Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren zur Erzeugung einer Schutzschicht auf einer zu schützenden Fläche sowie zur Entfernung der Schutzschicht von der zu schützenden Fläche gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Masse zur Erzeugung der mantelartigen Schutzschicht gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 6 und eine Verwendung der mantelartigen Schutzschicht gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
Sowohl in der Bau- wie auch in der Verfahrenstechnik ist es häufig nicht möglich, Teile von Anlagen aus Werkstoffen zu fertigen, die gegen schädliche Einflüsse genügend re sistent sind. Die Gründe hierfür liegen darin, dass genügend resistente Werkstoffe aus Gründen der Herstellung bzw. Formgebung, der Festigkeit oder des Preises nicht verwendet werden können. Die schädlichen Einflüsse, denen Teile von Anlagen ausgesetzt sein können, können sowohl von der Umgebung wie auch von in den Anlagen verarbeiteten oder im Zusammenhang mit der Funktion der Anlagen verwendeten Stoffen ausgehen. Es besteht daher in vielen Fällen die Notwendigkeit, solchen schädlichen Einflüssen ausgesetzte Flächen mit einem entsprechend resistenten Oberflächenschutz zu versehen. Hierfür sind im Wesentliche zwei Verfahren bekannt.
Beim ersten dieser Verfahren werden die zu schützenden Fläche mit einer haftenden Schicht in der Art einer Imprägnierung oder Lackierung versehen; das Anbringen dieser Schutzschicht geschieht dadurch, dass auf die zu schützenden Flächen das entsprechenden im Allgemeinen flüssige oder pastöse Mittel aufgebracht wird, was zum Beispiel durch Bepinseln oder Besprühen mit dem Mittel oder durch Eintauchen in das Mittel erfolgen kann. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass es verhältnismässig schnell und einfach durchführbar ist, wobei es sich nicht nur für verhältnismässig einfache Flächen wie Ebenen eignet, sondern dass auch geometrisch komplizierteste Flächen damit geschützt werden können. Das Verfahren weist aber auch stark ins Gewicht fallende Nachteile auf.
So ist es kaum oder nur mit beträchtlichem Aufwand möglich, die Schutzschicht wieder von der zu schützenden Fläche zu entfernen, und zwar insbesondere dann, wenn die geometrische Form der Fläche kompliziert ist. Eine Entfernung der Schutzschicht ist aber in vielen Fällen notwendig, beispielsweise wenn die Schutzschicht mechanisch oder chemisch angegriffen ist, sei es durch Abnützung oder weil an den zu schützenden Teilen Veränderungen oder Reparaturen vorgenommen wurden; dabei ist es im Allgemeinen nicht möglich, im Laufe eines zusätzlichen Beschichtungsvorganges örtlich eine zusätzliche Schicht aus dem schützenden Fluid aufzubringen, da eine solche im Allgemeinen auf der schon vorhandenen bzw. restlichen Schicht nicht haften würde.
Die Reste der noch vorhandenen Schutzschicht müssen also vor einer erneuten Beschichtung entfernt werden, was im Allgemeinen sehr aufwändig ist. Häufig kann die Schutzschicht nicht mechanisch entfernt werden, sondern es müssen Lösungsmittel verwendet werden, die einerseits kostspielig sind und anderseits meist umweltschädlichen Charakter haben. Schliesslich fällt die entfernte Schutzschicht als Abfall an und lässt sich kaum einer Rezyklierung zuführen.
Beim zweiten der Verfahren zum Anbringen einer Schutzschicht auf einer Fläche wird eine Schicht aus einem festen Werkstoff auf der zu schützenden Fläche aufgebracht. Herbei kann es sich bei zu schützenden Flächen mit einfacher geometrischer Formgebung um Platten handeln, die mithilfe von mechanischen Befestigungselementen oder Klebstoffen montiert werden. Kompliziertere Flächen wie beispielsweise Rohrleitungen, insbesondere wenn sie Flansche oder T-Stücke mit Schraubenverbindungen aufweisen, werden dagegen mit flexiblen Bändern umwickelt. Diese beispielsweise textilen Bänder sind im Allgemeinen mit imprägnierenden Stoffen, beispielsweise aus Erdölprodukten, getränkt. Bei derart geschützten Flächen ist es nicht allzu schwierig, sie bei Bedarf entweder zu entfernen oder zu ergänzen.
Der Nachteil dieses Verfahrens liegt aber darin, dass das Anbringen der Schutzschicht, also das Umwickeln der Rohrleitungen, sehr zeitaufwendig ist und nicht maschinell erfolgen kann. Probleme ergeben sich insbesondere dort, wo die zu schützende Fläche Unregelmässigkeiten wie rückspringende oder Vorspringende Teile aufweist. Entfernte Bänder können ausserdem nicht wiederverwertet werden.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung,
- ein Verfahren der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welches die oben beschriebenen Nachteile vermeidet und mit welchem in einfacher Weise ein einwandfreie Schutzschicht nicht nur auf eine beliebige Flächen aufgebracht, sondern bei Bedarf auch problemlos wieder von dieser Fläche entfernt werden kann.; - eine Masse zur Erzeugung der mantelartigen Schutzschicht zu schaffen; und
- eine Verwendung dieser mantelartigen Schutzschicht aufzuzeigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst - für das neue Verfahren durch die Merkmale der kennzeichnenden Teils der Ansprüche 1, - für die neue Masse durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 6, und - für die neue Verwendung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 11.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemässen Verfahrens werden durch die abhängigen Ansprüche 2 bis 5 und der erfindungsgemässen Masse durch die abhängigen Ansprüche 7 bis 10 definiert.
Die Schutzschicht wird erfindungsgemäss durch Aufbringen einer geeigneten Masse in Fluidform auf die zu schützende Fläche erzeugt. Hierfür wird die ursprünglich bei Umgebungstemperatur feste Masse in Fluidform gebracht und auf die zu schützenden Fläche aufgebracht, wo sie aushärtet. Das Aufbringen in Fluidform ist einfach durchführbar und eignet sich insbesondere auch für zu schützende Flächen mit geometrisch komplizierter Konfiguration. Die aufgebrachte Masse verbindet sich aber nicht mit der zu schützenden Fläche, sondern bildet nach ihrer Härtung eine mantelartige Schutzschicht, im Weiteren kurz als Mantel bezeichnet, in der Art eines in sich zusammenhängenden Körpers, der die zu schützende Fläche kokonartig be- bzw. ummantelt.
Die Masse, aus welcher der Mantel entsteht, bildet nach ihrer Aushärtung einen in sich zusammenhängenden, dichtenden Körper ohne unwillkürliche Durchbrüche und mit beträchtlicher Zähigkeit. Dieser Mantel deckt zwar die zu schützende Fläche ab und folgt deren Form, auch dort, wo sie Ein- und Ausbuchtungen oder krasse Richtungsänderungen aufweist, ohne jedoch mit ihr gewissermassen zu verschmelzen bzw. an ihr anzubacken. In jedem Falle soll die Reissfestigkeit des Mantels bzw. die Kohäsion seiner Masse grösser sein als die Haftung des Mantels an der zu schützenden Fläche. Der Mantel lässt sich daher bei Bedarf als Ganzes bzw. in grossen Abschnitten mühelos durch Abschälen bzw. Abziehen von der zu schützenden Fläche entfernen.
Hierbei müssen weder abrasive mechanische Methoden wie Schleifen noch chemische Methoden wie die Verwendung von Lösungsmitteln angewandt werden; dadurch vermeidet man auch eine unwillkürliche Beschädigung der Fläche bei der Entfernung des Mantels. Ein grosser Vorteil des neuen Verfahrens ist es ferner, dass der Mantel bei thermischen oder mechanischen Deformationen der zu schützenden Fläche nicht reisst, sondern intakt bleibt, da er elastisch ist und ggfs. relativ zu der zu schützenden Fläche in geringem Ausmass beweglich ist; dadurch wird die Lebensdauer des Mantels stark erhöht. Das neue Verfahren eignet sich sowohl für ebene wie auch für ein- oder mehrfach gekrümmte Flächen beliebiger Art, Richtung und Abmessung und sowohl für nach aussen wie nach innen gewandte Flächen.
Im Falle von Rohrleitungen dient beispielsweise ein Aussenmantel gegen eine Beschädigung der Rohraussenfläche durch Umgebungseinflüsse, während ein Innenmantel das Rohr innen vor Beschädigung durch die in ihm geführten Granulate, Flüssigkeiten oder Gase schützt.
Das Aufbringen der zur Bildung des Mantels bestimmten Masse erfolgt vorteilhaft durch Sprühen.
Im Allgemeinen wird zur Bildung des Mantels eine Masse bzw. ein Material vorgesehen, das durch Erwärmung in Fluidform gebracht wird, wodurch sich die Verwendung von Lösungsmitteln erübrigt.
Sowohl vom ökonomischen wie auch vom ökologischen Standpunkt aus ist es besonders vorteilhaft, den von der zu schützenden Fläche entfernten Mantel wieder zu verwerten. Dies geschieht einfach dadurch, dass der den Mantel bildende Stoff wieder erwärmt und erneut aufgebracht wird. Ggfs. muss der den Mantel bildende Stoff in fester und/oder flüssiger Form gereinigt, also gewaschen bzw. filtriert, werden. Dies hat mehrere Vorteile; einerseits wird für die erneute Erzeugung eines Mantels kein neues Material benötigt, es sei denn, das noch vorhandene und rezyklierte Material müsse mengenmässig ergänzt werden; anderseits fällt infolge der Rezyklierung des Mantels praktisch kein Abfall an, der wiederum unter Kostenentstehung entfernt werden müsste.
Die Beschaffenheit der Masse, aus welcher der Mantel hergestellt wird, ist vom jeweiligen Verwendungszweck abhängig. Grundsätzlich soll die Zähigkeit der Masse höher sein als ihre Haftung an der zu schützenden Fläche. Bei der Wahl der geeigneten Masse sind die Eigenschaften der zu schützenden Fläche, die Umgebung bzw. die durch diese ausgeübten chemischen und mechanischen Wirkungen auf den Mantel und die Temperatur zu berücksichtigen, unter welcher der Mantel benutzt wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Masse alterungsbeständig ist, unter anderem auch in dem Sinne, dass sie sich mehrmals abwechselnd durch Wärmezufuhr in flüssigen und durch Wärmeabfuhr in festen Zustand bringen lässt.
Mäntel dieser Art sind erfindungsgemäss besonders geeignet zur Ummantelung von Rohrleitungen und Rohrleitungsverbindungen, wie sie in grossen Stückzahlen auf Erdöl-Bohrplattformen vorkommen. Dort sind solche Rohrleitungsverbindungen äusserst korrosionsgefährdet, einerseits durch die salzhaltige Umgebungsatmosphäre und Spritzwasser, auch wenn sie sich ausserhalb des Meerwassers befinden, und anderseits durch das Meerwasser selbst, wenn sie in dieses eingetaucht sind. Besonderer Korrosion unterliegen Bereiche mit Schraubenverbindungen, die die Schrauben und die durch sie verbundenen Flansche im Allgemeinen bezüglich der elektrischen Spannungsreihe unterschiedliche Werte aufweisen, sodass sie einer heftigen Bimetallkorrosion unterliegen, wobei das salzhaltige Meerwasser den entsprechenden Elektrolyten bildet.
Diese Bimetallkorrosion ist um so intensiver, je salzhaltiger das Meerwasser und je höher die Temperatur ist, wird aber durch die erfindungsgemässen Massnahmen vollständig und dauerhaft unterbunden.
Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Erfindung weder auf die Ummantelung von Rohrleitungen noch auf die Verwendung im Zusammenhang mit Erdöl-Bohrplattformen beschränkt ist, sondern dass sie sich in praktisch allen Bereichen anwenden lässt, in welchen Oberflächen vor äusseren Einflüssen zu schützen sind, wobei natürlich das zur Bildung des Mantels bestimmte Material in Abstimmung auf die jeweiligen Umstände ausgewählt werden muss.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die Zeichnung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines nach dem erfindungsgemässen Verfahren erzeugten Mantels zum Schutz einer Rohrverbindung; Fig. 2 eine Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrösserter Darstellung; Fig. 3 eine vereinfachte schematische Darstellung der Erzeugung des Mantels; und Fig. 4 eine vereinfachte, schematische Darstellung des Vorgehens bei der Entfernung des Mantels.
Fig. 1 zeigt eine Rohrleitungsverbindung 10 eines ersten Rohres 12 mit einem zweiten Rohr 14. Das erste Rohr 12 weist an seinem zu verbindenden Ende einen Flansch 13 auf, und das zweite Rohr 14 weist an seinem zu verbindenden Ende einen Flansch 15 auf. Die beiden Flansche 13, 15 sind mittels Schraubenbolzen 16 und Muttern 18 dichtend zusammengespannt. Die zu schützende Fläche 20 umfasst also einerseits die Aussenwandungen der Rohre 12, 14, die nach aussen gewandten kreisringförmigen bzw. zylindermantelförmigen Flächen der Flansche 13,15 sowie die nach aussen gewandten Flächen der Schraubenbolzen 16 und der Muttern 18. Die zu schützende Fläche 20 ist mit einem Mantel 22 umgeben, der die gesamte Rohrleitungsverbindung 10 dichtend ummantelt, wobei eine Art Kokon gebildet wird, und dabei der Kontur der Fläche 20 genau folgt.
Dadurch wird der Zutritt von Wasser und Luft zur Fläche 20 verunmöglicht und somit jegliche Korrosion unterbunden.
Der in Fig. 2 dargestellte Teil 11 der Rohrleitungsverbindung 10 zeigt, wie die den Mantel 22 bildende Masse auch kleinste Kavitäten 19 der Fläche 20 füllt, sodass selbst eine begonnene Korrosion gestoppt wird. Ausserdem gelangt mit der den Mantel 22 bildenden Masse ein Korrosionsinhibitor 24 auf die Rohrleitungsverbindung 10, welcher sich auf der Fläche 20 absetzt.
Je nach dem Zustand der Fläche 20 empfiehlt es sich, diese vor dem Aufbringen des Mantels 22 zu reinigen, beispielsweise mittels einer Drahtbürste, und, je nach den Verhältnissen, mit einem Primer zu versehen.
Fig. 3 zeigt schematisch das Aufbringen des Mantels 22 auf die Fläche 20. Hierzu wird eine Masse 21, welche zur Bildung des Mantels 20 vorgesehen ist, in einem heizbaren Behälter 30 erwärmt und dadurch verflüssigt bzw. in Fluidform gebracht, anschliessend durch einen Schlauch 32 zu einer Spritzpistole 34 geführt und schliesslich, während sich die Spritzpistole relativ zur Fläche 20 in Richtung des Pfeiles 36 bewegt, auf die Fläche 20 gesprüht, wo sie sich im Wesentlichen in Form des zu bildenden Mantels 22 absetzt und hierbei der Form der Fläche 20 präzis und in nächster Nähe folgt. Durch Abkühlung auf der Fläche 20 verfestigt sich die Masse 21 bzw. der Mantel 22 und bildet anschliessend einen in sich zusammenhängenden Körper bzw. eine Art Schale oder Haut, wobei aber keine Verschmelzung oder Verklebung mit bzw. kein Anbacken an die Fläche 20 erfolgt.
Der Mantel 22 ist nun ein elastisches Gebilde und kann daher Wärme- oder Stressdilattationen des Materials der Rohrleitungsverbindung 10 mitmachen, ohne zu brechen.
Es kann vorkommen, dass der Mantel 22 nach einer gewissen Zeit erneuert werden muss, sei es, dass er aus irgendeinem Grunde abgenützt ist, sei es, dass die Rohrleitungsverbindung 10 geöffnet oder ausgetauscht werden muss. Fig. 4 zeigt die Entfernung des Mantels 22. Hierbei reicht es, den Mantel 22 an einer Stelle 23 längs einer Stelle 23 längs einer kurzen Strecke zu perforieren oder aufzuschneiden - es sei denn, eine solche Perforation sei bereits vorhanden und bilde die Ursache für die durchzuführende Erneuerung des Mantels 22 - worauf sich der Mantel 22 insgesamt bzw. in sehr grossen flächigen Stücken von der Fläche 20 abziehen lässt.
Die von der Fläche 20 entfernte Masse 21 des ehemaligen Mantels 22 kann wieder verwendet werden. Es wird dazu, ggfs. nach einer Reinigung und Zerkleinerung, erneut in den heizbaren Behälter 30 gebracht, wo es durch Erwärmung wiederum verflüssigt und somit versprühbar gemacht wird.
Wie weiter oben erwähnt, können verschiedene Massen zur Erzeugung einer mantelartigen Schutzschicht verwendet werden. Im Folgenden werden Eigenschaften einer unter der Bezeichnung E170 erhältlichen Masse beschrieben, welche sich als besonders geeignet zum Schutz von Rohrleitungen, Flanschen, gelagerten Maschinen und Maschinenbestandteilen und anderem, sowohl gegen atmosphärische wie auch gegen galvanische Korrosion erwiesen hat. Es handelt sich um eine hochpolymere, lösungsmittelfreie, abschälbare und wieder verwendbare Beschichtungsmasse. Die Masse entspricht folgenden normierten Werten:
- ASTM B117-97 3000 Stunden Salz-Nebel-Resistenz
- ASTM G62-87 Pinhole/Holiday-Test
- ASTM G62-87 Dielektrischer Wert
- ASM G53-96 Beschleunigtes Verwittern
Die Masse ist honigfarben und transluzent, kann aber beliebig eingefärbt werden. Der Flammpunkt liegt über 200 DEG C.
Die Masse ist, wie schon erwähnt, lösungsmittelfrei, enthält also keine flüchtigen organischen Bestandteile und keine weiteren schädlichen Zusätze. 100% der sprühbaren Masse werden somit zu fester mantelartiger Beschichtung.
Die Masse enthält geeignete Korrosionsinhibitoren, welche sich nach der Aufsprühung zwischen der zu schützenden Fläche und der mantelartigen Schutzschicht anlagern. Im Weiteren enthält die Masse Zusatzstoffe, durch welche ihr die Abschälbarkeit ohne Reduktion der Adhäsivität verliehen wird. Zusätzliche Additive wirken beispielsweise wärmestabilisierend.
Geeignete Schichtdicken sind 1,0 bis 1,5 mm / 40 bis 60 mil bei normaler Korrosion sowie 2,0 bis 2,5 mm / 80-100 mil bei sehr aggressiver Korrosion.
Pro Durchgang ist bei Sprühen eine Schichtdicke von 750 bis 1000 mu m / 80 bis 100 mils erreichbar.
Die Schutzschicht ist in 1 bis 2 Minuten berührungstrocken, kann nach 5 bis 10 Minuten übersprüht werden und ist in 10 Minuten so trocken, dass die mit ihr versehenen Teile normal gehandhabt werden können.
Falls ein Primer der empfohlenen Art verwendet wird, ist dieser nach 30 bis 60 Minuten übersprühbar.
Die Masse kann in der Originalpackung und bei 20 DEG C 36 Monate aufbewahrt werden.
Die einzuhaltenden Temperaturen sind etwa die folgenden:
- Schmelztemperatur 140 DEG C/284 DEG F
- Anwendungstemperatur 170 DEG C bis 175 DEG C / 338 DEG F bis 344 DEG F
- Maximaltemperatur 180 DEG C / 212 DEG F - Maximale Substrat-Temperatur 100 DEG C/212 DEG F.
Als Vorbereitungsarbeiten werden empfohlen - mindestens: Behandlung mit einer Stahldrahtbürste, Entfernung loser Farbteile - üblicherweise: zusätzliches Waschen mit reinem Wasser, eine Primer-Schicht - optimal: abrasive Hochdruckreinigung bis auf das blanke Metall, eine Primer-Schicht
Mit der oben beschriebenen Masse erhält man eine dreifache Schutzwirkung: - Die Masse bildet nach ihrer Erstarrung eine mantelartige Schutzschicht, welche eine zu schützende Fläche vollständig und porenfrei abdeckt bzw. ein zu schützendes Objekt kokonartig umgibt. - Wird die mantelartige Schutzschicht jedoch aus irgendwelchen Gründen perforiert, durch unwillkürliche Beschädigung sei es durch gewollte Manipulation an den zu schützenden Objekten, so behält der Korrosioninhibitor seine Wirkung, zur Verhinderung von kriechender Korrosion bzw. als temporärer Schutz. - Wird die mantelartige Schutzschicht völlig entfernt, so wirkt der Korrosionsinhibitor bis zum neuerlichen Anbringen einer Schutzschicht.
The invention relates to a method for producing a protective layer on a surface to be protected and for removing the protective layer from the surface to be protected according to the preamble of claim 1, a composition for producing the jacket-like protective layer according to the preamble of claim 6 and a use of the jacket-like Protective layer according to the preamble of claim 11.
In both construction and process engineering, it is often not possible to manufacture parts of plants from materials that are sufficiently resistant to harmful influences. The reasons for this lie in the fact that sufficiently resistant materials cannot be used due to the reasons of manufacture, shape, strength or price. The harmful influences to which parts of plants can be exposed can come from the environment as well as from substances processed in the plants or used in connection with the function of the plants. In many cases there is therefore a need to provide surfaces that are exposed to such harmful influences with a correspondingly resistant surface protection. Essentially two methods are known for this.
In the first of these methods, the surface to be protected is provided with an adhesive layer in the manner of an impregnation or varnish; This protective layer is applied by applying the corresponding generally liquid or pasty agent to the surfaces to be protected, which can be done, for example, by brushing or spraying with the agent or by immersing it in the agent. The advantage of this method is that it can be carried out relatively quickly and easily, and is not only suitable for relatively simple surfaces such as planes, but also that geometrically complex surfaces can be protected with it. However, the method also has significant disadvantages.
It is hardly possible, or only with considerable effort, to remove the protective layer from the surface to be protected, in particular when the geometric shape of the surface is complicated. However, removal of the protective layer is necessary in many cases, for example if the protective layer is mechanically or chemically attacked, be it through wear or because changes or repairs have been made to the parts to be protected; it is generally not possible to apply an additional layer of the protective fluid locally in the course of an additional coating process, since such a layer would generally not adhere to the existing or remaining layer.
The remnants of the protective layer that is still present must therefore be removed before renewed coating, which is generally very complex. Often the protective layer cannot be removed mechanically, but solvents have to be used which are expensive on the one hand and mostly have an environmentally harmful character on the other. Finally, the removed protective layer accumulates as waste and can hardly be recycled.
In the second of the methods for applying a protective layer to a surface, a layer of a solid material is applied to the surface to be protected. Areas to be protected with simple geometric shapes can be plates which are mounted with the aid of mechanical fastening elements or adhesives. On the other hand, more complicated surfaces such as pipelines, especially if they have flanges or T-pieces with screw connections, are wrapped with flexible tapes. These textile tapes, for example, are generally impregnated with impregnating substances, for example from petroleum products. With such protected areas, it is not too difficult to either remove or add to them if necessary.
However, the disadvantage of this method is that the application of the protective layer, that is to say the wrapping of the pipelines, is very time-consuming and cannot be carried out by machine. Problems arise in particular where the surface to be protected has irregularities such as recessed or protruding parts. Removed tapes can also not be recycled.
It is therefore an object of the invention
- to propose a method of the type mentioned at the outset which avoids the disadvantages described above and with which a flawless protective layer can not only be applied to any surface, but can also be easily removed from this surface if required; - To create a mass for producing the coat-like protective layer; and
- to demonstrate the use of this coat-like protective layer.
This object is achieved according to the invention - for the new method by the features of the characterizing part of claim 1, - for the new mass by the features of the characterizing part of claim 6, and - for the new use by the features of the characterizing part of claim 11 ,
Advantageous further developments of the method according to the invention are defined by the dependent claims 2 to 5 and the composition according to the invention by the dependent claims 7 to 10.
According to the invention, the protective layer is produced by applying a suitable mass in fluid form to the surface to be protected. For this purpose, the mass, originally solid at ambient temperature, is brought into fluid form and applied to the surface to be protected, where it hardens. The application in fluid form is easy to carry out and is particularly suitable for surfaces to be protected with a geometrically complicated configuration. However, the applied mass does not bond with the surface to be protected, but after hardening forms a coat-like protective layer, hereinafter referred to briefly as a coat, in the manner of a coherent body that cocoon-like covers or sheaths the surface to be protected.
After hardening, the mass from which the coat is formed forms a coherent, sealing body without involuntary breakthroughs and with considerable toughness. This coat covers the area to be protected and follows its shape, even where it has indentations and bulges or blatant changes in direction, but without melting or baking to a certain extent with it. In any case, the tensile strength of the sheath or the cohesion of its mass should be greater than the adhesion of the sheath to the surface to be protected. The sheath can therefore be easily removed as a whole or in large sections by peeling or peeling off the surface to be protected.
Neither abrasive mechanical methods such as grinding nor chemical methods such as the use of solvents have to be used here; this also avoids involuntary damage to the surface when the jacket is removed. A major advantage of the new method is that the sheath does not tear when the surface to be protected is thermally or mechanically deformed, but remains intact, since it is elastic and, if necessary, can be moved to a small extent relative to the surface to be protected; this greatly increases the life of the jacket. The new method is suitable for flat as well as for single or multiple curved surfaces of any kind, direction and dimensions and for surfaces facing outwards as well as inwards.
In the case of pipelines, for example, an outer jacket serves to protect the pipe outer surface from damage due to environmental influences, while an inner jacket protects the inside of the pipe from damage caused by the granules, liquids or gases contained therein.
The mass determined to form the jacket is advantageously applied by spraying.
In general, a mass or material is provided to form the jacket, which is brought into fluid form by heating, whereby the use of solvents is unnecessary.
From an economic as well as an ecological point of view, it is particularly advantageous to recycle the sheath removed from the area to be protected. This is done simply by heating the material forming the jacket and applying it again. If necessary. the material forming the coat must be cleaned in solid and / or liquid form, i.e. washed or filtered. This has several advantages; on the one hand, no new material is required for the renewed production of a jacket, unless the existing and recycled material has to be added in terms of quantity; on the other hand, as a result of the recycling of the jacket, there is practically no waste, which in turn would have to be removed at a cost.
The nature of the mass from which the jacket is made depends on the intended use. In principle, the toughness of the mass should be higher than its adhesion to the surface to be protected. When choosing the suitable mass, the properties of the surface to be protected, the environment or the chemical and mechanical effects exerted by it on the jacket and the temperature at which the jacket is used must be taken into account. It is particularly advantageous if the mass is resistant to aging, inter alia also in the sense that it can be brought several times alternately by supplying heat in a liquid state and by removing heat in a solid state.
According to the invention, jackets of this type are particularly suitable for sheathing pipelines and pipeline connections, such as those which occur in large numbers on petroleum drilling platforms. There, such pipeline connections are extremely at risk of corrosion, on the one hand due to the saline ambient atmosphere and splash water, even if they are outside the sea water, and on the other hand, through the sea water itself, if they are immersed in it. Areas with screw connections are subject to particular corrosion, the screws and the flanges connected by them generally have different values with regard to the electrical voltage series, so that they are subject to violent bimetallic corrosion, the saline sea water forming the corresponding electrolyte.
This bimetallic corrosion is all the more intense, the more salty the sea water and the higher the temperature, but is completely and permanently prevented by the measures according to the invention.
It is pointed out, however, that the invention is not restricted to the casing of pipelines or to the use in connection with petroleum drilling platforms, but that it can be used in practically all areas in which surfaces are to be protected from external influences, whereby of course, the material intended to form the jacket must be selected in accordance with the circumstances.
Further details and advantages of the invention are explained below using exemplary embodiments and with reference to the drawing. 1 shows an exemplary embodiment of a jacket produced by the method according to the invention for protecting a pipe connection; FIG. 2 shows a detail from FIG. 1 on an enlarged scale; 3 shows a simplified schematic illustration of the generation of the jacket; and FIG. 4 shows a simplified, schematic representation of the procedure for removing the jacket.
1 shows a pipe connection 10 of a first pipe 12 with a second pipe 14. The first pipe 12 has a flange 13 at its end to be connected, and the second pipe 14 has a flange 15 at its end to be connected. The two flanges 13, 15 are tightly clamped together by means of bolts 16 and nuts 18. The surface 20 to be protected thus comprises on the one hand the outer walls of the tubes 12, 14, the outwardly facing annular or cylindrical jacket-shaped surfaces of the flanges 13, 15 and the outwardly facing surfaces of the bolts 16 and the nuts 18. The surface to be protected is 20 surrounded by a jacket 22, which sheaths the entire pipeline connection 10 in a sealing manner, a type of cocoon being formed, and thereby closely following the contour of the surface 20.
This prevents the access of water and air to the surface 20 and thus prevents any corrosion.
The part 11 of the pipeline connection 10 shown in FIG. 2 shows how the mass forming the jacket 22 also fills the smallest cavities 19 of the surface 20, so that even started corrosion is stopped. In addition, with the mass forming the jacket 22, a corrosion inhibitor 24 reaches the pipeline connection 10, which settles on the surface 20.
Depending on the condition of the surface 20, it is advisable to clean it before applying the jacket 22, for example using a wire brush, and, depending on the conditions, to provide it with a primer.
3 schematically shows the application of the jacket 22 to the surface 20. For this purpose, a mass 21, which is provided for forming the jacket 20, is heated in a heatable container 30 and thereby liquefied or brought into fluid form, then through a hose 32 led to a spray gun 34 and finally, while the spray gun moves relative to the surface 20 in the direction of the arrow 36, sprayed onto the surface 20, where it essentially settles in the form of the jacket 22 to be formed and thereby the shape of the surface 20 precisely and follows in close proximity. By cooling on the surface 20, the mass 21 or the jacket 22 solidifies and then forms a coherent body or a kind of shell or skin, but there is no fusion or adhesion with or no caking to the surface 20.
The jacket 22 is now an elastic structure and can therefore undergo heat or stress dilatation of the material of the pipeline connection 10 without breaking.
It can happen that the jacket 22 has to be replaced after a certain time, whether it is worn out for some reason or the pipeline connection 10 has to be opened or replaced. Fig. 4 shows the removal of the sheath 22. It is sufficient to perforate or cut open the sheath 22 at a point 23 along a point 23 along a short distance - unless such perforation is already present and forms the cause of the renewal of the jacket 22 to be carried out - whereupon the jacket 22 as a whole or in very large flat pieces can be removed from the surface 20.
The mass 21 of the former jacket 22 removed from the surface 20 can be reused. For this purpose, if necessary after cleaning and comminution, it is again brought into the heatable container 30, where it is liquefied again by heating and thus made sprayable.
As mentioned above, various compositions can be used to create a jacket-like protective layer. In the following, properties of a mass available under the name E170 are described, which have proven to be particularly suitable for protecting pipelines, flanges, stored machines and machine components and others, both against atmospheric and against galvanic corrosion. It is a highly polymeric, solvent-free, peelable and reusable coating compound. The mass corresponds to the following standardized values:
- ASTM B117-97 3000 hours salt-fog resistance
- ASTM G62-87 pinhole / holiday test
- ASTM G62-87 dielectric value
- ASM G53-96 Accelerated weathering
The mass is honey-colored and translucent, but can be colored as desired. The flash point is over 200 ° C.
As already mentioned, the mass is solvent-free, so it contains no volatile organic components and no other harmful additives. 100% of the sprayable mass thus becomes a solid, coat-like coating.
The composition contains suitable corrosion inhibitors which, after spraying, accumulate between the surface to be protected and the jacket-like protective layer. In addition, the mass contains additives which give it peelability without reducing the adhesiveness. Additional additives have a heat-stabilizing effect, for example.
Suitable layer thicknesses are 1.0 to 1.5 mm / 40 to 60 mils with normal corrosion and 2.0 to 2.5 mm / 80-100 mils with very aggressive corrosion.
A spray thickness of 750 to 1000 μm / 80 to 100 mils can be achieved per pass.
The protective layer is dry to the touch in 1 to 2 minutes, can be sprayed on after 5 to 10 minutes and is so dry in 10 minutes that the parts provided with it can be handled normally.
If a primer of the recommended type is used, it can be sprayed on after 30 to 60 minutes.
The mass can be stored in the original packaging and at 20 ° C for 36 months.
The temperatures to be observed are approximately the following:
- Melting temperature 140 ° C / 284 ° F
- Application temperature 170 ° C to 175 ° C / 338 ° F to 344 ° F
- Maximum temperature 180 ° C / 212 ° F - Maximum substrate temperature 100 ° C / 212 ° F.
The following preparatory work is recommended - at least: treatment with a steel wire brush, removal of loose paint parts - usually: additional washing with pure water, a primer layer - optimal: abrasive high-pressure cleaning down to the bare metal, a primer layer
With the mass described above, a triple protective effect is obtained: - After solidification, the mass forms a coat-like protective layer, which completely covers a surface to be protected and is pore-free or surrounds an object to be protected in a cocoon-like manner. - However, if the jacket-like protective layer is perforated for any reason, due to involuntary damage, be it through deliberate manipulation of the objects to be protected, the corrosion inhibitor remains effective to prevent creeping corrosion or as temporary protection. - If the jacket-like protective layer is completely removed, the corrosion inhibitor acts until a new protective layer is applied.