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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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5 Korrosionsschutz für Offshore-Anlagen
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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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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!
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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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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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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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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
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
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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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Seite 23HTG wokshop
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!