Valg av stål i varme og fuktige miljøer Svømmehaller

Valg av stål i varme og fuktige miljøer
Svømmehaller
Erik Algaard
Rådg. ing. Bygningsfysikk
MULTICONSULT AS
Hvor ligger utfordringene for bygningsfysikeren?
 Inneklima, trykk og tetting
 Gulv, membraner og fuger
 Korrosjon og nedbrytning av metaller,
sement og kunststoffer
2
Dato:
Side: 2
En svømmehall skal være tett som en ballong!
Figurer:
Byggforsk
3
Dato:
Side: 3
Klima i svømmehaller og badeanlegg
Hva er det som skjer?
 Fuktig inneluft med høy temperatur gir høyt damptrykk i
hele hallen:
Normalt inneklima:
Vanndampinnholdet:
o
30 C / 50 –60 % RF
> 17 g/m
3
Denne luften vil:

–
–
–
–
o
ved ca +24 C nå 80 % RF og gi vekstbetingelser for mugg og korrosjon
o
ved ca +20 C kondensere og avgi overskudds-vannet som kondens.
o
Ved avkjøling til –10 C avgir den 15 g vann per m3 luft
En liten lekkasje i vegg eller tak gir mange liter kondensvann per døgn.
 Svømmehaller må derfor både være
damptette og lufttette som en ballong!!
4
Dato:
Side: 4
Korrosjon av metaller
5
Dato:
Side: 5
Spenningsrekken for metaller
6
Hvorfor er det så mange korrosjonsskader?
 Høye temperaturer og stor personbelastning
 Høyt innhold av klor (hypokloritt), kloraminer og klorider
 Store våte flater og mer sprut gir stort innhold av ”aerosoler” i lufta som
legger seg på alle flater
 Mindre utspeding av badevannet med friskt vann
 ”Sjokk-klorering” av vann benyttes ofte.
 "Bløtt" kalsium- og karbonatfattig vann fra norske vannverk krever:
– Bruk av klorkalsium for heving av pH- og kalsiuminnhold (meget
korrosivt)
– Bruk av syrer (HCl eller CO2) for senking av pH-verdier (meget
korrosivt)
 Bruk av nye materialtyper med kort brukstid og lite dokumentasjon
 Mer omluftskjøring av luft (ENØK) gir høyere kloridinnhold i lufta
 Redusert omfang av generell rengjøring og spyling med ferskvann (?)
7
Dato:
Side: 7
8
Dato:
Side: 8
Korrosivt svømmehallsklima
9
Dato:
Side: 9
Kloridkonsentrasjoner
(Ulf Sender)
Grenseverdi for sanering etter brann: 10 – 20 µg/ cm2
10
Korrosjon av varmforsinket
stål i bade-anlegg.
Malt C-stål - Korrosjon fra undersiden av
flens umulig å komme til for vedlikehold
Slørrust/overflaterust på slipt overflate
Blankpolerte overflater står bedre overflaten har også hatt god tid til å passivere
Ill: SINTEF
11
Dato:
Side: 11
Korrosjons- og miljøklasser
 Gjeldende norsk og internasjonal standard for miljøklassifisering er
NS-EN ISO 12944-2 (1999). De viktigste kodene er:

 C2 lav korrosivitet
Eks: uoppvarmede bygninger, lager,
sportshaller
(Tidl. korr.kl. 1)
 C3 middels korrosivitet
Eks: Moderat by- og industriatmosfære, prod.lokaler med høy rel. fuktighet,
vaskerier, bryggerier,…
(Tidl. korr.kl. 2)
 C4 høy korrosivitet
Eks: Industri og kyst med moderat
saltinnhold. Innendørs svømmebassenger,… (Tidl. korr.kl. 3).
 C5 meget høy korrosivitet
Eksempel: Aggressiv atmosfære,
høyt salt- og kloridinnhold, konstant kondensasjon, badeland
med mye sprut
12
Dato:
Side: 12
Anbefalte miljøklasser for svømmehaller og
badeanlegg






Utendørs:
Generelt på fasader og tak (avh. av beliggenhet)
Lokalt ved utblåsingsrister, økonomiinngang, nær jord:
C3 – C4
C4
Innendørs
A. Svømmehall og dusjrom med klor-/saltholdig atmosfære
 - Generelt på flater som avspyles med ferskvann regelmessig: C4
 - For alle kraftoverførende komponenter og som ikke avspyles: C5




B
C:
D
E
Våtrom og garderober etc uten klor-/ saltholdig atmosfære: C2
Tørre rom uten vesentlig fuktproduksjon
C1
Tekniske rom generelt med god ventilasjon
C3
Rom for vannrensing, klorbehandling
C5
13
Dato:
Side: 13
NS-EN ISO 12944-5
Beskyttende malingssystemer
 Bruk Holdbarhetsklasse H (Høy) > 15 år (for lite?)
 Tabell A.5 – A.7 Malingssystemer for C5-I og C5-M
 Holdbarh.kl. H: Total filmtykkelse: 280 – 500 µm
 Tabell A.9 C5-I og C5-M på varmforsinket stål:
 Holdbarh.kl. H: Total filmtykkelse: 240 – 320 µm
14
Korrosjonssikring av stålkonstruksjoner og komponenter
 Varmforsinking:
NS-EN ISO 1461, NS-EN ISO 14713
Malingssystemer:
NS-EN ISO 12944-5-7 (1999) Høy holdbarhet
 Utforming: Sveiste forbindelser uten lasker etc (V- og K-sveiser)
som slipes og syrebeises.
 Forslag til våtmalingssystem for varmforsinket stål fra Star Carboline
 1. Varmforsinking (Tykkelse på galvanisering bestemmes av material
tykkelse på det som galvaniseres.)
 2. Galvaniserte flater rengjøres/avfettes
 3. Grunning: Fortynnet Carboguard E19 med en tykkelse 40 my.
 4. Som mellomstrøk Carboguard 891 med en tykkelse på 100 my
 5. Som toppstrøk Carboxane 2000 med en tykkelse på 125 my
 Totalt tørrfilmtykkelse = 265 my :
15
Dato:
Side: 15
klasse C5
Godkjenning for verkstedsbehandling av stål
klasse C5 (eksempel)
16
Dato:
Side: 16
Takplater
 Stålplater i tak, Plannja:
– 20 my sink
– 25 my metallakk
Godkjent i klasse C4
Hva med
– Holdbarheten?
– korrosjon i hullperforeringer i ”akustikkplater”?
17
Dato:
Side: 17
Konstruksjoner og utstyr av rustfritt stål
 Rustfritt stål i badeanlegg er ofte ”rustfritt” /”syrefast stål".
– korrosjonsskader, til dels av alvorlig art med brudd og nedfall av
himlinger og braketter etc.
 presisering av kvalitet:
 Rekkverk etc av rustfritt stål
 Rekkverk og leidere etc i svømmehall og våtrom som
avspyles regelmessig med rent vann og poleres kan
utføres i "syrefast" stålkvalitet med minst 2,5 % Mo, f. eks
W. nr 1.4429, 1.4435, 1.4436 (SS 2343).
 AISI 316 / 316L eller ”Edelstahl A4” med mindre enn 2,5 %
molybden bør ikke anvendes.
18
Dato:
Side: 18
Sprekk
Brukket beslag til lysarmatur. Rustfritt fjærstål (type 17/7)
19
Dato:
Side: 19
Klorid spenningskorrosjon i rustfritt stål
(Ikke svømmehall)
Spenningskorrosjonsbrudd i festebøyler for
akustiske plater i tak laget av AISI 316
Visuell undersøkelse av skruer:
Det er ikke mulig å se noen sprekker ved visuell undersøkelse uten bruk av mikroskop.
20
Dato:
Side: 20
Sprekker i runding. Makroslip
Makroslip av tverrsnitt gjennom
skruehode og stamme
Sprekker i runding. Makroslip
Sprekkutvikling inne i materialet
(transkrystallinsk)
21
Dato:
Side: 21
PREN- Pitting Resistance Equivalent
”PREN” angir stålets motstand mot pitting og spaltekorrosjon
PREN = Cr + 3,3 Mo + 16 N
22
Valg av rustfrie stål i svømmeanlegg
 A Under vann
Ferskvann: PREN > 30 Ni: > 13 % Mo: >2,5 % (1.4435 1.4436
1.4429)
Saltvann: PREN > 40 Ni: > 18 % Mo: >6 % N: >0,18 % Cu: >0,5
(1.4547 / 254 SMo)
B I skvalpesonen
Kritiske komponenter: PREN > 40 1.4547 / 254 SMo / HCR 1.4529
Ikke-kritiske komponenter: PREN > 30 1.4435 1.4436 1.4429
d.o. I sjøvann: PREN > 40 1.4547 / 254 Som
C Utenfor skvalpesonen, f.eks. oppheng som ikke kan spyles eller rengjøres:
Kritiske komponenter: PREN > 40 1.4547 / 254 SMo / HCR 1.4529
Ikke-kritiske komponenter: PREN > 30 1.4435 1.4436 1.4429
23
Hengestag, braketter, forankringer av rustfritt stål




Hengestag, forankringer med store laster eller vibrasjoner
festebraketter for himlinger, VVS- og El-komponenter,
varmtvanns trykkrør
og andre deler som utsettes for høye spenninger og ikke
omfattes av regelmessig rengjøring må vurderes spesielt.
Bare de mest høyverdige legeringene kan brukes, for
eksempel kvalitet 1.4529 (HCR) eller 1.4547 (254 SMo),
 med minst 18 % nikkel, 6 % Molybden og innslag av
nitrogen og kobber.
 Høyglanspolert Ra < 0,5 µm og Rmax <6 µm (korn >400)
(aldri børstet eller grovslipt!)
24
Dato:
Side: 24
eller :
bruk varmforsinket og malt stål i
klasse C5 !
(mye billigere!)
25
Aluminium
 Aluminium er utsatt for alle korrosjonstyper i badeanlegg (galvanisk-,
spalt-, punkt-, kornegrense-, spennings-korrosjon)
 Beste legeringer er 3000- og til dels 6000-serien. Unngå legeringer
med Cu og Zn.
 Ubehandlet aluminium bør ikke benyttes i badeanlegg
 Eloksert/anodisert og ettertettet aluminium har betydelig bedre
bestandighet der det holdes rent.
 Lakkert/ plastbelagt aluminium bør ha et lakksjikt på minst 60 – 80 µm,
for eksempel polyester.
 Lakken skal ha tilstrekkelig bestandighet mot svømmehallsatmosfære. Alle klipp-/sag-kanter skal ettermales.
 Utvendig kan elokserte eller lakkerte aluminiums-konstruksjoner for
miljøklasse C3 anvendes (C4 ved utblåsingsrister etc).
26
Dato:
Side: 26
Takk for oppmerksomheten!
27