Hybride geopolymere coatings voor staal

Inleiding

Albricht Holding BV, Bjond b.v.b.a. en Cuijpers Services BV willen met dit R&D-project hybride geopolymeren doorontwikkelen (van TRL3 naar TRL7), om staalconstructies te kunnen beschermen tegen omgevingsinvloeden. Geopolymeer gebaseerde materialen worden in Nederland (experimenteel) toegepast voor het maken van duurzaam beton. Geopolymeren zijn chemisch geactiveerde bindmiddelen, die een CO2-reductie opleveren van 65%-80% ten opzichte van traditioneel gebruikte materialen. De toepassing van geopolymeren in hybride coatings voor het beschermen van staalconstructies is dan ook zeer innovatief.

Probleemstelling

Corrosie Onder Isolatie (COI) treedt op bij thermisch geïsoleerde leidingen en apparaten van installaties in de procesindustrie, in de gas/olie industrie of in de chemische industrie. Doordat deze leidingen thermisch zijn geïsoleerd, is vanaf de buitenkant eigenlijk onzichtbaar dat deze onderhevig zijn aan corrosie. COI komt heel veel voor en is één van de grote bedreigingen voor de bestaande assets van de hedendaagse industrie. Daarnaast moet ook het gevaar voor de volksgezondheid genoemd worden. Een ontploffing die wordt veroorzaakt door een doorgeroeste leiding op het terrein van een chemische plant, kan dramatische effecten hebben op mens en omgeving.

Huidige oplossingen

Om corrosie (roesten) van staalconstructies te voorkomen, worden staalconstructies normaliter geconserveerd met coatings/primers. Gangbare coatingsystemen op de markt bestaan uit een combinatie van het aanbrengen van een primerlaag waarop meerdere deklagen worden aangebracht. Bij het aanbrengen bestaat 80-90% van de kosten uit voorbehandeling (stralen, reinigen, productietijd) en slechts 10-20% uit materiaalkosten (primer, coating/verf). Iedere 20-30 jaar moet er onderhoud gepleegd worden.

Knelpunten

Knelpunt is dat het op veel industriële sites om veiligheidsredenen verboden is om de pijpleidingen te stralen. Vanwege vonkvorming is er sprake van ontploffingsgevaar. Daarnaast zijn grote delen van dit type installaties moeilijk toegankelijk/bereikbaar om straal- en schilderwerkzaamheden uit te voeren. Grote industriële bedrijven voelen er echter heel weinig voor om ten behoeve van het onderhoud van leidingen of COI het complete productieproces stil te moeten leggen. Er is dan ook een grote behoefte aan een oplossing voor dit probleem.

Innovatieve oplossing

Met een innovatieve hybride geopolymeer coating voor staal worden deze problemen opgelost. Zowel bij de conservering van nieuw staal als voor het onderhoud kan deze coating direct aangebracht worden, zelfs op geroest en nat (vochtig) staal. Voorbewerking in de vorm van stralen is niet nodig. Verdere voordelen ten opzichte van conventionele coatings/primer zijn de extreme thermische belastbaarheid, de duurzame grondstoffen waarvan geopolymeren worden gemaakt en de chemische resistentie. Geopolymere coating voor staal is daarnaast bijzonder geschikt voor moeilijk bereikbare en te behandelen plekken zoals bruggen en waterbouwkundige constructies.

Toepassingen

De nieuw te ontwikkelen hybride geopolymere coating is dan ook interessant voor meerdere toepassingen. De partners focussen vooral op twee marktsegmenten met een grote marktpotentie, dit zijn:

1. Coating van staalconstructies ter voorkoming van corrosie.
2. Coating / oppervlaktebehandeling van beton(constructies).

Kader en samenwerking

Het project past binnen de Topsector Chemie en onder de programmatische hoofdlijn ‘Chemistry of Advanced Materials’. De voorgenomen innovatie past bij themanummer 3.1 ‘Superieure materialen’. De Topsector Chemie zet binnen de hoofdlijn ‘Chemistry of Advanced Materials’ specifiek in op de sleutelcomponent coatings. Binnen het project wordt een cross-over gemaakt met de Topsector High Tech Systems & Materialen.