Explicación detallada de la estructura y sistema 3PE

La estructura de revestimiento anticorrosión 3PE consiste en una capa base de polvo epoxi, una capa intermedia de adhesivo sintético y una capa exterior de polietileno (o polipropileno); comúnmente se conoce como 3PE (o 3PP). Si bien el polietileno ofrece una excelente estabilidad y una fuerte barrera contra los medios corrosivos, su falta de polaridad da como resultado una mala adhesión a superficies de acero altamente polares; en consecuencia, un revestimiento que consiste únicamente en polietileno tiene limitaciones significativas con respecto a la capacidad protectora. Al utilizar el efecto de "puente" del adhesivo sintético y el polvo epoxi, el sistema 3PE resuelve fundamentalmente el problema de adhesión entre el polietileno y el acero, lo que le otorga la designación de la industria del "recubrimiento perfecto".

1. capa de base de polvo epoxi: el polvo epoxi utiliza materiales como resina epoxi o epoxi fenólico como agente formador de película. Los grupos funcionales dentro de las moléculas formadoras de película, como los grupos epoxi, éter, hidroxilo y carbonilo, forman enlaces químicos y fuertes enlaces de van der Waals con los enlaces metálicos del acero. En consecuencia, los recubrimientos epoxi fusionados a la superficie del acero a altas temperaturas exhiben la adhesión más fuerte entre todos los recubrimientos orgánicos. El espesor de la capa de polvo epoxi se especifica típicamente dentro del intervalo de 80-150 \ mum.

2. capa intermedia adhesiva: este adhesivo generalmente se produce injertando anhídrido maleico en cadenas moleculares de polietileno o copolimerizándolo con etileno, introduciendo así grupos anhídrido en el material de polietileno. Los grupos anhídrido en las moléculas adhesivas reaccionan con los grupos epoxi e hidroxilo en las moléculas de resina epoxi para formar fuertes reticulaciones químicas. Simultáneamente, la cadena principal de la molécula adhesiva, compuesta principalmente de etileno, comparte una similitud estructural con la cadena molecular de polietileno; esta compatibilidad permite que la lámina adhesiva extruida y la capa de polietileno se fusionen en una sola unidad bajo presión. El espesor de la capa adhesiva se especifica típicamente como 170-250 \ mum.

3. capa exterior de polietileno: la capa exterior de polietileno es el material de recubrimiento que ofrece la mayor resistencia al daño mecánico y la mejor estabilidad operativa entre los recubrimientos anticorrosión de tuberías de uso común. Debido a su naturaleza no polar, el polietileno actúa como una barrera contra los medios corrosivos polares, como el agua, los ácidos, los álcalis y las sales, evitando que penetren en el recubrimiento anticorrosivo y lleguen a la superficie del acero. Generalmente se requiere que la capa de polietileno tenga un espesor mínimo de 2,0mm.

La importancia de la integridad del recubrimiento anticorrosión 3PE radica en el hecho de que las tres capas funcionan como un todo unificado: la capa de polvo epoxi (FBE) unida por fusión y la capa adhesiva aseguran principalmente la adhesión del recubrimiento al acero, mientras que la capa de polietileno sirve como la principal barrera contra la corrosión. Si la capa de polietileno se deslamina, independientemente de si la separación se produce en la interfaz de la capa de epoxi o en la superficie del acero, el recubrimiento pierde su función protectora. Un escenario particularmente crítico surge cuando hay una brecha entre el punto de delaminación y la brecha en el revestimiento; esto evita que las corrientes de protección catódica alcancen la superficie del acero debajo de la capa desprendida, lo que conduce a la corrosión si el entorno del suelo circundante es corrosivo. Las investigaciones indican que la corrosión debajo de una capa deslaminada a menudo se manifiesta como corrosión por picaduras caracterizada por un efecto autocatalítico y un potencial desprendimiento de hidrógeno; en tuberías presurizadas, esto puede incluso provocar grietas por corrosión bajo tensión, lo que representa una grave amenaza para la integridad de las tuberías, especialmente en líneas de transmisión de gas a alta presión.