ประเภทหลักของสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนสำหรับท่อเกลียวขนาดใหญ่

การป้องกันการกัดกร่อนของท่อเกลียวขนาดใหญ่ หมายความว่า เมื่อท่อเกลียวขนาดใหญ่ถูกใช้งานและขนส่ง ท่อจะได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมการใช้งานและตัวกลางในการขนส่ง ทำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีหรือทางไฟฟ้าเคมีซึ่งก่อให้เกิดการกัดกร่อนของท่อ เพื่อป้องกันหรือควบคุมการกัดกร่อนของท่อเกลียวขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ นักวิทยาศาสตร์จึงกำลังค้นหาวิธีการใหม่ที่ดีกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่า เทคโนโลยีป้องกันการกัดกร่อนใหม่สำหรับท่อเกลียวขนาดใหญ่ยังคงเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ซึ่งโดยทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ดังต่อไปนี้:

ประเภทหลักของสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนสำหรับท่อเกลียวขนาดใหญ่

1. สีทาหน้าแบบจาระบี
สีทาผนังชนิดที่ใช้น้ำมันแห้งเป็นสารสร้างฟิล์มหลักนั้น ใช้ในสภาพแวดล้อมทางอากาศที่มีความต้องการความต้านทานการกัดกร่อนต่ำ มีคุณสมบัติเด่นคือ ผลิตง่าย ทาด้วยแปรงได้ดี ซึมซาบเข้าสู่พื้นผิวได้ดี ราคาถูก และฟิล์มสีมีความยืดหยุ่น อย่างไรก็ตาม ฟิล์มสีแห้งช้า อ่อนนุ่ม มีคุณสมบัติทางกลไม่ดี และทนต่อกรด ด่าง น้ำ และตัวทำละลายอินทรีย์ได้ไม่ดี น้ำมันแห้งมักผสมกับเม็ดสีกันสนิมเพื่อทำเป็นสีกันสนิม ซึ่งใช้ในสภาพแวดล้อมทางอากาศที่มีความต้องการความต้านทานการกัดกร่อนต่ำ

2. สีทาบ้านแห่งชาติ
สีแล็กเกอร์ดิบ หรือที่รู้จักกันในชื่อแล็กเกอร์และแล็กเกอร์ทั่วไป เป็นสินค้าขึ้นชื่อของประเทศเรา สีแล็กเกอร์ดิบเป็นของเหลวสีขาวขุ่นข้นที่ไหลออกมาจากเปลือกของต้นแล็กเกอร์ที่กำลังเติบโต ต้องนำไปกรองผ่านผ้าละเอียดเพื่อกำจัดสิ่งเจือปน เมื่อทาลงบนพื้นผิวของวัตถุ สีจะเปลี่ยนอย่างรวดเร็วจากสีขาวเป็นสีแดง และจากสีแดงเป็นสีม่วง หลังจากนั้นเป็นเวลานาน มันจะกลายเป็นฟิล์มสีดำที่แข็งและเงางาม สารอุรุชิออลเป็นส่วนประกอบหลักของสีแล็กเกอร์ดิบ โดยมีปริมาณ 30% ถึง 70% โดยทั่วไปแล้ว ยิ่งปริมาณอุรุชิออลสูง คุณภาพของสีแล็กเกอร์ดิบก็จะยิ่งดี สีแล็กเกอร์ดิบของประเทศมีคุณสมบัติในการยึดเกาะสูง ฟิล์มสีแข็งแรง และมีความเงางามดี ทนต่อการกัดกร่อนของดิน น้ำ และน้ำมัน ข้อเสียคือเป็นพิษและอาจทำให้เกิดอาการแพ้ที่ผิวหนังได้ง่าย นอกจากนี้ยังไม่ทนต่อสารออกซิไดซ์ที่รุนแรงและทนต่อด่างได้ไม่ดี ปัจจุบันมีสารเคลือบแล็กเกอร์ดิบที่ได้รับการปรับปรุงหลายชนิดที่สามารถแก้ไขข้อบกพร่องข้างต้นได้ในระดับที่แตกต่างกันไป

3. การเคลือบด้วยเรซินฟีนอลิก
โดยหลักแล้ว เรซินฟีนอลิกที่ละลายในแอลกอฮอล์ เรซินฟีนอลิกที่ดัดแปลง เรซินฟีนอลิกบริสุทธิ์ เป็นต้น สารเคลือบเรซินฟีนอลิกที่ละลายในแอลกอฮอล์มีคุณสมบัติทนต่อการกัดกร่อนได้ดี แต่ใช้งานยาก มีความยืดหยุ่นและการยึดเกาะต่ำ และมีข้อจำกัดในการใช้งาน ดังนั้นจึงมักจำเป็นต้องดัดแปลงเรซินฟีนอลิก ตัวอย่างเช่น เรซินฟีนอลิกที่ดัดแปลงด้วยเรซินโรซีน จะถูกกลั่นด้วยน้ำมันตัง เติมเม็ดสีต่างๆ และหลังจากบดแล้วสามารถผลิตสีเคลือบได้หลากหลายชนิด ฟิล์มสีมีความทนทาน ราคาถูก และใช้กันอย่างแพร่หลายในการเคลือบเฟอร์นิเจอร์ ประตู และหน้าต่าง ส่วนสารเคลือบเรซินฟีนอลิกบริสุทธิ์นั้น มีการยึดเกาะที่ดี ทนต่อน้ำ ความชื้น และความร้อน ทนต่อการกัดกร่อน และทนต่อสภาพอากาศได้ดี

4. การเคลือบด้วยเรซินอีพ็อกซี
สีอีพ็อกซี่มีคุณสมบัติการยึดเกาะที่ดีกับโลหะ คอนกรีต ไม้ แก้ว ฯลฯ ทนต่อด่าง น้ำมัน และน้ำ และมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม แต่คุณสมบัติในการต้านทานการเสื่อมสภาพนั้นไม่ดีนัก สีอีพ็อกซี่ป้องกันการกัดกร่อนโดยทั่วไปประกอบด้วยสองส่วนประกอบ คือ เรซินอีพ็อกซี่และสารเร่งปฏิกิริยา ลักษณะของสารเร่งปฏิกิริยาก็มีผลต่อประสิทธิภาพของฟิล์มสีด้วย สารเร่งปฏิกิริยาที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ① แฟตตี้เอมีนและอนุพันธ์ มีลักษณะเด่นคือสามารถแข็งตัวได้ที่อุณหภูมิห้อง และแฟตตี้เอมีนที่ไม่ดัดแปลงจะมีพิษมากกว่า ② อะโรมาติกเอมีนและอนุพันธ์ มีลักษณะเด่นคือปฏิกิริยาช้า มักต้องใช้ความร้อนและทำให้แข็งตัว และมีความเป็นพิษต่ำ ③ เรซินโพลีอะไมด์ มีลักษณะเด่นคือทนต่อสภาพอากาศได้ดี มีความเป็นพิษต่ำ มีความยืดหยุ่นดี และทนต่อการกัดกร่อนได้ไม่ดีนัก ④ เรซินฟีนอลิก เรซินยูเรียฟอร์มาลดีไฮด์ และเรซินสังเคราะห์อื่นๆ เรซินและอีพ็อกซีเรซินเหล่านี้ถูกอบที่อุณหภูมิสูงแล้วเชื่อมโยงกันเพื่อสร้างเป็นฟิล์ม ฟิล์มสีนี้มีคุณสมบัติทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม มีคุณสมบัติทางกลที่ดี และมีคุณสมบัติในการตกแต่ง สีเคลือบอีพ็อกซีเอสเทอร์เรซินเป็นระบบสีเคลือบแบบส่วนประกอบเดียว โดยใช้อีพ็อกซีเอสเทอร์เรซินเป็นสารก่อฟิล์ม อีพ็อกซีเอสเทอร์เรซินประกอบด้วยอีพ็อกซีเรซินและเอสเทอร์กรดไขมันจากน้ำมันพืช เมื่อเปรียบเทียบกับสีเคลือบอีพ็อกซีทั่วไป สีเคลือบนี้มีต้นทุนต่ำกว่าและทนต่อด่างได้น้อยกว่า นิยมใช้เป็นสีรองพื้นโลหะต่างๆ และสีกันสนิมสำหรับอุปกรณ์กลางแจ้งในโรงงานเคมี

5. การเคลือบโพลียูรีเทน
เรซินโพลียูรีเทนที่ใช้ในสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนมักประกอบด้วยส่วนประกอบสองส่วน ได้แก่ หมู่ไอโซไซยาเนต (NCO) และหมู่ไฮดรอกซิล เมื่อใช้งาน ส่วนประกอบทั้งสองจะผสมกันและทำปฏิกิริยาจนแข็งตัวกลายเป็นโพลียูรีเทน คุณสมบัติของสารเคลือบโพลียูรีเทน: ① คุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกลที่ดี ฟิล์มสีแข็ง ยืดหยุ่น สว่าง อิ่มเอิบ ทนต่อการสึกหรอ และมีการยึดเกาะที่แข็งแรง ② ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม ทนต่อน้ำมัน กรด สารเคมี และก๊าซเสียจากอุตสาหกรรม ความทนทานต่อด่างจะต่ำกว่าสารเคลือบอีพ็อกซี่เล็กน้อย ③ ทนต่อการเสื่อมสภาพได้ดีกว่าสารเคลือบอีพ็อกซี่ มักใช้เป็นสีทับหน้า แต่ก็สามารถใช้เป็นสีรองพื้นได้ ④ เรซินโพลียูรีเทนสามารถผสมกับเรซินชนิดต่างๆ ได้ และสามารถปรับสูตรได้ในช่วงกว้างเพื่อให้ตรงกับความต้องการใช้งานต่างๆ ⑤ สามารถอบแห้งได้ที่อุณหภูมิห้องหรือให้ความร้อน และยังสามารถอบแห้งได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า (0℃) ⑥ ความเสถียรในการจัดเก็บของส่วนประกอบโพลีไอโซไซยาเนตไม่ดี และต้องป้องกันความชื้นเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดเจล สารเคลือบโพลียูรีเทนมีราคาแพง แต่มีอายุการใช้งานยาวนาน

6. สารเคลือบเรซินโพลีเอทิลีนและโพลีโพรพีลีน
สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนจากเรซินโพลีเอทิลีนเป็นสารเคลือบที่ทำจากเรซินโมโนเมอร์เป็นสารสร้างฟิล์ม ในบรรดาสารเคลือบต่างๆ นั้น สารเคลือบโพลีเอทิลีนได้รับการผลิตและนำไปใช้ในปริมาณมาก ท่อโพลีเอทิลีนมีคุณสมบัติในการป้องกันการกัดกร่อนและการปิดผนึกที่ดี มีความแข็งแรงเชิงกลสูง กันน้ำได้ดี คุณภาพคงที่ ก่อสร้างสะดวก ใช้งานได้ดี และไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม โพลีเอทิลีนมีการดูดซับน้ำต่ำ (น้อยกว่า 0.01%) มีความแข็งแรงของอีพ็อกซี่สูง ดูดซับน้ำของโพลีเอทิลีนต่ำ และมีความอ่อนนุ่มในการยึดเกาะแบบร้อนละลายที่ดี เป็นต้น ทำให้มีความน่าเชื่อถือในการป้องกันการกัดกร่อนสูง ข้อเสียคือเมื่อเทียบกับต้นทุนของวัสดุซ่อมแซมอื่นๆ แล้วมีราคาสูง วัตถุดิบของสารเคลือบนี้มีอยู่มากมายและถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการป้องกันการกัดกร่อน

7. การเคลือบด้วยเรซินฟิวแรน
สารเคลือบเรซินฟิวแรนมีความทนทานต่อกรดอนินทรีย์ที่ไม่ก่อให้เกิดออกซิเดชัน สารละลายอิเล็กโทรไลต์ และตัวทำละลายอินทรีย์ต่างๆ ความทนทานต่อด่างก็ดีเยี่ยมเช่นกัน แต่ความทนทานต่อการออกซิเดชันไม่ดีนัก สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนในกลุ่มเรซินฟิวแรน ได้แก่ สารเคลือบเรซินฟูร์ฟูริลแอลกอฮอล์ สารเคลือบเรซินฟูร์ฟูรัลอะซิโตนฟอร์มาลดีไฮด์ และสารเคลือบเรซินฟิวแรนดัดแปลง

8. การเคลือบยาง
สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนจากยาง ผลิตจากยางธรรมชาติหรือยางสังเคราะห์ที่ผ่านกระบวนการทางเคมีหรือเชิงกลเป็นสารก่อฟิล์ม ร่วมกับตัวทำละลาย สารเติมแต่ง เม็ดสี ตัวเร่งปฏิกิริยา ฯลฯ ⑴ สารเคลือบยางคลอรีน สารเคลือบนี้ทนต่อน้ำและเกลือได้ดี ทนต่อกรดและด่างได้ในระดับหนึ่ง และทนต่อกรดไฮโดรคลอริก 10%, กรดซัลฟิวริก, กรดไนตริก, โซเดียมไฮดรอกไซด์ความเข้มข้นต่างๆ และคลอไรด์เปียกที่อุณหภูมิต่ำกว่า 50°C ได้ แต่ไม่ทนต่อตัวทำละลาย ทนต่อการเสื่อมสภาพ และทนความร้อนได้ไม่ดี สารเคลือบนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในเรือ ท่าเรือ อุตสาหกรรมเคมี และสถานที่อื่นๆ ⑵ สารเคลือบนีโอพรีน สารเคลือบนี้ทนต่อโอโซนและสารเคมี ทนต่อด่างได้ดีเยี่ยม ทนต่อสภาพอากาศได้ดี ทนต่อน้ำมันและความร้อน และสามารถทำเป็นสารเคลือบที่ลอกได้ ข้อเสียคือความคงตัวในการจัดเก็บไม่ดี สารเคลือบเปลี่ยนสีได้ง่าย และไม่สามารถทาสีขาวหรือสีอ่อนได้ง่าย ⑶ สารเคลือบยางโพลีเอทิลีนคลอโรซัลโฟเนต ผลิตโดยการทำปฏิกิริยาระหว่างเรซินโพลีเอทิลีนกับคลอรีนและซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (หรือกรดคลอโรซัลโฟนิก) สารเคลือบนี้มีคุณสมบัติทนต่อโอโซนได้ดีเยี่ยม ทนต่อสภาพอากาศได้ดี ดูดซับน้ำได้น้อย ทนต่อน้ำมัน และทนต่ออุณหภูมิ สามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า 120°C และไม่เปราะแตกที่อุณหภูมิ -50°C

9. การเคลือบแอสฟัลต์
แอสฟัลต์เป็นสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งน้ำมันดินจากถ่านหิน การเคลือบด้วยน้ำมันดินจากถ่านหินมีราคาถูกและมีข้อดีดังต่อไปนี้: ① ทนต่อน้ำ อัตราการดูดซับน้ำเพียง 0.1% ถึง 0.2% หลังจากแช่น้ำเป็นเวลา 10 ปี ② ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมีบางชนิด ③ สำหรับพื้นผิวเหล็กที่ยังไม่เป็นสนิมอย่างสมบูรณ์ ยังคงมีคุณสมบัติในการเปียกที่ดี ④ มีปริมาณของแข็งสูง สามารถสร้างฟิล์มหนาได้ ⑤ ราคาถูก ข้อเสียคือจะเปราะในฤดูหนาวและอ่อนตัวในฤดูร้อน หลังจากสัมผัสกับอากาศ ส่วนประกอบบางอย่างจะระเหยและหลุดออกไป ซึ่งจะทำให้ฟิล์มสีแตก ข้อเสียเหล่านี้สามารถแก้ไขได้โดยการเติมเรซินอื่นๆ เช่น การเติมยางคลอริเนตสามารถปรับปรุงความแห้งของสารเคลือบแอสฟัลต์และแก้ไขข้อเสียเรื่องความเปราะในฤดูหนาวและความอ่อนตัวในฤดูร้อนได้ สารเคลือบแอสฟัลต์อีพ็อกซี่ที่ทำโดยการเติมเรซินอีพ็อกซี่สามารถรวมข้อดีของสารเคลือบแอสฟัลต์และสารเคลือบอีพ็อกซี่เข้าด้วยกัน และได้ข้อดีในด้านการป้องกันการกัดกร่อน ผลลัพธ์ที่ได้น่าพอใจมาก สารเคลือบแอสฟัลต์ถูกนำไปใช้กับพื้นตู้คอนเทนเนอร์ พื้นเรือ ประตูท่าเรือ เขื่อนกั้นน้ำ ฯลฯ และมีประสิทธิภาพในการป้องกันการกัดกร่อนที่ดีมาก

10. การเคลือบป้องกันการกัดกร่อนหนา
สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนชนิดใช้งานหนักนั้นแตกต่างจากสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนทั่วไป โดยหมายถึงสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนที่มีประสิทธิภาพในการป้องกันการกัดกร่อนสูงกว่าสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนทั่วไปหลายเท่าตัวภายใต้สภาวะการกัดกร่อนรุนแรง มีคุณสมบัติเด่นคือ ทนทานต่อสารกัดกร่อนรุนแรง มีอายุการใช้งานยาวนานหลายปี ส่วนใหญ่ใช้ในโครงสร้างทางทะเล อุปกรณ์เคมี ถังเก็บ และท่อส่ง