MUNKABIZTONSÁG 2.5
Autópályák acélszerkezeteinek hosszú távon biztonságos korrózióvédelme Tárgyszavak: munkabiztonság; korrózióvédelem; acélszerkezet; autópálya; védőbevonat; technológiaváltás; képzés; szabvány.
Az autópályák és főutak acélszerkezeteinek biztonságát és gazdaságos üzemeltetését jelentősen befolyásolja a korrózióvédelem. A korrózióvédő festékbevonatok minőségére és élettartamára, az alkalmazott anyagokon kívül, nagy hatást gyakorol a szerkezetek konstrukciója, a festők szakképzettsége és számos egyéb tényező is. Nagy-Britanniában az Autóútügynökség (HA – Highways Agency), mint a közlekedési minisztérium végrehajtó szerve, felelős az autópályaés főútvonal-hálózat kezeléséért. Felügyelő szervezetként a HA felelős a hálózatot építő és fenntartó dolgozók biztonságáért is, regionális képviselői e feladatok ellátását is felügyelik. Az alábbi cikk részletesen tárgyalja a HA - beszerzési stratégiája és specifikációs eljárásai részeként – kidolgozott és tökéletesített biztonsági és minőségi követelményeit, a vonatkozó szabványokat és az oktatás terén tervezett állami intézkedéseket is.
A korrózióvédelem jelentősége A HA szempontjából a bevonatos korrózióvédelem nem kevésbé fontos, mint például az ideiglenes forgalomirányítással járó, látszólag sokkal veszélyesebb munka. Úgy találták, hogy a védőbevonatok használata a leginkább költséghatékony módja az acélszerkezetek hosszú távú teljesítménye fokozásának. A nagy acélszerkezetek tervezett élettartama 120 év, ennek eléréséhez átfogó karbantartási tervet kell megvalósítani. A tengeri és a petrokémiai létesítményektől eltérően, az általános polgári építmények világában a bevonat hibájából fellépő szerkezeti károsodás veszélyét nem veszik komolyan, pedig ismert tény, hogy a festékbevonat meghibásodása hozzájárul az acél károsodásához, ami végül szerkezeti károsodáshoz is vezethet.
Korábban a festékbevonatokat inkább kozmetikának, mint korrózióvédelemnek tekintették. Az ilyen bevonatok alkalmazására és karbantartására nem fordítottak olyan figyelmet, amilyenre azok rászolgálnak. A HA úgy véli, hogy a minőség tökéletesítését célzó szabványok növelni fogják a bevonatok élettartamát, megtartva a szerkezeti épséget és meghosszabbítva a karbantartási beavatkozások közötti időszakokat. Ennek következtében, csökken az üzemeltetők és a közönség sávlezárásokból és forgalomirányításból származó kockázata. A minőségi eljárások magukba foglalják a követelmények előírását a termékekre, valamint a kivitelezésre a festékek alkalmazása és a további ellenőrzés során. Sajátos, hogy a HA specifikáció minősített ellenőröket és termékeket igényel, de jelenleg nincsenek eljárások vagy követelmények az alkalmazók szakértelmének és/vagy képesítésének meghatározásához. Ezt ma már az egész ágazatban hiányosságnak tartják, és a jelenlegi gyakorlatot biztos útnak a festékrendszer lehetséges és korai meghibásodásához. A helytelen kivitelezésből eredő jellemző meghibásodások és okaik: • tűzi horganyzott felületekre felvitt bevonatok meghibásodása, a felület rossz előkészítése vagy alkalmas, tapadást fokozó anyagok hiánya következtében; • poros felületekre felhordott bevonatok idő előtti meghibásodása, a nem megfelelő tisztítás és előkészítés okozta gyenge tapadás miatt; • a nem feldörzsölt, csillogó felületre felvitt bevonat nem megfelelő tapadása; • a száraz réteg elégtelen vastagsága.
A legfontosabb kihívások 1. Az új generációs festékek használata A kétcsomagos epoxi, poliuretán és egyéb védelmi rendszereket a gyártók hosszasan fejlesztették és vizsgálták. Sok időt és pénzt fektettek be, hogy az új bevonatrendszerek teljesítsék a piacnak a jó minőség és a hosszú élettartam iránti elvárásait. A nagy teljesítményű bevonatok jó vizsgálati eredményeket mutattak szabályozott, laboratóriumi körülmények, hőmérséklet és nedvesség, megfelelő keverés mellett, tiszta, száraz felületeken.
A gyártók ilyen eredmények alapján tájékoztatták a piacot az új bevonatok előnyeiről a régiekhez képest. Az új bevonatok e szerint tartósabbak, jobb a teljesítményük, és nagyobb az egy bevonásra eső rétegvastagságuk. Ez azt jelenti, hogy az előírt száraz vastagság eléréséhez 6-8 réteg helyett csak hármat kell felvinni, ami jelentősen csökkenti az időráfordítást és a költségeket. A legtöbb ilyen, epoxi és poliuretán alapú termék megfelel az illó szerves vegyületekre (VOC – Volatile Organic Compounds) vonatkozó új környezetvédelmi előírásoknak. A gyártók szerint ezek a bevonatok a korábbiaknál szélesebb hőmérséklet- és nedvességtartományban hordhatók fel, a rétegképződési (térhálósodási) reakció lassulása nélkül, a festék gyorsabb helyszíni alkalmazása mellett. Lehet azonban, hogy a gyártók nem teljesen érzékelik a valós körülményeket a műhelyben vagy a helyszínen, ahol az egyes munkások aligha olvassák mindig el a termék előírásait, az alkotókat kézzel keverik össze, és nem használnak térfogatmérő eszközöket. A korábban csak egycsomagos anyagokat használó munkások számára teljes a változás. Ha az anyag túl sűrű volt a szóráshoz, vagy túl magas volt a környezet hőmérséklete, több oldószer adagolásával oldották meg a problémát. A kétcsomagos anyagok azonban nem ugyanúgy reagálnak az ilyen kezelésre, mint a hagyományos egycsomagosak. Az új termékek csak a szigorúan és részletesen előírt módszerek és keverési arányok mellett adnak kielégítő eredményeket. A HA a gyakorlatban ismételten szembe került az ilyen új anyagok meghibásodásával. A vizsgálatok azt mutatták, hogy ezt nem a környezet vagy a termék okozta, hanem a festés módja. A festékek alkalmazóit ki kell oktatni és képezni ezeknek a fejlett anyagoknak a használatára. 2. A szerkezetek konstrukciói és a hozzáférés Még előfordulnak olyan acélszerkezeti konstrukciók, amelyek korróziós csapdaként működő részeket tartalmaznak, vagy amelyek későbbi karbantartó festésére nem gondoltak. A régi mondás szerint, az építészeknek ritkán kell az általuk tervezett építményekben lakniuk, és nem sokat gondolnak azok gyakorlati, világítási és karbantartási kérdéseire. Az acélipar tett kísérleteket a szerkezetek minőségének a javítására, felismerve, hogy a gyenge részeknek nagy hatása lehet a szerkezet tartósságára, a karbantartás költségeire és időszükségletére.
Ezt a problémát az autóipar régen felismerte, és sokat változtattak a karosszériák és az alvázak konstrukcióin, hogy elkerüljék az éleket, a vizet és sót visszatartó helyeket, az acéllemezek átlapolásait, amelyek a védőbevonatok hibáit és így a részek korrózióját okozzák. A tervezés során gondolni kell arra is, hogy a festők jól hozzáférjenek a bevonandó felületekhez, és így csökkenteni lehessen a költségeket és megkönnyíteni a munkát. 3. A munkavégzés körülményei A HA találkozott olyan helyszíni problémákkal, amelyek azt mutatják, hogy a festők nem értik a munka egyes aspektusait. Ilyen a szemcseszórást közvetlenül követő „tisztítás” és festés, a műveletek közötti fizikai gát nélkül, amely meggátolná az előkészített felület porszennyezését. Az acélt gyakran reggel festik, a harmatként kicsapódott vékony vízréteg eltávolítása nélkül. Egy másik gyakori gondot a nem megfelelő hozzáférés okoz. Vannak esetek, amikor a festőnek a hátán fekve kell dolgoznia, vagy a felület túlságosan messze van a szórópisztolytól. Máskor a nem megfelelő világítás miatt a munkás nem látja világosan az egész felületet, amelyet tisztítani vagy festeni próbál. Néha, új munka esetén, a felületet műhelyben készítik elő és festik, azonban magasak a mennyezetek és nyitottak a végek, ahol az eső, a por, és nedvesség hozzáfér a nagy szerkezetek részeihez. Hegesztés is folyhat a festés közelében, ahol szilikonos fröccsgátló gélt használnak. A hegesztési hőtől a gélrészecskék elpárolognak, majd újra lerakódnak a festendő acélfelületekre. Az ilyen helyeken a festék gyengén tapad meg. Az autógyári festőműhelyben a szilikon jelenléte a levegőben teljesen tönkreteheti a napi, vagy akár egész heti karosszériafestést. A szilikont az acélfelületről csak lángkezeléssel lehet eltávolítani. A száraz rétegvastagság a gépkocsi karosszériáján 100–250 µm, míg egy út acélszerkezetén 350–700 µm, a hatás azonban ugyanaz, mivel a tapadás az alap és a primer réteg között elégtelen lehet, akármilyen vastag a festék. A következő rétegek jól tapadhatnak az előzőkhöz, de az alap védelme elégtelen lesz. 4. Munkabiztonsági és környezeti megfontolások A munkások biztonsága nagyon fontos. Ahol ólom alapú festéket kell eltávolítani, és epoxi vagy poliuretán bevonatokat alkalmazni, a
munkásnak levegővel táplált maszkot és egyéb személyi védőfelszerelést kell viselnie, a vérét pedig rendszeresen vizsgálni kell. Sokszor cigarettavégek találhatók a szerkezetekben, olyan helyeken, ahol a szemcse- és festékszóró munkásoknak állandóan levegőadagolású maszkot kellene viselniük. Ha a világítás a munkaterületen nem megfelelő, a munkások nemcsak rossz munkát végezhetnek, de önmagukat és másokat is veszélybe sodorhatnak. Fontos, hogy a munka során semmilyen anyagot ne öntsenek a környező területre, és ne szennyezzék a levegőt és a vízi utakat. Néha a szerkezet lakóterületek közelében van, és fontos szoros ellenőrzés alatt tartani a légszennyezést és a zajt. 5. A meglévő képzés Sok éve nem áll az ipari festők rendelkezésére hatékony, országos képzési és szakismereti minősítés. Az országos szakismereti minősítések (NVQ – National Vocational Qualifications) főleg az ipari üzemekben dolgozó festők, illetve a lakásfestők és dekorátorok hozzáértését és felkészültségét ismerik el, az általános mérnöki szerkezetekhez szükséges kiegészítő tudást és felkészültséget nem. Egyes kereskedelmi/ipari szervezeteknek saját, házon belüli képzési és értékelési eljárásai vannak, de jelentősek a szabványok közötti eltérések.
A megoldás: korszerű képzés és egységes irányelvek Az acélszerkezet általános teljesítményét tekintve döntő az összes dolgozó, köztük a festők megfelelő képzése. A jobb bevonatok csökkentik a rutinszerű karbantartási festés, vele a „dugók” mennyiségét, és a sávlezárások és az ellenirányú forgalom okozta balesetek veszélyét a szerkezetek élettartamára számítva. Ezt a korszerű anyagok és bevonatok jobb kezelésével, ismeretével és alkalmazásával lehet elérni. A képzés fokozza az alkalmazókban munkájuk fontosságának, a szerkezetek teljesítményéhez és értékéhez való hozzájárulásuk és a hibák következményeinek a tudatát. A képzés és a szakértelem javítása céljából, a HA megkereste a Korróziós Intézetet (Icorr – Institute of Corrosion). Az iparnak érdeke átfogó, független, minősítő képzési rendszer kidolgozása, amelyet a HA és más tulajdonosok, illetve fenntartók támogatnának, és követelményként beiktatnának előírásaikba és szerződéseikbe.
Az első ilyen javaslatot a HA még 2002-ben tette, és munkacsoportot alakítottak a képzési rendszer fejlesztésére. A csoportban részt vesznek az iparág reprezentatív képviselői, a nagy fenntartók, pl. a HA és a vasúti pályafenntartó, a festékek alkalmazói, ellenőrei, oktatók és szakmai szövetségek. A csoport kizárólagos feladata a korróziógátló bevonatok alkalmazói képzési intézetének (ICATS – Institute of Corrosion Coating Applicators Training Scheme) a fejlesztése. Felismerték, hogy a képzés kiegészítéséhez szükséges az NVQ szakismereti minősítés. Párbeszédet kezdeményeztek az építőipari képzési tanáccsal (CITB - Construction Industry Training Board), hogy a) áttekintsék a festők meglévő NVQ-it; b) kibővítsék az NVQ-k körét az „ipari festők” kategóriájával. A kidolgozott oktatási anyag bevezetése céljából felvették a kapcsolatot az Argyll Ruane vállalattal, amely éveken át sikeresen működött közre az ICorr ellenőrök oktatásában, és felkérték az új ICATS oktatási rendszer szolgáltatására. Az ICorr úgy döntött, hogy – egyeztetve a CITB-vel – az ICATS-on keresztül megtartja az általános felelősségét a rendszer szervezéséért, és ellenőrzéséért. Országos autóút-kezelési rendszerek A HA közel tíz éven át népszerűsítette és támogatta az integrált autóút-kezelési rendszerek (NHSS – National Highway Sector Schemes) koncepcióját az ISO 9001 kereteken belül. Ezek célja a következő: • Iparági mérce szolgáltatása; • Minden folyamat tervezésének biztosítása; • A folyamatos tökéletesítés alapjának biztosítása; • Összpontosítás a minőségre, mint célra; • Az ügyfél és a szállító költségeinek csökkentése; • Megfelelően képzett, hozzáértő munkaerő folyamatos biztosítása; • Az ágazat minden szereplőjének bevonása a rendszerbe, a partnerségi program keretében; • Az érintett szektor műszaki ismereteivel és tapasztalataival rendelkező ellenőröket foglalkoztató minősítő testületek létrehozása; • Az ISO 9001 iránti bizalom elősegítése megbízható és átlátható rendszer fenntartásával. Az NHSS dokumentumot az ISO 9001:2000-en alapuló szabványos formátumnak megfelelően dolgozzák ki, amely értelmezi a nemzetközi szabványt az adott iparágra, és bevezeti a legjobb iparági gyakorlatot.
Az ICATS és az NHSS közös célja Az acélszerkezetek bevonatos korrózióvédelmére szolgáló ICATS kidolgozásának és az NHSS megvalósításának a rendeltetése a következők szolgáltatása: • Képzett munkaerő; • A bevonatok alkalmazásával járó kockázatok és folyamatok értékelésének követelményrendszere és a minden szerződéshez kidolgozandó, átfogó minőségi terv; • Olyan bevonatok használatának előírása, amelyeket független termékmegfelelési rendszeren át írtak elő. Az ICATS beiktatásával az NHSS-be a korábban az 1., 3., 4. és 5. pontokban tárgyalt követelményeknek való megfelelés is biztosítható. A 2. követelményt külön kezeli a HD 46 (minőségbiztosítás autóúttervezőknek) szabvány. Ezt a dokumentumot 2005 novemberében tették közzé, az alapkoncepciója hasonló az (al)vállalkozók NHSS rendszeréhez, de a tervezőkre adaptálták. Az NHSS elismeri az ügyfelek követelményeit kielégítő oktatási és szakértelmi rendszereket, és megköveteli, hogy a szervezetek szolgáltassák és valósítsák meg a tervezett eljárásokat a bevonatok alkalmazására a műhelyben vagy a külső helyszíneken. A HD 46-ot arra tervezték, hogy hozzáértő, gyakorlott és tapasztalt tervezőket (és terveket) adjon, biztosítandó, hogy a karbantartási hozzáférést már a tervezés szakaszában számításba vegyék, és a „vak sarkokat” és a hozzáférhetetlen területeket átadják a múltnak.
Összefoglalás A megfelelő alkalmazás és a kétcsomagos festékrendszerek hosszú távú teljesítménye tekintetében döntő a festők képzése. A HA támogatja az ICATS képzést, amely javítja a festők biztonságát és a bevonatok általános teljesítményét, csökkentve a szerkezet élettartama során szükséges karbantartások számát, hozzájárulva a HA céljaihoz: • a forgalmi torlódások csökkentéséhez, • a biztonság fokozásához, • a fenntarthatósághoz, • a legjobb gyakorlathoz. Végül, az itt leírt eljárásoknak, a harmadik fél által végzendő vizsgálatoknak, és az éberségnek a szerződések megkötésekor, elő kell segí-
teniük a legfontosabb cél elérését, a tartós és gazdaságos korrózióvédelmet. Ennek egyik legfontosabb elemeként, 2006–2007-ben a festők képzési követelményeit egységessé és kötelezővé teszik. Összeállította: Szende György Fullalove, L.; Williams, L.: Delivering a safe and economical corrosion protection system for highway structures. = Corrosion Management, 2006. 70. sz. márc.–ápr. p. 15–18. Hiroshi, K.; Takehide, S. stb.: A corrosion prediction method for weathering steels. = Corrosion Science, 47. k. 10. sz. 2005. p. 2377–2390.
