Wat zegt een Atlas Cell-test over een coating en wat zegt de test níét?

Stel dat twee industriële coatings worden overwogen voor de interne bescherming van een procestank. Beide beschikken over positieve laboratoriumresultaten. De eerste coating is gedurende zes maanden getest in water bij een verhoogde temperatuur, terwijl de tweede onder andere omstandigheden is beoordeeld. Welke coating biedt de beste bescherming?

Een Atlas Cell-test kan belangrijke informatie geven over de prestaties van een coating onder gecontroleerde omstandigheden. De test onderzoekt hoe een coatingsysteem reageert op langdurige blootstelling aan een vloeistof, waarbij ook temperatuurverschillen tussen de binnen- en buitenzijde van een metalen wand kunnen worden nagebootst.

Een positief testresultaat betekent echter niet automatisch dat een coating geschikt is voor iedere chemische omgeving of een bepaalde levensduur garandeert.

Voor een onderbouwde productselectie is het daarom belangrijk om te begrijpen wat een Atlas Cell-test daadwerkelijk aantoont en welke conclusies aanvullende technische informatie vereisen.

Wat is een Atlas Cell-test en hoe werkt deze?

Een Atlas Cell-test is een laboratoriummethode waarmee de prestaties van beschermende coatings en linings onder gecontroleerde immersieomstandigheden worden onderzocht. De test wordt onder andere gebruikt bij de ontwikkeling en selectie van coatings voor procestanks, separators, leidingen en andere installaties die langdurig aan vloeistoffen worden blootgesteld.

Bij een gebruikelijke testopstelling wordt een metalen testpaneel aan één zijde voorzien van een coating. De gecoate zijde wordt vervolgens blootgesteld aan een vloeistof in een gecontroleerde testcel. Afhankelijk van de opstelling kan ook blootstelling aan de dampfase plaatsvinden.

Het testmedium wordt op een vastgestelde temperatuur gehouden. De andere zijde van het metalen paneel kan worden blootgesteld aan een afwijkende temperatuur, waardoor een temperatuurgradiënt ontstaat.

De test wordt onder andere beschreven in NACE TM0174, waarbij Procedure A betrekking heeft op eenzijdige blootstelling van een gecoat testpaneel. Ook ASTM D6943 behandelt immersietesten voor industriële coatings en linings.

Het temperatuurverschil en het cold wall effect

Een belangrijk aspect van de Atlas Cell-test is de mogelijkheid om het zogenoemde cold wall effect te onderzoeken.

Dit verschijnsel kan optreden wanneer de vloeistof aan de binnenzijde van een procesinstallatie warmer is dan de metalen wand of de omgeving aan de buitenzijde.

Denk bijvoorbeeld aan een verwarmde procestank die niet volledig is geïsoleerd. De warme vloeistof belast de interne coating, terwijl warmte via de tankwand naar de koelere buitenomgeving wordt afgevoerd.

Door dit temperatuurverschil kan het transport van water en andere stoffen door het coatingsysteem worden beïnvloed. Onder bepaalde omstandigheden kan dit bijdragen aan blaasvorming, verlies van hechting of aantasting van de ondergrond.

Een coating die goed presteert bij een uniforme temperatuur hoeft daarom niet automatisch dezelfde resultaten te behalen wanneer een temperatuurgradiënt aanwezig is.

Welke omstandigheden worden tijdens de test vastgelegd?

Om een Atlas Cell-testresultaat correct te interpreteren, moet duidelijk zijn onder welke omstandigheden het coatingsysteem is onderzocht.

Daarbij zijn onder andere het gebruikte testmedium, de chemische samenstelling, de temperatuur, de blootstellingsduur en het eventuele temperatuurverschil tussen beide zijden van het paneel relevant.

Ook de ondergrond, oppervlaktevoorbereiding, aangebrachte laagdikte en uithardingscondities moeten worden meegenomen.

Daarnaast is van belang welke inspectiemethoden en acceptatiecriteria zijn gebruikt. Twee coatings kunnen allebei een positief testresultaat hebben, terwijl de testomstandigheden aanzienlijk verschillen.

Wat zegt een Atlas Cell-test wél over een coating?

Een Atlas Cell-test levert informatie op over het gedrag van een coating onder specifieke omstandigheden. Daarbij wordt gekeken naar zichtbare beschadigingen en, afhankelijk van het testprogramma, aanvullende materiaaleigenschappen.

Weerstand tegen blaasvorming en zichtbare aantasting

Tijdens of na een Atlas Cell-test wordt het coatingsysteem beoordeeld op verschijnselen zoals blaasvorming, roestvorming, scheurvorming of delaminatie.

Blaasvorming kan bijvoorbeeld wijzen op veranderingen in de coating of problemen aan de grenslaag tussen coating en ondergrond. Roestvorming kan erop wijzen dat het onderliggende metaal onvoldoende beschermd is gebleven.

Wanneer na een langdurige test geen zichtbare beschadigingen worden vastgesteld, is dat een positief resultaat voor de onderzochte omstandigheden.

Het betekent echter niet dat er helemaal geen vocht of andere stoffen door de coating zijn gedrongen. Permeatie kan plaatsvinden zonder dat onmiddellijk zichtbare schade ontstaat.

Prestaties onder continue immersie

De Atlas Cell-test kan aantonen hoe een coatingsysteem zich gedraagt tijdens langdurige blootstelling aan een specifiek testmedium.

Dit is vooral relevant voor industriële tanklinings en coatings die voortdurend in contact staan met procesvloeistoffen.

De resultaten moeten wel worden gekoppeld aan het daadwerkelijk gebruikte medium. Een coating die goed presteert in water heeft daarmee niet automatisch bewezen bestand te zijn tegen zwavelzuur, oplosmiddelen of andere chemicaliën.

Voor dergelijke toepassingen moet de chemische bestendigheid afzonderlijk worden beoordeeld.

Het gedrag bij verhoogde temperaturen en temperatuurverschillen

Met een Atlas Cell-test kan worden onderzocht hoe een coating reageert op langdurige thermische en chemische belasting.

Dit is bijvoorbeeld relevant bij procesapparatuur waarin vloeistoffen op verhoogde temperaturen worden opgeslagen of verwerkt.

Een positief resultaat bij een bepaalde temperatuur ondersteunt de beoordeling van het coatingsysteem onder die testomstandigheden. Het stelt echter niet automatisch de maximale bedrijfstemperatuur vast voor alle mogelijke toepassingen.

Wat zegt een Atlas Cell-test níét?

Hoewel Atlas Cell-testen waardevolle informatie opleveren, kunnen de resultaten gemakkelijk te ruim worden geïnterpreteerd.

Voor engineers die industriële coatings vergelijken, is het daarom minstens zo belangrijk om te weten wat een test niet aantoont.

De test voorspelt geen exacte levensduur

Wanneer een coating zes maanden zonder zichtbare beschadigingen wordt getest, betekent dit niet dat de coating in een industriële installatie automatisch zes jaar of langer zal functioneren.

De testduur is de periode waarin het materiaal onder vastgelegde omstandigheden is onderzocht. Dit is iets anders dan de verwachte levensduur in een praktijktoepassing.

In een industriële installatie kunnen de chemische samenstelling, temperatuur, belasting en onderhoudsomstandigheden gedurende de gebruiksperiode veranderen.

Ook de kwaliteit van de applicatie en de conditie van de ondergrond beïnvloeden de uiteindelijke prestaties.

Een Atlas Cell-test kan daarom bijdragen aan de beoordeling van de verwachte betrouwbaarheid, maar vormt op zichzelf geen levensduurgarantie.

De test bewijst geen universele chemische bestendigheid

Chemische bestendigheid is geen absolute materiaaleigenschap. De weerstand van een coating tegen chemicaliën hangt onder andere af van het exacte medium, de concentratie, temperatuur en blootstellingsduur.

Stel dat een coating gedurende zes maanden in water wordt getest bij een temperatuur van 95°C, zonder zichtbare beschadigingen.

Dat resultaat toont aan hoe het materiaal zich onder die specifieke omstandigheden heeft gedragen. Het zegt echter niet automatisch iets over de geschiktheid voor geconcentreerd zwavelzuur bij dezelfde temperatuur.

Voor een dergelijke toepassing moeten aanvullende chemische resistentiegegevens worden geraadpleegd.

Het verschil tussen waterbestendigheid en chemische resistentie is daarom essentieel bij de selectie van coatings voor procesinstallaties.

Mechanische belasting wordt niet volledig nagebootst

Een standaard Atlas Cell-test is primair gericht op de prestaties onder gecontroleerde blootstellingsomstandigheden.

Mechanische belastingen zoals abrasie, erosie, trillingen en impact worden daarmee niet automatisch onderzocht.

Ook drukwisselingen, snelle temperatuurveranderingen en thermische cycli kunnen aanvullende testen vereisen.

Er bestaan aangepaste testopstellingen waarmee bepaalde extra belastingen kunnen worden nagebootst. Daarom is het belangrijk om te controleren welke testmethode daadwerkelijk is uitgevoerd.

Een geslaagde test garandeert geen correcte applicatie

Een coating die onder gecontroleerde laboratoriumomstandigheden goed presteert, kan in de praktijk alsnog onvoldoende bescherming bieden wanneer de applicatie niet correct wordt uitgevoerd.

De oppervlaktevoorbereiding, laagdikte, mengverhouding en uithardingscondities beïnvloeden de eigenschappen van het uiteindelijke coatingsysteem.

Bij onvoldoende oppervlaktevoorbereiding kan bijvoorbeeld de hechting met het basismateriaal worden beperkt. Ook onvoldoende laagdikte of lokale beschadigingen kunnen de beschermende werking negatief beïnvloeden.

Daarom moet onderscheid worden gemaakt tussen de eigenschappen van het coatingmateriaal en de kwaliteit van de aangebrachte coating.

Hoe interpreteer je een Atlas Cell-testresultaat?

Een testresultaat moet altijd worden beoordeeld in relatie tot de omstandigheden waarvoor de coating wordt geselecteerd.

Neem als illustratief voorbeeld een coating die gedurende zes maanden in gedeïoniseerd water bij 95°C wordt getest. Na afloop worden geen zichtbare blaasvorming of roestvorming vastgesteld.

Dat is een positief resultaat, maar voordat de coating voor een specifieke procestank wordt geselecteerd, zijn aanvullende gegevens noodzakelijk.

Bij het vergelijken van verschillende coatings moet daarom niet alleen naar het eindresultaat worden gekeken, maar ook naar de volledige testopstelling.

Een coating die onder minder zware omstandigheden is getest, kan niet zonder aanvullende informatie als gelijkwaardig of beter worden beschouwd.

Welke aanvullende testen zijn nodig om een coating te beoordelen?

De Atlas Cell-test vormt vaak slechts één onderdeel van een uitgebreider technisch beoordelingsproces.

Afhankelijk van de toepassing kunnen aanvullende testmethoden nodig zijn om de geschiktheid van een coating te beoordelen.

Chemische resistentietesten volgens bijvoorbeeld ISO 2812-1 kunnen worden gebruikt om de invloed van specifieke vloeistoffen op een coating te onderzoeken. Dit is belangrijk wanneer een installatie wordt blootgesteld aan agressieve chemicaliën of wisselende concentraties.

Hechtingstesten volgens ASTM D4541 of ISO 4624 geven aanvullende informatie over de hechting van een coating op de ondergrond. Daarbij moet ook worden gekeken naar de plaats en aard van een eventueel breukvlak.

Elektrochemische impedantiespectroscopie (EIS) kan worden gebruikt om de elektrische impedantie van een coatingsysteem te meten. Deze methode levert aanvullende informatie op over de barrièreeigenschappen en veranderingen die tijdens blootstelling optreden.

Bij toepassingen met sterke temperatuurwisselingen, steam-out of mechanische belasting kunnen bovendien aanvullende, specifiek daarop gerichte testen nodig zijn.

Welke combinatie van testmethoden relevant is, hangt af van de daadwerkelijke bedrijfsomstandigheden.

Belzona 1593: van Atlas Cell-test naar industriële toepassing

De officiële productspecificaties van Belzona 1593 bieden een concreet voorbeeld van hoe Atlas Cell-testresultaten kunnen worden geïnterpreteerd.

Belzona 1593 is een tweecomponenten epoxycoating die is ontwikkeld voor de interne bescherming van industriële apparatuur die onder verhoogde temperaturen en continue immersieomstandigheden functioneert.

Wat laten de Atlas Cell-testresultaten van Belzona 1593 zien?

Volgens de Product Specification Sheet is het materiaal getest overeenkomstig NACE TM0174, Procedure A.

Tijdens een Atlas Cell Cold Wall Immersion Test werd de coating gedurende zes maanden blootgesteld aan water bij 160°C.

Na afloop werd geen blaasvorming of roestvorming vastgesteld. De coating behaalde een classificatie van 10 volgens zowel ASTM D714 voor blaasvorming als ASTM D610 voor roestvorming.

Daarnaast werden na de Atlas Cell-test EIS-metingen uitgevoerd volgens ISO 16773. Hiermee werden aanvullende gegevens verzameld over de barrièreeigenschappen van het coatingsysteem.

Deze resultaten ondersteunen de beoordeling van Belzona 1593 voor toepassingen met continue onderdompeling bij verhoogde temperaturen.

Ze betekenen echter niet dat het product automatisch geschikt is voor iedere chemische stof bij 160°C. De productspecificaties vermelden daarom expliciet dat voor chemisch contact de afzonderlijke chemische resistentiegegevens moeten worden geraadpleegd.

Dit onderscheid laat zien waarom één positief laboratoriumresultaat niet voldoende is om de volledige geschiktheid van een coating te beoordelen.

Praktijkcase: bescherming van 16 opslagtanks met Belzona 1593

Een project waarbij Perspect Benelux betrokken was, laat zien hoe de selectie van een coating verder gaat dan het beoordelen van laboratoriumresultaten.

Voor zestien opslagtanks die door Verwater Tankbouw werden geleverd, werd Perspect gevraagd om advies over de bescherming van specifieke, zwaarbelaste onderdelen.

Het ging voornamelijk om de sump, het laagste punt van de tank waar vaste stoffen zich kunnen ophopen en waar de aan- en afvoer van het medium plaatsvindt, en de verwarmingsspiralen die worden gebruikt om het opgeslagen medium op temperatuur te houden.

Beide onderdelen worden blootgesteld aan omstandigheden die afwijken van de belasting op de overige tankwanden. Bij de sump spelen onder andere materiaalophoping en de beweging van het medium een rol, terwijl de verwarmingsspiralen aan verhoogde temperaturen worden blootgesteld.

Op basis van de technische informatie van de opdrachtgever adviseerde Perspect Belzona 1593 voor deze kritische gebieden.

De productselectie was echter slechts één onderdeel van het project. Voor een correcte applicatie moest het oppervlak worden gestraald tot een reinheid van Sa 2½ en een ruwheidsprofiel van 75 micrometer.

Ook de laagdikte en de bescherming van kwetsbare zones, zoals lasnaden, vereisten specifieke aandacht. Door middel van training, technische supervisie en laagdiktemetingen ondersteunde Perspect de uitvoerende applicateur bij het voldoen aan de gestelde kwaliteitseisen.

Deze praktijkcase illustreert waarom laboratoriumtesten en praktijkomstandigheden gezamenlijk moeten worden beoordeeld. De Atlas Cell-resultaten geven inzicht in de prestaties van Belzona 1593 onder specifieke testomstandigheden, maar voor de daadwerkelijke toepassing zijn ook de lokale belasting, het ontwerp van de installatie en de uitvoeringskwaliteit bepalend.

De beschikbare projectdocumentatie beschrijft de technische productselectie en uitvoering, maar stelt niet dat de Atlas Cell-test op zichzelf doorslaggevend was voor de productkeuze.

Lees ook de praktijkcase: Belzona beschermt kritische plekken opslagtanks.

Wat betekent dit voor de selectie van een industriële coating?

Bij het selecteren van een coating voor bijvoorbeeld een warme procestank moet de volledige bedrijfsomgeving worden beoordeeld.

Welke vloeistof wordt opgeslagen? Wat zijn de normale en maximale temperaturen? Is er sprake van continue immersie, wisselende vloeistofniveaus of blootstelling aan dampen?

Ook de temperatuur van de tankwand, mogelijke drukwisselingen en de aanwezigheid van reinigingschemicaliën kunnen relevant zijn.

Daarnaast moet worden gekeken naar de conditie van de ondergrond en de mogelijkheden voor oppervlaktevoorbereiding, applicatie en uitharding.

Zoals de toepassing bij de zestien opslagtanks laat zien, kunnen zelfs binnen één installatie verschillende onderdelen aan uiteenlopende belastingen worden blootgesteld. Dat vraagt om een beoordeling die verder gaat dan de algemene chemische bestendigheid en temperatuurbestendigheid van een product.

Een geschikte tanklining wordt daarom niet uitsluitend gekozen op basis van één laboratoriumtest, maar op basis van de combinatie van technische gegevens en bedrijfsomstandigheden.

Perspect Benelux kan als distributeur van Belzona en technisch adviseur ondersteunen bij het beoordelen van deze gegevens en het selecteren van een passend coatingsysteem.

Een testresultaat is het begin van een technische beoordeling

Een Atlas Cell-test geeft waardevolle informatie over het gedrag van industriële coatings onder gecontroleerde immersie- en temperatuuromstandigheden.

De test kan helpen om verschillen tussen coatingsystemen zichtbaar te maken en ondersteunt de selectie van materialen voor onder andere procestanks, leidingen en separators.

Tegelijkertijd blijft het belangrijk om de resultaten binnen de juiste technische context te beoordelen. De geschiktheid van een coating wordt niet uitsluitend bepaald door een positieve laboratoriumtest, maar door de volledige combinatie van chemische belasting, temperatuur, ondergrond en applicatiekwaliteit.

De praktijkcase met Belzona 1593 laat zien dat juist de combinatie van technische productkennis, inzicht in de installatie en een gecontroleerde uitvoering nodig is om tot een passende beschermingsoplossing te komen.

Perspect Benelux denkt graag mee over de selectie van geschikte Belzona-coatings en liningsystemen voor industriële toepassingen. Daarbij worden niet alleen de beschikbare testresultaten, maar ook de daadwerkelijke bedrijfsomstandigheden meegenomen.