طلاء البولي يوريا للأنابيب والخزانات الصناعية

البولي يوريا مادة سريعة التصلب بشكل استثنائي. زمن الجيلفة بعد الرش يتراوح بين 5 و15 ثانية، ما يعني إمكانية بناء سماكة 6 ملم في مرور واحد على الأنبوب أو الخزان دون ترهل أو ثقوب. هذه السرعة بالذات هي ما يجعلها الأنسب للأنابيب والخزانات التي يصعب فيها تطبيق أنظمة الإيبوكسي متعددة الطبقات ذات نوافذ المعالجة الطويلة. طبقنا البولي يوريا على خزانات صلب وخرسانة في مصر، والفارق في الأداء بين البولي يوريا والإيبوكسي التقليدي في البيئات الكيميائية العدوانية ليس هامشياً على الإطلاق.

المادة تلتصق بقوة شد تتجاوز 20 ميجاباسكال عند تحضير السطح بالطريقة الصحيحة، مع إطالة عند الكسر تتجاوز 300% في معظم الدرجات. هذه المرونة ضرورية للأنابيب التي تتعرض للتمدد والانكماش الحراري. الطلاء الصلب يتشقق. البولي يوريا يتحرك مع الركيزة.

تطبيق البولي يوريا بالرش على أنبوب صناعي لتحقيق سماكة 4 إلى 6 ملم في مرور واحد متواصل.

أغلب حالات فشل طلاء الأنابيب والخزانات في مصر ليست مشكلة في المادة. هي مشكلة في تحضير السطح وظروف التطبيق. المادة لا تؤدي وظيفتها إلا إذا كانت الركيزة نظيفة وجافة ومعالجة وفق المعيار الصحيح قبل أن تلمسها المسدسة. أهمل هذه الخطوة ويتقشر أفضل نظام بولي يوريا في أول دورة تشغيل.

تحضير السطح: الخطوة التي تحدد كل شيء

للأنابيب الفولاذية، نشترط تنظيفاً بالنفخ الرملي بدرجة لا تقل عن Sa 2.5 وفق ISO 8501-1 كحد أدنى مطلق. في خزانات الخدمة الكيميائية القاسية يُفضل بلوغ Sa 3. عمق الملمس السطحي يجب أن يكون بين 60 و100 ميكرون Rz، يُقاس بشريط Testex. إذا انخفضت عن 40 ميكرون فالالتصاق يضعف بصرف النظر عن نوع البرايمر.

الخزانات الخرسانية تفرض تحدياً مختلفاً. قوة الشد السطحية يجب أن تبلغ 1.5 ميجاباسكال على الأقل قبل التطبيق، ويُتحقق منها بالسحب وفق ASTM D4541. نحضر الأسطح الخرسانية لمستوى CSP 3 أو CSP 4 وفق ICRI 310.2. أي تلوث بالزيوت أو مواد فك القوالب أو الكربنة يجب إزالته قبل وضع البرايمر.

الرطوبة هي المتغير الحاسم في الخرسانة. محتوى الرطوبة في الركيزة يجب أن يكون أقل من 4% بالوزن. نقيسها بجهاز CM carbide bomb المعاير وليس بمقياس رطوبة سطحي، لأن القراءات السطحية تكذب حين توجد رطوبة شعرية في الطبقات الأعمق. البولي يوريا فوق خرسانة رطبة ينتفخ. رأينا أسطح خزانات مساحتها 200 متر مربع تفشل خلال 30 يوماً بسبب تخطي هذا الاختبار.

معاملات التطبيق والأخطاء الشائعة

يُطبق البولي يوريا بمعدات رش ذات مكونين مع تسخين المادتين A وB إلى 60 إلى 75 درجة مئوية عند المضخة وتثبيتها بين 65 و70 درجة عند المسدسة. نسبة الخلط عادة 1:1 بالحجم. ضغط الرش عند المسدسة 150 إلى 200 بار. الانحراف عن هذه المعاملات ينتج مادة خارج النسبة الصحيحة، مما يؤدي إلى طبقة لزجة غير مكتملة التصلب أو سطح هش ضعيف الإطالة.

في تجربتنا الميدانية، أكبر خطأ يقع فيه المقاولون هو تطبيق البولي يوريا عند رطوبة نسبية محيطة تتجاوز 85% أو درجة حرارة ركيزة أقل من 3 درجات مئوية فوق نقطة الندى. كلا الحالتين يسبب ضعفاً في الالتصاق عند الواجهة حتى لو بدت المادة متصلبة بشكل طبيعي للعين. اقس نقطة الندى دائماً بجهاز سيكروميتر معاير، وقس درجة حرارة الركيزة على السطح مباشرة بمقياس تلامسي وليس بمسدسة أشعة تحت الحمراء.

السماكة المستهدفة للأنابيب تتراوح بين 3 و4 ملم للخدمة الكيميائية المتوسطة، وبين 5 و6 ملم لخدمة الغمر في مياه الصرف أو الهيدروكربونات أو الأحماض المخففة. نتحقق من السماكة الرطبة أثناء التطبيق بمقياس رطب معاير، ومن السماكة الجافة بعد التصلب بمقياس DFT. يُجرى اختبار التجويف وفق NACE SP0188 على 100% من المساحة قبل قبول الأعمال.

الأداء في ظروف المواقع المصرية

مواقع مصر الصناعية تجمع بين ظروف قاسية بشكل متزامن: درجات حرارة تبلغ 45 درجة مئوية على الفولاذ المكشوف، وكثافة أشعة فوق بنفسجية عالية، ورشاشات كيميائية من أحماض وقلويات وهيدروكربونات في مواقع البتروكيماويات والمرافق. الدرجات الأليفاتية من البولي يوريا تحتفظ باللون والبريق تحت الأشعة فوق البنفسجية وتُحدد للأنابيب الخارجية. الدرجات العطرية أكثر اقتصادية للخدمة المدفونة أو الغاطسة حيث مقاومة الأشعة غير ضرورية.

للخزانات، ولا سيما خزانات مياه الشرب ومنشآت محطات معالجة الصرف الصحي المرتبطة بمشاريع العاصمة الإدارية الجديدة والمدن الجديدة، نحدد أنظمة بولي يوريا حاملة لشهادة NSF/ANSI 61 أو ما يعادلها وفق الكود المصري للمياه. هذا ليس خياراً في مشاريع البنية التحتية للمياه.

إصلاح الطلاءات الفاشلة يتبع نفس تسلسل التحضير. المناطق المنفصلة تُجلخ حتى الركيزة العارية، والحواف تُنظف بمسافة 50 ملم على الأقل خارج حدود العيب، ويُطبق رقع الإصلاح مع تداخل كامل على الطلاء السليم. الإصلاح الصحيح بسماكة 4 ملم والالتصاق الجيد يعمر أطول من التطبيق الأصلي الذي فشل. المشكلة ليست في المادة. المشكلة في الأسلوب.