Indonesia
Di antara semua lapisan anti-korosi tugas berat, pembuatan kapal, perlindungan struktur baja, dan bidang serupa, lapisan epoksi, primer epoksi kaya seng, dan lapisan atas poliuretan adalah lapisan berkinerja tinggi yang paling umum digunakan. Namun, lapisan-lapisan ini umumnya memiliki viskositas tinggi , kandungan padat tinggi, dan mengandung partikel. Selama produksi penyemprotan, pengukuran dan pengendalian laju aliran secara akurat selalu menjadi tantangan bagi para insinyur di lapangan. Terutama ketika diameter pipa hanya 1/4 inci hingga 3/8 inci , laju aliran serendah 3 liter per menit, dan tekanan kerja setinggi 400 bar, alat pengukur aliran biasa hampir tidak dapat berfungsi dengan baik.
Berdasarkan serangkaian parameter tipikal pelapis epoksi dan poliuretan, artikel ini membahas beberapa isu penting yang harus dipertimbangkan saat memilih flow meter untuk cat dengan viskositas tinggi.
Ambil contoh lapisan epoksi tertentu, Hempadur 4774D. Viskositasnya mencapai 105 kU (sekitar 3500 cP), sedangkan lapisan atas poliuretan lainnya, 5521, memiliki viskositas sekitar 63–87 kU (sekitar 800 cP). Densitasnya berfluktuasi antara 0,9 dan 1,5 kg/L. Lapisan ini juga mengandung bubuk seng, pigmen, dan pengisi, dengan kandungan padat maksimum hingga 80%. Yang lebih penting, pengencer (5% thinner) dibutuhkan di lokasi untuk menyesuaikan viskositas aplikasi, yang berarti flowmeter yang sama harus menangani beberapa media dengan sifat reologi yang berbeda.
Pengukur aliran turbin dapat mengalami kemacetan impeler karena cairan dengan viskositas tinggi.
Dalam kondisi seperti itu, flowmeter turbin tradisional dapat mengalami kemacetan impeller karena viskositas yang tinggi. Flowmeter elektromagnetik membutuhkan media konduktif, yang tidak disediakan oleh banyak lapisan berbasis pelarut. Flowmeter tekanan diferensial mengalami kehilangan tekanan yang signifikan dan penurunan akurasi yang tajam pada laju aliran rendah dan viskositas tinggi. Oleh karena itu, diperlukan solusi pengukuran aliran yang dirancang khusus untuk viskositas tinggi, aliran rendah, dan tekanan tinggi.
Saat ini, solusi paling matang untuk jalur penyemprotan epoksi dan poliuretan adalah flowmeter massa Coriolis dan flowmeter roda gigi oval (sejenis flowmeter perpindahan positif). Karakteristiknya akan dibahas secara terpisah di bawah ini.
Pengukur aliran massa Coriolis secara langsung mengukur aliran massa, tidak terpengaruh oleh perubahan viskositas, densitas, atau suhu medium. Untuk skenario di mana viskositas cat seperti 4774D dan 5521 berbeda beberapa kali lipat, pengukur aliran Coriolis mempertahankan akurasi tinggi ±0,1% hingga ±0,2% tanpa memerlukan koreksi. Pada saat yang sama, alat ini dapat langsung mengeluarkan sinyal densitas dan suhu, sehingga memudahkan pemantauan apakah cat telah terlalu encer.
Sensor Coriolis dengan diameter penuh memungkinkan cairan yang mengandung partikel masuk ke dalamnya.
Untuk aplikasi penyemprotan bertekanan tinggi, flowmeter Coriolis bertekanan tinggi (dengan peringkat tekanan maksimum 414 bar atau lebih tinggi) dapat sepenuhnya sesuai dengan tekanan kerja 400 bar. Desain lubang penuh memungkinkan partikel kecil (seperti bubuk seng dan aglomerat pigmen) dalam cat untuk melewatinya dengan lancar tanpa penyumbatan. Konstruksi baja tahan karat 316L memenuhi persyaratan ketahanan korosi sebagian besar pelapis industri.
Namun, biaya flowmeter Coriolis relatif tinggi. Untuk laju aliran mulai dari 3 L/min hingga 15 L/min, diameter pipa yang sesuai (1/4 inci atau 3/8 inci) harus dipilih untuk menyeimbangkan penurunan tekanan dan akurasi.
Flowmeter roda gigi oval adalah flowmeter perpindahan positif (flowmeter PD) yang menggunakan sepasang roda gigi yang saling terkait untuk mengukur volume fluida yang melewatinya. Untuk cairan dengan viskositas tinggi, kebocoran melalui celah antara roda gigi dan wadah sebenarnya berkurang; oleh karena itu, semakin tinggi viskositasnya, semakin baik akurasi flowmeter roda gigi, biasanya mencapai ±0,5%. Pada laju aliran minimum 3 L/min, flowmeter roda gigi masih dapat menghasilkan sinyal pulsa yang stabil, sehingga sangat cocok untuk pencampuran bertahap atau proporsional.
Flowmeter roda gigi oval juga dapat menahan tekanan di atas 400 bar dan lebih hemat biaya daripada flowmeter Coriolis. Jika diperlukan output sinyal 4-20 mA, pemancar atau instrumen sekunder yang sesuai dapat dihubungkan. Kerugian dari flowmeter roda gigi oval adalah adanya roda gigi yang bergerak di dalamnya. Jika cat mengandung banyak partikel keras (misalnya, bubuk seng dalam primer epoksi kaya seng), roda gigi dapat rusak; jika tidak, penggunaan jangka panjang akan menyebabkan penurunan akurasi karena keausan.
Dalam proses permintaan dan pengadaan yang sebenarnya, banyak pelanggan hanya memberikan diameter pipa dan rentang aliran, mengabaikan beberapa detail penting. Berdasarkan pengalaman kami dengan flow meter cat viskositas tinggi serupa, kami merekomendasikan untuk mengkonfirmasi poin-poin berikut sebelum memilih flow meter viskositas tinggi:
Ukuran partikel maksimum dalam medium: Meskipun cat epoksi dan poliuretan tidak mengandung partikel besar seperti beberapa bubur makanan, aglomerat pigmen, pengisi yang tidak terdispersi, atau gumpalan yang dihasilkan oleh proses pengeringan dapat menyumbat flowmeter. Jika ukuran partikel melebihi 0,5 mm, flowmeter Coriolis full-bore harus menjadi pilihan pertama.
Jenis sambungan proses: Untuk pipa 1/4 inci atau 3/8 inci, ulir betina NPT, fitting ferrule, atau fitting selang tekanan tinggi umumnya digunakan. Pada tekanan 400 bar, segel kerucut atau segel gasket logam direkomendasikan untuk menghindari kebocoran.
Jenis sinyal keluaran: Sebagian besar sistem kontrol penyemprotan memerlukan sinyal analog 4-20 mA untuk pemantauan berkelanjutan, atau sinyal pulsa untuk kontrol batch. Beberapa proyek mungkin juga memerlukan komunikasi Modbus RTU atau Modbus TCP untuk mengunggah data aliran ke ruang kontrol atau cloud.
Pengukur aliran ATEX: Karena cat sering mengandung pelarut organik (misalnya, xylene, butanone), lokasi penyemprotan biasanya berada di area berbahaya. Dalam kasus seperti itu, pengukur aliran ATEX diperlukan. Pengukur aliran yang aman secara intrinsik atau tahan ledakan harus dipilih dan digunakan bersamaan dengan penghalang keselamatan.
Selain pemantauan aliran semprot konvensional yang dijelaskan di atas, flowmeter serupa juga banyak digunakan dalam skenario berikut:
Pengendalian rasio cat dua komponen: Cat epoksi biasanya perlu dicampur dengan zat pengeras dalam rasio tertentu. Dua pengukur aliran presisi tinggi (satu untuk basis epoksi, satu untuk zat pengeras) yang dikombinasikan dengan katup proporsional dapat mencapai kontrol loop tertutup dan memastikan rasio pencampuran yang konstan. Pengukur aliran Coriolis memiliki keunggulan signifikan dalam aplikasi ini karena dapat secara simultan mengukur densitas untuk menentukan apakah campuran tersebut seragam.
Pengisian dalam dosis kecil: Beberapa jalur pengisian otomatis memerlukan pengeluaran 28 mL cat setiap 6 detik. Dalam kasus seperti itu, pengulangan dalam kisaran aliran mikro sangat penting. Karena prinsip perpindahan positifnya, pengukur aliran roda gigi menawarkan pengulangan yang lebih baik pada laju aliran rendah daripada banyak jenis lainnya.
Penyemprotan tanpa udara bertekanan tinggi : Pada peralatan penyemprotan tanpa udara yang beroperasi pada tekanan hingga 400 bar, pengukur aliran tidak hanya harus tahan terhadap tekanan tetapi juga tahan terhadap erosi berkecepatan tinggi dari cat. Baik pengukur aliran Coriolis berbahan baja tahan karat maupun pengukur aliran roda gigi mampu melakukannya, tetapi perlu diperhatikan apakah penurunan tekanan di seluruh pengukur aliran memengaruhi pola semprotan.
Untuk cat epoksi dan poliuretan seperti Hempadur 4774D dan 55210, dengan rentang viskositas 800 cP hingga 3500 cP, tekanan kerja maksimum 400 bar, dan laju alir minimum 3 L/min, dua opsi berikut direkomendasikan:
Jika anggaran memungkinkan dan informasi tambahan seperti densitas dan suhu diperlukan, pilihlah flowmeter massa Coriolis bertekanan tinggi dengan lubang 1/4 inci atau 3/8 inci, material 316L, dan output 4-20 mA atau Modbus.
Jika efektivitas biaya menjadi prioritas dan cat mengandung sedikit partikel keras, pilihlah flow meter roda gigi baja tahan karat dengan output pulsa dan modul konversi 4-20 mA, dengan memperhatikan ketahanan aus material roda gigi tersebut.
Terlepas dari jenis flowmeter yang dipilih, kami merekomendasikan untuk melakukan uji skala kecil dalam kondisi operasi sebenarnya untuk memverifikasi akurasi dan stabilitasnya pada laju aliran terendah dan viskositas tertinggi. Jika Anda mencari solusi pengukuran aliran yang sesuai untuk pelapis epoksi, lapisan atas poliuretan, atau primer epoksi kaya seng, harap berikan nama media spesifik, suhu operasi, dan kehilangan tekanan yang diizinkan. Kami kemudian dapat merekomendasikan model yang paling sesuai dan memberikan penawaran resmi.
