alto e de pouca resistência às condiçõesde abrasão quando em tubulações sob fluxo de fluidos compostos (líquidos, gases esólidos). Diversas outras patentes têm construção e aplicação similar de revestimentosmulticamadas, sendo que algumas como a [DE10108545] ainda incluem autoorganização dos materiais do revestimento multicamadas.SENSORES EM FLUXOMultilayer coatings have also been patented. Patent [US2002068157, EP20000203767, W02001NL00776] deals with a multilayer system with at least two polymeric layers covalently adhered to the surface and a fixed biofunctional layer in those polymeric layers. Its application can be in bioremediation, implants, containers, sensor arrays, chromatography, among others. It has the advantage of generating surfaces with similar bio-functionality independently of the original substrate and the advantage of completely isolating the original surface, avoiding attachment of undesirable substances. It has, however, the competitive disadvantage of high cost and low resistance to abrasion conditions when piping under composite fluid flow (liquids, solid gases). Several other patents have similar construction and application of multilayer coatings, some such as [DE10108545] still include self-organization of multilayer coating materials. FLOW SENSORS

Grande parte destes sensores pode ser adaptada em sistemas de análise em fluxo tipoFIA com trata a patente [US6544393, DE19981001344, W01999DE00063] e têm asvantagens de serem feitas diversas análises em linha. Usualmente estes sistemasalmejam a maior miniaturização possível, o que lhes dá a vantagem de utilizar menosmateriais, de realizar um grande número de analises por minuto. No entanto, têm adesvantagem de seu alto preço, de sua dificuldade de colocação em diversos locais dassuperfícies, sendo soluções de muito pequena escala e pontuais. Adicionalmente nãodetectam diretamente a erosão e sim apenas alguns de seus potenciais agentescausadores.Most of these sensors can be adapted to patent-treated FIA flow analysis systems [US6544393, DE19981001344, W01999DE00063] and have the advantages of having several in-line analyzes performed. Usually these systems aim for the largest possible miniaturization, which gives them the advantage of using fewer materials, performing a large number of analyzes per minute. However, they have the advantage of their high price, their difficulty in placing them in various surface locations, being very small-scale and punctual solutions. Additionally, they do not directly detect erosion but only some of its potential causative agents.

A racional de vários dos sistemas patenteados é a de que existe interação com o fluidosem que o sensor se misture e seja arrastado pelo fluido. Assim o sensor pode ficarsaturado, mas seu funcionamento não esta relacionado com o seu desgaste com o tempode operação e com a intensidade com que o desgaste ocorre, seja causado química oumecanicamente.The rationale of many of the patented systems is that there is interaction with the fluid without the sensor mixing and being dragged through the fluid. Thus the sensor may become saturated, but its operation is not related to its wear and tear to the operating time and the intensity with which the wear occurs, either chemically or mechanically.

SENSORES EM PARTÍCULASParticle Sensors

Sensores têm sido utilizados como partículas a serem adicionadas ao meio a seranalisado. A patente [W02007030155, US20050676759P, US20050690592P,US20050183484] trata de adição a um fluido a ser analisado de partículas revestidas poruma camada que tenha afinidade com a analito a ser analisado, podendo ser detectadopor campo magnético se desejado. Tem a vantagem de ser eficiente na detecção deanalitos. No entanto apresenta a desvantagem de não ser adicionadas à superfície a serdetectada e, consequentemente, não serem liberadas à medida que o revestimento édegradado e ameaçada a exposição da parede original que se quer preservar.Sensors have been used as particles to be added to the medium to be analyzed. Patent [W02007030155, US20050676759P, US20050690592P, US20050183484] deals with the addition to a fluid to be analyzed of particles coated with a layer that has affinity for the analyte to be analyzed and can be detected by magnetic field if desired. It has the advantage of being efficient in detecting analytes. However, it has the disadvantage of not being added to the surface to be detected and therefore not being released as the coating is degraded and threatened to expose the original wall to be preserved.

A desvantagem destes sensores particulados é a de que as partículas sensoras sãoliberadas para o meio onde, ou são diretamente detectadas, ou podem também interagircom o meio e gerar as substancias que serão detectadas como no caso do sistemabiológico. Adicionalmente podem ainda ser utilizadas apenas um tipo de detecção ouambos os tipos de detecção.The disadvantage of these particulate sensors is that the sensor particles are released into the environment where they are either directly detected or can also interact with the medium and generate the substances that will be detected as in the case of the biological system. Additionally only one type of detection or both types of detection may be used.

DESCOBERTADISCOVERY

Os requerentes descobriram revestimentos contendo sinalizadores que podem ser devariados tipos, e que podem ser remotamente monitorados para definir seu grau dedesgaste. Isto se dá através da adição de datadores com a função de traçabilidade daintensidade da sua própria erosão causada por agentes químicos e/ou mecânicos. Tem asvantagens de permitir o monitoramento remoto do grau de integridade do equipamentose as vantagens competitivas de seu preço ser inferior aos gastos necessários parainspeções periódicas e de reduzir a periodicidade das intervenções de manutenção.Adicionalmente, seu impacto no meio ambiente e na saúde humana é desprezível, sendoseu impacto inferior ao de certos alimentos e produtos de higiene pessoal utilizadosrotineiramente pela humanidade.Applicants have discovered coatings containing flags which may be various types, and which may be remotely monitored to determine their degree of wear. This is achieved by the addition of datators with the traceability function of the intensity of their own erosion caused by chemical and / or mechanical agents. It has the advantages of allowing remote monitoring of equipment integrity and the competitive advantages of its price being lower than the expenses required for periodic inspections and reducing the frequency of maintenance interventions. In addition, its impact on the environment and human health is negligible, it has a lower impact than certain foods and toiletries routinely used by mankind.

Suas aplicações podem ser para proteger paredes de equipamentos, recipientes, comoduetos, vasos para armazenamento, transporte, produção de fluidos, de produtos detransformação industrial, assim como seus co-produtos, tendo como exemplo ilustrativoe não restritivo as diversas etapas de produção de biodiesel e seus co-produtos. Pode sertambém utilizado para equipamentos e recipientes de bombeio, armazenagem eestocagem de variados produtos de transformação industrial, assim como seus co-produtos e produtos refinados, como nas indústrias de biodiesel, diesel, petroleo,álcoois, vinhotos, glicerina bruta, etanol, entre outros.Its applications may be to protect walls of equipment, containers, commodities, vessels for storage, transportation, fluid production, industrial transformation products, as well as their co-products, having as an illustrative and non-restrictive example the various stages of biodiesel production. your co-products. It can also be used for pumping, storage and storage equipment and containers of various industrial transformation products, as well as their co-products and refined products, such as in the biodiesel, diesel, oil, alcohol, vinegar, crude glycerin, ethanol, among others industries. .

VANTAGENS DESTA DESCOBERTAADVANTAGES OF THIS DISCOVERY

Esta descoberta tem ainda a vantagem de inventar uma nova utilização para produtosque hoje em dia se encontram com baixo preço de mercado pela sua alta abundância epouca procura. Podem ainda monitorar a redução da integridade através de ataquequímico ou mecânico, seja em termos de sua espessura, seja em termos de suaporosidade e/ou rugosidadeThis discovery also has the advantage of inventing a new use for products that are now low priced because of their high abundance and low demand. They can also monitor the reduction of integrity through chemical or mechanical attack, either in terms of thickness, or in terms of swelliness and / or roughness.

PROCESSO DE INCORPORAR SENSORES AOS REVESTIMENTOSPROCESSING SENSORS IN COATINGS

O processo de confecção do revestimento com o sensor incorporado, pode consistiressencialmente de três a cinco etapas.The coating process with the built-in sensor can consist essentially of three to five steps.

Na primeira etapa, se faz a mistura do sensor escolhido com o material do revestimento,nas proporções de 0,1 a 50%pp, sendo preferencial a faixa de 0,1 a 10%pp. Maispreferencialmente poderá se utilizar a concentração de 0,1 a 5%pp, especialmentequando a relação sinal/ruído é alta e/ou custo do sensor é alto.In the first stage, the chosen sensor is mixed with the coating material, in the proportions from 0.1 to 50% w / w, with the range from 0.1 to 10% w / w being preferred. More preferably, the concentration of 0.1 to 5% pp may be used, especially when the signal to noise ratio is high and / or the sensor cost is high.

Na segunda etapa ocorrem os processos finais, físico e/ou químicos para que se possaaplicar o revestimento.In the second stage the final physical and / or chemical processes occur to apply the coating.

Na terceira etapa se aplica o revestimento sobre a superfície a ser protegida. Estadeposição pode utilizar vários processos como, por exemplo, o processo preferido o dapatente [BR0700993-3],Na quarta etapa se finaliza o revestimento. Esta etapa é opcional, a depender do materialescolhido para o revestimento. Depende do tipo de sensor utilizado e do tipo derevestimento escolhido. Temos como exemplo demonstrativo não restritivo o processoquímico da cura de resinas onde se devem observar as temperaturas, tempo de cura econcentrações de produtos, etc. Outro exemplo demonstrativo e não restritivo é oprocesso de densificação de revestimentos inorgânicos pela secagem, calcinaçãousualmente acima de 400°C, etc. Um outro exemplo demonstrativo e não restritivo é asecagem de tintas por evaporação de solventes. Para revestimentos á base de resinascom sensores óticos e/ou magnéticos, pode-se utilizar a faixa de temperaturas conformeas recomendações do fabricante, podendo-se optar por curas com menor tempo e atemperaturas mais altas. Para a resina com os sensores microbianos, deve-se aumentar otempo de cura para respeitar a faixa de temperaturas mais baixas onde osmicroorganismos continuam latentes, como a de O0C a IOO0C, sendo mais preferencial afaixa de O0C a 65°C.In the third step the coating is applied to the surface to be protected. This deposition can use various processes such as, for example, the preferred process is the patent [BR0700993-3]. In the fourth step the coating is completed. This step is optional depending on the material chosen for the coating. It depends on the type of sensor used and the type of coating chosen. We have as a non-restrictive demonstrative example the chemical process of curing resins where temperatures, curing time and product concentrations must be observed, etc. Another non-restrictive demonstrative example is the process of densifying inorganic coatings by drying, calcining usually above 400 ° C, etc. Another non-restrictive demonstrative example is solvent evaporative drying of paints. For resin-based coatings with optical and / or magnetic sensors, the temperature range according to the manufacturer's recommendations can be used, and shorter time cures and higher temperatures can be chosen. For resin with microbial sensors, cure time should be increased to comply with the lower temperature range where microorganisms remain latent, such as from 0 ° C to 100 ° C, most preferably from 0 ° C to 65 ° C.

Na quinta etapa deve-se definir o modelo matemático a ser aplicado às respostas dossensores que melhor indica o grau de desgaste ou abrasão dos revestimentos.In the fifth stage, the mathematical model to be applied to the responses of the sensors that best indicates the degree of wear or abrasion of the coatings should be defined.

EXEMPLO DEMONSTRATIVO NÃO RESTRITIVO: RESINA POLIMÉRICA -MATERIAL DO REVESTIMENTONON-RESTRICTIVE DEMONSTRATE EXAMPLE: POLYMERIC RESIN COATING MATERIAL

Como exemplo demonstrativo, não restritivo temos a resina polimérica à base do pré-polímero bisfenol A com as seguintes proporções: 80-92% resina epóxi tipo bisfenol Ae 10-18% éter glicedilico alifático. Os endurecedores são 30-42% isoforonadiamina; 30-42% álcool benzílico e 5-11% trimetil hexametilenodiamina. Com esta composição, aresina possui estabilidade térmica até 180 °C. A transição vítrea é inferior a 70 0C.EXEMPLO DEMONSTRATIVO NÃO RESTRITIVO: RESINA POLIMÉRICA - CURAAs a demonstrative, non-restrictive example we have the polymeric resin based on the bisphenol A prepolymer in the following proportions: 80-92% bisphenol A epoxy resin 10-18% aliphatic glicedyl ether. The hardeners are 30-42% isophoronadiamine; 30-42% benzyl alcohol and 5-11% trimethyl hexamethylenediamine. With this composition, aresine has thermal stability up to 180 ° C. The glass transition is less than 70 ° C. NON-RESTRICTIVE DEMONSTRATE EXAMPLE: POLYMERIC RESIN - CURE

A cura da resina na faixa de temperatura de 70°C até 200°C deverá variarpreferencialmente entre 1OO0C até 180°C, podendo, no entanto, extrapolar tanto o limitesuperior como o inferior. O tempo de cura da resina depende da temperatura e daproporção entre catalisador e monômero. Para este tipo de aplicação a faixa preferencialé de Ih até 8 h, podendo, no entanto, ser superior ou inferior a esta faixa, a depender dadisponibilidade dos materiais e da composição química da resina a ser utilizada. Podeainda ser utilizado de 3 até 6 h, sendo preferencialmente, mas não limitante um temposuperior a 4h.Curing of the resin in the temperature range of 70 ° C to 200 ° C should preferably range from 100 ° C to 180 ° C, but may extrapolate both the upper and lower limits. The cure time of the resin depends on the temperature and the ratio of catalyst to monomer. For this type of application the preferred range is from 1h to 8h, but may be higher or lower than this range, depending on the availability of materials and the chemical composition of the resin to be used. It may still be used from 3 to 6 h, preferably but not limited to a time greater than 4 h.

ATIVIDADE ÓTICA - CORANTESOPTICAL ACTIVITY - COLORS

Para a solução utilizando sensor de atividade ótica por espectroscopia, o material a seradicionado ao revestimento deverá apresentar a banda característica, cujo comprimentode onda dependerá do sensor a ser utilizado, em maior ou menor intensidade, deslocadabatocromicamente ou ipsocromicamente, podendo ou não apresentar outras bandas.Os corantes alimentares têm comprovada segurança para o meio ambiente e para ocorpo humano [Pinto, A.C.;Guarieiro, L.L.N.; Rezende, M.J.C.; Ribeiro, N.M.; Torres,E.A.; Lopes, W.A.; Pereira, P.A.P.; de Andrade, J.B., Journal of the Brazilian ChemicalSociety, 2005, 16(6B)]. Esta matéria-prima purificada, tradicionalmente empregada naindústria de alimentos [Ferrari, R.A.; Oliveira, V.D.; Scabio, A.; Química Nova, 2005,28(1), 19] deverá ter um aumento significativo na sua oferta. Sua utilização comosensor de atividade ótica tem as vantagens de ser um componente de baixo preço, de serseguro para o meio ambiente e para a saúde dos operadores e comunidades que residemperto de onde se dá a produção, estocagem, transporte, etc.For the solution using spectroscopy optical activity sensor, the material to be added to the coating should have the characteristic band, whose wavelength will depend on the sensor to be used, to a greater or lesser extent, displaced chromochromically or ipsochromically, and may or may not have other bands. Food colorings have proven safety for the environment and the human body [Pinto, AC; Guarieiro, LLN; Rezende, M.J.C .; Ribeiro, N.M .; Torres, E.A .; Lopes, W.A .; Pereira, P.A.P .; de Andrade, J.B., Journal of the Brazilian Chemical Society, 2005, 16 (6B)]. This purified raw material traditionally employed in the food industry [Ferrari, R.A .; Oliveira, V.D .; Scabio, A .; Química Nova, 2005,28 (1), 19] should have a significant increase in its supply. Its use as an optical activity sensor has the advantages of being a low-cost, environmentally sound and health-safe component for operators and communities living close to where production, storage, transportation, etc. occur.

Como exemplos demonstrativos, não restritivos temos os corantes artificiais orgânicosvermelho VI e vermelho II comercializados pela Acolor.As non-restrictive demonstrative examples we have the artificial red VI and red II artificial dyes marketed by Acolor.

ATIVIDADE MAGNÉTICAMAGNETIC ACTIVITY

Os processos desta patente que utilizam a solução magnética de revestimento têm asvantagens de não depender da coloração nem da variação da constituição química dosfluidos.The processes of this patent utilizing the magnetic coating solution have the advantages that they do not depend on the coloration or variation of the chemical constitution of the fluids.

A datação por material magnético é realizado através da adição de particuladosferromagnéticos, micrométricos e/ou nanométricos, em intrusões pré-existentes naresina ou na adição desse mesmo material em uma camada intermediária dorevestimento. A detecção da presença do particulado ferromagnético pode ser feita, sejapor espectroscopia magnética HaII, ou por espectroscopia magnetótica. A camadasinalizadora quando é desgastada, passa a liberar no fluído pedaços do revestimentoimpregnado de material ferromagnético. Em determinados pontos, sensores Hall sãocalibrados para detectar estes pedaços e um sistema computacional é capaz decorrelacionar o sinal magnético com as características do pedaço do revestimento emsuspensão no fluido, como tamanho do pedaço, quantidade de partículas magnéticas nopedaço, tamanho das partículas magnéticas no pedaço, entre outras. Deste modo, pode-se saber quando o aço estará sendo exposto ao ataque químico ou mecânico. Quando aspartículas ferromagnéticas são inseridas no revestimento, o desgaste pode levar aruptura do revestimento. Nesta situação, o sistema detecta a concentração de partículasliberadas. Uma analogia com a situação anterior é estabelecida: o sistema indicatambém quando o aço ficará exposto ao fluido.Magnetic material dating is accomplished by the addition of ferromagnetic, micrometric and / or nanometric particulates in pre-existing naresin intrusions or by the addition of this same material to an intermediate layer of the coating. Detection of the presence of ferromagnetic particulate can be done by HaII magnetic spectroscopy or by magnetic spectroscopy. When the depleting layer is worn, it releases in the fluid pieces of the coating impregnated with ferromagnetic material. At certain points, Hall sensors are calibrated to detect these pieces and a computer system is able to correlate the magnetic signal with the characteristics of the coating piece and its suspension in the fluid, such as piece size, amount of magnetic particles in the piece, size of magnetic particles in the piece, among others. In this way, one can know when the steel will be exposed to chemical or mechanical attack. When ferromagnetic particles are inserted into the coating, wear can lead to the rupture of the coating. In this situation, the system detects the concentration of released particles. An analogy with the previous situation is established: the system also indicates when the steel will be exposed to the fluid.

ATIVIDADE MICROBIOLÓGICAMICROBIOLOGICAL ACTIVITY

Para a atividade microbiológica, os marcadores das soluções de revestimento consistemde bactérias fluorescentes e/ou magnéticas desenvolvidas a partir de cepas modificadaspela inclusão de proteínas-mascadoras. Neste caso, em lugar do corante são incluídos,em intrusões da resina, este tipo de microorganismos de maneira a assegurar a datação eo monitoramento do desgaste da resina de proteção da superfície interna do dueto.For microbiological activity, the markers of the coating solutions consist of fluorescent and / or magnetic bacteria grown from strains modified by the inclusion of masking proteins. In this case, instead of the dye, this type of microorganism is included in resin intrusions in order to ensure the dating and monitoring of wear of the protective resin on the inner surface of the duet.

EXEMPLOSEXAMPLES

Um exemplo comparativo não limitante é aqui apresentado para demonstrar a eficiênciadesta invenção. Foi utilizada a resina polimérica à base do pré-polímero bisfenol A[Quintella et al., Wettability under imposed flow as a funetion of the bakingtemperatures of a DGEBA epoxy resin used in the crude oil industry, Energy and Fuels,2007, DOI: 10.1021/ef060551w]. As proporções foram as seguintes: 80-92% resinaepóxi tipo bisfenol A e 10-18% éter glicedílico alifático. Os endurecedores foram 30-42% isoforonadiamina; 30-42%) álcool benzílico e 5-11% trimetil hexametilenodiamina.Com esta composição, a resina mostrou estabilidade térmica até 180 °C. A transiçãovítrea é inferior a 70 °C.A non-limiting comparative example is presented herein to demonstrate the efficiency of this invention. The polymeric resin based on the bisphenol A prepolymer was used [Quintella et al., Wettability under imposed flow as a function of the baking temperatures of a DGEBA epoxy resin used in the crude oil industry, Energy and Fuels, 2007, DOI: 10.1021 / ef060551w]. The proportions were as follows: 80-92% bisphenol A epoxy resin and 10-18% aliphatic glicedyl ether. The hardeners were 30-42% isophoronadiamine; 30-42%) benzyl alcohol and 5-11% trimethylhexamethylenediamine. With this composition, the resin showed thermal stability to 180 ° C. The glass transition is below 70 ° C.

Uma camada da resina foi aplicada sobre uma placa de aço carbono de 15 cm decomprimento por 12 cm de largura e curada a 100 0C por 4 h. Utilizando uma broca de5 mm de diâmetro, foram feitos diversos furos nesta camada com uma densidade emtorno de 2 furos/cm2. Os corantes utilizados foram os comumente vendidos emmercados de produtos alimentícios. Neste exemplo descritivos não restritivos foramutilizados dois: o corante vermelho II e o corante vermelho VI, misturado com sacarose,conforme comercializados no Brasil pela Acolor.A layer of resin was applied to a 15 cm long, 12 cm wide carbon steel plate and cured at 100 ° C for 4 h. Using a 5 mm diameter drill, several holes were drilled in this layer with a density around 2 holes / cm2. The dyes used were those commonly sold in food markets. In this example non-restrictive descriptive two were used: red dye II and red dye VI, mixed with sucrose, as marketed in Brazil by Acolor.

Os corantes foram adicionados em cada furo e em seguida foi depositada mais umacamada da resina a qual foi curada novamente a 140 0C por 6 h. A camada de resinateve espessura de aproximadamente 0,5 mm, rugosidade abaixo de 100 nm e o coranteficou encapsulado e estável.The dyes were added to each hole and then another layer of resin was deposited which was cured again at 140 ° C for 6 h. The resin layer had a thickness of approximately 0.5 mm, roughness below 100 nm and the dye was encapsulated and stable.

Os testes de molhabilidade mostraram que, em comparação com o aço inox, amolhabilidade foi reduzida à metade.Wettability tests showed that, compared to stainless steel, wettability was halved.

Foi então submetida à erosão mecânica na taxa de 17 micrômetros/segundo.A Figura 1 mostra o espectro da luz transmitida através do fluido sem erosão dorevestimento (1), com erosão do revestimento sem marcador ótico (2) e com erosão dorevestimento com marcador ótico (3).It was then subjected to mechanical erosion at the rate of 17 micrometers / second. Figure 1 shows the spectrum of light transmitted through fluid without erosion of the coating (1), with coating erosion without an optical marker (2) and erosion of coating with an optical marker. (3).

A Figura 2 mostra o resultado obtido a través de um detector densitômetro ótico, usandoum LED azul como fonte de luz. A densidade ótica do fluido sem erosão da resina (1)tende à saturação, enquanto a ausência dessa saturação (2) marca a presença de detritosresultantes da erosão da resina com o marcador ótico (corante).Figure 2 shows the result obtained through an optical densitometer detector, using a blue LED as a light source. The optical density of the resin-free fluid (1) tends to saturation, while the absence of this fluid (2) marks the presence of debris resulting from resin erosion with the optical marker (dye).

A Figura 3 mostra a densidade ótica do rejeito de abrasão usando em densitômetroduplo com LED's verde de vermelho acionados ao mesmo tempo, para a resina semmarcador ótico (2) e com marcador ótico (1). A densidade aqui representada foicalculada a partir de diferença das medições com o LED verde e vermelho elevada aoquadrado.Figure 3 shows the optical density of the abrasion tailings using a dual density densitometer with simultaneously activated green-red LEDs for the optical marker (2) and optical marker (1) resin. The density represented here was calculated from the difference in measurements with the green and red LED squared.

Finalmente a Figura 4 mostra a curva utilizada para monitorar a presença do marcadorótico liberado devido à erosão, em função do tempo de erosão.Finally, Figure 4 shows the curve used to monitor the presence of the released marker due to erosion as a function of erosion time.

Nesta Figura 4 é possível observar a sensibilidade da densidade ótica em função daposição da zona de abrasão medida com LED's acionados alternadamente.In this Figure 4 it is possible to observe the sensitivity of the optical density as a function of the abrasion zone measured with alternating LEDs.

Claims

1. Coatings products characterized by their self-monitoring function and their integrity by adding tracers with optical, magnetic, biological properties or any combination of these options.

2. Coatings products characterized by the self-traceability of their thickness and therefore the intensity of the chemical or mechanical attack on equipment walls and containers, such as: duets, storage vessels, transport and production of fluids, and other equipment of processing industries.

3. Coatings products characterized by traceability of wear, traceability being local or remote, in real time or afterwards, by observing the fluids produced and / or stored or by any combination of these options.

4. Coatings products characterized by reduced wettability in relation to the fluids to be processed, produced, transported, stored, stored, handled and other purposes.

5. Coatings products characterized in that they comprise many layers with various functions such as hardening of the outer layer, traceability, the possibility of remote monitoring of their wear, and any of these functions or combinations thereof may be present.

6. Products of item 5, characterized in that the multilayers are perfectly defined or interspersed, intermingled, forming a single layer, or located in specific regions of the coating.

7. Products of item 2, whether or not they have undergone thermodynamic component separation processes, provided that they have an emission / transmission / reflection band in the range 300 nm to 1200 nm, comprising portions of the light spectrum: ultraviolet, visible and the infrared.

8. Products of item 2, which have or have not undergone thermodynamic component separation processes, provided that magnetic properties such as residual magnetism, permanent or induced or resonant magnetization can be detected from 3 mGauss.

9. Products of item 2, whether or not they have undergone thermodynamic component separation processes, provided that they contain nutrient-depleting latent microorganisms identified by fluorescent dating or light-sensitive proteins or electric fields as magnetic fields variables or constants, or any combination of them.

10. Manufacturing method of coating products comprising five steps, two optional: (a) Mixing the sensor chosen with the coating material in the proportions from 0.1 to 50% pp; (b) carry out the physical and / or chemical final processes to apply the coating, optional depending on the coating; (c) apply the coating to the surface to be protected; (d) finishing of the coating, optionally, depending on the material chosen for the coating; (e) define the mathematical model to be applied to the sensor responses that best indicates the degree of wear or abrasion of the coatings