Fusion bonded epoxy coating
ফিউশন বন্ডেড ইপোক্সি আবরণ, যা ফিউশন-বন্ড ইপোক্সি পাউডার আবরণ নামেও পরিচিত এবং সাধারণত এফবিই আবরণ হিসাবে পরিচিত, একটি ইপোক্সি-ভিত্তিক পাউডার আবরণ যা পাইপলাইন নির্মাণে ব্যবহৃত ইস্পাত পাইপকে জারা থেকে রক্ষা করতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি সাধারণত শক্তিশালীকরণ বারগুলি (যদিও 2005 সাল পর্যন্ত পর্যায়ক্রমে বাদ দেওয়া হয়েছে) এবং বিভিন্ন ধরনের পাইপিং সংযোগ, ভালভ ইত্যাদির সুরক্ষার জন্যও ব্যবহৃত হয়। এফবিই আবরণগুলি হল থার্মোসেট পলিমার আবরণ। এগুলি রং এবং আবরণের নামকরণের ক্ষেত্রে প্রতিরক্ষামূলক আবরণের বিভাগে আসে। ফিউশন-বন্ড ইপোক্সি নামটি ক্রস-লিঙ্ক ত্যাগ এবং প্রয়োগ পদ্ধতির কারণে, যা প্রচলিত রং থেকে আলাদা। 2020 সালে বাজারের আকার ছিল 12 বিলিয়ন ডলার। শুকনো পাউডার এফ. বি. ই স্টকের রজন এবং হার্ডনার উপাদানগুলি স্বাভাবিক সঞ্চয় অবস্থায় প্রতিক্রিয়াশীল থাকে না। সাধারণ আবরণ প্রয়োগের তাপমাত্রায়, সাধারণত এর পরিসরে, পাউডারের বিষয়বস্তু গলে যায় এবং তরল আকারে রূপান্তরিত হয়। তরল এফ. বি. ই ফিল্মটি ইস্পাত পৃষ্ঠের উপর ভিজে যায় এবং প্রবাহিত হয় যার উপর এটি প্রয়োগ করা হয় এবং শীঘ্রই তাপের সহায়তায় রাসায়নিক ক্রস-লিঙ্কিং দ্বারা একটি কঠিন আবরণ হয়ে যায়। এই প্রক্রিয়াটিকে "ফিউশন বন্ধন" বলা হয়। এই ক্ষেত্রে সংঘটিত রাসায়নিক আন্তঃসংযোগ বিক্রিয়াটি অপরিবর্তনীয়। একবার নিরাময় হয়ে গেলে, আবরণটি কোনওভাবেই তার মূল রূপে ফিরে আসতে পারে না। আরও গরম করার প্রয়োগ আবরণটিকে "গলে" ফেলবে না এবং তাই এটি "থার্মোসেট" আবরণ হিসাবে পরিচিত। 1960-এর দশকের গোড়ার দিকে একটি প্রতিরক্ষামূলক আবরণ হিসাবে তাদের প্রবর্তনের পর থেকে, এফবিই আবরণ সূত্রগুলি ব্যাপক উন্নতি এবং উন্নয়নের মধ্য দিয়ে গেছে। আজ, বিভিন্ন ধরনের এফবিই আবরণ পাওয়া যায়, যা বিভিন্ন প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য তৈরি করা হয়। এফবিইগুলি স্বতন্ত্র আবরণের পাশাপাশি বহু-স্তরের একটি অংশ হিসাবে পাওয়া যায়। বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যযুক্ত এফ. বি. ই আবরণ পাইপের প্রধান অংশ, অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠ, ঘের ওয়েল্ডের পাশাপাশি জিনিসপত্রের উপর আবরণ প্রয়োগের জন্য উপলব্ধ। এফ. বি. ই আবরণের রসায়ন একটি পাউডার আবরণের প্রয়োজনীয় উপাদানগুলি হলঃ রজন। শক্ত বা নিরাময়কারী এজেন্ট। ফিলার এবং এক্সটেনডার। রঙিন রঞ্জক। রজন এবং শক্ত অংশ একসাথে "বাইন্ডার" নামে পরিচিত। নামটি থেকে বোঝা যায়, ফিউশন বন্ডেড ইপোক্সি আবরণে রজন অংশটি একটি "ইপোক্সি" ধরনের রজন। "ইপোক্সি" বা "অক্সাইরেন" কাঠামোতে একটি তিন সদস্যের চক্রাকার বলয় থাকে-একটি অক্সিজেন পরমাণু দুটি কার্বন পরমাণুর সাথে সংযুক্ত-রজন অণুর মধ্যে। এই অংশটি ইপোক্সি রজনগুলির মধ্যে সবচেয়ে প্রতিক্রিয়াশীল গ্রুপ। সর্বাধিক ব্যবহৃত এফবিই রজন হল বিসফেনল এ এবং এপিক্লোরোহাইড্রিন থেকে উদ্ভূত। যাইহোক, অন্যান্য ধরনের রজন (উদাহরণস্বরূপ বিসফেনল এফ প্রকার) সাধারণত বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য, সংমিশ্রণ বা সংযোজন অর্জনের জন্য এফবিই গঠনে ব্যবহৃত হয়। চূড়ান্ত আবরণে অনন্য বৈশিষ্ট্য সরবরাহ করতে বিভিন্ন আণবিক দৈর্ঘ্যে রজনও পাওয়া যায়। এফবিই আবরণের দ্বিতীয় সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অংশ হল নিরাময়কারী এজেন্ট বা হার্ডনার। নিরাময়কারী এজেন্টগুলি ইপোক্সি বলয়ের সাথে বা হাইড্রোক্সিল গ্রুপের সাথে, ইপোক্সি আণবিক শৃঙ্খল বরাবর প্রতিক্রিয়া দেখায়। এফবিই তৈরিতে ব্যবহৃত বিভিন্ন ধরনের নিরাময়কারী এজেন্টের মধ্যে রয়েছে ডাইসিয়ানডিয়ামাইড, সুগন্ধযুক্ত অ্যামাইন, অ্যালিফ্যাটিক ডায়ামিন এবং জৈব অ্যাসিড অ্যানহাইড্রাইড। নির্বাচিত নিরাময়কারী এজেন্ট চূড়ান্ত এফবিই পণ্যের প্রকৃতি নির্ধারণ করে-এর ক্রস লিঙ্কিং ঘনত্ব, রাসায়নিক প্রতিরোধ, ভঙ্গুরতা, নমনীয়তা ইত্যাদি। একটি গঠনে ইপোক্সি রজন এবং নিরাময়কারী এজেন্টের অনুপাত তাদের আপেক্ষিক সমতুল্য ওজন দ্বারা নির্ধারিত হয়। এই দুটি প্রধান উপাদান ছাড়াও, এফবিই আবরণের মধ্যে রয়েছে ফিলার, পিগমেন্ট, এক্সটেনডার এবং বিভিন্ন সংযোজন, যা কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্য প্রদান করে। এই উপাদানগুলি ব্যাপ্তিযোগ্যতা, কঠোরতা, রঙ, পুরুত্ব, গজ প্রতিরোধের মতো বৈশিষ্ট্যগুলি নিয়ন্ত্রণ করে। এই সমস্ত উপাদানগুলি সাধারণত শুষ্ক কঠিন, যদিও কিছু এফবিই গঠনে অল্প পরিমাণে তরল সংযোজন ব্যবহার করা যেতে পারে। যদি ব্যবহার করা হয়, এই তরল উপাদানগুলি উৎপাদন প্রক্রিয়ার প্রাক-মিশ্রণের সময় গঠনের মিশ্রণে স্প্রে করা হয়। পাইপলাইনের এফবিই আবরণের মান হল আইএসও 21809 পার্ট 2। এফবিই পাউডার উৎপাদন প্রক্রিয়া একটি পাউডার লেপ উৎপাদন কারখানার প্রয়োজনীয় অংশগুলি হলঃ ওজন স্টেশন, প্রাক-মিশ্রণ স্টেশন, একটি এক্সট্রুডার এবং একটি শ্রেণীবিভাগ বা গ্রাইন্ডিং ইউনিট। এফবিই গঠনের উপাদানগুলি ওজন করা হয় এবং উচ্চ গতির মিক্সারে প্রাক-মিশ্রিত করা হয়। এরপর মিশ্রণটি একটি হাই-শিয়ার এক্সট্রুডার-এ স্থানান্তরিত করা হয়। এফবিই এক্সট্রুডারগুলি একটি একক বা দ্বৈত স্ক্রু সেটআপ অন্তর্ভুক্ত করে, যা একটি নির্দিষ্ট ক্ল্যামশেল ব্যারেলের মধ্যে আবর্তিত হয়। এক্সট্রুডার ব্যারেলের মধ্যে 50 ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে 100 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত তাপমাত্রা ব্যবহার করা হয়। এই সেটআপ এফবিই মিশ্রণকে সংকুচিত করে, গরম করার সময় এবং এটি একটি আধা-তরল আকারে গলে যায়। এই প্রক্রিয়া চলাকালীন, গলিত মিশ্রণের উপাদানগুলি পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে ছড়িয়ে দেওয়া হয়। এক্সট্রুডারের দ্রুত ক্রিয়াকলাপ এবং ব্যারেলের মধ্যে তুলনামূলকভাবে কম তাপমাত্রার কারণে, ইপোক্সি এবং হার্ডনার উপাদানগুলি উল্লেখযোগ্য রাসায়নিক বিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যাবে না। গলিত এক্সট্রুডেট তারপর কোল্ড-রোলারগুলির মধ্যে দিয়ে যায় এবং একটি শক্ত, ভঙ্গুর শীটে পরিণত হয়। এরপরে এটি একটি "কিবলার"-এ চলে যায়, যা এটিকে ছোট চিপগুলিতে কেটে দেয়। এই চিপগুলি 150 মাইক্রোমিটারের কম কণা আকারের উচ্চ গতির গ্রাইন্ডার (শ্রেণীবিভাগ) ব্যবহার করে গুঁড়ো করা হয় (আদর্শ নির্দিষ্টকরণের জন্য 250 মাইক্রোমিটার চালনিতে 100% পাস করা প্রয়োজন এবং 150 মাইক্রোমিটার চালনিতে সর্বোচ্চ 3 শতাংশ ধরে রাখা প্রয়োজন)। আর্দ্রতা দূষণ এড়াতে বিশেষ যত্ন সহ চূড়ান্ত পণ্যটি বন্ধ পাত্রে প্যাক করা হয়। শীতাতপ নিয়ন্ত্রিত গুদামগুলিতে এফবিই পাউডার আবরণের স্বাভাবিক সঞ্চয় তাপমাত্রা নিচে থাকে। এফবিই লেপ প্রয়োগ প্রক্রিয়া ইস্পাত পৃষ্ঠের আকৃতি এবং প্রকার নির্বিশেষে, এফবিই পাউডার লেপ প্রয়োগের তিনটি প্রয়োজনীয় পর্যায় রয়েছেঃ ইস্পাতের পৃষ্ঠটি পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে পরিষ্কার করা হয়, পরিষ্কার ধাতব অংশটি প্রস্তাবিত এফবিই পাউডার প্রয়োগের তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয় এবং প্রয়োগ এবং নিরাময়ের পর্যায়। পাইপ এবং রিবারের সুবিধা হল যে তাদের বৃত্তাকার আকৃতি বাইরের পৃষ্ঠের উপর অবিচ্ছিন্ন রৈখিক প্রয়োগের অনুমতি দেয়, যখন অংশগুলি পাউডার অ্যাপ্লিকেশন বুথের মাধ্যমে একটি পরিবাহকতে সরানো হয়, যা উচ্চ থ্রুপুট নিশ্চিত করে। জিনিসপত্র ইত্যাদিতে ম্যানুয়াল স্প্রে বন্দুক দ্বারা আবরণ প্রয়োগ করা হয়। প্রয়োগের আরেকটি পদ্ধতি হল "ফ্লুইড-ডিপ" প্রক্রিয়া, যেখানে উত্তপ্ত উপাদানগুলিকে একটি তরল পাউডার বিছানায় ডুবিয়ে দেওয়া হয় (নীচে দেখুন)। ভূপৃষ্ঠ প্রস্তুতকরণ-ইস্পাত পৃষ্ঠ প্রস্তুতির জন্য বিস্ফোরণ পরিষ্কার করা সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত পদ্ধতি। এটি কার্যকরভাবে পৃষ্ঠ থেকে জং, স্কেল, স্ল্যাট ইত্যাদি সরিয়ে দেয় এবং একটি শিল্প গ্রেড পরিষ্কার এবং একটি রুক্ষ পৃষ্ঠ ফিনিস তৈরি করে। বিস্ফোরণের পরে প্রাপ্ত ইস্পাতের রুক্ষতা প্রোফাইল হিসাবে উল্লেখ করা হয়, যা মাইক্রোমিটার বা মিলগুলিতে পরিমাপ করা হয়। সাধারণত এফবিই আবরণের জন্য প্রোফাইল রেঞ্জ 37 থেকে 100 মাইক্রোমিটার (1.5 থেকে 4 মাইল) হয়। প্রোফাইল ইস্পাতের কার্যকর পৃষ্ঠ এলাকা বৃদ্ধি করে। অর্জিত পরিচ্ছন্নতা আইএসও 8501-1 গ্রেডে মূল্যায়ন করা হয়ঃ এগুলি সুইডিশ স্ট্যান্ডার্ড (এসআইএস)-এর ফটোগ্রাফিক স্লাইডের একটি সেট থেকে উদ্ভূত হয়েছে যা সাদা-ধাতু, কাছাকাছি সাদা-ধাতু ইত্যাদির সাধারণ পরিভাষার উদাহরণ দেখায়। সাধারণত, SA 21⁄2 পাইপলাইনগুলির জন্য ব্যবহৃত হয় (NACE N°2-এর সমতুল্য)। বিস্ফোরণ পরিষ্কার করার আগে গ্রীস বা তেল দূষণ অপসারণ করা গুরুত্বপূর্ণ। দ্রাবক পরিষ্কার করা, পোড়া ইত্যাদি সাধারণত এই উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা হয়। বিস্ফোরণ পরিষ্কার করার প্রক্রিয়ায়, সংকুচিত বায়ু (90 থেকে 110 পিএসআই/610 থেকে 760 কেপিএ) ব্যবহার করা হয় পৃষ্ঠের উপর একটি ঘর্ষণকারীকে পরিষ্কার করার জন্য। অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড, স্টিল গ্রিট, স্টিল শট, গার্নেট, কয়লার স্ল্যাগ ইত্যাদি ঘন ঘন ব্যবহৃত ঘর্ষণকারী পদার্থ। বিস্ফোরণ পরিষ্কার করার আরেকটি পদ্ধতি হল কেন্দ্রত্যাগী বিস্ফোরণ পরিষ্কার করা, যা বিশেষ করে পাইপের বাইরের অংশ পরিষ্কার করতে ব্যবহৃত হয়। এই পদ্ধতিতে, ঘূর্ণায়মান পাইপের শরীরে একটি বিশেষভাবে নকশাকৃত চাকা ব্যবহার করে ঘর্ষণ করা হয়, যা উচ্চ গতিতে ঘোরানো হয়, এবং ঘর্ষকটি চাকাটির কেন্দ্র থেকে খাওয়ানো হয়। হিটিং এবং এফবিই পাউডার অ্যাপ্লিকেশন হিটিং বিভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করে অর্জন করা যেতে পারে, তবে সর্বাধিক ব্যবহৃত পদ্ধতিগুলি হল "ইন্ডাকশন হিটিং" বা "ওভেন হিটিং"। ইস্পাত অংশটি একটি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি বিকল্প বর্তমান চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্য দিয়ে যায়, যা ধাতব অংশটিকে প্রয়োজনীয় এফবিই আবরণ প্রয়োগের তাপমাত্রায় গরম করে। একক এফ. বি. ই-এর জন্য সাধারণ প্রয়োগ তাপমাত্রা হল 225° থেকে 245° সেলসিয়াস। যখন একটি বহু-স্তর পলিওলিফাইন সিস্টেমে প্রাইমার হিসাবে ব্যবহার করা হয়, তখন "আন্তঃ-কোট আনুগত্য" পরামিতিগুলি পূরণ করার জন্য এফবিই প্রস্তুতকারকের সুপারিশের ভিত্তিতে প্রয়োগের তাপমাত্রা হ্রাস করা যেতে পারে। বিশেষ গ্রেডের এফবিই আবরণ যা 175 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত কম তাপমাত্রায় প্রয়োগ করা যেতে পারে সম্প্রতি কিছু এফবিই পাউডার নির্মাতারা তৈরি করেছেন। গরম করার অন্যান্য পদ্ধতিগুলি হল "ওভেন হিটিং", "ইনফ্রা-রেড হিটিং" ইত্যাদি। এফবিই পাউডারটি একটি "তরলকরণ বিছানার" উপর স্থাপন করা হয়। একটি তরলকরণ বিছানায়, পাউডার কণাগুলি বাতাসের প্রবাহে ঝুলিয়ে রাখা হয়, যেখানে পাউডারটি তরলের মতো "আচরণ" করবে। একবার বায়ু সরবরাহ বন্ধ হয়ে গেলে, পাউডারটি তার আসল আকারে থাকবে। তরল পাউডারটি উপযুক্ত স্প্রে বন্দুক ব্যবহার করে গরম স্তরের উপর স্প্রে করা হয়। একটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক স্প্রে বন্দুক এটিতে একটি আয়নাইজার বিদ্যুদ্বাহক অন্তর্ভুক্ত করে, যা পাউডার কণাগুলিকে একটি ধনাত্মক বৈদ্যুতিক চার্জ দেয়। প্রলেপ দেওয়া ইস্পাতটি পরিবাহক যন্ত্রের মাধ্যমে "গ্রাউন্ড" করা হয়। চার্জ করা পাউডার কণা সাবস্ট্রেটের চারপাশে সমানভাবে মোড়ানো থাকে এবং তরল আকারে গলে যায়। পাইপের অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠগুলি স্প্রেয়িং লেন্স ব্যবহার করে প্রলেপ দেওয়া হয়, যা উত্তপ্ত পাইপের এক প্রান্ত থেকে অন্য প্রান্তে অভিন্ন গতিতে ভ্রমণ করে, যখন পাইপটি তার অনুদৈর্ঘ্য অক্ষের মধ্যে ঘোরানো হচ্ছে। স্বতন্ত্র এফবিই আবরণের স্ট্যান্ডার্ড লেপের পুরুত্বের পরিসীমা 250 থেকে 500 মাইক্রোমিটারের মধ্যে, যদিও পরিষেবার অবস্থার উপর নির্ভর করে কম বা বেশি পুরুত্বের পরিসীমা নির্দিষ্ট করা যেতে পারে। গলিত পাউডারটি প্রোফাইলে 'প্রবাহিত' হয় এবং ইস্পাতের সাথে আবদ্ধ হয়। গলিত গুঁড়ো একটি কঠিন আবরণে পরিণত হবে, যখন 'জেলের সময়' শেষ হবে, যা সাধারণত আবরণী প্রয়োগের কয়েক সেকেন্ডের মধ্যে ঘটে। আবরণের রজন অংশটি ক্রস-লিঙ্কিংয়ের মধ্য দিয়ে যাবে, যা গরম অবস্থায় "নিরাময়" নামে পরিচিত। ইস্পাতের অবশিষ্ট তাপ অথবা অতিরিক্ত গরম করার উৎসের সাহায্যে সম্পূর্ণ নিরাময় অর্জন করা হয়। এফবিই আবরণ পদ্ধতির উপর নির্ভর করে, দীর্ঘ নিরাময়ের ক্ষেত্রে এক মিনিট থেকে কয়েক মিনিটের মধ্যে সম্পূর্ণ নিরাময় অর্জন করা যেতে পারে এফবিই, যা অভ্যন্তরীণ পাইপ আবরণ প্রয়োগের জন্য ব্যবহৃত হয়। পাইপের বাইরের অংশে লেপ প্রয়োগের মতো একই পদ্ধতিতে রিবারগুলি প্রলেপ দেওয়া হয়। পাইপ পৃষ্ঠের অভ্যন্তরে এফবিই লেপ প্রয়োগের জন্য, একটি বর্শা ব্যবহার করা হয়। বর্শাটি পূর্ব-উত্তপ্ত পাইপের মধ্যে প্রবেশ করে এবং বিপরীত প্রান্ত থেকে পাউডার স্প্রে করতে শুরু করে, যখন পাইপটি তার অক্ষের উপর ঘোরানো হচ্ছে এবং বর্শাটি পূর্বনির্ধারিত গতিতে বেরিয়ে আসে। টি, কনুই, বাঁক ইত্যাদির মতো জিনিসগুলিতে হাতে ধরে রাখা স্প্রে বন্দুক ব্যবহার করে পাউডার স্প্রে করা যেতে পারে। ইস্পাতকে প্রয়োজনীয় পাউডার প্রয়োগের তাপমাত্রায় গরম করার পরে, ছোট আকারের জিনিসপত্রগুলিও পাউডারের তরল বিছানায় ডুবিয়ে প্রলেপ দেওয়া যেতে পারে। পাইপের ফিল্ড ওয়েল্ডিং শেষ হওয়ার পরে, ওয়েল্ড এলাকায়ও এফবিই প্রয়োগ করা যেতে পারে। প্রচলিত তরল আবরণ প্রয়োগের তুলনায় এফবিই প্রয়োগের সুবিধাগুলি হলঃ প্রয়োগের সহজতা, উপাদানের কম অপচয়, দ্রুত প্রয়োগ, নিরাময়ের সময়সূচী, যার অর্থ দ্রুত উৎপাদন হার ব্যর্থতা ফিউশন বন্ডেড ইপোক্সির জন্য বেশ কয়েকটি সম্ভাব্য ব্যর্থতার পদ্ধতি রয়েছে। এই ব্যর্থতা মোডগুলির মধ্যে একটি হল অতিবেগুনী অবক্ষয়। নির্মাতারা বিশ্বের শীর্ষস্থানীয় এফবিই নির্মাতারা হলেন শেরউইন-উইলিয়ামস (ভালস্পার), সলইপক্সি (প্রাক্তন হেনকেল/ডেক্সটার), কেসিসি কর্পোরেশন, জোটুন পাউডার কোটিংস, 3এম, অ্যাক্সাল্টা কোটিং সিস্টেম, আকজো নোবেল, বিএএসএফ এবং রোহম অ্যান্ড হাস। আরও দেখুন ক্যাথোডিক সুরক্ষা জারা ডিসিভিজি ইপোক্সি পাউডার আবরণ রেবার থার্মোসেট পাউডার আবরণ আরও পড়া বাহ্যিক লিঙ্কগুলি কার্যকরী পাউডার আবরণগুলির জারা সুরক্ষা উন্নত করা সিআরএসআই-এর ইপোক্সি ইন্টারেস্ট গ্রুপ-জল এবং বর্জ্য জলের পাইপলাইনের জন্য আবরণ দ্বারা ইস্পাত আবরণ জারা সুরক্ষা জোরদার করা পরীক্ষাগার সিভিল ওয়ার্কস অ্যাপ্লিকেশন আবরণগুলির জন্য ফিউশন-বন্ডেড ইপোক্সি আবরণগুলির মূল্যায়ন