Neues zu den Korrosionsschutzregelwerken

Neues zu den Korrosionsschutzregelwerken
HTG workshop Korrosionsschutz für Meerwasserbauwerke
Günter Binder
Hamburg, 23. Oktober 2013
www.baw.de
Regelwerke für den Korrosionsschutz
in Überarbeitung
1
DIN 50929
2
ZTV-ING - Teil 3, Abschnitt 4
3 DIN EN ISO 12944 - Teile 5 und 6
4
ISO 1090-2 (u.a. Oberflächenvorbereitung nach ISO 8501-3)
5 Korrosionsschutz für Offshore-Anlagen
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Seite 2
DIN 50929 – Abrostungsraten für Spundwände
Entsprechend dem Wasserchemismus Wo
600
Korrosionsrate [µm/Jahr]
500
400
300
NWZmax
200
100
NWZmittel
0
-12
-10
-8
-6
W0*O2-Sättigung
-4
-2
0
Abrostungsraten in Abhängigkeit
vom Wasserchemismus (Wo) und
Lage; hier: Niedrigwasserzone
Aussagen zum Biegemoment
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Seite 3
DIN EN ISO 12944
Stahlhochbau
Stahlwasserbau
ZTV-ING T4, A3
ZTV-W 218
ZTV-W 220
TL/TP- KOR
RPB 2011
TL- Blätter
Liste der zugelassenen
Systeme
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Seite 4
Überarbeitung DIN EN ISO 12944 – in Diskussion:
•
Neugestaltung der Systemvorschläge (Teil 5)
•
Vorschlag für Schutzsysteme in der Eintauchzone
•
Länge der abgeschätzten Schutzdauern
•
Zusammenfassung von C5 M und C5 I C5
•
Wohin mit CX?
•
Prüfungen (Teil 6)
•
Salzsprühnebel- (ISO 9227) oder Zyklustest (ISO 20340)?
•
Schichtdickenmessung: ISO 19840 bleibt!
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Seite 5
Zulassungsprüfungen von Beschichtungssystemen
Neutraler Salzsprühnebeltest - DIN EN ISO 9227 (ISO 7253)
5%ige Salzlösung bei 35 ±2 °C;
Prüfdauer : 1.440 h („lang“)
Oben: Prüfkammer; rechts: Anordnung der
Prüfkörper mit künstl. Verletzung
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Standzeiten - Unterrostung gemäß ISO 4628-3
Rostgrade:
Ri 2 (0,05% Rost)
Ri 3 (1,0 % Rost)
Ri 4 (8 % Rost)
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Page 7
Zustand von Schleusentorbeschichtungen
Messdaten aus Korrosionsschutzdatenbank (BAW/WSV)
Auswertung KorDaBa - Beschichtungszustand Schleusentore
Schaden Rostgrad Ri
5
4
3
2
1
GB mit Zn (76)
Stktp (28)
GB ohne Zn (28)
Linear (alle)
0
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56
Alter in Jahren
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DIN EN ISO 12944 – 5
Schutzdauer (Jahre)
DIN EN ISO
Ausgabe
1998
DIN UA 10.5
Vorschlag
2012
DIN EN ISO
Stand
2013
kurz
0-5
mittel
5 - 15
< 15
7 - 15
> 15
15 - 25
15 - 25
25 - 35
35 - 40
> 25
lang
sehr lang
<7
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Seite 9
Änderungen in der neuen ZTV-ING 4/3
•
Oberflächenvorbereitung: Rauheit „Mittel G“; Ry5≥50µm
•
Hinweis auf DIN 1090 (P2/P3) sowie EXC 2 bzw. 3
•
Blatt 87: ZB aus PUR („Blatt 88“) neben EP
•
Kontrollflächen als Vertragsbestandteil (bei > 5.000 m²)
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ZTV-ING 4/3 - Änderungen
•
Abnahmeprüfzeugnisse nach 3.2 als Vertragsbestandteil
•
Blatt 97 (ZB: 150 µm) dem Blatt 87 (ZB: 80 µm) gleichgestellt
•
Verarbeitung: Rollen zweifach und jew. im Kreuzgang
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Änderungen in der neuen ZTV-ING 4/3
„Blatt 88“ in Blatt 87 integriert!
Beschichtungsstoffe auf Epoxidharz- und Polyurethangrundlage
Blatt 87
EP/PUR
Vorschlag 12/12
1
Zusammensetzung im Anlieferungszustand
Prüfung nach Anhang D Nr. 1
Farbe
Stoff-Nr
RAL oder
Bezeichnung
Zusammensetzung der Pigmente
bezogen auf 100 Masse-% Pigmente
Masse-%-Anteil
Binde-
Lösemitt
el
1.
687.03
1.2
mitt
el
Beschichtungsstoffe für Grundbeschichtung (GB)
grau
≥ 94 % Zinkstaub, Rest: Füllstoffe**
7 - 10
≤ 20
Beschichtungsstoffe mit Eisenglimmer für Zwischenbeschichtung (ZB)
1.2.1 Beschichtungsstoffe mit Eisenglimmer für Zwischenbeschichtung auf Epoxid-1) bzw. PUR-Grundlage2)
687.121)
grau
B 702
687.602)
grün
DB 610
1.3
≥ 75 % Eisenglimmer; Rest: Tönpigmente und Füllstoffe
bezogen auf 100 Masse-% Pigmente
≥ 75 % Eisenglimmer; Rest: Al, Tönpigmente und Füllstoffe*
18-24
≤ 32
24-30
≤ 35
Beschichtungsstoffe für Deckbeschichtung (DB)
1.3.1 Beschichtungsstoffe mit Eisenglimmer für Deckbeschichtung auf PUR-Grundlage
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Farbgebung und Haftung (Blatt 87)
Abbau der Zwischenbeschichtung durch Witterungseinflüssen kann sich
nachteilig auf Haftverbund auswirken!
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ISO 1090 (EC 3)
Flächenvorbereitung (bei Neubau)
z.T. in Regelwerken des Stahlbaus zu bewerkstelligen!
Bereiche
Zustand
Schutzdauer P2 nach
Korrosivität DIN EN 1090-2
Ziel
Kanten
gewalzt, therm.
geschnitten
>15 Jahre
> C2
P3 nach EN ISO 8501-3
Mindestradius:
2 mm
>15 Jahre
> C2
P3 mit >2mm
Radius/Kantenlänge
zu brechen
>15 Jahre
> C2
(22) nach ZTV-W 216/1
zu beschleifen
>15 Jahre
> C2
P3 nach EN ISO 8501-3
riefenfrei,
einschlussfrei
Kanten
Schnittflächen
Oberflächen
geschmolzen
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Stahlbau – Vorbereitung für den Korrosionsschutz
Schweißnähte
Kanten
Oberflächen allg.
ISO 8501-3
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Stahlbauteile - Vorbereitungsgrad
Schleuderradstrahlen (oben) und
Schleifen von Schweißnähten und
Kanten (re)
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Korrosionsschutz im Meerwasser - WEA
Schutzbereiche – Beanspruchungszonen
Beanspruchungs- bzw. Korrosionszonen am Beispiel eines Monopiles
in der Nordsee
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Offshore Anlagen – Regelwerke
Guideline for Certification (GL)
-
Allgemeine Hinweise für Beschichtungen
-
Allgemeine Hinweise für KKS-Anlagen
NORSOK M 501
-
Systemvorschläge
-
Prüfung der Schutzsysteme entsprechend ISO 20340
ZTVn mit Prüfrichtlinien
- z.B. RPB (Stahlwasserbau)
-
TL/TP-KOR (Ingenieurbauten)
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Liste der empfohlenen Beschichtungssysteme für den
Stahl(wasser)bau & Offshore-Bereich
System- OberflächenNr.
vorbereitung
Grundbeschichtung
Zwischen- und Deckbeschichtung
Gesamt
Einsatzempfehlung
≥ Sa 2½ P Sa 2½ Bindemittel Pigment n TFD[µm] Bindemittel n TFD[µm] n TFD[µm]
BAW 3-5
X
BAW 9
X
BAW 10-11
BAW 12-13
ISO 20340
EP, PUR
Zn
1
50
EP, PUR
EP
Fe-Gl
1
100
EP
2
X
EP
Zn
1
50
EP, PUR
X
EP
Zn
1
50
?
div.
1
≥150
X
ISO 20340
1-3
4
500
Im2/3
400
3
500
Im2/3
2
950
3
1000
Im2/3
EP, PUR
2
1950
3
2000
Im2/3
?
2
200
3
≥350
Im2 offshore
?
1
≥800
1
≥800
Im2 offshore
EP
2
350
2
350
Im2
450
Norsok A.7
?
ISO 20340
?
Zn
1
≥40
?
≥2
410
≥3
≥450
Im2/C5-M offshore
ISO 20340
?
div.
1
≥60
?
≥2
390
≥3
≥450
Im2/C5-M offshore
ISO 20340
?
div.
≥200
?
≥2
400
≥2
≥600
Im2/C5-M offshore
Norsok A.1
EP
Zn
1
60
?
3
220
4
280
C5-M
ZTV Bl. 87
EP
Zn
1
50
EP/PUR
3
240
4
290
C5-M “> lang”
ISO 20340
?
Zn
1
>40
?
3
240
4
280
C5-M offshore
ISO 20340
?
div.
1
>60
?
3
240
4
>350
C5-M offshore
HTG wokshop Seite 19
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Korrosionsschutzprüfungen nach
verschiedenen Regelwerken und Standards
Meeresatmosphäre
Immersion / Meer
Prüfung / Regelwerk
TL/TP-KOR
ISO 20340
RPB 1)
ISO 20340
Belastungsbereich
C5-M
C5-M
Im2
Im2*
3.000 h
4.200 h
Immersion DIN EN ISO
2812-2 (NaCl)
DIN
EN
ISO
6270 720 h
(„∆T“)
Salzsprühnebeltest DIN 2.100 h
1.440 h
EN ISO 9227
Zyklustest ISO 20340
Naturauslagerung
DIN
EN
ISO
4.200 h
Zw.-Bewitterung
15711
(4.200 h)
alternativ
5 Jahre
(4.200 h)
4.200 h
Delamination
KKS-Beständigkeit
15 Monate
(BAW)
Abrasion (BAW)
Farbbeständigkeit
40.000 Umdreh.
teilweise
(Natur/Labor)
Stoßbelastung
teilweise
Tabelle: Korrosionsschutzprüfungen nach verschiedenen Regelwerken und Standards
1)
Richtlinie zur Prüfung von Beschichtungsstoffen (BAW); „lang“ = > 15 Jahre; (optional); * z.B. NORSOK M 501, System Nr. 7
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Bautechnik · Referat Stahlbau Korrosionsschutz · Dr. Günter Binder · Oktober 2013
Offshore Anlagen – Vorschläge BSH
Schutz der Anlagen bei minimaler Umweltbelastung
-
„Standsicherheit für die avisierte technischen Lebensdauer“ (> 25 Jahre)
-
„möglichst emissionsarme, naturverträgliche Ausführung“
Anzuwendende Regelwerke
-
„Katalog von Mindestanforderungen“
-
„Liste der zugelassenen Systeme entsprechend BAW –Liste“
Vorgehen
- Eignungsprüfungen (z.B. RPB) entsprechend Korrosionszonen
-
Zulassung im Einzelfall (ZiE)
-
„Plausibilisierung“
HTG wokshop Seite 21
Bautechnik · Referat Stahlbau Korrosionsschutz · Dr. Günter Binder · Oktober 2013
Offshore Anlagen – Vorschläge BAW
Kombinierter Schutz mit minimaler Umweltbelastung
-
Grundsätzlicher Schutz durch Beschichtung – innen + außen !
-
Im Bereich „Im 2“ zusätzlicher Einsatz von KKS
Beispiel: Al-Anoden im Pile-Innenraum (ungeschützt)
-
Strombedarf für 430 m² = 43 A
Al-Verbrauch über 25 Jahre = 9.750 kg pro Pile !
Auswirkungen:
-
Energieverbrauch bei der Al-Herstellung !
-
Milieuänderungen im Innenraum Beeinträchtigung der Wirksamkeit
-
Konzentrationsänderung im Meer: 0,005 Al 390 ppm Al (worst case)
HTG wokshop Seite 22
Bautechnik · Referat Stahlbau Korrosionsschutz · Dr. Günter Binder · Oktober 2013
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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Bautechnik · Referat Stahlbau Korrosionsschutz · Dr. Günter Binder · Oktober 2013