Handbuch Feuerverzinken

Transkript

1 Handbuch Feuerverzinken Herausgegeben von Peter Maass und Peter Peissker Dritte, vollständig überarbeitete Auflage WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA Inhaltsverzeichnis Vorwort zur zweiten Auflage XIV Vorwort zur dritten Auflage XV Autorenliste XVII 1 Korrosion und Korrosionsschutz Korrosion Ursache der Korrosion Korrosionsarten Korrosionserscheinungen Korrosionsbelastungen Atmosphärische Korrosion Korrosion im Boden Korrosion im Wasser Sonderbelastungen Vermeidung von Korrosionsschäden Korrosionsschutz Verfahren Aktive Verfahren Passive Verfahren Volkswirtschaftliche Bedeutung Korrosionsschutz und Umweltschutz Geschichtliche Entwicklung der Feuerverzinkung Technologie der Oberflächenvorbereitung P. Peissker 3.1 Anlieferungszustand Grundwerkstoff Oberflächenbeschaffenheit Rauheit der Stahloberfläche Mechanische Oberflächenvorbereitungsverfahren Reinigungsstrahlen

2 3.2.2 Gleitschleifen Chemisches Reinigen und Entfetten Alkalischer Reiniger Zusammensetzung Wasser Arbeitsbedingungen Analytische Kontrolle, Standzeit, Recycling Biologische Reinigung Beizentfetten Weitere Reinigungsverfahren Spülen der Teile Verschleppung Berechnung von Spülprozessen Spülwasserrückführung Beizen Werkstoff und Oberflächenzustand Salzsäurebeize Zusammensetzung Beizbedingungen Inhibition und Wasserstoffversprödung Analytische Kontrolle, Recycling, Reststoffverwertung Vorbereitung von Gusswerkstoffen Entzinken Flussmittel zum Feuerverzinken Flussmittel auf Basis ZnCl 2 /NH 4 CI Das System ZnCI 2 /NaCI/KCI Flussmittelbedingte Reststoffe Der Prozess der Schichtbildung-die Eisen-Zink-Reaktion W.-D. Schulz, M. Thiele 4.1 Verfahrenstechnische Varianten Kontinuierliches Feuerverzinken von Bandstahl und Stahldraht Stückverzinken Sonderverfahren Die Schichtbildung beim Feuerverzinken von Stückgut zwischen 435 C und 620 C Allgemeines Einfluss der Schmelzetemperatur und der Tauchdauer auf die Schicht dicke Einfluss einer Wärmebehandlung der Stähle vor dem Verzinken Hochtemperaturverzinken bei Temperaturen oberhalb 530 C Struktur-Untersuchungen Ganzheitliche Theorie der Schichtbildung Einflussvon Legierungselementen der Schmelze auf die Schichtbildung Konventionelle Zinkschmelzen Legierte Zinkschmelzen

3 4.3 Flüssigmetallinduzierte Spannungsrisskorrosion (LME) Nachbehandlung Technische Ausrüstung R. Mintert, P. Peissker 5.1 Vorplanung Vorstudie Intensivstudie Genehmigungsantrag Anlagenaufstellungsvarianten Geradliniger Durchlauf U-förmiger Durchlauf Behängungsbereich Gestelle, Traversen, Hilfsvorrichtungen Beschickungseinrichtungen Typische Beispiele für Gestelle und Traversen Automatische Stückverzinkungsanlage Vorbehandlungsanlage Vorbehandlungsbehälter Beizerei-Einhausung Wärmeversorgung der Vorbehandlungsbäder Vorteilhafte Behälterabdeckungen Trockenöfen Verzinkungsöfen Verzinkungsöfen mit Umwälzbeheizung Verzinkungsöfen mit Flächenbrennerbeheizung Verzinkungsöfen mit Impulsbrennerbeheizung Verzinkungsöfen mit Induktionsbeheizung Verzinkungsöfen mit Widerstandsbeheizung Verzinkungsöfen mit Rinneninduktor [5.20] Service-Plan: Verzinkungskessel Verzinkungskessel Zinkbadeinhausungen Querstehende Einhausung, stationär Querstehende Einhausung, kranverfahrbar Längsstehende Einhausung Nachbehandlung Entnahmebereich Traversenrückführung Krananlagen Filteranlagen Halbautomatische Kleinteilverzinkungsanlage Verzinkungsöfen mit keramischer Wanne Automatische Kleinteilverzinkungsanlage

4 Automatische Roboter-Schleuderverzinkungsanlage Rohrverzinkungsanlage Einsatz von Vibratoren/Rüttlern Energiebilanz In- und Ausserbetriebname eines Feuerverzinkungskessels, Kesselwechsel, Betriebsweise Feuerverzinkungskessel und Verzinkungsofen Inbetriebnahme Optimaler Betrieb Wirtschaftlicher Energieverbrauch und Lebensdauer des Kessels Ausserbetriebnahme Havarie am Verzinkungskessel Umweltschutz und Arbeitssicherheit in Feuerverzinkungsbetrieben C. Kassner 6.1 Vorschriften und Massnahmen zur Luftreinhaltung Massnahmen zur Luftreinhaltung Lufttechnische Einrichtungen in der Feuerverzinkungsindustrie Lüftungssysteme Erfassungssysteme Rückhaltesysteme Saugzuggebläse Ableitung der Emissionen Messverfahren Emissionsmessungen Arbeitsbereichsmessungen Trendmessungen Abfälle und Reststoffe Allgemeines Ölhaltige Abfälle/Reststoffe aus der Entfettung Öl- und fetthaltige Entfettungsbäder Öl- und fetthaltige Schlämme und Konzentrate Altbeizen Abfälle/Reststoffe aus der Flussmittelbehandlung Verbrauchte Flussmittelbäder Eisenhydroxid-Schlamm Abfälle/Reststoffe aus der Verzinkung Hartzink Zinkasche Verspritztes Zink Weitere Abfälle/Reststoffe Lärm Allgemeines Lärmschutz in Feuerverzinkereien

5 Persönliche Schutzausrüstung Betriebliche Massnahmen Arbeitssicherheit Allgemeines Gesetzliche Grundlagen Unfallgeschehen in Feuerverzinkereien Unfallkosten Ausrüstung des Feuerverzinkungsunternehmens Allgemeines Arbeitsräume und -bereiche Offene Bäder Beschickungseinrichtungen Betriebsanweisungen/Unterweisungen Persönliche Schutzausrüstungen Persönliche Verhaltensregeln Umgang mit Gefahrstoffen Sicherheitskennzeichnung am Arbeitsplatz Gesetzliche Beauftragte im Umwelt- und Arbeitsschutz Praktische Massnahmen zum Umweltschutz Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren und Fertigen C. Scheer, M. Huckshold 7.1 Allgemeine Hinweise Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit des Grundwerkstoffes Allgemeines Entfernen von artfremden Schichten Oberflächenrauheit Schalen, Schuppen, Überfaltungen Abmessungen und Gewichte des Verzinkungsgutes Allgemeines Badabmessungen, Stückgewichte Sperrige Teile, übergrosse Teile Aufhängungen Behälter und Konstruktionen aus Rohren (Hohlkörper) Allgemeines Rohrkonstruktionen Aussenverzinkung bei Rohren und Behältern Behälter Konstruktionen aus Profilstahl Werkstoffe/Werkstoffdicken/Spannungen Oberflächenvorbereitung Überlappungen Freischnitte und Durchflussöffnungen Stahlblech und Stahldraht

6 7.6.1 Stahlblechwaren Verbindungsverfahren Formgebung Drahtwaren Konstruktionen aus feuerverzinkten Halbzeugen Anforderungen Verarbeitung Vermeiden von Verzug und Rissbildung Zusammenhänge Abhilfe Verminderung der Verzugs-/Rissgefahr bei grossen Stahlkonstruktionen Schweissen vor und nach dem Feuerverzinken Schweissen vor dem Feuerverzinken Allgemeines Fehlerquellen Schweisspraxis Schweissen nach dem Feuerverzinken Allgemeines Schweisspraxis Feuerverzinken von Kleinteilen Verfahren Was sind Kleinteile? Aussehen und Oberflächenqualität Produkte Nacharbeiten und Ausbessern des Zinküberzuges Zinkverdickungen, Tropfnasen Scharniere und Gewindebolzen Fehlstellen und Beschädigungen Feuerverzinken von Gusswerkstoffen Örtliche Vermeidung der Zinkannahme Normen und Richtlinien DIN EN ISO 1461 und nationales Beiblatt 1 (Anmerkungen) DIN EN ISO Weitere Normen Fehler und Fehlervermeidung Fremdrost Schleiffunken Risse in Werkstücken Artfremde Schichten auf der Stahlkonstruktion Thermische Einflüsse Schäden durch Richtarbeiten Verzinkungsfehler durch Lufteinschlüsse Ungeschützte Verbindungselemente

7 8 Qualitätsmanagement in Feuerverzinkereien C. Halm 8.1 Warum Qualitätsmanagement? Wichtige Kriterien Struktur des QM-Systems nach DIN EN ISO 9001: Kurzbeschreibung der QM-Elemente Abschntt Dokumentationsanforderungen Abschnitt Verantwortung der Leitung Abschnitt Management von Ressourcen Abschnitt Produktrealisierung Abschnitt Messung, Analyse und Verbesserung Kapitel Einführung von QM-Systemen Tendenzen Korrosionsverhalten von Zinküberzügen H.-J. Böttcher, W. Friehe, D. Horstmann, C.-L. Kruse, W. Schwenk, W.-D. Schulz 9.1 Korrosionschemische Eigenschaften Allgemeines Grundlagen der Korrosion in Wässern Thermodynamische Grundlagen Bimetallkorrosion Thermische Beständigkeit Mechanische Beständigkeit Korrosionsbelastung durch die Atmosphäre Allgemeines Korrosionsbelastung bei Freibewitterung Korrosionsbelastung bei Freibewitterung ohne Regenschutz Korrosionsbelastung bei Freibewitterung mit Regenschutz Korrosionsbelastung in Innenräumen Innenräume ohne Klimatisierung Innenräume mit Klimatisierung Weissrostbildung Korrosionsbelastung durch Ablaufwasser Korrosionsbelastung durch Wässer Trinkwasser Schwimmbadwasser Offene Kühlsysteme Geschlossene Heiz- und Kühlsysteme Abwasser Regenwasser Häusliche Abwässer Kläranlagen Meerwasser Deckschichtbildung

8 Blasenbildung Duplex-Systeme Korrosionsbelastung durch Erdböden Verhalten bei freier Korrosion Potenzialabhängigkeit der Korrosionsgeschwindigkeit Verhalten bei Elementbildung und Streustrombeeinflussung Verhalten bei Wechselstrombeeinflussung Korrosionsbelastung durch Beton Korrosionsbelastung bei landwirtschaftlichen Einrichtungen und durch landwirtschaftliche Erzeugnisse Gebäude und Stalleinrichtungen Lagerung und Transport Lebensmittel Korrosionsbelastung durch nichtwässrige Medien Korrosionsschutzmassnahmen an Fehlstellen Allgemeines Ausbesserungsverfahren Thermisches Spritzen mit Zink Auftragen von Beschichtungsstoffen Auftragen von Loten Untersuchung der Korrosionsbeständigkeit und Qualitätsprüfung Beschichtungen auf Zinküberzügen - Duplex-Systeme A. Schneider 10.1 Grundlagen, Anwendung, Ausführungsschwerpunkte Begriffsdefinitionen Schutzdauer von Duplex-Systemen Besonderheiten der konstruktiven Bauteilausführung Qualitätsanforderungen an den Zinküberzug für eine Beschichtung Oberflächenvorbereitung des Zinküberzuges für die Beschichtung Verunreinigungen des Zinküberzuges Oberflächenvorbereitungsverfahren Beschreibung praktisch angewandter Oberflächenvorbereitungsverfahren Sweep-Strahlen Hochdruckwasser- oder Dampfstrahlen Abschleifen mit Schleifvlies Chemische Umwandlung Einordnung der Oberflächenvorbereitung und der Beschichtung in die Fertigungstechnologie Beschichtungsstoffe, Beschichtungssysteme Wirtschaftlichkeit der Feuerverzinkung Anwendungsbeispiele

9 12.1 Hochbau/Hausbau Tiefbau Verkehrswesen Sport/Freizeit Anlagenbau Bergbau Energieversorgung Landwirtschaft Bauelemente/Verbindungsmittel Umweltschutz Handwerk Kunst Bandverzinken Schlussbetrachtung Anhang Stichwortverzeichnis