Caso studio: HR 60 Extra G resiste a 2.300 bar in giunti subacquei
HR 60 Extra G
HR 60 Extra G Red e HR 60 Extra G Green di SÄKAPHEN sono soluzioni consolidate per la protezione dalla corrosione in ambienti chimicamente aggressivi e in condizioni di immersione. Questo caso d’uso illustra come questi prodotti abbiano soddisfatto una serie di requisiti insoliti e particolarmente complessi per un’applicazione sottomarina, tra cui una pressione di contatto di 230 N/mm² e la resistenza all’idrogeno solforato presente nelle acque del Mar Nero.
La richiesta
Un produttore di giunti per cavi sottomarini si è rivolto a SÄKAPHEN alla ricerca di un rivestimento resistente all’acqua di mare per componenti in acciaio legato (16MnCr5). L’applicazione presentava una combinazione di requisiti tecnicamente impegnativi:
- Substrato: acciaio legato (16MnCr5) sottoposto a zincatura per diffusione
- Ambiente operativo: acqua di mare, comprese le condizioni del Mar Nero con presenza di idrogeno solforato (H₂S)
- Isolamento elettrico: necessario per l’isolamento galvanico tra componenti in acciaio zincato e in acciaio super duplex
- Resistenza alla pressione di contatto: minimo 200 N/mm² nelle condizioni di qualifica; fino a 230 N/mm² negli scenari di massima tensione del cavo
- Geometria: componenti a simmetria rotazionale con requisiti di rivestimento parziale
Il requisito relativo alla pressione di contatto era il fattore critico. Il rivestimento sarebbe stato applicato su una superficie di tenuta, un’area ad anello di circa 2.600 mm², soggetta a forze fino a 600 kN generate dal carico di trazione del cavo. Al livello di qualifica di 200 N/mm², e sotto il carico massimo di 230 N/mm² (equivalente a circa 2.300 bar), il rivestimento doveva rimanere integro tra una superficie metallica rivestita e una non rivestita, senza cricche, delaminazioni o perdita di integrità della tenuta.
La soluzione di SÄKAPHEN
Dopo una prima consulenza tecnica, SÄKAPHEN ha consigliato HR 60 Extra G Red, un rivestimento epossidico idrofobico bicomponente polimerizzante a freddo ad altissimo contenuto di solidi. Il prodotto è autoprimerizzante e può essere applicato direttamente sul metallo. Offre un’ampia resistenza chimica in un intervallo di pH compreso tra 1 e 13, in tutti i tipi di acqua (salmastra, di fiume, di mare e deionizzata), e resiste agli ambienti solforici e anossici, come quelli del Mar Nero. Il suo film, denso, duro ed elastico, e le sue eccellenti proprietà dielettriche lo rendono adatto all’isolamento galvanico tra metalli dissimili.
Per le superfici sottoposte a zincatura per diffusione, come preparazione della superficie per ottimizzare l’adesione, si consigliano lo sgrassaggio e una leggera sabbiatura.
Test e validazione
Prima di specificare il rivestimento per la produzione, il cliente ha richiesto dei campioni fisici da testare per la validazione meccanica. SÄKAPHEN ha fornito allo scopo due pannelli in acciaio rivestiti:
Il cliente ha eseguito prove di pressione a contatto, monitorando la presenza di cricche, infragilimento e delaminazione come indicatori di cedimento. Il test è stato condotto in modo incrementale per determinare la massima resistenza alla pressione raggiungibile, anche qualora la soglia target non fosse stata raggiunta. Entrambi i campioni hanno superato il test: i rivestimenti sono stati ritenuti idonei a soddisfare i requisiti meccanici dell’applicazione.
Risultato
Dopo il superamento dei test, HR 60 Extra G è stato integrato nella progettazione di diversi componenti per i giunti subacquei del cliente, e la produzione è stata affidata a un’azienda esterna specializzata in ingegneria di precisione. Il risultato è stata una soluzione di rivestimento collaudata sul campo ed economicamente vantaggiosa, in grado di soddisfare una specifica che combinava resistenza all’immersione in acqua di mare, tolleranza all’H₂S, isolamento elettrico e resistenza alla pressione di contatto fino a 230 N/mm² / 61.200 kg di forza sull’area di tenuta.
SÄKAPHEN: il vostro partner per le sfide di protezione dalla corrosione più impegnative
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FAQ
1.I rivestimenti epossidici sono in grado di resistere a pressioni di contatto estreme nelle applicazioni metallo-metallo?
Sì. Come dimostrato in questo caso di studio, i rivestimenti epossidici polimerizzanti a freddo HR 60 Extra G Red e Green di SÄKAPHEN hanno mantenuto la propria integrità sotto una pressione di contatto di 230 N/mm² (circa 2.300 bar) applicata su una superficie di tenuta anulare di circa 2.600 mm², senza cricche, infragilimento né delaminazione, confermando la loro idoneità per applicazioni metallo-metallo strutturalmente impegnative.
2. Un rivestimento può garantire l’isolamento galvanico tra metalli dissimili in applicazioni subacquee?
Sì, a condizione che il rivestimento abbia proprietà dielettriche adeguate e che venga applicato senza porosità (pinholes). HR 60 Extra G Red e Green di SÄKAPHEN offrono un eccellente isolamento elettrico e sono stati selezionati specificamente per questo progetto per prevenire la corrosione galvanica tra componenti in acciaio sottoposto a zincatura per diffusione e componenti in acciaio super duplex in giunti subacquei, una combinazione che altrimenti genererebbe una differenza di potenziale elettrochimico significativa.
3. Il rivestimento epossidico polimerizzante a freddo HR 60 Extra G di SÄKAPHEN è adatto all’immersione in acqua di mare in ambienti con presenza di idrogeno solforato, come il Mar Nero?
Sì. HR 60 Extra G è resistente a tutte le tipologie di acqua, inclusa l’acqua di mare, e può essere impiegato in ambienti solforici e anossici in cui è presente l’idrogeno solforato, condizioni tipiche dei bacini marini profondi o chiusi come il Mar Nero. È necessaria un’applicazione priva di porosità (pinholes) per garantire la piena efficacia della barriera in condizioni di immersione.
