Additifs et revêtements organiques pour peintures
Polymères d'algues Additifs pour peintures et revêtements protecteurs
La corrosion est la dégradation progressive des matériaux au fil du temps, en raison de réactions chimiques ou électrochimiques. Si certains de ces processus sont visibles, d'autres sont moins prévisibles. La détérioration des métaux est généralement liée à leur réactivité. Les métaux situés plus bas dans la série de réactivité présentent un potentiel d'oxydation inférieur à celui de leurs homologues plus réactifs. Une meilleure compréhension de la science fondamentale de la corrosion dans les environnements marins peut vous aider à prendre des décisions éclairées sur la durée de vie des biens. En connaissant mieux la science de la corrosion, vous pourrez décider de tirer la sonnette d'alarme ou non lorsque vous détectez de la rouille. Par exemple, la formation de la patine sur l'acier patiné est la clé de sa résistance accrue à la corrosion. Des techniques avancées d'analyse des surfaces permettent de caractériser les rouilles résultant d'essais accélérés. En plus d'améliorer la résistance à la corrosion, les essais accélérés permettent également de mieux comprendre les mécanismes qui se produisent dans les environnements marins.
La corrosion sous influence microbienne est un processus complexe. Environ 20% des dommages causés par la corrosion sont d'origine microbienne. La CMI est souvent négligée dans l'analyse des défaillances, car son identification est difficile et nécessite la connaissance des micro-organismes actifs qui provoquent la corrosion. Par conséquent, il est préférable de considérer ce processus comme un processus multidisciplinaire qui implique la compréhension de plusieurs processus. En outre, le traitement biocide peut renforcer l'effet des biofilms et réduire leur impact négatif. Ces biofilms sont une source importante de corrosion dans de nombreuses industries. Parmi les différents types de micro-organismes, la corrosion microbienne est la plus courante. Différents types de microorganismes, appelés chimioautotrophes, sont impliqués dans la corrosion des métaux. Selon le type d'activité microbienne, la corrosion peut se produire sur des matériaux métalliques et non métalliques. Les micro-organismes influencent également la chimie de surface des métaux, car ils peuvent provoquer leur oxydation.
Un autre facteur important à comprendre est que la corrosion est un processus électrochimique complexe. Lorsque deux métaux entrent en contact l'un avec l'autre dans un environnement d'eau salée, ils produisent un ion hydrogène qui réduit l'oxygène de l'air. Cet ion hydrogène est ensuite présent dans l'eau. L'aluminium et le cuivre se corrodent plus rapidement que l'acier lorsqu'ils sont exposés à l'eau de mer. Il est important de comprendre le processus de corrosion avant de commencer tout projet.
La corrosion en crevasse se produit lorsque la concentration ionique d'un métal est différente dans deux zones locales. Elle affecte généralement les joints, la surface inférieure des rondelles et les têtes de boulons. Toutes les catégories d'acier inoxydable et d'alliages d'aluminium sont sensibles à la corrosion par fissuration. Ce processus est dû à l'existence d'une cellule d'aération différentielle à l'intérieur des crevasses. Par conséquent, il est plus facile pour le métal de rouiller que de s'oxyder.
La passivation est un moyen important de minimiser les dommages causés par la corrosion. Même si un matériau est de la plus haute qualité, il peut toujours se corroder si sa capacité à former un film de passivation est altérée. C'est pourquoi il est essentiel de bien choisir le matériau pour obtenir des performances à long terme. La corrosion atmosphérique repose sur l'humidité de l'air qui agit comme un électrolyte. La couche d'oxyde qui se forme sur la surface corrodée est également un électrolyte solide.
Polymères d'algues comme mesures préventives contre la corrosion et le biofouling
Si l'on prend en considération l'influence de la corrosion et de l'encrassement biologique dans les environnements marins, on constate que deux principaux types d'encrassement biologique se produisent dans les écosystèmes marins. Le premier est le microfouling. Le Bio Micro Fouling se produit immédiatement dans les premières heures d'exposition d'une surface dans un coulomb d'eau marine. Le biofilm est très difficile à prévenir et aussi très difficile à enlever d'une surface. Les organismes responsables de cette réaction sous-marine sont de petites espèces microcellulaires non calcaires telles que les algues, les algues marines et autres végétaux marins. La seconde est la macro-encrassement. Le macroencrassement est la formation de couches durcies d'espèces calcaires telles que les bernacles et les moules qui adhèrent à une surface et sont également difficiles à prévenir et à éliminer. Le microencrassement par biofilm est le plus critique dans les industries du gaz et du pétrole car il se produit avec plus de conséquences dans le pétrole brut, augmentant le coût du transport du brut vers les raffineries. La viscosité du pétrole brut augmente avec la biomasse et donne des produits finis de qualité inférieure. Les polymères d'algues peuvent être utilisés comme revêtement antisalissure à biofilm et, lorsqu'ils sont appliqués sous une forme différente, ils peuvent être utilisés comme additif pour améliorer les performances d'extraction et de forage dans les industries du gaz et du pétrole. Les installations pétrolières et gazières sont susceptibles de connaître des problèmes liés à la microbiologie en cas d'exposition à long terme des métaux à des microbes liés à la corrosion par film biologique, notamment des aérobies, des bactéries de formation de boue, des bactéries liées au fer, des anaérobies, des bactéries produisant des acides organiques et des bactéries sulfato-réductrices (qui produisent des sulfures corrosifs et consomment de l'hydrogène), que l'on trouve à la fois dans l'eau et dans les hydrocarbures transportant même de petites quantités d'eau entraînée, d'eau, de nutriments (principalement les hydrocarbures eux-mêmes) et d'ions corrosifs tels que le chlorure. Ces conditions exigent que l'on s'attache immédiatement à éliminer la corrosion dans les parties internes des pipelines des installations pétrolières et gazières où l'eau, les microbes, les nutriments et les sels s'accumulent, comme aux points bas des pipelines, dans les vannes et au fond des réservoirs de traitement et de stockage.
La corrosion externe des installations pétrolières et gazières, y compris les pipelines et les réservoirs de stockage, se produit parce que les revêtements ont développé des décollements extrêmes. Lorsque ces zones de décollement entrent en contact avec des sols qui contiennent des conditions microbiennes, chimiques et de conductivité permettant la colonisation microbienne de la conduite sous le revêtement décollé, un biofilm interne peut rapidement se développer. La protection cathodique est inefficace pour contrôler cette corrosion puisque la corrosion se produit sous le revêtement décollé et, par conséquent, est protégée de la protection cathodique. L'apparition de la corrosion microbienne et du biofilm et sa gravité sont largement déterminées par les conditions locales, qui peuvent changer en l'espace de quelques centimètres.
Problèmes liés à la microbiologie dans les systèmes de l'industrie pétrolière et gazière
Les systèmes de l'industrie pétrolière et gazière peuvent être confrontés à une variété de problèmes liés à la microbiologie. Tels que :
- Réduction de la porosité dans les zones de production et de stockage et, par conséquent, réduction des taux de production en raison de la biomasse microbienne et des biofilms.
- Bouchage des équipements de traitement et de filtration - y compris ceux des stations-service, des véhicules, des bateaux et des navires - en raison des biofilms et des dépôts.
- L'acidification des zones de production et de stockage à la suite d'une contamination pendant le forage et l'achèvement des travaux (en particulier lorsque des polymères contenant des biocides inappropriés ou des niveaux insuffisants de biocides sont utilisés) ou par l'utilisation de matériaux ajoutés pour améliorer la production, comme l'eau et d'autres matériaux.
- Compromis de l'intégrité des composants du système dans l'équipement de production, les pipelines, l'équipement de traitement et les réservoirs de stockage dans les installations de traitement et de distribution en raison de la corrosion de type piqûre sous dépôt.
- Défaillances de composants dues à des fuites sous le dépôt.
Zero Thermal™ (ZT) est la peinture et le revêtement protecteur non biocide le plus économique et le plus performant du secteur.
Zero Thermal™ (ZT) est un additif organique breveté aux États-Unis qui est un polymère élastomère à base d'algues (Marcos Gonzalez Inventeur) est combiné avec des résines hydrosolubles et des polymères adhésifs de propriétés organiques et inorganiques pour produire des peintures et des revêtements de protection. Le polymère à base d'algues Zero Thermal™ fait l'objet de travaux de recherche et de développement et a été testé comme une peinture et un revêtement avancés à base d'algues et certifiés biologiques par l'USDA. Les revêtements ont également montré une protection anticorrosion supérieure "auto-cicatrisante" et une protection UV intense.
L'additif peut être proportionné de 1-20% polymère à base d'algues à la résine de base afin d'obtenir les résultats suivants :
- ZT MarineOne™ La peinture antisalissure et la peinture anticorrosion/protection contre les UV sont toutes deux certifiées biologiques par l'USDA avec une base organique 68%.
- ZT MarineOne™ La peinture antisalissure et la peinture de protection anticorrosion/UV sont toutes deux à base d'eau et ne contiennent ni métaux ni biocides.
- ZT MarineOne™ La peinture antisalissure et la peinture anticorrosion/protection UV sèchent plus rapidement et peuvent être pulvérisées.
- ZT MarineOne™ La peinture antisalissure et la peinture de protection anticorrosion/UV sont toutes deux des systèmes à deux couches et à deux parties.
- ZT MarineOne™ Anti-Fouling Paint a surpassé les exigences en produisant une norme plus élevée, a publié 100% propre à 60 PSI, où la norme de l'industrie actuellement utilisée par l'entité réglementaire connue sous le nom de "International Paint INTERSLEEK 900" a publié 100% propre, à 205 PSI.
