G.Binder Neues zu den Korrosionsschutzregelwerken · PDF fileNORSOK M 501 -...

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Neues zu den KorrosionsschutzregelwerkenHTG workshop Korrosionsschutz für Meerwasserbauwerke

Günter Binder

Hamburg, 23. Oktober 2013

Seite 2

Regelwerke für den Korrosionsschutz

3 DIN EN ISO 12944 - Teile 5 und 6

2 ZTV-ING - Teil 3, Abschnitt 4

4 ISO 1090-2 (u.a. Oberflächenvorbereitung nach ISO 8501-3)

1 DIN 50929

in Überarbeitung

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Bautechnik · Referat Stahlbau Korrosionsschutz · Dr. Günter Binder · Oktober 2013

5 Korrosionsschutz für Offshore-Anlagen

Seite 3

DIN 50929 – Abrostungsraten für SpundwändeEntsprechend dem Wasserchemismus Wo

NWZmittel

NWZmax

0

100

200

300

400

500

600

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0

Ko

rro

sio

nsr

ate

[µm

/Jah

r]

W0*O2-Sättigung

Abrostungsraten in Abhängigkeit

vom Wasserchemismus (Wo) und

Lage; hier: Niedrigwasserzone

Aussagen zum Biegemoment

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Seite 4

Stahlwasserbau

ZTV-W 218ZTV-W 220

RPB 2011

Liste der zugelassenen Systeme

Stahlhochbau

ZTV-ING T4, A3

TL/TP- KOR

TL- Blätter

DIN EN ISO 12944

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Seite 5

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)?

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• Schichtdickenmessung: ISO 19840 bleibt!

Seite 6

Zulassungsprüfungen von BeschichtungssystemenNeutraler 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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Zustand von SchleusentorbeschichtungenMessdaten aus Korrosionsschutzdatenbank (BAW/WSV)

Auswertung KorDaBa - Beschichtungszustand Schleusentore

0

1

2

3

4

5

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

Sc

ha

de

n R

os

tgra

d R

i

GB mit Zn (76) GB ohne Zn (28)Stktp (28) Linear (alle)

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Seite 9

DIN EN ISO 12944 – 5Schutzdauer (Jahre)

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DIN EN ISO Ausgabe 1998

DIN UA 10.5Vorschlag2012

DIN EN ISO Stand2013

kurz 0 - 5 < 7

mittel 5 - 15 < 15 7 - 15

lang > 15 15 - 25 15 - 25

sehr lang 25 - 3535 - 40

> 25

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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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Seite 11

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/PURVorschlag 12/12

1 Zusammensetzung im AnlieferungszustandPrüfung nach Anhang D Nr. 1

Stoff-Nr Farbe

RAL oder

Bezeichnung

Zusammensetzung der Pigmente

bezogen auf 100 Masse-% Pigmente

Masse-%-Anteil

Binde-

mitt

el

Löse-

mitt

el

1. Beschichtungsstoffe für Grundbeschichtung (GB)

687.03 grau ≥ 94 % Zinkstaub, Rest: Füllstoffe** 7 - 10 ≤ 20

1.2 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

≥ 75 % Eisenglimmer; Rest: Tönpigmente und Füllstoffe

bezogen auf 100 Masse-% Pigmente

18-24 ≤ 32

687.602) grün

DB 610

≥ 75 % Eisenglimmer; Rest: Al, Tönpigmente und Füllstoffe* 24-30 ≤ 35

1.3 Beschichtungsstoffe für Deckbeschichtung (DB)

1.3.1 Beschichtungsstoffe mit Eisenglimmer für Deckbeschichtung auf PUR-Grundlage

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Seite 13

Farbgebung und Haftung (Blatt 87)

Abbau der Zwischenbeschichtung durch Witterungseinflüssen kann sich

nachteilig auf Haftverbund auswirken!

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Seite 14

ISO 1090 (EC 3)Flächenvorbereitung (bei Neubau)z.T. in Regelwerken des Stahlbaus zu bewerkstelligen!

Bereiche Zustand Schutzdauer

Korrosivität

P2 nach

DIN EN 1090-2

Ziel

Kanten gewalzt, therm.

geschnitten

>15 Jahre

> C2

P3 nach EN ISO 8501-3 Mindestradius:

2 mm

Kanten >15 Jahre

> C2

P3 mit >2mm

Radius/Kantenlänge

zu brechen

Schnittflächen geschmolzen >15 Jahre

> C2

(22) nach ZTV-W 216/1 zu beschleifen

Oberflächen >15 Jahre

> C2

P3 nach EN ISO 8501-3 riefenfrei,

einschlussfrei

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Seite 15

Stahlbau – Vorbereitung für den Korrosionsschutz

Schweißnähte

Kanten

Oberflächen allg.

ISO 8501-3

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Seite 16

Stahlbauteile - Vorbereitungsgrad

Schleuderradstrahlen (oben) und

Schleifen von Schweißnähten und

Kanten (re)

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Seite 17

Korrosionsschutz im Meerwasser - WEASchutzbereiche – Beanspruchungszonen

Beanspruchungs- bzw. Korrosions-

zonen am Beispiel eines Monopiles

in der Nordsee

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Seite 18

Offshore Anlagen – Regelwerke

Guideline for Certification (GL)- Allgemeine Hinweise für Beschichtungen

- Allgemeine Hinweise für KKS-Anlagen

NORSOK M 501- Systemvorschläge

- z.B. RPB (Stahlwasserbau)

- TL/TP-KOR (Ingenieurbauten)

- Prüfung der Schutzsysteme entsprechend ISO 20340

ZTVn mit Prüfrichtlinien

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Seite 19

Liste der empfohlenen Beschichtungssysteme für den Stahl(wasser)bau & Offshore-Bereich

System-Nr.

Oberflächen-vorbereitung

Grundbeschichtung Zwischen- und Deck-

beschichtung

Gesamt Einsatz-empfehlung

≥ Sa 2½ P Sa 2½ Bindemittel Pigment n TFD[µm] Bindemittel n TFD[µm] n TFD[µm]

BAW 3-5 X EP, PUR Zn 1 50 EP, PUR 1-3 450 4 500 Im2/3

BAW 9 X X EP Fe-Gl 1 100 EP 2 400 3 500 Im2/3

BAW 10-11 X EP Zn 1 50 EP, PUR 2 950 3 1000 Im2/3

BAW 12-13 X EP Zn 1 50 EP, PUR 2 1950 3 2000 Im2/3

ISO 20340 ? div. 1 ≥150 ? 2 200 3 ≥350 Im2 offshore

ISO 20340 ? 1 ≥800 1 ≥800 Im2 offshore

Norsok A.7 ? EP 2 350 2 350 Im2

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

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Korrosionsschutzprüfungen nach verschiedenen Regelwerken und Standards

Seite 20

Meeresatmosphäre Immersion / MeerPrüfung / Regelwerk

Belastungsbereich

TL/TP-KOR

C5-M

ISO 20340

C5-M

RPB 1)

Im2

ISO 20340

Im2*

Immersion DIN EN ISO

2812-2 (NaCl)

3.000 h 4.200 h

DIN EN ISO 6270

(„∆T“)

720 h

Salzsprühnebeltest DIN

EN ISO 9227

2.100 h 1.440 h

Zyklustest ISO 20340 4.200 h (4.200 h) alternativ

Naturauslagerung Zw.-Bewitterung 5 Jahre

DIN EN ISO 15711

Delamination

(4.200 h) 4.200 h

KKS-Beständigkeit

(BAW)

15 Monate

Abrasion (BAW) 40.000 Umdreh.

Farbbeständigkeit

(Natur/Labor)

teilweise

Stoßbelastung teilweise

Tabelle: Korrosionsschutzprüfungen nach verschiedenen Regelwerken und Standards1) Richtlinie zur Prüfung von Beschichtungsstoffen (BAW); „lang“ = > 15 Jahre; (optional); * z.B. NORSOK M 501, System Nr. 7

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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“

- Eignungsprüfungen (z.B. RPB) entsprechend Korrosionszonen

- Zulassung im Einzelfall (ZiE)

- „Plausibilisierung“

Vorgehen

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Seite 22

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 !

- Energieverbrauch bei der Al-Herstellung !

- Milieuänderungen im Innenraum �� Beeinträchtigung der Wirksamkeit

- Konzentrationsänderung im Meer: 0,005 Al �� 390 ppm Al (worst case)

Auswirkungen:

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