Neues zu den Korrosionsschutzregelwerken HTG workshop Korrosionsschutz für Meerwasserbauwerke Günter Binder Hamburg, 23.

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1 Neues zu den Korrosionsschutzregelwerken HTG workshop Korrosionsschutz für Meerwasserbauwerke Günter Binder Hamburg, 23. Oktober

2 Regelwerke für den Korrosionsschutz in Überarbeitung 1 DIN DIN EN ISO Teile 5 und 6 3 ZTV-ING Teil 3, Abschnitt 4 4 ISO (u.a. Oberflächenvorbereitung nach ISO ) 5 Korrosionsschutz für Offshore-Anlagen Seite 2

3 DIN Korrosionsraten für Spundwände entsprechend der Wasserzusammensetzung 600 Korrosionsrate [µm/jahr] NWZ max NWZ mittel W 0 *O 2 - Sättigung Abrostungsraten in Abhängigkeit vom Wasserchemismus (Wo) und Lage; hier: Niedrigwasserzone (NWZ) Aussagen zum Biegemoment (Meerwasser, nach 50 J. Standzeit) Seite 3

4 DIN EN ISO Stahlhochbau Stahlwasserbau ZTV-ING T4, A3 ZTV-W 218 ZTV-W 220 TL/TP- KOR RPB 2011 TL- Blätter Liste der zugelassenen Systeme Seite 4

5 Überarbeitung DIN EN ISO in Diskussion: Neugestaltung der Systemvorschläge (Teil 5) Vorschlag für Schutzsysteme in der Eintauchzone Länge der abgeschätzten Schutzdauern Zusammenlegung von C5-M und C5-I C5 Wohin mit CX? Evtl. in ISO 20340! Schichtdickenmessung: ISO bleibt! Prüfungen (Teil 6) Salzsprühnebeltest (ISO 9227) oder Zyklustest (ISO 20340)? Seite 5

6 Zulassungsprüfungen von Beschichtungssystemen Neutraler Salzsprühnebeltest - DIN EN ISO 9227 (ISO 7253) 5%ige Salzlösung bei 35 ±2 C; Prüfdauer : h ( lang ) Oben: Prüfkammer; rechts: Anordnung der Prüfkörper mit künstl. Verletzung Seite 6

7 Schutzdauer - Unterrostung gemäß ISO Maßstab für Zustand: Ri Rostgrade: Ri 2 (0,05% Rost) Ri 3 (1,0 % Rost) Ri 4 (8 % Rost) Page 7

8 Zustand von Schleusentorbeschichtungen Messdaten aus Korrosionsschutzdatenbank (BAW/WSV) 5 Auswertung KorDaBa - Beschichtungszustand Schleusentore Schaden Rostgrad Ri GB mit Zn (76) GB ohne Zn (28) Stktp (28) Linear (alle) Alter in Jahren Seite 8

9 DIN EN ISO Schutzdauer (Jahre) DIN EN ISO Ausgabe 1998 DIN UA 10.5 Vorschlag 2012 DIN EN ISO Stand 2013 kurz 0-5 < 7 mittel 5-15 < lang > sehr lang > 25 Seite 9

10 Änderungen in der neuen ZTV-ING 4/3 Kontrollflächen als Vertragsbestandteil definiert (bei > m²) Hinweis auf DIN 1090 (P2/P3) sowie EXC 2 bzw. 3 Verarbeitung: Rollen zweifach und jew. im Kreuzgang Oberflächenvorbereitung: Rauheit Mittel G ; R y5 50µm Seite 10

11 ZTV-ING 4/3 - Änderungen Abnahmeprüfzeugnisse nach 3.2 als Vertragsbestandteil Blatt 97 (ZB: 150 µm) dem Blatt 87 (ZB: 80 µm) gleichgestellt Blatt 87: ZB aus PUR ( Blatt 88 ) neben EP s. Folie 12 Seite 11

12 Änderungen in der neuen ZTV-ING 4/3 Blatt 88 in Blatt 87 integriert! Beschichtungsstoffe auf Epoxidharz- und Polyurethangrundlage Blatt 87 EP/PUR Vorschlag 12/12 1 Zusammensetzung im Anlieferungszustand Prüfung nach Anhang D Nr. 1 Stoff-Nr Farbe RAL oder Bezeichnung Zusammensetzung der Pigmente bezogen auf 100 Masse-% Pigmente Masse-%-Anteil Bindemitt el Lösemitt el 1. Beschichtungsstoffe für Grundbeschichtung (GB) grau 94 % Zinkstaub, Rest: Füllstoffe** Beschichtungsstoffe mit Eisenglimmer für Zwischenbeschichtung (ZB) Beschichtungsstoffe mit Eisenglimmer für Zwischenbeschichtung auf Epoxid- 1) bzw. PUR-Grundlage 2) ) grau B % Eisenglimmer; Rest: Tönpigmente und Füllstoffe bezogen auf 100 Masse-% Pigmente ) grün DB % Eisenglimmer; Rest: Al, Tönpigmente und Füllstoffe* Beschichtungsstoffe für Deckbeschichtung (DB) Beschichtungsstoffe mit Eisenglimmer für Deckbeschichtung auf PUR-Grundlage Seite 12

13 Farbgebung und Haftung (Blatt 87) Abbau der Zwischenbeschichtung durch Witterungseinflüssen kann sich nachteilig auf Haftverbund auswirken! Seite 13

14 ISO 1090 (EC 3) Flächenvorbereitung (bei Neubau) z.t. über Regelwerke des Stahlbaus (s. ZTV-W 216) zu bewerkstelligen! Bereiche Zustand Schutzdauer Korrosivität P2 nach DIN EN Ziel Kanten gewalzt, therm. geschnitten >15 Jahre > C2 P3 nach EN ISO 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 riefenfrei, einschlussfrei Seite 14

15 ISO Vorbereitung für den Korrosionsschutz Schweißnähte Kanten Oberflächen Seite 15

16 Stahlbauteile - Vorbereitungsgrad Schleuderradstrahlen (oben) und Schleifen von Schweißnähten und Kanten (rechts) Seite 16

17 Korrosionsschutz im Meerwasser - WEA Schutzbereiche Beanspruchungszonen Beanspruchungs- bzw. Korrosionszonen am Beispiel eines Monopiles in der Nordsee Seite 17

18 Offshore Anlagen Regelwerke Guideline for Certification (GL) - Allgemeine Hinweise für Beschichtungen - Allgemeine Hinweise für KKS-Anlagen NORSOK M Systemvorschläge - Prüfung der Schutzsysteme entsprechend ISO ZTVn mit Prüfrichtlinien - z.b. RPB (Stahlwasserbau) - TL/TP-KOR (Ingenieurbauten) Seite 18

19 BSH-Vorschläge zum Korrosionsschutz Schutz der Anlagen bei minimaler Umweltbelastung - Standsicherheit für die avisierte technische Lebensdauer (> 25 Jahre) - möglichst emissionsarme, naturverträgliche Ausführung Anzuwendende Regelwerke - Katalog von Mindestanforderungen - Liste der zugelassenen Systeme entsprechend BAW Liste Vorgehen bei Schutzsystemen - Eignungsprüfungen (z.b. RPB, TL/TP) entsprechend Korrosionszonen - Zulassung im Einzelfall (ZiE) - Plausibilisierung Seite 19

20 Liste der empfohlenen Beschichtungssysteme für den Stahl(wasser)bau & Offshore-Bereich System- Nr. Oberflächenvorbereitung Grundbeschichtung Gesamt Zwischen- und Deckbeschichtung Einsatzempfehlung 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 Im2/3 BAW 9 X X EP Fe-Gl EP Im2/3 BAW X EP Zn 1 50 EP, PUR Im2/3 BAW X EP Zn 1 50 EP, PUR Im2/3 ISO 20340? div ? Im2 offshore ISO 20340? Im2 offshore Norsok A.7? EP Im2 ISO 20340? Zn 1 40? Im2/C5-M offshore ISO 20340? div. 1 60? Im2/C5-M offshore ISO 20340? div. 200? Im2/C5-M offshore Norsok A.1 EP Zn 1 60? C5-M ZTV Bl. 87 EP Zn 1 50 EP/PUR C5-M > lang ISO 20340? Zn 1 >40? C5-M offshore ISO 20340? div. 1 >60? >350 C5-M offshore Seite 20

21 Korrosionsschutzprüfungen nach verschiedenen Regelwerken und Standards Regelwerk Meeresatmosphäre Immersion / Meer Prüfung Belastungsbereich TL/TP-KOR C5-M ISO C5-M RPB 1) Im2 ISO Im2* Immersion DIN EN ISO h h (NaCl) DIN EN ISO 6270; T 720 h Salzsprühnebeltest DIN h h EN ISO 9227 Zyklustest ISO h (4.200 h) alternativ Naturauslagerung Zw.-Bewitterung 5 Jahre DIN EN ISO (4.200 h) h Delamination KKS-Beständigkeit 15 Monate (BAW) Abrasion (BAW) Umdreh. Farbbeständigkeit teilweise (Natur/Labor) Stoßbelastung teilweise 1) Richtlinie zur Prüfung von Beschichtungsstoffen (BAW); lang => 15 Jahre; (optional); * z.b. NORSOK M501, System Nr. A7 Seite 21

22 Strukturen von OWEA hier: Bremerhaven Aktueller Stand des Schutzes: Unterwasserzone: KKS durch Al-Anoden Seite 22

23 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 ungeschützter Stahl: 43 A Al-Verbrauch über 25 Jahre: kg pro Pile! Auswirkungen: - Energieverbrauch bei der Al-Herstellung! - Milieuänderungen im Innenraum Beeinträchtigung der Wirksamkeit - Konz.- Änderung im Windpark: 0, ppm Al (worst case) Seite 23

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Seite 24