MOGUMOGUĆĆNOSTI PRIMJENE NOSTI PRIMJENE VODORAZRJEDIVIH PREMAZAVODORAZRJEDIVIH PREMAZA

U U

BRODOGRADNJIBRODOGRADNJI

Ivan JURAGA, Ivan STOJANOVIIvan JURAGA, Ivan STOJANOVIĆĆ, Vesna ALAR, , Vesna ALAR, Vinko Vinko ŠŠIMUNOVIIMUNOVIĆĆ, Mislav MIKI, Mislav MIKIĆĆ

Pula, 16.-18. listopada 2008.

1998.

……..korozija je ..korozija je šštetno i nepotetno i nepožželjno troeljno troššenje konstrukcijskog materijala kemijskim enje konstrukcijskog materijala kemijskim djelovanjem okolinedjelovanjem okoline……..

..... pokretna sila koja uzrokuje koroziju metala je posljedica ..... pokretna sila koja uzrokuje koroziju metala je posljedica njihovog njihovog privremenog postojanja u metalnom obliku i teprivremenog postojanja u metalnom obliku i težžnje povratka u stanje u kojem nje povratka u stanje u kojem se nalaze u prirodi (razlise nalaze u prirodi (različčiti minerali u iti minerali u rudama).....rudama).....

ŠŠtete od korozije:tete od korozije:

Zaustavljanje pogonaZaustavljanje pogona

Gubitak proizvodaGubitak proizvoda

Smanjenje efikasnosti / iskoristivostiSmanjenje efikasnosti / iskoristivosti

OneOneččiiššććenje okolienje okolišša / medijaa / medija

Predimenzioniranje Predimenzioniranje

..............

Kongresna studija provedena od strane Federal

Highway

Administration

(FHWA),

2001. g.

Procjenjeni

direktni godišnji troškovi izazvani korozijom u SAD-u:

276 milijardi US $~ 3,1% brutto

društvenog proizvoda

~ 1000 $ godišnje po stanovniku SAD-a

Procjene mogućih ušteda: 25 –

35%

““LINIJA OBRANELINIJA OBRANE”” --

METODE ZAMETODE ZAŠŠTITE TITE --

ZAŠTITA INHIBITORIMA KOROZIJE

PRIMJENA KOROZIJSKI POSTOJANIJIH MATERIJALA

--

METODE ZAMETODE ZAŠŠTITE OD KOROZIJE U TITE OD KOROZIJE U BRODOGRADNJI BRODOGRADNJI --

KATODNA I ANODNA ZAŠTITA

ZAZAŠŠTITA PREVLATITA PREVLAČČENJEMENJEM

KONSTRUKCIJSKO TEHNOLOŠKE MJERE

ZAZAŠŠTITA PREMAZIMATITA PREMAZIMA

ZaZašštita premazima je osnovna metoda zatita premazima je osnovna metoda zašštite od korozije u tite od korozije u brodogradnji.brodogradnji.

U brodogradnji najveU brodogradnji najvećću primjenu imaju organske prevlake koje se u primjenu imaju organske prevlake koje se prema naprema naččinu skruinu skruććivanja sloja razvrstavaju na fizikalno ivanja sloja razvrstavaju na fizikalno susuššiveive

i i

kemijski kemijski otvrdnjiveotvrdnjive boje boje. T. Takođerakođer, premaze mo, premaze možžemo razvrstavati na emo razvrstavati na vodorazrjedivevodorazrjedive i one na bazi otapala i one na bazi otapala. .

Kod izvođenja zaKod izvođenja zašštite od iznimne je vatite od iznimne je važžnosti odgovarajunosti odgovarajućće pripremiti e pripremiti podlogu, korektno nanositi premaz, te osigurati dobre radne uvjepodlogu, korektno nanositi premaz, te osigurati dobre radne uvjete te (osvjetljenje, dostupnost povr(osvjetljenje, dostupnost površšine, ventilacija) uz odgovarajuine, ventilacija) uz odgovarajućću u mikroklimu (temperatura okoline, relativna vlamikroklimu (temperatura okoline, relativna vlažžnost i nost i slsl.)..).

VODORAZRJEDIVI PREMAZIVODORAZRJEDIVI PREMAZI

Razvijeni su sa zadatkom zamjene organskih otapala vodom, koja iRazvijeni su sa zadatkom zamjene organskih otapala vodom, koja ima ma prednosti neotrovnosti i nezapaljivosti.prednosti neotrovnosti i nezapaljivosti.

Voda kod Voda kod vodorazrjedivihvodorazrjedivih boja ima funkciju otapala boja ima funkciju otapala/ r/ razrjeđivaazrjeđivačča.a.

SistemiSistemi

vodrazrjedivihvodrazrjedivih

premazapremaza

se se koristekoriste

zaza

bojenjebojenje

razlirazliččitih itih ččelieliččnihnih konstrukcijakonstrukcija,,

mostova, spremnika,mostova, spremnika,

transportnih transportnih kontejnerakontejnera, auto , auto dijelovadijelova,,

poljoprivrednihpoljoprivrednih

strojevastrojeva,,

metalnogmetalnog

namjenamješštajataja

i i slsl..

MehanizamMehanizam

stvaranjastvaranja

filmafilma

fizikalno fizikalno susuššivihivih

vodorazrjedivihvodorazrjedivih

boja:boja:

1)1)

hlapljenje vode i hlapljenje vode i vodotopivihvodotopivih otapala, koji ostavljaju gusto otapala, koji ostavljaju gusto

slosložženi sloj eni sloj dispergiranihdispergiranih

ččestica,estica,2)2)

deformacija deformacija ččestica iz njihovog estica iz njihovog sfernogsfernog

oblika, oblika, ššto ima za to ima za

posljedicu kontinuirani, ali slabi posljedicu kontinuirani, ali slabi film,film,

3)3)

koalescencijakoalescencija

--

proces u kojem proces u kojem se polimerne se polimerne ččestice umreestice umrežžavaju avaju jajaččajuajućći film.i film.

Način

formiranja

filma

VODORAZRJEDIVI PREMAZIVODORAZRJEDIVI PREMAZI

VODORAZRJEDIVI PREMAZIVODORAZRJEDIVI PREMAZI

PREDNOSTI:PREDNOSTI:

smanjena emisija hlapivih smanjena emisija hlapivih organskih spojeva VOC organskih spojeva VOC ((englengl. . Volatile Organic Volatile Organic CompoundsCompounds),),

smanjena otrovnost i miris,smanjena otrovnost i miris,

povepoveććana sigurnost radnika,ana sigurnost radnika,

primjena konvencionalnih primjena konvencionalnih postupaka nanopostupaka nanoššenja,enja,

lako lako ččiiššććenje alata,enje alata,

minimalan opasni otpad,minimalan opasni otpad,

dobro vrijeme skladidobro vrijeme skladišštenja.tenja.

NEDOSTACI:NEDOSTACI:

dulje vrijeme sudulje vrijeme suššenja,enja,

zahtijevana bolja priprema zahtijevana bolja priprema povrpovrššine,ine,

mogumogućća pojava neadekvatnog a pojava neadekvatnog kvakvaššenja enja ––

neadekvatno neadekvatno

pokrivanje rubova pokrivanje rubova

vivišša cijena,a cijena,

dodavanjem istog ili jadodavanjem istog ili jaččeg eg otapala moguotapala mogućće je otopiti film e je otopiti film boje,boje,

vrlo su osjetljivi na temperaturu vrlo su osjetljivi na temperaturu nanonanoššenja (minimalna enja (minimalna temperatura aplikacije je 5temperatura aplikacije je 5°°C),C),

osjetljivi su na visoku vlagu osjetljivi su na visoku vlagu (nepodobni za uronjene dijelove (nepodobni za uronjene dijelove konstrukcije),konstrukcije),

tendencija stvaranja pjene,tendencija stvaranja pjene,

termoplastitermoplastiččnini

su. su.

EKSPERIMENTALNI DIOEKSPERIMENTALNI DIOCilj rada je:Cilj rada je:

ispitivanje moguispitivanje moguććnosti korinosti korišštenja tenja vodorazrjedivihvodorazrjedivih

premaza u brodogradnji za zapremaza u brodogradnji za zašštitu od korozije, uz osvrt titu od korozije, uz osvrt na vana važžeećće ekoloe ekološške regulative o dopuke regulative o dopušštenoj kolitenoj količčini ini ispuispušštanja organskih otapala u okolitanja organskih otapala u okolišš..

ispitivanje je bilo usmjereno na moguispitivanje je bilo usmjereno na moguććnosti zanosti zašštite tite unutarnjih prostora broda (zbog odrunutarnjih prostora broda (zbog određenih nedostataka eđenih nedostataka vodorazrjedivihvodorazrjedivih

boja).boja).

Prema Uredbi o graniPrema Uredbi o graniččnim vrijednostima emisija onenim vrijednostima emisija oneččiiššććujuujuććih tvari u zrak ih tvari u zrak iz stacionarnih izvora (iz stacionarnih izvora (NN 21/07NN 21/07) za postoje) za postojećća postrojenja koja ne a postrojenja koja ne udovoljavaju graniudovoljavaju graniččnim vrijednostima emisije (GVE) organskih spojeva nim vrijednostima emisije (GVE) organskih spojeva (ako godi(ako godiššnja potronja potroššnja otapala iznosi vinja otapala iznosi višše od 15 tona ), mora se izraditi e od 15 tona ), mora se izraditi Program smanjivanja emisija.Program smanjivanja emisija.

Odabrani su sustavi Odabrani su sustavi jednokomponentnihjednokomponentnih

premaza koji udovoljavaju premaza koji udovoljavaju zahtjevima zazahtjevima zašštite unutarnjih prostora broda tite unutarnjih prostora broda -- brodske strojarnice i brodske strojarnice i nadgrađa brodanadgrađa broda..

Za ispitivanje je pripremljeno 20 uzoraka, od Za ispitivanje je pripremljeno 20 uzoraka, od ččega je 10 uzoraka ega je 10 uzoraka (uzorci 1(uzorci 1--10) ostavljeno pod 10) ostavljeno pod shopprimeromshopprimerom, a drugih deset (uzorci , a drugih deset (uzorci 1111--20) je 20) je opjeskarenoopjeskareno

ččelieliččnim nim gritomgritom

na kvalitetu povrna kvalitetu površšine Sa 2.5. ine Sa 2.5.

SUSTAV BROJ UZORAKA PRIPREMA POVRŠINE

VRSTA BOJEISPITIVANJE1. SLOJ 2. SLOJ

12 ispjeskarena

površina Sa2.5 ALKID ALKID-

DMF, DSF-

prionjivost-

mikroklimatski uvjeti

-

korozijska postojanost u slanoj komori

2 ZS shopprimer ALKID ALKID

24 ispjeskarena

površina Sa2.5 VR. AKRIL VR. AKRIL

4 ZS shopprimer VR. AKRIL VR. AKRIL

32 ispjeskarena

površina Sa2.5 VR. AKRIL VR. AKRIL

2 ZS shopprimer VR. AKRIL VR. AKRIL

PLAN ISPITIVANJAPLAN ISPITIVANJA

Priprema ispitnih ploPriprema ispitnih pločča provedena je u Brodogradilia provedena je u Brodogradilišštu tu BrodosplitBrodosplit..

Uzorci dimenzija 300x200x5 izrezani su iz lima koji je prethodnoUzorci dimenzija 300x200x5 izrezani su iz lima koji je prethodno zazašštitiććen en hempelovimhempelovim

cinkcink--silikatnim silikatnim shooprimeromshooprimerom

ZS 15890.ZS 15890.

Prije nanoPrije nanoššenja sustava premaza izmjereni su okolienja sustava premaza izmjereni su okoliššni uvjeti.ni uvjeti.

Sustavi premaza 1 i 2 (tablica plana ispitivanja) su naneseni Sustavi premaza 1 i 2 (tablica plana ispitivanja) su naneseni bezrabezraččnimnim

ššpricanjem, dok je sustav premaza 3 nanesen kistom.pricanjem, dok je sustav premaza 3 nanesen kistom.

Tč

=15.7°C, Tr

=7.5°C, RH=58.6%

Kontrola debljine mokrog filma

Bezzračno

nanošenje premaza Nanošenje boje kistom

PRIPREMA ISPITNIH PLOPRIPREMA ISPITNIH PLOČČAA

Usporedba sustava premaza na bazi emisije otapala u okoliš

Prema podacima iz tablice vidljivo je da Prema podacima iz tablice vidljivo je da vodorazrjedivivodorazrjedivi

premazi premazi ispuispušštaju i do 12 puta manju kolitaju i do 12 puta manju količčinu organskih otapala (ovisno o inu organskih otapala (ovisno o korikorišštenom sustavu) u odnosu na klasitenom sustavu) u odnosu na klasiččni ni alkidnialkidni

sustav koji se sustav koji se

primjenjuje za zaprimjenjuje za zašštitu brodske strojarnice.titu brodske strojarnice.

AlkidAlkid

je je jednokomponentnijednokomponentni

premaz s visokim sadrpremaz s visokim sadržžajem otapala (VS ajem otapala (VS 47%) te je kao takav jedan od velikih 47%) te je kao takav jedan od velikih emiteraemitera

VOC u okoliVOC u okolišš..

Sustav Tip premaza Sloj Površina* [m2] Količina boje [l] VOC [kg] VOC ukupno

[kg]

1. alkidni1. 15236 2418,4 991,5

1611,32. 11112 1424,6 619,7

2. vodorazrj. akrilni 1

1. 15236 2673,0 120,3129,7

2. 11112 1883,4 9,4

3. vodorazrj. akrilni 2

1. 15236 1692,9 67,7241,2

2. 11112 854,8 173,5* površina brodske strojarnice broda za prijevoz nafte i naftnih prerađevina (Panamax

tanker, 75000 dwt)

Alkidni

sustav Vr. Akrilni

sustav

1 Vr. Akrilni

sustav

2

Prikaz rezultata ispitivanja sustava premaza nanesenih na opjeskarenu

površinu

Nak

on 7

2h s

lane

kom

ore

Prije

ispi

tivan

ja

HRN ISO 5227

53

μm 127 μm 111 μm60 μm 30 μm 55 μm

Prikaz rezultata ispitivanja sustava premaza nanesenih na shopprimer

Alkidni

sustav Vr. Akrilni

sustav

1 Vr. Akrilni

sustav

2

Nak

on 7

2h s

lane

kom

ore

Prije

ispi

tivan

ja

HRN ISO 5227

81 μm 146 μm 141 μm87 μm 92 μm55 μm

ZAKLJUZAKLJUČČAKAK

ZaZašštita od korozije je jedna od osnovnih tehnologija gradnje broda,tita od korozije je jedna od osnovnih tehnologija gradnje broda, te uz veliki obim radova te uz veliki obim radova ččini i znaini i značčajan udio u cijeni broda.ajan udio u cijeni broda.

Strogi ekoloStrogi ekološški zahtjevi smanjenja emisije otapala u atmosferu, ki zahtjevi smanjenja emisije otapala u atmosferu, dovode do sve vedovode do sve većće potrebe primjene vodorazrjedivih premaza.e potrebe primjene vodorazrjedivih premaza.

U eksperimentalnom dijelu ovog rada,U eksperimentalnom dijelu ovog rada, obrađena je mogu obrađena je moguććnost nost primjene primjene vodorazrjedivihvodorazrjedivih

boja u brodogradnji za zaboja u brodogradnji za zašštitu brodske titu brodske

strojarnice i nadgrađa iznutrastrojarnice i nadgrađa iznutra..

Prvi rezultati ispitivanja ukazuju na Prvi rezultati ispitivanja ukazuju na ‘’‘’zadovoljavajuzadovoljavajuććaa’’’’

zazašštitna titna svojstva svojstva vodorazrjedivihvodorazrjedivih

premaza u odnosu na klasipremaza u odnosu na klasiččni premaz na ni premaz na

bazi bazi alkidaalkida, a emisija otapala u okoli, a emisija otapala u okolišš

je uvelike smanjena.je uvelike smanjena.

Provedena ispitivanja predstavljaju tek prvi dio predviđenih Provedena ispitivanja predstavljaju tek prvi dio predviđenih istraistražživanja, stoga rezultate treba dodatno razmotriti i prihvatiti ihivanja, stoga rezultate treba dodatno razmotriti i prihvatiti ih

kao smjernice za budukao smjernice za budućća istraa istražživanja.ivanja.

Hvala na paHvala na pažžnji!nji!