thema Coatings
Vakmanschap heeft voorrang (I) STOPAQ bv leidt jaarlijks 700 applicateurs op voor het “Stopaqen” van ingewikkelde pijplijnsystemen
Juichkreten als “mooi over roest” zullen ze in Stadskanaal niet gebruiken, en de eenvoudig ogende layup-techniek voor de applicatie van de beschermende poly-olefine deklaag betekent niet dat er zomaar ongekwalificeerd personeel ingezet kan worden. De patenten moeten te vuur en te zwaard verdedigd worden, hetgeen met succes gebeurt, maar des te beter zijn ook de vooruitzichten. “Voor de toekomst een van de belangrijk wordende markten is rehabilitatie van oude leidingen.”
Een bezoekje aan Stadskanaal levert een rondgang op door een heus experience center, en een coatingcollege van chemisch technoloog Henk Vugteveen. Vorig jaar gaf hij een lezing op het Hannover Pipeline Technology Congress onder de titel “New pipeline coating systems, putting an end to coating degradation.” Letterlijk en figuurlijk een handige oplossing, er komt zelfs geen spuit, oplosmiddel of perslucht of andere (zware) apparatuur aan te pas. Zevenhonderd vakmensen per jaar worden in Stadskanaal opgeleid om de robuuste beschermlagen aan te brengen. In themanummer Beroepsopleidingen van juni zet vakblad Procesinfra Uptime daar de schijnwerpers op. Hieronder wordt ingegaan op de beschermfunctie bij nieuwbouw en onderhoud, die zich vertaalt in levensduurverlenging en ruimere onderhoudsintervallen. Het is logisch dat er gekwalificeerd personeel en bij norm vastgelegde voorschriften aan te pas komen.
24 procesinfra uptime 04 - 2013
Als oorzaken voor falende coatings noemt Vugteveen materiaalkeuze van de coating, de applicatie, de constructiefase... “Want er gebeurt van alles op die werkplaats bij de aanleg,” en bij ondergrondse leidingen is er inwerking vanuit de bodem. De coatingmateriaalkeuze betreft bijvoorbeeld kraken of scheuren van deklagen na enige tijd van veroudering, kristallisatie of krimp.
Eisen aan coatings Aan beschermende deklagen worden in het algemeen zeer veel eisen gesteld: - het vermijden van faalrisico’s die door de applicatie veroorzaakt worden; - het achterwege blijven van coatingfalen tijdens de gebruiksfase; - zoveel mogelijk onderhoudsvrij vanaf ingebruikname; - energie- en grondstofbesparend; - economisch in meterprijs; - opgeleverd met levensduurgarantie, zonder tussentijdse veroudering.
Hier zien we een schijnbare tegenstrijdigheid: de levensduurkosten moeten omlaag, maar ook de vierkantemeterprijs bij eerste aanschaf. Er zijn superduurzame deklaagsystemen die aan een deel van deze opsomming voldoen, zoals thermisch gespoten lagen (zie de rubriek Nader Beschouwd achterin deze editie), maar die duurder zijn in eerste aanschaf. “De pipeline asset service life is meer dan de dertig jaar tegenwoordig,” licht Henk Vugteveen toe. Je zou denken dat de eerste aanschaf dan wel weg zal vallen in de gebruikskosten, met name de onderhoudsinterval. De coatingvereisten die Vugteveen tegenkomt, zouden toch ook wel enige aanschafkosten rechtvaardigen: “Installatie-eigenaren willen geen cracking als gevolg van verbrossing zien of onthechting zien zoals kathodische disbonding als gevolg van kathodische bescherming. De coating moet bovendien bestand zijn tegen nat-droog-cycli in de bodem, hij moet steenindringing weerstaan, wortelingroei
De STOPAQ-wikkelband volgt steeds het oppervlak, er is geen primer nodig. Er is geen microbiologische aantasting onder de coating die een twee millimeter dikke barrière tegen vocht vormt maar bovenal op moleculair niveau de chemische oxidatiereactie voorkomt. Hij heeft geen scheurvorming aangezien hij zacht blijft, en biedt zelf geen voedingsbodem voor zuurvormende bacteriën.
voorkomen, geen osmose vertonen, geen bacteriologische corrosie toelaten, en hechten aan fabriekscoatings of op een licht geroest oppervlak. De coating moet een gelijke
kwaliteit hebben op alle posities, ook op de zesuur-positie onderaan een leiding en over de lasnaad. Hij moet reproduceerbaar zijn op grote projecten en stabiel in heet water. En
dat is allemaal noodzaak om te beschermen tegen corrosie,” voegt hij nog gauw toe, daar was het immers om begonnen.
Volgens de norm
Henk Vugteveen is chemisch technoloog en RPK Registered Polymeerkundige, in Utrecht opgeleid door PTN. Ooit begonnen bij DOW Chemical Delfzijl, via de Rijksuniversiteit Groningen betrokken geweest bij de ontwikkeling en productie van folies voor voedsel. Vugteveen is nu acht jaar werkzaam bij STOPAQ bv. Zijn werk bestaat uit het certificeren van de producten bij klanten, beantwoorden van vragen en het uitleggen van de techniek.
Bij professionele aanbesteding wordt in bestekken verwezen naar normen, die bijvoorbeeld beschrijven hoe een test uitgevoerd moet worden. De handmatig aangebrachte poly-olifine deklaag heeft recentelijk een plekje veroverd in de ISO-norm voor field joint coatings: ISO 21809-3. Henk Vugteveen zit zelf al in die werkgroep sinds 2008. “Na zes of zeven jaar is zo’n norm klaar. De norm geeft een verzameling van allemaal types field joint coatings die zich bewezen hebben in het veld. Toen we in het begin gingen deelnemen, kwamen we met de opmerking dat die norm uitgebreid moest worden met nieuwe bewezen veldcoatings zoals uitgebreid toegepast door de Gasunie. Daar is toen een paar keer over vergaderd. In november 2011 is de nieuwe toevoeging bij de bestaande norm gepubliceerd. Ik ben blij dat we naar de klanten kunnen zeggen dat ons materiaal eraan voldoet. Zo wordt voorkomen dat aankopers appels met peren gaan vergelijken. Als je een epoxycoating gaat testen, is het te testen materiaal van een heel andere aard dan ons materiaal. Er zijn zóveel verschillen tussen die coatings onderling, en de eraan verbonden eisen verschillen ook weer. Je moet je de vraag ››
procesinfra uptime 04 - 2013 25
thema Coatings
In een heuse Experience maakt de bezoeker een wandeling door de wereld van robuuste staalbescherming.
Verbetering doorvoeren De ontwikkeling van de layup-techniek kwam niet uit de coating- of corrosiebestrijdingswereld. In kelders zijn doorvoeren van kabels vaak een zwakke plek. Water dringt van buiten de kelder binnen. Daar heeft Frans Nooren, de oprichter van STOPAQ bv, destijds iets voor bedacht, dat product is vervolgens aangepast en ook voor het gasveld in Slochteren gebruikt ter bescherming van pijpleidingen. Chemisch technoloog Henk Vugteveen: “Men wilde water buiten de deur houden, dus werd het als proef ook op staal
›› stellen: waar gebruikt de eindgebruiker zo’n norm voor?” Vugteveen leidt het antwoord zelf in: “Om zijn eigen performanceeisen op te stellen die werkbaar zijn. En daarbovenop kun je nog wat extra’s doen. Een norm heeft als doel om verschillende dingen te schalen, daarom zijn bijvoorbeeld tape-lostrektesten genormeerd, zodat je binnen die groep field joint tape coatings kan zien: deze tape heeft betere adhesieeigenschappen dan een andere tape.”
Ontwerpen voor het leven De beschermlaag is taaivloeibaar en kan niet kristalliseren. “Het gaat erom het staaloppervlak te bedekken tegen corrosie van staal. Als mensen het gebruiken, zijn ze enthousiast, terwijl men aanvankelijk wellicht denkt: het is een zacht materiaal, kán dat wel werken? Werktuigbouwkundigen denken op een schaal van centimeters, zeg maar op schroevendraaierniveau, maar corrosie is ook moleculair niveau, dan moet je in díé richting denken bij de ontwikkeling van nieuwe coatingsystemen.”
26 procesinfra uptime 04 - 2013
aangebracht. Ze konden met stroom de conditie van de coating bepalen, en ze zijn het metaal bij dat afgedichte lek gaan monitoren. Wat bleek: de corrosiestroom werd steeds minder. De deklaag vloeide weer de geconstateerde opening dicht. Materiaal voor kabeldoorvoeren maken we nog steeds, maar het is slechts een fractie van de totale omzet.” Het product is inmiddels vooral bekend van toepassing op pijpleidingen, maar kan ook vlakke delen en ballasttanks beschermen.
Toch zijn er ook corrosieaspecten die in het centimeterbereik spelen, zoals ontwerpaspecten. Op hogeschoolcolleges zoals in de serie Materiaalkunde en Corrosie (zie het artikel in de rubriek Leve(n) Lang Leren) worden die onder de noemer ‘ontwerpaspecten’ onder de aandacht gebracht. Behalve gewikkeld rond pijpen, is de layup-applicatie ook als matten en in kwastbare vorm verwerkbaar, bijvoorbeeld voor complexe vormen. “Alle coatingmaterialen bedekken direct het metaal, zodat een barrière tegen zuurstof en water ontstaat. Als er een toplaag gebruikt wordt die niet goed hecht op staal, is er een hechtlaag nodig. Dat is dan vaak de zwakke schakel, die niet op langere termijn bestand is tegen invloeden van temperatuur en water.”
Prefab-coating Het materiaal wordt gegoten, van de karakteristieke groene kleur voorzien, en gewalst tot een geprefabriceerde coating met twee millimeter laagdikte. “Het wordt geleverd op rollen, dus denken mensen dat het een tape is. Wij zeggen liever dat het een coating is
met een handmatige wijze van aanbrengen volgens de layup-techniek. We leveren het ook in stroken,” illustreert Vugteveen dat het om prefab-coatings en niet om een tape gaat. “We eisen dat het materiaal cohesief breekt (met de breuk door het deklaagmateriaal zelf heen, dus niet tussen de deklaag en de ondergrond – red.), dus er zal altijd materiaal achterblijven. Doelstelling is uiteindelijk bescherming te bieden tegen externe corrosie voor de totale levensduur. En dat tegen redelijke kosten.”
Meer informatie In deel II, dat gepland staat voor thema Beroepsopleidingen van juni, zal ingegaan worden op het door opdrachtgevers als de Gasunie erkende opleidinginstituut. Sinds 1998 worden hier trainingen verzorgd voor de mensen die op de pijpleidingen en verdeelstations werken, op diverse niveaus: tot en met ingenieurs en specschrijvers. www.stopaq.com www.sealforlife.com