Dočasná protikorozní ochrana Příručka pro uživatele
Příručka byla zpracována v rámci projektu Σ! 3517 FACTORY BESTPRODUCTTENEEST (Bestproduct Through a European Network on Environmental Engineering Sciences and Technologies)
Zpracoval: Ing. Kateřina Kreislová, PhD, SVÚOM s.r.o.
Odpovědní řešitelé projektu: Ing. Kateřina Kreislová, PhD, SVÚOM s.r.o. Doc.Ing. Ivan Kudláček,CSc, ČVUT FEL
2008
2
SVÚOM s.r.o., Praha Výzkum koroze a protikorozní ochrany Adresa: SVÚOM s.r.o. U Měšťanského pivovaru 934/4 170 00 Praha 7 Česká republika Tel.: +420 220 809 981, +420 235 355 851 – 3
[email protected]
Název: Dočasná protikorozní ochrana (Příručka pro uživatele)
Nakladatel: SVUOM.Praha Zodpovědná osoba: E. Kalabisová Místo vydání: Praha, Česká republika Měsíc a rok vydání: 11/2008 Pořadí: 1. vyd. Vazba: Brož. Tisk: SVUOM.Praha
© SVÚOM, 2008 ISBN 978-80-903933-1-8
3
Obsah Úvod
5
1
Termíny a definice
5
2
Korozní napadení kovových materiálů
8
3
Podmínky při skladování a přepravě výrobků 3.1 Korozní agresivita vnitřních atmosfér 3.2 Typy skladů 3.3 Podmínky při přepravě 3.4 Přepravní balení 3.5 Krytoklima přepravního balení
12 12 14 18 22 27
4
Dočasná protikorozní ochrana 4.1 Volba prostředků dočasné protikorozní ochrany 4.2 Konzervační prostředky
29 29 34
5
Obalové materiály 5.1 Obaly s inertní atmosférou 5.2 Obaly s vysoušedly 5.3 Obaly s inhibitory koroze 5.4 Obaly s destimulátory koroze
42 44 44 47 52
6
Provádění dočasné protikorozní ochrany 6.1 Příprava povrchu 6.2 Provádění dočasné protikorozní ochrany 6.3 Odstranění dočasné protikorozní ochrany
53 53 54 56
7
Metody zkoušek prostředků dočasné protikorozní ochrany 7.1 Laboratorní zkoušky konzervačních prostředků 7.2 Laboratorní zkoušky antikorozních materiálů 7.3 Zkoušky přepravních obalů
58 58 63 65
Závěr
66
Příloha
67
4
Úvod Zájmem všech výrobců je, aby se jejich výrobky dostaly k odběrateli v takovém stavu, v jakém byly expedovány. Nároky na ochranu výrobků vyplývají z jejich specifických vlastností a jejich citlivosti na klimatické vlivy. Pro výrobky z materiálů podléhajících koroznímu napadení to znamená věnovat pozornost nejen zabránění mechanickému poškození výrobků, ale též zabránění koroznímu napadení. Nebezpečí korozního napadení kovových povrchů se v povýrobních etapách - manipulace, skladování, přeprava - zvětšuje. Trvalá protikorozní ochrana (kovové povlaky, organické nátěry, apod.) především při exportu výrobků do jiných klimatických oblastí, ale i při dlouhodobém skladování výrobků, není dostačující. Korozní namáhání působící během transportu, manipulace a skladování je mnohem vyšší než namáhání působící na místě používání výrobků. Typickým namáháním jsou, např. extrémní změny teplot, které mají za následek kondenzaci vlhkosti. Zejména doprava po moři, zvýšený obsah soli ve vodě a ve vzduchu (salinita) může být příčinou poškození, protože soli mají silný vliv na vznik koroze. Výrobky mohou během transportu v mořském prostředí vyžadovat dodatečnou ochranu bez ohledu na to, zda jsou nebo nejsou chráněny způsobem umístění. Ochrana výrobků se v těchto případech řeší doplňující dočasnou protikorozní ochranou. Dočasná protikorozní ochrana je definována jako opatření zabraňující poškození výrobků a zařízení korozí po dané období. K dispozici je celá řada prostředků pro dočasnou protikorozní ochranu, ale výrobci se věnují problematice dočasné protikorozní ochrany většinou až v případě selhání používaného systému a vzniku koroze. Dočasnou ochranu je možné obecně řešit dvěma způsoby: a)
úpravou podmínek uložení výrobku či zařízení, tj. omezení působení korozně agresivních složek atmosféry v prostředí (vytápěné či klimatizované sklady, balení výrobků, použití vysoušedel či vypařovacích inhibitorů v obalech),
b)
zabránění či omezení přístupu korozně agresivních složek prostředí na povrch výrobku či zařízení, tj. použití konzervačních prostředků, vytvářejících na povrchu bariérovou vrstvu (povlak).
Odborná publikace věnovaná této problematice vyšla naposledy v roce 1957. V roce 1982-83 byla ve SVÚOM zpracována Směrnice pro ochranu strojírenských a elektrotechnických výrobků proti vlivu atmosféry s přihlédnutím ke ztíženým klimatickým podmínkám v oblasti exportu. Část VI. Dočasná ochrana výrobků. Ovšem od roku 1983 se výrazně změnila struktura vyráběných prostředků pro dočasnou protikorozní ochranu včetně obalových materiálů. Byla ukončena výroba mnoha prostředků, a na trhu se objevily nové prostředky z dovozu. Se zvýšením průmyslové výroby souvisí rostoucí množství exportovaných výrobků a rostoucí požadavky na kvalitu, které vedou k používání nových materiálů či hledání nových řešení i v logistickém řetězci. Logistika, povrchová úprava a systémy balení se znovu stávají velmi důležitými pojmy, zejména tam, kde se jedná o přepravu výrobků na velkou vzdálenost. Tato příručka shrnuje současné poznatky v oboru dočasné protikorozní ochrany a používané postupy pouze z technického hlediska; nejsou uvažována ekonomická hlediska, která jsou ovlivněna řadou specifických faktorů. Velký důraz je v současné době kladen na ekologickou nezávadnost konzervačních prostředků, ale i např. na způsob dekonzervace pokud možno bez organických rozpouštědel. Trendem je odklon od klasických obalových materiálů k integrovanému multifunkčnímu řešení celého obalového systému. V Příloze je uveden přehled platných technických norem pro danou problematiku.
1 Termíny a definice 1.1 Koroze (corrosion) Koroze je fyzikálně-chemciká interakce materiálu a prostředí, která vede ke změnám vlastností materiálu zhoršujícím funkci výrobku nebo zařízení. 1.2 Korozní agresivita (corrosivity) Korozní agresivita je schopnost prostředí vyvolávat korozi v daném korozním systému (materiál, prostředí, povrch).
5
1.3 Kryptoklima (cryptoclima) Kryptoklima je vnitřní klimatické prostředí uzavřených prostorů (obalů, kontejnerů, skladů, apod.). 1.4 Trvalá protikorozní ochrana (premanent corrosion protection) Je souhrn opatření, která souvisejí s použitím vhodných materiálů z hlediska koroze a ochrany povrchu materiálu proti vlivu znehodnucujícího prostředí. Vytváří se při konstrukci a výrobě výrobků a zařízení. Je jejich trvalou součástí. Trvalá protikorozní ochrana má zajišťovat bezvadný stav povrchu výrobku po stránce funkční a vzhledové po celou dobu předpokládané životnosti výrobku. 1.6 Dočasná protikorozní ochrana (temporary corrosion protection) Dočasná protikorozní ochrana je ochrana proti atmosférické korozi jak nechráněných kovových povrchů výrobků či zařízení (tj. povrchů bez trvalé‚ protikorozní ochrany nátěrovými systémy či galvanickým pokovováním), tak povrchů s trvalými protikorozními ochranami (v případě vyššího korozního namáhání výrobků či zařízení než k jakému dochází při jejich provozu) po dobu jejich skladování či přepravy od výrobce k uživateli. Dočasná protikorozní ochrana zabezpečuje výrobky před korozním poškozením pouze po určité období, než dojde k vlastnímu používání výrobků, tj. během jejich skladování a přepravy.Termín dočasná protikorozní ochrana není ani tak určen kratší dobou ochrany, ale tím, že se tento způsob ochrany úmyslně ukončí po požadované době a prostředky se snadněji odstraní z povrchu výrobků či zařízení než organické či kovové povlaky bez poškození trvalé protikorozní úpravy. 1.7 Prostředek dočasné protikorozní ochrany (temporary protectives) Materiály používané k ochraně kovových povrchů při dopravě a skladování, které jsou naneseny na tyto kovové povrchy nebo vloženy do obalů v blízkosti těchto povrchů. Materiály vytvářejí ochrannou bariéru nebo působí na povrchu. Materiály se snadno odstraňují jednoduchými postupy jako je otření nebo sejmutí. Prostředky dočasné ochrany jsou především konzervační prostředky (konzervační oleje, vosky, vazelíny, emulze, snímací laky, snímací hmoty, apod.) a dále pak prostředky upravující atmosféru v obalech (vysoušedla, vypařovací inhibitory, papíry či fólie s vypařovacími nebo kontaktními inhibitory koroze, apod.). 1.8 Povlakové konzervační prostředky (film-forming temporary protectives) Ochrana vytvořená filmotvornými prostředky dočasné ochrany závisí na tloušťce povlaku (bariéra), účinnosti korozního inhibitoru v prostředku a schopnosti vytvořeného filmu odpuzovat vodu. Ochrana může být zvýšena použitím dodatečného primárního balení. 1.9 Základní olej (base oil) Základní a převažující složka mazacích olejů a plastických maziv. 1.10 Inhibitor koroze (corrosion inhibitor) Korozní inhibitor je chemická sloučenina nebo směs sloučenin, která po přidání do korozního systému zpomaluje či zastavuje korozi kovů tím, že je buď pasivuje nebo na jejich povrchu vytváří monomolekulární ochrannou vrstvu, aniž podstatně mění koncentraci kterékoliv agresivní složky. 1.11 Vysoušedlo (drying agent) vysoušedlo je prostředek (látka) snižující obsah vodní páry uvnitř balení. 1.12 Kontaktní korozní inhibitor (contact corrosion inhibitors) Korozní inhibitor umístěný na nebo v bezprosstřední blízkosti ke kovovému povrchu tak, že mohou probíhat chemické procesy, které snižují korozní rychlost způsobenou přístupem vlhkosti ke kovovému povrchu. 1.13 Vypařovací inhibitor koroze (vapour phase corrosion inhibitors) Korozní inhibitor umístěný na nebo v dostatečné blízkosti ke kovovému povrchu tak, že mohou probíhat chemické procesy, které snižují korozní rychlost způsobenou přístupem vlhkosti ke kovovému povrchu. Jejich působení je výrazně ovlivněno podmínkami použití. 1.14 Obalový prostředek (means of packaging) Obalový prostředek je souhrnný název pro obalové materiály, obaly a pomocné obalové prostředky.
6
1.15 Hermetický obal, hermetické balení (hermetic package) Hermetický obal je takový obal, balení, u něhož nedochází k výměně látek včetně plynných složek ovzduší mezi jeho vnitřním prostorem a vnějším prostředím. 1.16 Fixační materiál (cushioning material) Fixační materiál je prostředek vymezující polohu výrobku nebo jeho pohyblivých částí v obalu (úvazy, dřevěné hranoly, apod.). 1.17 Absolutní vlhkost vzduchu (absolute air humidity) Absolutní vlhkost (f) je množství vody přítomné v daném objemu vzduchu (g/cm³) a je omezena maximální (nasycenou) vlhkostí (fmax) vzduchu, která je závislá na teplotě vzduchu. S vyšší teplotou vzduchu se zvyšuje množství vody, které může být ve vzduchu obsaženo. 1.18 Relativní vlhkost vzduchu (relative air humidity) Relativní vlhkost vzduchu (U) se vypočítá z poměru dané absolutní vlhkosti k maximální (nasycené) vlhkosti (%): U [%] = (f / fmax) * 100 1.19 Rosný bod (dew point, dew temperature) Rosný bod je limitní teplota pro vznik kondenzace, tj. teplota, při které by relativní vlhkost okolní atmosféry se stejným reálným podílem vody dosáhla 100 %. Rosný bod závisí na teplotě a relativní vlhkosti. Pro každé podmínky platí určitý rosný bod (td). V případě, že je teplota vzduchu nižší než teplota rosného bodu (např. chladnější stěny kontejneru nebo jiné povrchy), dochází ke kondenzaci vzdušné vlhkosti. Při teplotách nad rosný bod nedochází k žádné kondenzaci. Riziko kondezace vlhkosti se vyskytuje vždy, když chladnější povrchy přicházejí do styju s teplým a vlhkým vzduchem. 1.20 Bod skápnutí (drop temperature/point) Bod skápnutí je teplota, při které dojde ke skápnutí první kapky konzervačního prostředku zahřívané stanovenou rychlostí v normovaném kelímku. 1.21 Bod tuhnutí (freezing point/setting temperature) Bod tuhnutí je teplota, při které se v konzervačním prostředku (oleji) právě vlivem stálého ochlazování začnou vylučovat krystaly parafinu a tím přestane téci. 1.22 Číslo kyselosti (acid/neutralization number) Číslo kyselosti je parametr, který u nových konzervačních olejů charakterizuje míru rafinace nebo nepřímo míru aditivace. Číslo kyselosti je množství zásady, vyjádřené v mg KOH na gram vzorku, které je potřebné k titraci všech kyselých složek přítomných v 1 gramu vzorku, jestliže je titrace provedena za specifikovaných podmínek. 1.23 Viskozita (viscosity) Viskozita je vnitřní tření mezi molekulami projevující se jako odpor proti vzájemnému posunutí a/nebo vnitřní odpor tekutiny k toku. 1.24 Viskozita dynamická (dynamic viscosity) Dynamická viskozita je poměr mezi smykovým napětím a jemu odpovídajícím gradientem rychlosti (smykovým spádem). Udává se v jednotkách mPa.s 1.25 Viskozita kinematická (kinematic viscosity) Kinematická viskozita je poměr mezi dynamickou viskozitou a hustotou přii teplotě stanovení viskozity. Je měřítkem odporu kapaliny k toku v podmínkách tíže. Vyjadřuje se v jednotkách mm²/sec., měří se průtokem kapaliny stanovenou kapilárou.
2 Korozní napadení kovových materiálů Výchozím údajem pro stanovení rizika vzniku korozního napadení jsou údaje o výskytu a intenzitě klimatického namáhání v makroklimatické oblasti přepravy a/nebo skladování, díle mikroklima konkrétního prostředí (přepravní obal, sklad, apod.) a korozní agresivita tohoto prostředí. Klimatické namáhání skladovaných a/nebo přepravovaných výrobků je vyvoláno teplotou, relativní vlhkostí,
7
tlakem a prouděním vzduchu, plynným znečištěním, srážkami, kondenzací vlhkosti, aerosolem mořské vody, prachem, pískem, biologickými činitely, apod.. Pro posouzení vlivu korozního působení klimatických a jiných vlivů na poškození skladovaných a/nebo přepravovaných výrobků je nutné zahrnout také citlivost materiálů ke koroznímu napadení nebo jiným způsobům degradace. Rozsah a intenzita korozního napadení při skladování a/nebo přepravě je různá (Obrázek 1), ale i takové korozní napadení, které neovlivní funkčnost výrobku, je obvykle ze strany odběratele nepřijatelné. Citlivost polotovarů nebo konečných výrobků, pro které se obvykle řeší dočasná protikorozní ochrana, ke koroznímu napadení je obecně daná korozní odolností použitých kovů, resp. typem aplikované trvalé povrchové úpravy.
Obrázek 1 – Příklady korozního napadení kovových výrobků po přepravě ocelový povrch po přepravě ČR-Čína - baleno
ocelový povrch s povrchovou úpravou po přepravě ČR-Čína – baleno
U složitých, smontovaných výrobků se může citlivost na korozi zvýšit např. jeho konstrukčním řešením, které prodlužuje dobu trvání ovlhčení povrchu (vysoká hmotnost, členitý povrch, štěrbiny, dutiny, uzavřené vnitřní prostory, hygroskopické nekovové materiály, apod.). Další vliv má např. drsnost a čistota povrchu. Nejsložitější je stanovení citlivosti u složitých výrobků obsahujících celou řadu materiálů. Pro posouzení citlivosti takovéhoto výrobku je nutné vycházet z citlivosti materiálu nejvíce ovlivněného prostředím nebo z citlivosti materiálu zajišťujícího funkčnost výrobku. Citlivost materiálů výrobků ke koroznímu napadení zahrnuje vliv vody, vlhkosti vzduchu, teploty a změn teploty, znečištění ovzduší, apod.. Sluneční záření vyvolává přímý ohřev a tepelné změny v materiálech a může ve svém důsledku vést k degradaci některých materiálů, popř k znehodnocení prostředků dočasné protikorozní ochrany. Množství absorbovaného nebo odraženého tepla závisí především na drsnosti a zbarvení povrchu, který je ozářen. Podmínky pro vznik korozního napadení kovových výrobků (atmosférickou korozi) při přepravě a skladování obecně nastávají: - vznikem kondenzace a/nebo adsorpce jako důsledku teplotních změn spolu se zvýšenými hodnotami relativních vlhkostí (Obrázek 2), - ke kondenzace může docházet od hodnot relativních vlhkostí > 40% a pravděpodobnost kondenzace významně stoupá při relativních vlhkostech > 60%, - mořskou vodou nebo salinitou, - nečistotami nebo plyny ve vzduchu jako je SO2, soli, hygroskopický prach - všechny tyto látky podporují vznik korozního napadení, - hygroskopickými obalovými materiály se zvýšeným obsahem vody, - otisky prstů na kovových površích také podporují korozi, - zbytky výrobních prostředků použitých na čištění kovu (pájecí, mořící látky, atd.) nebo provozních médií (obráběcích a řezných kapalin, apod.).
8
Obrázek 2 – Vrstva vlhkosti na povrchu kovových materiálů a mechanismus atmosférické koroze oceli ve vrstvě elektrolytu
Ionty, které nejčastěji způsobují korozní napadení kovů, jsou chloridy, síranu, dusičnany a anionty nižších mastných kyselin (vyšší mastné kyseliny působí korozně na měď). Zdroje těchto anointů mohou být: − − −
ulpělé zbytky především obráběcích kapalin, provozních maziv z organických odmašťovacích prostředků, kontakt s materiály, které obsahují korozně agresivní soli, páry organických kyselin z materiálů, spolu se kterými jsou výrobky uloženy.
Pro posouzení působení klimatického a korozního namáhání daného atmosférického prostředí na korozi materiálů popř. povrchových úprav byla definována tzv. korozní agresita atmosféry. Korozní agresivita prostředí je klasifikována normou ČSN ISO 9223 Koroze kovů a slitin. Korozní agresivita atmosfér. Klasifikace. Podle ČSN ISO 9223 je korozní agresivita atmosfér klasifikována pěti stupni C1 - C5 (viz Tabulka 1). Tato klasifikace vychází z hodnot rozhodujících činitelů koroze v atmosférickém prostředí: znečištění SO2 a vzdušnou salinitou, a doba ovlhčení korodujících povrchů, 0 vyjádřená jako roční suma hodin s relativní vlhkostí nad 80% při teplotě vyšší než 0 C.
Tabulka 1 - Stupně korozní agresivity atmosféry (ČSN ISO 9223) Stupeň C1 C2 C3 C4 C5
Korozní agresivita velmi nízká nízká střední vysoká velmi vysoká
Koroze není souvislý proces, ale probíhá pouze v obdobích, kdy je povrch kovu ovlhčen. Základní podmínkou pro vznik a průběh atmosférické koroze je vytvoření vrstvičky vlhkosti na povrchu kovu (vrstva elektrolytu). Ke vzniku vrstvičky elektrolytu na povrchu kovu dochází kondenzací vzdušné vlhkosti, přestoupí-li obsah vlhkosti ve vzduchu tzv. kritickou vlhkost. Tato hodnota je značně ovlivňována plynným znečištěním atmosféry a povrchem korodujícího kovu - kritická vlhkost bude nejvyšší pro velmi hladké kovové povrchy ve zcela čistých atmosférách a s nárůstem znečištění, případně drsnosti povrchu bude klesat. V běžných atmosférách je za kritickou vlhkost považována 70% relativní vlhkost, ale tato hodnota se mění např. se znečištěním prostředí (při vyšším znečištění prostředí SO2 může být kritická již relativní vlhkost 40 %) a s kvalitou povrchu (pro hladké vyleštěné povrchy je kritická hodnota relativní vlhkosti cca 90 – 95 %). Pravděpodobnost vzniku kondezace na povrchu kovů lze určit z tzv. teplotně vlhkostního komplexu, tj. průběh teploty a relativní vlhkosti, rozsah a četnost změn, mechanizmus vzniku vrstvičky vlhkosti i při nižších úrovních relativní vlhkosti, charakter adsorbovaných a zkondenzovaných vrstev vody. Na pravděpodobnost vzniku kondenzace ukazuje rozdíl teploty vzduchu a teploty rosného bodu (t - td); čím menší je tato hodnota, tím větší je pravděpodobnost kondenzace. Aby nedocházelo ke kondenzaci vzdušné vlhkosti na kovových površích, měla by být teplota kovového povrchu minimálně 0 o 3 C vyšší než je teplota rosného bodu. Pro určení rosného bodu existují tabulky nebo diagramy, popř. jej lze změřit s pomocí „mokrého“ a „suchého“ teploměru.
9
Největší riziko kondenzace vlhkosti nastává u výrobků s vysokou hmotností (např. válce o hmotnosti až 10 t, apod.) zvláště při přepravě do tropických oblastí. Kondenzace nastává nejčastěji v denním období, kdy je ještě povrch výrobku chladnější než okolní vzduch, tj. v dopoledních hodinách (Tabulka 2).
Tabulka 2 – Podmínky kondenzace vodní páry na kovovém povrchu Teplota vzduchu (°°C) 20 25 30 35 40 45 50
Teplotní rozdíl mezi povrchem výrobku a okolním vzduchem 2°°C 3°°C 4°°C Relativní vlhkost, při které dochází ke kondezaci 88 83 77 89 84 78 89 84 79 90 85 80 90 85 81 90 86 81 91 86 82
Korozní agresivita atmosférického prostředí se zvyšuje s vyšší hodnotou teplotně-vlhkostního komplexu (zahrnující také dobu ovlhčení) a s vyššími hodnotami ostatních stimulátorů koroze - úroveň znečištění SO2 nebo vzdušnou salinitou. V Evropě je nyní na většině území koncentrace znečištění -3 SO2 velice nízká (> 10 µg.m ) a vliv na korozi je také velice nízký. Ale v jiných oblastech, např. v Číně -3 jsou průmyslové oblasti, kde je toto znečištění velmi vysoké (cca 100 µg.m ) a může ovlivnit rychlost a -2 rozsah koroze. V případě kontaminace povrchu kovu sírany v množství 0,7 mg.m dochází ke korozi již při relativní vlhkosti 55%. Hlavními zdroji salinity jsou mořské prostředí a posypové rozmrazovací prostředky. Koncentrace -3 chloridů v atmosférách se pohybuje od 0,1 do 200 µg.m , tyto hodnoty závisí na zeměpisné poloze -3 nebo zdrojích, ale v přímořských atmosférách mohou být v rozsahu 300 – 1500 µg.m . Vzdušná salinita je silně závislá na proměnném ovlivňování přenosu mořské soli do vnitrozemí, např. směrem a rychlostí větru, místní topografií, vzdáleností místa expozice od moře, atd. (Obrázek 3 a Tabulka 3). Extrémní znečištění chloridy je typické pro oblasti ovlivněné rozstřikem mořské vody, které se může vyskytnout v přístavech během překládky na palubu lodi. V případě kontaminace povrchu kovu -2 chloridy v množství 0,4 mg.m dochází ke korozi již při relativní vlhkosti 30%.
Obrázek 3 – Salinita (koncentrace chloridů) na území Evropy
10
Tabulka 3 – Salinita v závislosti na vzdálenosti od mořského pobřeží – příklad Vzdálenost od pobřeží 50 m 200 m 400 m 1300 m 40 km
Salinita 2 (mg NaCl/dm povrchu) 11,1 3,1 0,8 0,2 -
Rychlost koroze oceli (mm/rok) 0,95 0,38 0,06 0,04 0,05
Dalšími korozně agresivní sloučeninou je H2S, který se např. v oblastech Blízkého a Středního Východu vyskytuje v atmosférickém prostředí v relativně vysokých koncentracích (). Nejvíce korozně citlivé na toto znečištění jsou měď a její slitiny a stříbro, tedy materiály, které se vyskytují v eletronických a elektrotechnických součástkách a zařízeních. Při dočasné protikorozní ochraně lze předcházet koroznímu poškození uzavřením balených výrobků před působením agresivních korozních látek, např. použitím hermeticky uzavřených kontejnerů nebo beden, ochranných povlaků a filmů chemickou pasivací povrchu kovů, např. použitím kontaktních nebo vypařovacích korozních inhibitorů.
3 Podmínky při skladování a přepravě výrobků Řešení problematiky optimální ochrany kovových výrobků při skladování a přepravě znamená -
charakterizaci podmínek uložení při skladování a přepravě, podle kterých se volí další postup, diagnostiku změn způsobených prostředím při tomto uložení pro stanovení mezní přípustné hodnoty znehodnocení.
Způsoby uložení výrobků při skladování a přepravě se definují: -
způsob 1 - volné uložení – uložení na nekrytých místech, tj. volné skládky, otevřené dopravní prostředky (plošiny železničních vozů, nekryté nákladní automobily, paluby lodí, apod.),
-
způsob 2 - uložení pod přístřešky – uložení v krytých, ale jinak neuzavřených prostorech (nákladní automobily překryté plachtou),
-
způsob 3 - uložení v uzavřených prostorech bez úpravy prostředí – nevytápěné sklady, kontejnery, skříňové nákladní automobily, nákladové prostory lodí, apod.,
-
způsob 4 - uložení v uzavřených, klimatizovaných prostorech, tj. sklady s regulovaným kryptoklimatem, kontejnery s vysoušedly nebo vypařovacími inhibitory koroze, apod..
Pro stanovení rizika napadení kovových výrobků korozí v období přepravy a skladování jsou základním údajem informace o podmínkách prostředí, ve kterém jsou výrobky umístěny (klimatické podmínky, resp. korozní agresivita). U JIT (just-in-time) dodávek do finální výroby obvykle vyplývá nejvyšší riziko korozního poškození výrobku na straně dodavatele nebo logistické firmy.
3.1 Korozní agresivita vnitřních atmosfér Korozní agresivita vnitřních atmosfér (např. skladů) se odvozuje z korozní agresivity pro okolní vnější prostředí (viz Kapitola 2), provozních podmínek uvnitř a způsobu případné úpravy vnitřního prostředí (vytápění, kondicionování). V přístřeškových a zejména vnitřních atmosférách se koncentrace znečištění snižuje se zvyšujícím se stupněm krytí, tj. omezením průniku vnějšího prostředí. Korozní agresivitu technologicky znečištěných mikroklimat je třeba odvozovat s přihlédnutím ke specifickým vlivům, nejlépe na základě korozní zkoušky. Klasifikaci korozní agresivity vnitřních prostředí zavádí norma ČSN ISO 11844-1 až 3 Koroze kovů a slitin. Klasifikace - Klasifikace vnitřních atmosfér s nízkou korozní agresivitou, která zahrnuje stupně C1 – C2 dle ČSN ISO 9223 (Obrázek 4).
11
Obrázek 4 – Vztah mezi stupni korozní agresivity dle ČSN ISO 9223 a ČSN ISO 11844-1
ČSN ISO 11844-1
ČSN ISO 9223, resp. ČSN ISO 12944-2
Ke stanovení korozní agresivity skladu je nejpřesnější expozice standardních vzorků daných materiálů (ocel, zinek, měď) v několika místech skladu a jejich vyhodnocení v definovaných intervalech nebo expozice a vyhodnocení korozních senzorů. Vzhledem k časové náročnosti se spíše vychází z posouzení vlhkostně-teplotního komplexu a znečištění vnitřního prostředí. Norma ISO 11844-1 zavádí úrovně průměrných relativních vlhksotí a koncentrací plynných znečištění, která ovlivňují korozi kovů - aerosoly, oxid siřičitý, oxidy dusíku, plyny obsahující chlor a redukující síru, amoniak, ozon, organické látky. Podle ISO 11844 jsou v kategorií vnitřní korozivity definovány intervaly korozních rychlostí vybraných kovů (Tabulka 4). V mnoha případech je výskyt korozního napadení spíše estetickým defektem a životnost materiálu není nijak významně snížena.
Tabulka 4 - Korozní rychlost kovů v jednotlivých kategoriích korozní agresivity vnitřních prostředí Kategorie korozní agresivity IC 1 velmi nízká IC 2 nízká IC 3 střední IC 4 vysoká IC 5 velmi vysoká
2
Korozní rychlost rcorr (mg/m .rok) Uhlíková ocel Měď Zinek rcorr ≤ 70 rcorr ≤ 50 rcorr ≤ 50 70 < rcorr ≤ 1000 50 < rcorr ≤ 200 50 < rcorr ≤ 250 200 < rcorr ≤ 900 250 < rcorr ≤ 700 1 000 < rcorr ≤ 10 000 900 < rcorr ≤ 2 000 700 < rcorr ≤ 2 500 10 000 < rcorr ≤ 70 000 70 000 < rcorr ≤ 200 000 2 000 < rcorr ≤ 5 000 2 500 < rcorr ≤ 5 000
Výsledky zkoušek koroze kovů v podmínkách skladování (Tabulky 5 a 6) ukazují, že i při krátkodobém -2 uložení nechráněné oceli ve skladu s nízkým znečištění (koncentrace SO2 < 6,3 mg.m a depozici -2 -1 salinity < 3 mg.m r ) dochází během krátké doby k výraznému koroznímu napadení. -2
Tabulka 5 – Korozní úbytky oceli (g.m ) při uložení ve skladu s neupravovaným klimatem v mírné klimatické oblasti Doba expozice 10 týdnů 30 týdnů
sklad 20 50
12
Způsob uložení dřevěná bedna 2,7 6,3
Tabulka 6 – Korozní úbytky oceli při uložení ve skladech s různou ochrannou účinností Ochranná účinnost skladu vysoká velmi dobrá dobrá nízká velmi nízká
Celková doba ovlhčení -1 (h.r ) < 50 50 – 250 250 – 1000 1000 – 1800 > 1800
Korozní úbytky oceli -2 -1 (g.m .r ) < 1,6 1,6 – 7 7 – 12 12 – 20 20 - 28
3.2 Typy skladů Podmínky skladování jsou definovány typem skladu, jehož schopnost chránit kovové výrobky odpovídá technickým požadavkům (maximální přípustné hodnotě korozního napadení a požadované nebo předpokládané maximální době skladování) a klimatickým poměrům dané lokality. Základní typy skladů byly definovány (zrušená ČSN 03 8207): typ I – kryté sklady s regulovaným kryptoklimatem (IA) – regulace teploty, relativní vlhkosti, složení vzduchu, a sklady s kryptoklimatem ovlivňovaným vnějšími podmínkami (IB – nevytápěný sklad), typ II – přístřešky s omezeným vlivem atmosférických podmínek (ve venkovním prostředí s ochranou proti přímým atmosférickým srážkám a slunečnímu záření) typ III – volné úložiště (uložení ve venkovním prostředí bez ochrany), které představuje s ohledem na přímé působení všech klimatických činitelů (kondenzace, srážky, spad prašných nečistot, apod.) velmi výrazné riziko korozního napadení. Ochranná účinnost skladového objektu je daná skladovou technologií a technikou, konstrukčním řešení, stavebním uspořádáním, stavebním materiálem, umístěním v terénu, orientací k světovým stranám (vliv slunečního záření, proudění ovzduší, apod.) a charakterem skladovaných výrobků. V mnoha provozech jsou skladové prostory umístěny tak, že jsou propojeny s výrobními prostory a prostředí skladu je významně ovlivněno typem výroby (zvýšená vlhkost, znečištění, apod.). Pokud typ skladu neodpovídá svou ochrannou účinností technickým požadavkům (maximální přípustné hodnotě korozního napadení a požadovaná nebo předpokládaná maximální doba skladování) je nutné použít odpovídající způsob dočasné protikorozní ochrany nebo balení výrobků či zařízení. Na Obrázku 5 je uvedeno porovnání relativní vlhkosti v různých typech přístřešků a skladů v Praze v průběhu roku (Praha Běchovice, 1987). Z tohoto porovnání je zřejmé, že RV v intervalu nad 80% se nejčastěji vyskytovala v zděných skladech s otevřenou jednou stranou, a to častěji než na volném prostředí nebo pouze pod přístřešky. Ve vytápěném skladu se vlhkost v intervalu 61 - 80 % vyskytovala v období duben-říjen, tj. mimo topné období, vyšší hodnoty RV nebyly v tomto prostředí zjištěny. V tropické oblasti (Kuba) byla průměrná relativní vlhkost v uzavřeném, neprovětrávaném skladu cca 90%, ve skladu částečně provětrávaném (s okny) cca 80% a ve skladu vybaveném odvhlčovacím zařízením byla cca 75%. Porovnání obou lokalit ve vnějším a vnitřním prostředí je uvedeno na Obrázku 6. Lze doporučit, aby byly relativní vlhkost ve skladech maximálně na hodnotách 70%. V nevytápěných skladových budovách je vyšší průměrný tlak vodní páry než na volné atmosféře. Je to způsobeno vlivem kolísáním denních teplot, vysokou tepelnou kapacitou a kondenzacemi během chladnějších nočních období. Podmínky ve skladech nejsou z hlediska rozložení teplot a relativních vlhkostí obvykle homogenní a jsou výrazně ovlivněny prouděním vzduchu v místnosti (blízkost dveří, oken, ventilace, četnost používání skladu, počet pracovníků, skladování i jiných surovin či výrobků, atd.) (Obrázek 7). I u vytápěných skladů je nebezpečí vzniku kondenzace na povrchu kovových dílů při manipulaci s díly především v zimním období, kdy může být teplota kovových dílů odlišná od teploty vnitřního vzduchu, popř. může docházet k proudění chladného vnějšího vzduchu při provozu skladu. Pokud nejsou sklady vytápěné, je vhodné poměrně jednoduše stavební úpravou - vytvořením dvojitých dveří - zpomalit vliv rozdílů mezi vnějším a vnitřním prostředím při používání skladů (režim manipulace, otvírání skladů, atd.). Měřením bylo zjištěno, že doba ovlhčení kovových povrchů se ve -1 skladech může pohybovat od 50 do 1800 h.r . Korozní napadení dílů může být výrazně ovlivněno i 13
krátkodobým překročením definovaných parametrů skladu. Kritickým obdobím v ČR a obecně ve oblastech středního klimatického pásma je obvykle září-říjen, kdy za podmínek vysoké relativní 0 vlhkosti (deštivé dny) a výrazných rozdílů mezi denními a nočními teplotami (více než 10 C) může vzniknout korozní napadení např. již za týden.
Obrázek 5 – Četnost výskytu RV v daném intervalu, ČR, Praha
Obrázek 6 – Porovnání četnosti výskytu RV v daném intervalu v mírném a tropickém prostředí
14
Obrázek 7 – Příklady různých podmínek skladů (teplota, relativní vlhkost, rosný bod) a jejich časového průběhu
Udržováním konstantní, nízké atmosférické vlhkosti pomocí odvlhčování lze chránit kovové materiály před korozí v případě, že je materiál skladován ve skladovací hale. Pro odvlhčování existují dva principy – adsorpční a kondenzační. Hodnoty plynných znečištění ve skladech nejsou obvykle známy, ale znečištění lze měřit aktivními či pasivními vzorkovači. Existují různé typy vzorkovačů a různé metody stanovení jednotlivých složek znečištění, které je možno pro tyto účely použít. Pro představu o úrovni znečištění vnějších a vnitřních prostředí jsou v Tabulce 5 uvedeny koncentrace nejdůležitějších složek znečištění v různých typech prostředí. Průměrná roční koncentrace SO2 na 80% území ČR se v současné době pohybuje od 10 -3 do 15 µg.m . Průměrné roční koncentrace NO2 v ovzduší se na většině území ČR pohybují kolem 30 -3 µg.m . Zdrojem NO2 je především doprava a v blízkosti významných dopravních tras (dálnice) mohou průměrné roční koncentrace NO2 dosahovat i dvojnásobných hodnot. Zdrojem NH3 jsou především zemědělské provozy (kravín, drůbežárny, atd.). V případě, že v okolí skladu není přímý zdroj plynných ani prašných znečištění (kotelna, spalovna, výrobní provozy, atd.), lze považovat korozní agresivitu lokality na stupni C3. Korozní agresivita skladu je pak obvykle na stupni C2.
Tabulka 5 - Intervaly vnějších a vnitřních koncentrací nejdůležitějších složek znečištění v různých typech prostředí Koncentrace (µ µm.m ) -3
Znečištění Vnější SO2
venkovské: městské: průmyslové: venkovské: městské: normální: provozní:
NO2 H2S
Cl2 Cl
běžně nízké koncentrace: 0,1 provozy do 20 0,1 - 200
-
NH3, NH4 saze
2 - 15 10 - 100 50 - 250 2 - 20 20 - 150 1 - 3 20 - 250
+
běžně nízké koncentrace: 20 v blízkosti zdrojů do 3000 venkovské: 5 městské a průmyslové: do 75
Vnitřní nevýrobní: o 30-50% nižší než vnější výrobní: do 2000 pouze minimální rozdíly mezi vnějšími a vnitřními koncentracemi s výjimkou v blízkosti zdrojů žádné snížení ve vnitřních prostředích, někdy úroveň vnitřních koncentrací vyšší než ve vnějších ve většině případů nízké koncentrace ovlivněné dobou transportu od zdroje obvykle nižší úroveň než ve vnějších prostředích, snížení závislé na proudění a systému filtrace žádné snížení ve vnitřních prostředích nevýrobní: velké snížení oproti vnější koncentraci, výrobní: do 200
Depozice prašných spadů může podle jejich chemického složení výrazně ovlivnit korozi kovových povrchů. Významný je obsah korozně aktivních ionogenních látek, hygroskopičnost a rozpustnost složek, poměr rozpustných a nerozpustných podílů, velikost a počet částic, charakter inertních podílů a další fyzikálně-chemické vlastnosti depozitů. Působení prašných depozic se projeví na korozi kovů až při relativní vlhkosti prostředí nad 95%. Nejcitlivějším materiálem je uhlíková ocel; zinek ani měď nejsou příliš citlivé na působení prašných depozic. Obecně lze konstatovat, že úroveň znečištění
15
ovzduší prašnými částicemi (sledované jako SPM celkový prach nebo nověji jako PM10 koncentrace částic o průměru menším než 10 µm) je dlouhodobě na celém území ČR velmi vysoká. Korozní chování skladovaných materiálů ovlivní kromě korozní agresivity skladu i předcházející manipulace a výrobní operace (zbytky pracovních medií na povrchu kovu). Norma ČSN EN ISO 4543 Kovové a jiné anorganické povlaky. Všeobecné zásady pro korozní zkoušky v podmínkách skladování doporučuje postup krátkodobých i dlouhodobých zkoušek korozního působení skladového prostoru na kovové materiály a anorganické povlaky včetně možnosti zkoušení ochranného působení balení. Ve skladových prostorech se sledují základní environmentální parametry. Pro podmínky skladování různých výrobků od jednoduchých hutních polotovarů až po složité elektrotechnické výrobky byla vypracována řada oborových technických norem či předpisů. Stále platné jsou např.: -
ČSN 77 0100 Ochranné balení strojírenských výrobků. Všeobecná ustanovení ČSN 77 0111 Obalové prostředky a bariérové systémy pro ochranné balení strojírenských výrobků ČSN 11 9002 Hydrostatické a pneumostatické mechanizmy a mazacie systémy. Označovanie, balenie, doprava a skladovanie
Řada norem, které se týkaly všeobecných požadavků na výrobky a zahrnovaly i požadavky na balení a skladování, byla nahrazena, např.: -
-
ČSN 18 0091 byla nahrazena ČSN EN 60654-1 Měřicí a řídicí zařízení průmyslových procesů Provozní podmínky. Část 1: Klimatické podmínky ČSN 35 0005 byla nahrazena ČSN EN 60034-1 Točivé elektrické stroje - Část 1: Jmenovité údaje a vlastnosti ČSN 35 6513 byla nahrazena ČSN EN 60359 Elektrická a elektronická měřicí zařízení Vyjadřování vlastností
Pro elektrotechnické výrobky, např. elektromotory, kde je jedním z parametrů funkčnosti vodivost specifických povrchů, uvádí norma ČSN EN 60721-1 Klasifikace podmínek prostředí. Část 1: Parametry prostředí a jejich stupně přísnosti přehled parametrů prostředí a omezený počet jejich stupňů přísnosti v rozsahu podmínek, se kterými se elektrotechnické výrobky setkají při jejich přepravě, skladování, instalaci a použití. Charakterizace prostředí na základě této normy se vztahuje k vnějšímu atmosférickému prostředí a neuvažuje žádné vlivy znečištění prostředí a tedy jí nelze použít k posouzení korozního chování kovů. Dále pro elektrotechnická zařízení platí normy ČSN EN 60721-2-3 Klasifikace podmínek prostředí. Část 2 Klasifikace skupin parametrů prostředí a jejich stupňů přísnosti. Přeprava a Část 3: Klasifikace skupin parametrů prostředí a jejich stupňů přísnosti. Skladování, která definuje třídy klimatických podmínek, biologických podmínek, chemicky aktivních látek, mechanicky aktivních látek a mechanických podmínek vyskytujících se při přepravě a skladování. Norma ČSN 33 2000-3 Elektrotechnické předpisy. Elektrická zařízení. Část 3: Stanovení základních charakteristik (eqv. IEC 364-3:1993) definuje prostředí pro používání elektrických zařízení a přístrojů a především jejich elektrických obvodů a součástek. Podle této normy jsou uvažovány všechny možné vnější vlivy prostředí, které mohou působit na elektrická zařízení: A vnější činitelé prostředí B využití C konstrukce budovy Z nich lze ve vztahu k hodnocení koroze matriálů uvažovat vlivy vlhkosti (AB) a koroze (AF) podle Přílohy A této normy. Norma definuje atmosférické podmínky v okolí elektrického zařízení a možné korozní působení prostředí do několika tříd.
16
3.3 Podmínky při přepravě Při exportu výrobků je nutné stanovit tzv. přepravní řetězec, ve kterém se poté stanoví mechanické a klimatické namáhání přepravního balení. Nejnáročnějšími přepravními řetězci jsou řetězce kombinované, zejména mezikontinentální námořní. Pro určení rizika mechanického namáhání lze využít doporučení uvedených v normě ČSN 77 0910 Mechanické namáhání přepravního balení v přepravních řetezcích. Obecně lze konstatovat, že riziko mechanického namáhání přepravního obalu se zvyšuje s počtem manipulací (překládek). Typy mechanického namáhání vznikající v průběhu přepravy jsou: -
rázy (volný pád, horizontální rázy), tlaky (stohování, lokální stlačení), opakované otřesy a vibrace.
Mechanické namáhání vyjádřené pro určitý přepravní řetězec slouží jako podklad pro výběr a a navrhování ochranného balení. Citlivost výrobků k mechanickému namáhání se zvyšuje se zvyšující se členitostí a s výskytem pohyblivých součástí. Pro stanovení tohoto namáhání pro citlivé výrobky mohou být do přepravního balení vloženy indikátory nesprávné manipulace, které prokáží všechna nadměrná mechanická namáhání otřesy, rázy a naklonění – ještě před otevřením obalu (Obrázek 8). Např. indikátory DROP-TELL monitorují přetížení od 25 do 200 G.
Obrázek 8 – Příklad indikátoru nesprávné manupulace při přepravě
indikátor naklopení
indikátor otřesu
Při přepravě výrobků a zařízení do jiných klimatických oblastí (tropických, arktických, zámořská doprava) se musí vybrat konzervační prostředek či obalový materiál určený pro protikorozní ochranu v nejvíce korozně náročném prostředí během celé přepravy. Při lodní přepravě se k riziku klimatického namáhání, vyplývajícího z klimatické charakteristiky oblastí, kterými prochází přepravní trasa, přidružují ještě další specifická rizika. Především je to zvýšená vlhkost vzduchu, přímé působení vody stříkající na nezakryté paluby a agresivní působení mořského aerosolu a spad chloridů. Vliv chloridů je třeba brát v úvahu vždy, jde-li o přepravu po moři nebo skladování v bezprostředním přímoří, i když je trvání tohoto intervalu vzhledem k ostatním etapám přepravy krátké. V ČSN IEC 60721-2-1 Klasifikace podmínek prostředí. Část 2: Podmínky vyskytující se v přírodě. Teplota a vlhkost vzduchu. jsou uvedeny extrémní hodnoty teploty a vlhkosti vzduchu vyskytující se v přírodě (Tabulka 6). Norma obsahuje i mapy základních klimatických oblastí a v Příloze velmi podrobné údaje z jednotlivých lokalit (Obrázky 9 a 10). Přechod od jednoho typu klimatu k druhému není ostrý. Kromě toho existují velké oblasti, kde jsou překročeny mezní hodnoty pro jeden typ klimatu a skutečný stav lze popsat kombinací dvou typů klimatu.
17
Tabulka 6 - Extrémní hodnoty teploty a vlhkosti vzduchu pro klimatická pásma Nejvyšší teplota při RV ≥ 95 % o o o C C C Střední hodnoty ročních extrémů denních průměrů Velmi studené EC -55 +26 +18 Studené C -45 +25 +13 Chladné CT -29 +29 +18 Mírné WT -15 +30 +20 Teplé suché WDr -10 +35 +23 Horké suché MWDt 0 +35 +24 Velmi horké suché EWDr +8 +43 +26 Horké vlhké WDa +12 +35 +28 Horké vlhké vyrovnané WDaE +17 +33 +31 Střední hodnoty ročních extrémů naměřených hodnot Velmi studené EC -65 +32 +20 Studené C -50 +32 +20 Chladné CT -33 +34 +23 Mírné WT -20 +35 +25 Teplé suché WDr -20 +40 +27 Horké suché MWDt -5 +40 +27 Velmi horké suché EWDr +3 +55 +28 Horké vlhké WDa +5 +40 +31 Horké vlhké vyrovnané WDaE +13 +35 +33 Absolutní extrémy naměřených hodnot Velmi studené EC -75 +40 +24 Studené C -60 +40 +27 Chladné CT -45 +40 +28 Mírné WT -30 +40 +28 Teplé suché WDr -30 +45 +30 Horké suché MWDt -15 +45 +31 Velmi horké suché EWDr -10 +60 +31 Horké vlhké WDa 0 +45 +35 Horké vlhké vyrovnané WDaE +4 +40 +37 Typ klimatu
Nejnižší teplota
Obrázek 9 – Základní klimatické oblasti
18
Nejvyšší teplota
Nejvyšší absolutní vlhkost 3 g/m 14 12 15 17 20 22 24 27 30 17 18 20 22 24 25 27 30 36 20 22 25 25 27 30 36 36 40
Obrázek 10 - Klimatické oblasti dle ČSN EN 60721-2-1 (ČSN IEC 721-2-1)
19
Příklad: Dočasná protikorozní ochrana a balení strojírenského výrobku se směsným materiálovým složením z ČR do Portlandu, USA, je navrhována na dobu přepravy, tj. cca 4 týdny. Ve smyslu ČSN IEC 721-2-1 je Portland zařazen do klimatické oblasti mírného typu. Trasa námořní přepravy je pravděpodobně přes Karibskou oblast a panamský průplav. Část trasy je tedy zařazena do klimatické oblasti typu WDaE - horké, vlhké, vyrovnané. I relativně krátká doba přepravy touto oblastí (plavba panamským průplavem trvá cca 9 hod) představuje vysoké korozní namáhání, které může vést k výraznému poškození nechráněných dílů. Podle ČSN 77 0930 je definována jako typová klimatická oblast 14b) a typový přepravní řetězec ZŘ 1/14b). V tomto přepravní řetězci je riziko namáhání vlhkým teplem charakterizováno 36°C a 87% RV i při uložení v uzavřených skladech bez řízeného klimatu. Také riziko působení stříkající vody a mořské mlhy je vyjádřeno jako střední až vysoké.
Rizika vybraných druhů klimatického namáhání působícího na přepravní balení v přepravních řetězcích jsou definována v ČSN 77 0930 Klimatické namáhání přepravního balení v přepravních řetězcích. Přepravní řetězce se charakterizují klimatickými podmínkami základních oblastí: -
výchozí oblast, zahrnující uložení výrobků ve skladu před zahájením přepravy, oblast hlavní přepravy, cílové oblasti, zahrnující i následné skladování.
Norma dále uvádí typové klimatické charakteristiky přepravních řetězců pro přepravu z ČR do jednotlivých klimatických oblastí a pro jednotlivé druhy přepravy – pozemní (automobilová, vlaková) a lodní. Klimatické namáhání dané podmínkami základních oblastí se při lodní přepravě zvyšuje o specifické namáhání – např. přímé působení vody stříkající do nekrytých nákladových prostor a paluby, krytoklima lodních prostorů pod čarou ponoru je ovlivněno teplotou vody, apod. (Tabulka 7).
Tabulka 7 – Charakteristiky mikro- a makroklimatu při námořní přepravě v tropických oblastech Místo měření ovzduší
Teplota (°°C) maximální minimální 36 31 ± 3
Relativní vlhkost (%) maximální minimální průměrná 12 ≥ 100
mořská voda povrch paluby prostor nad vrchní vrstvou nákladu v podpalubí
34 75
31 ± 2 67 ± 6
52
43 ± 5
≥ 100
19
střed nákladu v podpalubí
40
32 ± 4
≥ 100
33
prostor pod nákladem
38
32 ± 4
≥ 100
37
66 – 84
námořní přeprava ze severní Evropy do Rudého moře (75 dní, srpen – listopad) ovzduší prostor nad vrchní vrstvou nákladu v podpalubí střed nákladu v podpalubí prostor pod nákladem
35
2,0
100
46
73
40 41 24
14,5
95
56
43 72 62
námořní přeprava z Hamburku do Indonésie (30 dní, říjen – listopad) ovzduší mořská voda povrch paluby prostor nad vrchní vrstvou nákladu v podpalubí střed nákladu v podpalubí prostor pod nákladem
30 31 70
-12 -1 -10
98
32
70
44 30 30
-5 0 28
91 83 83
32 42 37
71 72 66
V literatuře jsou uvedeny příklady, kdy byl maximální denní rozdíl teplot 46°C (paluba lodi v indonézském přístavu) nebo 16°C (prostor nad vrchní vrstovou nákladu). Nejčetnější denní rozdíly teploty vnějšího ovzduší při přepravě do tropických klimatických oblastí jsou mezi 2,5 až 5,0°C a v horním skladišťním prostoru lodí jsou tyto denní rozdíly od 5,0 do 12,5°C.
20
Riziko vzniku korozního napadení kovových materiálů je v normě ČSN 77 0930 posuzováno na základě teplotně-vlhkostního komplexu a možnosti orosení povrchu, případné znečištění ovzduší není zahrnuto. Při přepravě výrobků a zařízení, zvláště do jiných klimatických oblastí (tropických, arktických, zámořská doprava) se musí vybrat konzervační prostředek a obalový materiál určený pro protikorozní ochranu v nejvíce korozně náročném prostředí během celé přepravy. Po vyložení z lodi se výrobky resp. přepravní obaly velmi často skladují na volných složištích. V případě letecké přepravy je nutné posoudit především klimatické charakteristiky cílové oblasti – korozní agresivitu lokality a typ skladu (viz 2, 3.1 a 3.2).
3.4 Přepravní balení Přepravní (primární) balení, které je nezbytnou součástí celkové ochrany výrobků především při přepravě do zahraničí, chrání výrobek nebo jeho ochranný povlak proti mechanickému poškození při manipulaci a podle svého uspořádání poskytuje i částečně bariérovou ochranu proti klimatickým vlivům, která značně zvyšuje účinnost celého ochranného systému. Hlavními bariérovými materiály jsou ocelový plech, hliníková fólie, plastové fólie, zušlechtěné a vrstvené papíry, kartony a lepenky. Ocelové plechy a hliníková folie vytvářejí při hermetickém spojení prakticky nepropustné obaly. Primární obalový materiál může ovlivnit způsob dočasné ochrany. Správně konstruovaný obal plní všechny logistické funkce současně při minimálních nákladech: − − − − − −
uzavření výrobku, ochrana výrobku, rozdělení, sjednocení velikostí, vhodnost pro spotřebitele, komunikace (potisk, etikety, RFDI).
Přepravní obal může být doplněn fixačními a/nebo bariérovými systémy. Pro výběr přepravních obalů a fixačních systémů určených k ochraně výrobků proti vlivům mechanického a klimatického namáhání lze využít doporučení uvedená v ČSN 77 0105 Přepravní obaly a fixační systémy pro ochranné balení. Přepravní obaly jsou v normě rozděleny podle kontrukčních typů, které jsou dále rozděleny podle materiálu, z nichž jsou přepravní obaly zhotoveny (např. bedny ⇒ dřevené, lepenkové bedny, apod.). V tabulce 8 této normy jsou charakterizivány používané fixační materiály a jejich základní vlastnosti včetně jejich korozivního vlivu na železné kovy. Nejvyšší korozivní působení lze předpokládat u takových materiálů jako je překližka a dřevovláknitá lisovaná deska. Při návrhu přepravního balení je nutno vzít v úvahu několik faktorů: -
citlivost materiálu, typ přepravy a s ním spojená mechanická rizika, jako jsou nárazy a otřesy (např. zrušená ČSN 77 0102), dobu přepravy, po kterou není možno řídit ani kontrolovat vlivy působící na výrobky, trasu přepravy, která svými klimatickými stresy může způsobit nenávratné škody (např. zrušená ČSN 77 0103), případné další skladování v místě určení bez rozbalení zásilky.
Teprve po znalosti těchto podmínek lze přistoupit k výběru konkrétního typu balení. V opačné situaci, kdy je nutno vycházet z ceny, se může stát (a velmi často se stává), že dodavatel, který ušetřil na obalovém systému, ztratí při reklamaci desítky procent z ceny výrobku a navíc zaplatí náklady na několikanásobnou přepravu. Rozměry přepravních obalů lze volit podle doporučení uvedených v normě ČSN ISO 3676 Balení. Velikost manipulačních jednotek. Rozměry, kde jsou uvedeny modulové systémy a půdorysné rozměry manipulačních jednotek vhodných pro distribuci, které zahrnují všechny činnosti spojené s pohybem výrobků z místa jejich původu do místa určení. V případech, že nelze použít doporučení uvedená v této normě, se volí rozměry přepravního obalu tak, aby odpovídaly velikosti a tvaru vstupních otvorů dopravních prostředků a skladů. Vnitřní prostor obalu má být co nejmenší, musí však
21
umožňovat snadné uložení výrobku a jeho fixaci. Přepravní obaly musí být dostatečně odolné proti účinkům klimatických a biologických vlivů při přepravě a musí zamezit přímé pronikání srážek do vnitřního prostoru. Nepřípustná je přítomnost korozivně působící materiálů. Z hlediska ochranného působení přepravních obalů se dělí na: -
neutěsněné bariérové systémy, utěsněné, vodotěsné bariérové systémy, utěsněné bariérové systémy, se sníženou propustností pro plyny a páry, utěsněné bariérové systémy s upraveným kryptoklimatem (vysoušedla, vypařovací inhibitory koroze), hermetické bariérové systémy s neupraveným kryptoklimatem, hermetické bariérové systémy s upraveným kryptoklimatem (vysoušedla, vypařovací inhibitory koroze, vakuum, inertní plyn).
3.4.1 Dřevo Jedná se o nejtradičnější materiál pro transportní balení, široce dostupný, jednoduše zpracovatelný běžně dostupnými technickými prostředky, obnovitelný, dále použitelný (nový požadavek na recyklaci dřeva z obalů). Hlavními typy přeptavních obalů jsou bedny, latění a bednění. Dřevěné bedny se používají nejčastěji pro výrobky do hmotnosti 120 kg; pro výrobky o hmotnosti do 500 kg se používají bedny se speciální konstrukcí dna. Do latění se balí lehčí výrobky odolné proti koroznímu napadení nebo s dostatečným ochranným balení a/nebo konzervací. Konstrukce latění je řešena individuálně a šířka spáry se pohybuje od několika mm až k několikanásobné šířce přířezu. Trend směřuje k využití biologicky nižší kvality řeziva a k výrobě aglomerovaných materiálů.
Obrázek 11 – Dřevěné přepravní obaly
Hlavní nevýhodou dřeva je, že se jedná o biologický materiál, který aktivně reaguje na teplotu a vlhkost vně i uvnitř obalu a je v přirozeném stavu nehomogenní. Podmínky v dřevěné bedně jsou méně předpovídatelné než ve volné atmosféře. Řezivo použité jako přepravní obal smí obsahovat pouze 20% vlhkosti. Tento obsah vody je ale v rovnováze s relativní vlhkostí okolního prostředí. Dřevo absorbuje vodu/vlhkost dokonce i v běžném prostředí (Tabulka 8).
Tabulka 8 – Rovnovážná vlhkost dřeva (orientační hodnoty) Relativní vlhkost vzduchu (%) 95 90 85 80 75 70 65 60
-20°°C 28 25 23 21 19 17 15 14
-10°°C 27 24 22 20 18 16 14 13
Vlhkost dřeva (%) při teplotě vzduchu 0°°C 10°°C 20°°C 30°°C 27 27 26 26 24 23 23 22 21 21 20 19 19 18 17 16 17 16 15 15 15 15 14 13 14 13 13 12 13 12 12 11
22
40°°C 25 21 18 16 14 13 11 10
V přírodním dřevě jsou obsaženy vysoké koncentrace těkavých organických sloučenin (formaldehyd, kyselina mravenčí, kyselina octová atd.). Množství octanů se pohybuje od 1 do 5 hmot. % suchého dřeva a je vyšší pro tzv. tvrdá dřeva (bříza, buk, dub). Pokud je kov nebo kovové části umístěn přímo na povrch dřeva nebo blízko něj, přijde tento povrch do styku s vlhkostí a/nebo kyselými látkami, které okamžitě způsobí korozi. Nejcitlivější ke korozi způsobenou těmito látkami je kadmium, zinek, a oceli. Dodatečný obalový materiál umístěný mezi kov a hygroskopický materiál, jako je dřevo, zabraňuje korozi v bodech kontaktu. Pro ochranu přes srážkami a slunečním zářením se doporučuje překrytí dřevěných beden např. plachtou z nepropustného materiálu v bílém odstínu. Rizika korozního napadení kovů při přepravě v dřevěných bednách a účinnost jednotlivých protikorozních opatření jsou obecně uvedena v Tabulkách 9 a 10. Velmi agresivní klima uvnitř obalu mohou vytvořit přepravní obaly z velkoplošných materiálů (např. překližek lepených fenolformaldehydovými lepidly) uvolňováním těkavých organických látek. Jestliže tyto páry mohou volně odtěkat do okolního prostředí, nezpůsobují žádné korozní problémy. Také některé fungicidní a impregnační prostředky na dřevo mohou působit korozivně – výrobky je nutné chránit vnitřním balením.
Tabulka 9 – Rizika korozního napadení kovů při přepravě v dřevěných bednách Podmínky skladování Doba skladování
Podmínky skladování
Skladované kovy
Korozivnost dřeva (typ dřeva)
Riziko korozního napadení nízké střední vysoké X X X
≥ 1 mě síc 1 – 5 měsíců ≥ 6 mě síců vnitřní, mírné klima vnější, mírné klima vnitřní, tropické klima vnější, tropické klima kadmium, oceli, zinek měď , hliník a jejich slitiny, nikl korozivzdorné oceli, chrom, stříbro, cín vysoká střední, nevysušené dřevo střední, vysušené dřevo
X X X X X X X X X X
Tabulka 10 – Účinnost protikorozních opatření při přepravě v dřevěných bednách Protikorozní opatření nízká X
dočasná ochrana kovů, tenká dočasná ochrana kovů, silná nátěrové systémy na kovech prodyšný obal použití vysoušedel vyložení nebo nátěr dřevěné bedny provětrávání, dostatečné provětrávání, nedostatečné
Účinnost opatření střední vysoká X X
X X X X X
Pro používání dřevěných přepravních obalů platí mezinárodní standard FAO ISPM No.15 Guideline for regulating wood packaging material in international trade, který stanovuje fytokaranténní podmínky dovozu dřevěného obalového materiálu původem z České republiky z hlediska ochrany před šířením karanténních škodlivých organismů a vývoz tohoto materiálu do zahraničí. V podmínkách ČR se provádí pouze tepelné ošetření v sušárnách dřeva. Dřevěné obaly určených k vývozu musí být označeny: - mezinárodním symbolem, - dvoupísmenným ISO kódem státu, za nímž následuje evidenční číslo přidělené SRS schválené provozovně, která označený materiál ošetřila,
23
- zkratkou pro použití schválené metody, tj. HT (= Hot Treatment). Je-li požadováno a provedeno odkornění, mohou být za zkratku schválené metody uvedena písmena DB (= Debarked). Označování musí být čitelné, stálé, nepřenosné a umístěné na viditelném místě, nejlépe na dvou protilehlých stranách příslušného předmětu, který je označován. Užívání červené nebo oranžové barvy je nutno vyloučit, neboť tyto barvy jsou používány k označování nebezpečného zboží. Recyklovaný, znovu zpracovaný nebo opravovaný dřevěný obalový materiál musí být znovu certifikován a znovu označen. Případné nově přidané dřevěné součásti takového materiálu musejí být rovněž požadovaným způsobem ošetřeny. Za provádění kontrol je odpovědná Státní rostlinolékařská správa („SRS“), Praha, resp. Oddělení mechanizačních prostředků, Brno. SRS aktualizuje seznam evidovaných provozoven ve Věstníku Ministerstva zemědělství a na internetových stránkách (http://www.srscr.cz/).
3.4.2 Papír a lepenka V přepravním balení mají tyto materiály dvě funkce - vytvářejí primární obal a/nebo proložky a vytvářejí primární obal a aktivní ochranu proti korozi (antikorozní papíry).
-
mimořádná variabilita konstrukcí obalu, dobře zpracované standardy (FEFCO), možnost jednoduchého potisku, spojování lepením nebo sponami, všeobecně dostupné technologie recyklace, aktivně reagují na okolní prostředí, vedou teplo, absorbují vzdušnou vlhkost, absorbují kapalnou vodu.
Běžný papír je vyráběn z buničiny (dřevní vlákniny) sulfátovým procesem, kde je k rozvláknění dřevní hmoty používána směs hydroxidu a sulfanu sodného. Při bělícím procesu úpravy hmoty se používají dioxid chlóru, kyslík, ozón, peroxid vodíku a kyselina peroctová. Pro balení se používá řada typů papírů s velmi odlišnými vlastnostmi. Hlavním materiálem pro skupinové balení a přepravní boxy jsou lepenky. Lepenkové bedny/krabice se -2 vyrábějí z vlnité lepenky v plošných hmotnostech od 600 do 1200 g.m nebo z bednové lepenky -2 v plošných hmotnostech od 1000 do 2000 g.m a jsou vhodné pro balení drobných kusových výrobků přebalených nebo volně ložených. Odolnost lepenkových obalů proti mechanickému namáhání ovlivňuje vedle konstrukce obalu i materiál (vlnité tří – až sedmivrstvé lepenky). Vývoj je věnován zlepšení mechanických vlastností papírových materiálů. Papír je navlhavý materiál – již od 20% relativní vlhkosti dochází k adsorpci vody a při vyšší než 60% relativní vlhkosti dochází ke kondenzaci vodní páry v kapilární struktuře papíru. Při zvýšené vlhkosti dochází k silnějšímu působení chemických látek obsažených v obalovém papíru. Také vlnité lepenky absorbují určité množství vzdušné vlhkosti. V prostředí s relativní vlhkostí nad 90% ztrácejí vlnité lepenky (s vyjímkou speciálně upravených) až polovinu svých mechanických vlastností, zejména vzpěrovou pevnost, a pod zatížením se bortí. Krepovaný papír se vyrábí z jednostranně hlazeného sulfátového papíru. Gačovaný papír sulfátový -1 neutrální s maximální měrnou elektrickou vodivostí 30 mS.m zajišťuje ochranu vrstvy konzervačního prostředku. Papíry zušlechtěné gačem, parafínem, asfaltem a mikrokrystalickým voskem nemají dostatečné bariérové vlastnosti proti pronikání par agresivních organických sloučenin, např. kyseliny octové ze dřeva, které mohou vyvolat korozní napadení oceli a/nebo zinku. 3.4.3 Kovové materiály V přepravním balení se používají kontejnery a klecové palety. Přepravní obaly mají dlouhou životnost, relativně jednoduchou údržbu, opakované využití a lze je recyklovat. Nejvýhodou je vysoká hmotnost, kterou lze snížit využitím lehkých kovů (hliník), kombinací kovové nosné konstrukce s výplněmi z lehčích materiálů, apod.. V otevřených kontejnerech je mikroklima dané především vnějšími podmínkami; tyto kontejnery zajišťují jen malou ochranu přepravovaným výrobkům (Obrázek 12). V případě, že k uložení výrobků do kontejnerů dochází za vlhkého počasí (sněžení, déšť), může být kontejneru uzavřena dodatečná
24
vlhkost. Postřik mořské vody nebo dešťové srážky mohou proniknout do poškozených kontejnerů. Další údaje jsou uvedeny v Kapitole 3.5.
Obrázek 12 – Otevřené kovové obaly
Ocelové plechy (obvykle o tloušťce 0,2 mm) a hliníkové folie (obvykle o tloušťce 0,10 µm) vytvářejí při hermetickém spojení prakticky nepropustné obaly. Ocelové plechy se používají i jako přepravní balení chránící před mechanickým poškozením povrch výrobku i např. nanesenou vrstvu konzervačního prostředku (Obrázek 13). V některých případech nejsou plechy spojeny.
Obrázek 13 – Použití ocelových plechů jako balení
Mezi kovové obaly lze zahrnout i laminované fólie - vícevrstvé, dokonale svařitelné bariérové PET/AL/PE fólie s hliníkovou mezivrstvou o tloušťce cca 12 µm, které chrání - proti klimatickým vlivům, protože mají ze všech známých fóliových materiálů nejnižší propustnost pro vodu, vodní páru a kyslík, - proti agresivním plynům a aerosolům, pro které jsou nepropustné, - proti UV záření, olejům, tukům, kyselinám a zásadám, kterým dobře odolávají, - proti mikrobiálnímu napadení. Tyto fólie se vyrábějí s různými komerčními názvy např. Vacumetic, Quadruplex, Vacupak nebo Alfopac. Detailnější údaje o vlastnostech těchto fólií jsou uvedeny v Kapitole 5.
3.4.4 Plastové materiály V současné době se jedná o nejuniverzálnější materiál využitelný v přepravním balení. Obalové materiály jsou lehké, dobře opracovatelné, recyklovatelné, mohou plnit řadu funkcí, lze je opakovaně využití, obvykle se dají dobře čistit i udržovat, nereaguje s okolním prostředím, atd.. Polymerní fólie různého složení (polyetylén, polypropylén, polystyrén, PVC, apod.) se používají pro výroby celé řady pomocných obalových materiálů, fixačních materiiálů i jako přepravní obaly, např.:
-
plošné materiály - komůrkový polypropylén – převládající materiál v konstrukci boxů
25
-
tvarové výlisky - palety, boxy, víka
Tyto přepravní obaly zajišťují především ochranu výrobků proti mechanickému poškození. Proti klimatickému poškození chrání jen omezeně. Specifickým typem obalového materiálu jsou polymerní fólie – PE, PP a PVC tloušťek od 50 do 200 µm. K nejrozšířenějším polymerům používaným pro obalovové materiály je polyetylen (PE). Z hlediska struktury mohou být rozvětvené nebo lineární, resp. bublinové. Z lineárních polymerů je rozšířené používání vysokohustotního polyetylénu HDPE, který má dobré bariérové vlastnosti proti vlhkosti. Schopnost polymerní fólie propouštět plyn závisí na hustotě uspořádání molekul a na jejich ohebnosti. Proto jsou polymery s lineární strukturou bez polárních skupin propustnější než vysokomolekulární látky s trojrozměrnou strukturou nebo polymery, které mají v řetězci polární skupinu. Zvětšení ohebnosti řetězce přídavkem změkčovadla nebo zvýšením teploty, má za následek zvýšení propustnosti. Bublinové fólie zajišťují dobrou ochranu proti mechanickému namáhání a současně I fixaci výrobků v přepravních obalech. Pro svařování polymerních fólií je výhodnější pozvolný průběh tavení a tomuto požadavku vyhovují plasty s amorfnějším charakterem (např. rozvětvený polyetylén). Speciálními typy fólií, které zajišťují i protikorozní ochranu jsou fólie s vypařovacími inhibitory koroze. Detailnější údaje o vlastnostech těchto fólií jsou uvedeny v Kapitole 5. Z velmi lehké PE pěny se vyrábějí technické pěny tloušťek od 20 do 100 mm, které chrání výrobky před nárazy a vibracemi. Lehké polypropylénové desky se skládají ze tří vrstev. K prostřednímu, 3 D tvarovanému jádru, jsou nalaminovány dvě krycí hladké desky. Prostřední vrstva má strukturu malých „kloboučků“ s dutinkami, které jsou hermeticky uzavřeny oběma vrchními vrstvami. PP deska je 3 D struktura s uzavřenými dutinami, která jí dává její základní vlastnosti: nízkou hmotnost, extrémní tuhost a velkou odolnost v průrazu. Každá z jednotlivých vrstev může být vyrobena přesně na míru (tloušťka, plošná hmotnost nebo barva). Obě vnější strany mohou být laminovány pěnovými nebo textilními materiály (PP rouno, LDPE pěna, barevné fólie, kobercovina, atd.). Podobným materiálem je i Cartonplast, který je pevný, ale pružný a ohebný. Lze jej použít na zhotovení krabic, proložek, paletové boxy, ochranné přepravní kryty, apod.. Z polymerních materiálů se vyrábějí i pevné přepravní obaly přesně odpovídající tvaru výrobků.
3.5 Kryptoklima přepravního balení Při rozhodování o tom, zda je určitý typ přepravního balení vhodný pro přepravu daných výrobků, je důležité získat dostatečné údaje o předpokládaných klimatických podmínkách uvnitř balení. Na vnitřní mikroklima přepravního balení mají zásadní vliv tři faktory (Tabulka 11):
Tabulka 11 - Faktory ovlivňující kryptoklima přepravního balení Typ přepravního balení - kontejner - přepravní dřevěná nebo překližková bedna - uzavřený/otevřený - větraný/nevětraný - izolovaný/neizolovaný
-
Vnější klimatické podmínky teplota vzduchu atmosférická vlhkost sluneční záření srážky vitr
Typ nákladu - obsah vody - teplota - biologické, chemické a fyzikální procesy
Vnější klimatické podmínky mají rozhodující vliv na klimatické podmínky uvnitř přepravního obalu. Vnější klimatické podmínky jsou dány především trasou transportu, ročním obdobím a denní hodinou a aktuálním počasím (déšť, sluneční svit atd.). V důsledku variability těchto faktorů, nelze přesně určit, jak se bude klima v obalu měnit během cesty. Příklady na Obrázcích 14 a 15 ukazují kolísání teploty a relativní vlhkosti v přepravním obalu během transportu z České republiky do Číny a do Pákistánu vzhledem k různým typům obalů. Obecně to ukazuje na rychlé zvýšení teploty a relativní vlhkosti přibližně uprostřed cesty (Středozemní moře a oblast Středního Východu). V prvém případě byly výrobky zabaleny do antikorozního papíru jako vnitřního obalového prostředku umístěného v polyetylénovém (LDPE) sáčku a následně v kartónovém obalu, které jsou pak naskládány na přepravní paletu a opět zabaleny v LDPE. Naměřené výsledky dokumentují podmínky v obalovém systému. Z grafu je patrné, že v období skladování v místě závodu docházelo ke kolísání teplot v
26
denních a nočních hodinách (vzhledem ke konstatnímu obsahu vodních par uvnitř balení se identicky mění i teplota rosného bodu). V okamžiku zabalení a uzavření do kontejneru se křivka teploty stala podstatně vyrovnanější a lze vypozorovat mírný pokles relativní vlhkosti, který je zapříčiněn drobným savým efektem použitého papíru.
Obrázek 14 – Příklady podmínek při přepravě ČR – Čína v PE obalu
Obrázek 15 – Podmínky vně a v přepravním obalu (dřevěné bedně) při přepravě ČR – Pákistán
Nejméně jsou vnějšími podmínkami ovlivňovány podmínky kryptoklimatu u kontejnerů. Teploty dosahované uvnitř kontejneru jsou především ovlivněny tepelnou výměnou stěnami kontejneru. Dobré teplené vlastnosti mají ocelové kontejnery. Významný je poměr plochy a objemu kontejneru. Kromě slunečního záření a teploty okolí má vliv na teplotu uvnitř kontejneru i vítr a srážky. V důsledku kolísání vnější teploty se mění i teplota uvnitř kontejneru. Nejvíce je ovlivněna bezprostřední vrstva vzduchu pod střechou kontejneru, kde je nejintenzivnější vliv slunečního záření, ale také zde dochází k rychlému ochlazení v případě dešťových srážek. Kryptoklimatické podmínky v přepravních obalech jsou také ovlivněny přepravovanými výrobky – jejich hmotností a plochou povrchu. Optimální situace je, že přepravovaným nákladem jsou pouze kovové materiály a v obalu se nevyskytují žádné materiály, které mohou způsobovat korozi kovových částí. Výskyt hygroskopických látek určuje obsah vodní páry v kontejneru. Největším zdrojem kondenzace v uzavřených kontejnerech jsou uložené výrobky, jejich obaly, dřevěné prvky a hygroskopický pomocný obalový materiál. Zvýšením teploty vzduchu se z hygroskopických materiálů odpaří voda, která může kondenzovat na chladnějších stěnách kontejneru (v nočních hodinách). K nejintenzivnější kondezaci dochází na stropu, odkud voda skapává na celý náklad. Změny klimatu uvnitř kontejneru jsou kromě vnějších podmínek ovlivněny i typem kontejneru. Výše uvedené charakteristiky se vztahují především na uzavřené standardní kontejnery. Ani standardní kontejnery nelze považovat za absolutně hermeticky uzavřené. Každé otevření kontejneru znamená průnik vnějšího prostředí. Kontejnery s izolovanými stěnami jsou charakterizovány nízkým přestupem tepla stěnami. Kolísání teplot vlivem slunečního záření a ochlazení v nočních hodinách je tedy malé. Větší riziko kondenzace způsobují rozdílné teplotní podmínky při nakládání a vykládání výrobků.
27
Mnoho obalových materiálů (dřevo, některé nátěrové hmoty, lepidla, umělé hmoty, rozpouštědla na bázi esterů, atd.) uvolňují i malé množství par organických kyselin. Mnoho materiálů používaných v obalech může obsahovat malé množství chloridů nebo síranů. Kontakt takovýchto materiálů s kovy může v podmínkách vysoké vlhkosti a kondenzace vody způsobit korozní napadení kovů. Nepřítomnost srážek uvnitř obalů znamená, že rozpustné složky znečištění nejsou z povrchu kovů smývány, kumulují se a působí na površích dlouhodobě. Nejlepší způsob ochrany kovů před těmito korozními anionty je zajistit, aby se nedostaly do obalů. Také hlavní zdroje par organických kyselin mohou být odstraněny.
4 Dočasná protikorozní ochrana V případě, že nelze skladovat výrobky ve skladech s regulovanými parametry (viz Kapitola 3.1) a při jejich přepravě (viz Kapitola 3.3), je nutné zajistit jejich protikorozní ochranu aplikací prostředků dočasné protikorozní ochrany.
4.1 Volba prostředků dočasné protikorozní ochrany Výběr optimální protikorozní ochrany je často komplikovaný. Pro volbu prostředků dočasné protikorozní ochrany je nutné uvažovat i způsob manipulace s výrobkem, který může poškodit obal nebo vrstvu konzervačního prostředku. Pro vhodný výběr správného ochranného systému pro konkrétní podmínky je vhodné konzultovat s dodavateli, např.: -
podmínky, ve kterých bude výrobek umístěn, jaká je atmosféra a zda se mění, jestli je přímořská nebo průmyslová, typ výrobku (jednoduchá součástky, celé zařízení, přítomnost plastů, pryží, jemné mechanismy, apod.), jaký kov nebo kovy, popř. celý výrobek, počet resp. rozměry, způsob přepravního balení. jak je povrch kontaminován, jaká příprava může být provedena, zda je povrch vlhký, jaká je požadovaná doba ochrany, jaké způsoby aplikaci jsou technicky možné, pokud je nutné, jak se protikorozní ochrany odstraní, jaké teploty a teplotní změny se vyskytují po dobu působení ochrany, náklady na celý systém protikorozní ochrany.
Základní hlediska pro výběr vhodného prostředku dočasné protikorozní ochrany jsou uvedeny v Tabulce 12. Prvním kritériem pro výběr prostředků dočasné ochrany je požadovaná doba ochrany: a) b) c) d)
mezioperační (do 1 měsíce) krátkodobá (do 6 měsíců) střednědobá (max. do 2 let dlouhodobá (až do 10 let) – speciální případy – vojenská technika, technika pro případy katastrof, apod..
Účelem mezioperační ochrany je zabránit korozi kovových dílů a rozpracovaných výrobků mezi jednotlivými výrobními operacemi a montáží, při jejich krátkodobém skladování a vnitropodnikové přepravě. Mezioperační ochrana je obvykle zajišťována na několik dnů až týdnů, bez nutnosti odstraňovat povlak konzervačního prostředku. Konzervační prostředky pro tento účel se volí se zřetelem na jednoduchost aplikace a dekonzervace. V případě mezioperační ochrany se předpokládá uložení výrobku či zařízení ve skladových prostorech. Po střednědobou a zvláště pak dlouhodobou ochranu je třeba předem určit podmínky uložení výrobku či zařízení (viz Kapitola 3), popř. určit doplňující balení (viz Kapitola 5).
28
Dalším hlediskem pro výběr prostředku dočasné protikorozní ochrany jsou materiálové složení výrobku či zařízení, jeho rozměry, technologické možnosti aplikace, požadavky na vlastnosti vytvořeného povlaku konzervačního prostředku, požadavky na následnou dekonzervaci povlaku, apod..
Tabulka 12 - Základní hlediska pro výběr vhodného prostředku dočasné protikorozní ochrany trvání ochrany
typ filmu
způsob nanášení
stav povrchu při nanášení
další zpracování výrobku
dekonzervace
podmínky skladování
náklady
týdny měsíce roky olejový olejový-tixotropní vazelínový voskový suchý (lakový) nanášení štětcem ponor stříkání polévání suchý vlhký, mokrý čistota povrhcu teplota pohyb obránění tváření montáž povrchová úprava použití není prováděna mechanické stírání odmašťování v roztoku odmašťování v parách typ skladu přepravní řetězec přepravní balení ochranné balení cena výrobku investiční náklady na zařízení náklady na provádění DPO náklady na dekonzervaci
délka doby ochrany musí být posuzována v souvislosti s typem skladu, přepravním řetězcem a balením, atd. chování při odkapávání, odolnost při manipulacei, snášenlivost s obaly, atd.
geometrie pvorchu, velikost povlaku, typ rpzpouštědla, at.
dílů,
tloušťka
voduodpodivé vlastnosti, snášenlivost s mazivy, průběžná rychlost
mazání při tváření, svařitelnost, snášenlivost maziv,
vyšší u prostředků zajišťujících vysoce účinnou ochranu
Chráněné kovy jsou obvykle ocel, slitiny hliníku a mědi nebo jiné neželezné materiály. Tyto kovy mohou být součástmi smontovaných výrobků nebo zařízení spolu s dalšími kovy, s plasty, pryžemi a jinými materiály. Většina konzervačních prostředků a obalových materiálů je proto určena především na ochranu železných kovů (ocel, litina). Některé jsou současně určeny i na barevné kovy (zinek, měď, hliník a jejich slitiny) a pro tyto materiály se vyrábí i speciální prostředky, tzv. UNI prostředky. Pro ochranu dalších kovových materiálů (stříbro, nikl, apod.) jsou pak určeny speciální konzervační prostředky a obalové materiály. Účinnost daného typu prostředku dočasné ochrany na jednotlivé kovové materiály je daná typem použitého inhibitoru koroze. V případě, že zařízení má různorodé materiálové složení je nutné zvolit takový konzervační prostředek a obalový materiál, který chrání všechny materiály, které jsou v zařízení obsaženy (např. nelze použít prostředek, který napadá pryž, apod.). Pro návrh a provádění dočasné protikorozní ochrany existuje v současné době pouze ČSN 03 8205 Dočasná protikorozní ochrana. Všeobecné požadavky z roku 1979, která obsahuje i komentář s doporučením vhodného způsobu konzervace a balení. Norma je již značně zastaralá a nezahrnuje v současnosti vyráběné konzervační prostředky. Norma ČSN 03 8205 charakterizuje konzervační prostředky a způsoby jejich použití včetně obecně technologie nanášení (Tabulka 13). Základní požadavky na ochranné balení uvádí řada norem ČSN 77 01 (ČSN 77 0100..77 0118) z r. 1982 – 85
29
(viz Kapitola 5). Sortiment prostředků dočasné protikorozní ochrany je velmi široký, od vytěsňovačů vody přes konzervační oleje, vosky až po vypařovací inhibitory koroze a antikorozní papíry. Dočasná protikorozní ochrana se většinou řeší kombinací konzervace s vnitřním balením nebo dostatečně bariérovým balením (Obrázek 16). Podle ochranné účinnosti konzervačních a obalových prostředků se volí jednotlivé typy těchto prostředků, popř. jen jeden typ. O výběru vhodného prostředku dočasné protikorozní ochrany, tj. konzervačního prostředku nebo ochranného balení rozhoduje mnoho faktorů - požadovaná doba ochrany, podmínky uložení výrobků, materiálové složení výrobků, jejich velikost, hmotnost, členitost povrchu, případná povrchová úprava, přítomnost jiných materiálů, funkční požadavky, technické možnosti aplikace dočasné protikorozní ochrany, apod.. V následujícíh Kapitolách jsou uvedeny podrobnější informace k jednotlivým typům dočasné protikorozní ochrany.
Tabulka 13 – Základní typy konzervačních prostředků dle ČSN 03 8205 Typ konzervačního prostředku I II III IV V VI VII
charakteristika
Způsob použití
konzervační oleje konzervační vazelíny konzervační vosky snímací laky vysoušedla vypařovací inhibitor kontaktní inhibitor
vnější a vnitřní povrchy výrobků ze železných a neželezných kovů vnější a vnitřní povrchy výrobků ze železných a neželezných kovů vnější povrchy výrobků ze železných a neželezných kovů vnější povrchy výrobků ze železných a neželezných kovů obalové systémy obalové systémy roztoky, obalové systémy, přísady olejů
Obrázek 16 – Schéma postupu dočasné protikorozní ochrany poslední výrobní operace ↓ čištění (odmaštění) ↓ aplikace konzervačního prostředku ↓ kontrola kvality povlaku ↓ zasychání povlaku ↓ balení do vnitřního a přepravního obalu ↓
↓ aplikace VCI
balení do přepravního obalu ↓
skladování, přeprava ↓ vybalení z přepravního a vnitřního obalu ↓ dekonzervace ↓ kontrola čistoty ↓
↓ vybalení z přepravního balení
odstranění nosiče VCI ↓
montáž, provoz
Konzervační prostředky a/nebo ochranný obal musí vytvořit optimální podmínky pro dočasnou ochranu výrobků proti mechanickým a klimatickým vlivům. Vhodný typ dočasné protikorozní ochrany je vždy specifický pro každou zakázku. Nejvhodnější je vypracovat technologický předpis nebo manuál pro provádění dočasné protikorozní ochrany, ale tento postup má zavedeno jen velmi málo výrobních podniků.
30
V oblasti mezinárodních norem lze pro volbu prostředků dočasné protikorozní ochrany využít doporučení norem ISO a dále některých zahraničních národních norem. Norma ČSN ISO 6743-0 (65 6603) Maziva, průmyslové pleje a příbuzné výrobky (třída L). Klasifikace. Část 0: Všeobecně a ISO 6743-8: 1987 Lubricants, industrial oils and related products (Class L) – Classification. Part 8: Family R (Temporary protection against corrosion) je převzatou britskou normou BS 6413-8. Tato norma pouze klasifikuje kategorie ropných výrobků určených pro dočasnou protikorozní ochranu (Tabulka 14). Norma nezahrnuje jiné prostředky dočasné protikorozní ochrany ani vypařovací inhibitory. Tato norma definuje podmínky pro uložení a přepravu výrobků jako: -
-
A.1. mírné podmínky (1) skladování, po dobu kratší než 4 měsíce, kdy nejsou výrobky vystaveny působení vlhkosti při opakované kondenzaci (sklady s neregulovanou teplotou, nebo působení korozivních látek (páry kyselin nebo alkálií, apod.) (2) krátkodobá přeprava výrobků v uzavřených a suchých podmínkách (např. hermeticky uzavřený obal, kontajner nebo uzavřený nákladní prostor vozidla). A.2. náročné podmínky – všechny, které nejsou pokryty v kategorii A.1.
Velmi přehledně a obsáhle je problematika dočasné protikorozní ochrany zahrnuta v britské normě BS 1133 Packaging code. Section 6. Protection of metal surfaces against corrosion during transport and storage. Subsection 6.2. Temporary protection and their application je směrnicí pro výběr, aplikaci a odstranění prostředků dočasné protikorozní ochrany, které se používají pro období přepravy a skladování výrobků. Tato norma velmi podrobně rozděluje všechny typy používaných prostředků pro dočasnou protikorozní ochranu s doporučením typu vhodného prostředku pro typ výrobku a uvádí pro danou skupinu základní vlastnosti, způsoby aplikace a dekonzervace. Rozdělení prostředků dočasné ochrany do 11 skupin je založeno převážně na charakteru vytvořeného povlaku (Tabulka 15). V normě jsou doporučeny různé typy dočasné protikorozní ochrany podle typu obalového materiálu. Norma BS 7541: 1992 Specification for: Temporary protectives for the protection of metal surfaces against corrosion during transport and storage navazuje na normu BS 1133 a uvádí základní fyzikální parametry pro dané skupiny prostředků dočasné protikorozní ochrany včetně metodiky zkoušení těchto parametrů (viz Kapitola 7). Norma NACE SP0487-2007 Recommended Practice Considerations in the Selection and Evaluation of Rust Preventives and Vapor Corrosion Inhibitors for Interim (Temporary) Corrosion Protection rozděluje prostředky dočasné protikorozní ochrany na inhibované kapaliny (včetně přírodních a syntetických olejů a vodných roztoků), voskové/oxidované ropné frakce, asfaltové materiály, polymery, směsné produkty a vypařovací inhibitory. Dočasná protikorozní ochrana je v této normě určena dobou ochrany - krátkodobá (3 a méně měsíců), střednědobá (3 až 12 měsíců) a dlouhodobá (více než 12 měsíců). Prostředky dočasné protikorozní ochrany jsou charakterizovány na základě typu vytvořených povlaků: jemný, tvrdý, měkký, lepivý, olejový, suchý, voskový, vazelínový, ultratenký a molekulární. Některé vytvořené povlaky lze ale charakterizovat 2 až 3 z výše uvedených typů. Norma zahrnuje v případě transportu všechny typy prostředí a jejich rizika: kyselost, alkalita, vlhkost, salinita, teplota, prašnost, rozpouštědla, abraze, UV záření, srážky. Kromě výše uvedených jsou používány i jiné způsoby klasifikace nebo specifikace prostředků dočasné protikorozní ochrany, zvláště pro vojenskou techniku, např. ministerstvo obrany Velké Británie zavedlo Defence Standard 01-05 issue 13 section 4 PX- Corrosion Preventatives; další specifikace jsou zavedeny jako NATO Reference numbers a NATO Stock Numbers, resp. MIL Specification Numbers.
31
Tabulka 14 - Klasifikace prostředků dočasné protikorozní ochrany dle ISO 6743-8 Označení R
Obecně
Použití
Dočasná Základní protikorozní použití: ochrana Ochrana kovů bez povrchové úpravy
Podmínky prostředí Mírné podmínky
Náročné podmínky
Základní použití: Ochrana kovů s povlaky
Všechny podmínky
Typ a vlastnosti povlaku Kapalina vytěsňující vodu a vytvářející tenký ochranný film Kapalina vytěsňující vodu a vytvářející tenký film
Symbol Příklady použití ISO-L RA Mezioperační ochrana strojírenských a základních RB součástek
RB prostředky s vodu vytěsňujícími vlastnostmi Konzervační prostředky
RBB
RC prostředky s vodu vytěsňujícími vlastnostmi Konzervační prostředky
RCC
RD prostředky s vodu vytěsňujícími vlastnostmi
RDD
Prostředky na bázi rozpouštědel vytvářející olejový až vazelínový film
RE
RE prostředky s vodu vytěsňujícími vlastnostmi Prostředky na bázi rozpouštědel vytvářející voskový až suchý film
REE
RF prostředky s vodu vytěsňujícími vlastnostmi Prostředky na bázi rozpouštědel vytvářející bitumenový film
RFF RG
Strojírenské díly Čep nápravy
Vodou ředitelné prostředky vytvářející voskový až vazelínový film
RH
Potrubí, dráty a mechanické součásti
Prostředky na bázi vodou ředitelných nebo rozpouštědlových roztoků vytvářející mechanicky snímatelné povlaky
RP
Hliníkové plechy Plechy korozivzdorné oceli
Polymerní povlaky nanášené z taveniny
RT
Měkké viskózní vazelíny nanášené za studena nebo za tepla Konzervační prostředky
RK
Strojírenské a základní součástky Malé přesné nástroje Ložiska Strojní součásti
Prostředky na bázi vodou ředitelných nebo rozpouštědlových roztoků vytvářející voskový až suchý film
RM
32
Poznámky Odstranění vhodným rozpuštědlem nebo vodouředitelným detergentem (odstranění není nutné)
RC
RD
RF
RL
Ocelové plechy, desky kovové součástky Ocelové trubky, tyče a dráty Odlitky, Šrouby, matice, vruty Hliníkové plechy
Odstranění vhodným rozpuštědlem nebo vodouředitelným detergentem
Mechanické součástky Hliníkové plechy
Kontinuálně lakované pásy Zinkované plechy Smontované součástky: motory, zbraně Povrchy s povlaky nátěrových hmot Karoserie automobilů Kontinuálně lakované pásy a plechy
Odstranění vhodným rozpuštědlem a mechanickým působením Odstranění vhodným rozpuštědlem nebo vodouředitelným detergentem Mechanické sejmutí nebo vhodným rozpuštědlem a vodouředitelným detergentem Mechanické sejmutí
Odstranění rozpuštědlem nebo setřením Mechanické sejmutí nebo vhodným rozpuštědlem a vodouředitelným detergentem
Tabulka 15 - Rozdělení prostředků dočasné ochrany dle BS 1133 Příloha A Typ TP 1
TP 2
TP 3
Charakterizace rozpouštědlový prostředek vytvářející pevný povlak rozpouštědlo umožňuje aplikaci za běžných teplot ponorem, stříkáním nebo štětcem vytvořené povlaky jsou nelepivé a mají tloušťky 50 – 100 µm rozpouštědlový prostředek vytvářející měkký povlak rozpouštědlo umožňuje aplikaci za běžných teplot ponorem, stříkáním nebo štětcem vytvořené povlaky jsou tenké, voskové Prostředky vytvářející měkké povlaky určené pro 0 aplikaci za horka (75 – 110 C) ponorem
TP 4
měkký vazelínový povlak o velké tloušťce obvykle nanášený štětcem
TP 5
měkký, částečně kapalný povlak o střední tloušťce obvykle nanášený štětcem
TP 6
prostředky vytvářející olejové povlaky tvořené mazacím olejem obsahujícím rozpustné inhibitory koroze a obvykle poskytují protikorozní ochranu i mazaní snímací povlak nanášený ponorem za tepla tvořený etylcelulózou a malým množstvím minerálních olejů a plastifikátorů, pryskyřic a stabilizátorů snímací povlak nanášený za běžných teplot na bázi kopolymerujících pryskyřic, plastifikátorů a stabilizátorů v hořlavých nebo nehořlavých rozpouštědlech vypařovací inhibitory
TP 7
TP 8
TP 9
TP 10 TP 11
kontaktní inhbitory emulze nanášené ponorem, štětcem nebo stříkáním obsahující filmotvornou složku, emulgátory, a stabilizátory
Poznámky TP 1a – rychle zasychající prostředky TP 1b – pomalu zasychající prostředky TP 1c – pomalu zasychající prostředky, vytěsňující vodu TP 2a - běžné prostředky TP 2b - prostředky vytěsňující vodu
obvykle na bázi ropné vazelíny vytvořené povlaky jsou silné, prostředky neobsahují rozpouštědla – nevysychají, po vychladnutí mají povlaky konsistenci stejnou jako prostředky TP4a – vazelínové prostředky na bázi minerálního oleje TP4b – vazelínové prostředky na bázi ricínového nebo syntetického oleje, nenapadá pryže a plasty obvykle roztok vhodného inhibitoru v minerálním oleji nebo ve směsi minerálních olejů a ropné vazelíny TP6a – prostředky pro všeobecnou ochranu TP6b – prostředky pro ochranu motorů
Mechanické snímání
obvykle nanášené stříkáním nebo ponorem
prostředky vytvářející olejové povlaky s kontaktními nebo vypařovacími inhibitory koroze prostředky mají konzistenci mazacích olejů ochrana ocelových materiálů aplikace na obalových materiálech TP 11a - prostředky vytvářející olejové povlaky TP 11b – prostředky vytvářející tuhé, pevné povlaky TP 11c – prostředky vytvářející silné, voskové povlaky
4.2 Konzervační prostředky Konzervační prostředky jsou jednoduché nebo složitější filmotvorné látky nebo směsi s upravenými chemickými a fyzikálními vlastnostmi. Konzervační prostředky jsou konzervační oleje, vosky, vazelíny, emulze, snímací laky, snímací hmoty, apod., které vytvářejí na kovových površích ochrannou vrstvu povlaku. Propustnost vytvořených vrstev povlaků konzervačních prostředků pro vodní páru a agresivní plynné složky znečištění, a tím i jejich ochranná účinnost závisí na druhu prostředku, tloušťce povlaku, inhibitoru koroze a mnoha dalších faktorech. Konzervační prostředky, které vytvářejí suché voskové povlaky i o malých tloušťkách, se neemulgují vlivem srážek a kondenzující vlhkosti a poskytují delší protikorozní ochranu. Výhodou těchto prostředků je i to, že „suché“ povlaky se na rozdíl od olejových povlaků nepoškozují při manipulaci s nakonzervovanými výrobky.
33
Konzervační oleje a další prostředky na bázi ropných produktů (konzervační roztoky, emulze, vosky) tvoří velmi rozsáhlou skupinu konzervačních prostředků. Ochranný účinek konzervačních prostředků je dán jednak jejich bariérovou ochranou - tj. povlak konzervačního prostředku zabraňuje přístupu vzdušné vlhkosti k nechráněnému kovovému povrchu - a zároveň inhibičním účinkem - tj. přítomnost inhibitorů koroze (látek zpomalujících korozi) v povlaku konzervačního prostředku zpomalují či zamezují korozní působení agresivních složek atmosféry (oxid siřičitý, chloridy, apod.) – viz Kapitola 5.2.1. Bariérová ochrana vrstvy oleje je velmi malá; také měkké povlaky o tloušťce nižší než 2 mm poskytují jen velmi malou nebo žádnou bariérovou ochranu. Propustnost vytvořených vrstev povlaků konzervačních prostředků pro vodní páru a agresivní plynné složky znečištění, a tím i jejich ochranná účinnost závisí na druhu prostředku, tloušťce povlaku, typu a koncentraci inhibitoru koroze a mnoha dalších faktorech. Vlivem difuse kyslíku a vodní páry vrstvou ochranného povlaku za spoluúčasti zbytkových nečistot může dojít ke koroznímu napadení kovů, pokud konzervační prostředek neobsahuje větší množství inhibitorů. Účinnost daného prostředku na jednotlivé kovové materiály je daná právě množstvím a typem použitého inhibitoru koroze. Ochranná účinnost konzervačních prostředků se posuzuje podle minimální relativní ochranné účinností na základě urychlené laboratorní zkoušky podle ČSN 03 8205 (viz Kapitola 7). Ochranná účinnost konzervačních prostředků je jen částečně ovlivněna tloušťkou ochranného filmu a jeho odolností k působení kondenzované vlhkosti (Tabulka 16). V případě emulgace povlaku vlivem kondenzující vlhkosti je ochranná účinnost povlaku o shodné tloušťce povlaku výrazně nižší (Tabulka 17).
Tabulka 16 – Ochranná účinnost různých konzervačních prostředků v závislosti na korozní agresivitě prostředí (neemulgující povlaky) – zkoušky A a B dle ČSN 03 8205 Konzervační povlak olejový povlak voskový povlak voskový povlak
Nános povlaku -2 (g.m ) 4,9 6,1 28,4
Zkouška A Korozní úbytek Ochranná -2 (g.m ) účinnost (%) 100 100 100
Zkouška B Korozní úbytek Ochranná -2 (g.m ) účinnost (%) 77,6 53 215,0 0 11,1 93
Tabulka 17 – Ochranná účinnost různých konzervačních prostředků – 30 dní expozice ve zkoušce A (dle ČSN 03 8205) Konzervační povlak Olejový povlak
Voskový povlak
Nános povlaku -2 (g.m ) 6,3 18,6 18,8 25,4 3,8 4,7 11,8 18,5 5,5 63,4 5,4 61,5
Změny povlaku v průběhu zkoušky emulgovaný film emulgovaný film emulgovaný film emulgovaný film emulgovaný film emulgovaný film -
Korozní úbytek -2 (g.m ) 21,1 21,4 17,3 19,0 23,3 18,5 3,8 -
Ochranná účinnost (%) 52 51 61 100 57 100 47 58 91 100 100 100
Vhodný typ konzervačního prostředku je určován i technologickými možnostmi aplikace konzervačního prostředku (ponor, postřik, nanášení štětcem). Dále je také důležitá tvarová složitost výrobku, viskóznější prostředky zasychají déle, rozpouštědlové konzervační prostředky obecně vytvářejí velice tenké a rychleschnoucí filmy. Pro snazší manipulaci se používají některé, hlavně viskoznější druhy zředěné těkavým rozpouštědlem a používají se i emulze oleje ve vodě, vhodné pro krátkodobější ochranu v uzavřeném prostředí. Současné konzervační prostředky jsou většinou formulovány jako vícefunkční, tzn. že mimo ochranný protikorozní účinek mají další vlastnosti jako např. vytěsňují vodu z povrchu (není nutné aplikovat
34
na suchý povrch), mísí se s mazivy popř. mají mírný mazací účinek. Jsou to např. oleje, používané pro konzervaci plechů po válcování, které slouží nejen k ochraně plechů před korozí při jejich transportu a uskladnění, ale i jako mazací prostředky při hlubokém tažení plechů. Jinou skupinou jsou oleje pro vnitřní konzervaci motorů a převodů, které nemusí být odstraňovány před uvedením takto konzervovaných strojů do provozu a po jistou dobu (hlavně v záběhu) fungují uspokojivě jako maziva. Výrobky se slepými částmi nebo uzavřené časti výrobku mohou způsobit rapidní zvýšení spotřeby konzervační látky a zvýšení času na odkapání konzervačního prostředku. Pokud čas pro toto odkapání má být co nejkratší, volí se spíše prostředky s nižší viskozitou na rozpouštědlové bázi. Pokud mají být výrobky konzervovány ihned po opracování a jsou mokré nebo se zbytky provozní (chladící, obráběcí) kapaliny, použijí se prostředky, které mají schopnost vytěsňovat vodu z konzervovaného povrchu, nebo konzervační emulze, které se smísí a neutralizují zbytkové filmy. Konzervační prostředky se schopností neutralizace, se používají pro výrobky, které byly opracovávány s použitím provozních kapalin (chladících, řezných nebo obráběcích kapalin) s vysokým obsahem EP přísad (chemické přísady ke zlepšení zatížitelnosti tlakem). Přítomnost zbytků nečistot na povrchu výrazně snižuje účinnost konzervačních prostředků. Jestliže budou výrobky čištěny, natírány nebo svařovány, musí být použit konzervační prostředek, který to umožňuje nebo který je snadno odstranitelný. Stále větší důraz je kladen i na ekologickou nezávadnost konzervačních prostředků - používají se inhibitory koroze neobsahující těžké kovy, dusitany, apod., a takové filmotvorné látky, které jsou biologicky odbouratelné. Důležitým hlediskem je i způsob dekonzervaci. Kvalitu konzervačního prostředku je nutné pravidelně kontrolovat. Některé vlastnosti konzervačních prostředků, které mají rozhodující vliv na ochrannou účinnost prostředku, mohou být změněny během používání. Stálost (trvanlivost) konzervačního prostředku závisí na jeho odolnosti proti kyslíku a kyselým plynům. Vodivost závisí na obsahu elektrochemicky disociovatelných látek. Propustnost pro kyslík a jiné plyny závisí na jeho viskozitě (konzistenci). Přilnavost ke kovovému povrchu a odpudivost proti vodě nebo schopnost ji vázat ve formě emulze je ovlivněna jeho povrchovým napětím. Při dlouhodobém používání se také do lázně konzervačních prostředků mohou vnést mechanické nečistoty, větší množství vody nebo při nedokonalém odmašťovaní pak zbytky provozních kapalin a další znečištění vedoucí k degradaci konzervační lázně.
4.1.1 Vytěsňovače vody Vytěsňovače vody jsou speciální prostředky (nízkoviskózní roztoky povrchově aktivních, inhibičních a filmotvorných látek), které díky svému chemickému složení mají schopnost z povrchu výrobku vytěsnit vodu. Jsou to sloučeniny s jednou částí molekuly rozpustnou ve vodě a druhou v organickém rozpouštědle. Tyto látky mají i vysokou smáčivost, takže mohou vnikat do štěrbin, dutin a podobných povrchových otvorů, a dále umožňují velmi výrazné snížení povrchového napětí, a to nejen vůči kovovému povrchu, ale i vůči ostatním kapalinám. Vytěsňovače vody se obvykle používají k zajištění protikorozní ochrany výrobků, které při svém zpracování přišly do styku s chladícími, obráběcími a podobnými kapalinami na bázi vodných roztoků nebo emulzí. Dobu použitelnosti voduvytěsňujících kapalin snižuje výskyt emulgátorů a alkalita vytěsňované kapaliny. V případě, že vnesením velkého množství nečistot dojde k zakalení vytěsňovače vody, je nutná výměna náplně lázně. Vytěsňovač se aplikuje obvykle ponorovým způsobem v ocelových vanách s kónickým nebo šikmým dnem opatřeným v nejnižší části výpustí vytěsněné vody a případných kalů. Vany by měly být také opatřeny víkem, aby se omezilo odpařování rozpouštědla. Doba vytěsnění se pohybuje v rozmezí několika vteřin až jedné minuty v závislosti na členitosti povrchu. U tvarově složitých dílů je nutné zajistit vytěsnění vody ze všech povrchů a vnitřních prostorů. Vytěsňovače většinou nevytvářejí žádné ochranné povlaky, ale některé vytěsňovače vytvářejí i tenký ochranný povlak pro mezioperační ochranu.
35
4.1.2 Pasivační roztoky Aplikují se jako tzv. pasivační oplach, tj. jedná se o přísady pasivačních látek a inhibitorů do oplachových lázní. Aktivní složkou těchto prostředků jsou kontaktní inhibitory koroze (viz Kapitola 5.2.1). Koncentrace inhibitorů v pasivačních roztocích se pohybuje okolo 1 – 2 obj. %. Prostředky nevytvářejí na povrchu kovu žádný povlak a jejich ochranná účinnost je velmi nízká (max. 2 - 3 dny). Lze je použít pouze pro mezioperační ochranu. Některé pasivační roztoky vytěsňují vodu (nahrazují operaci sušení), zabraňují vzniku skvrn či neutralizují "otisky prstů". Před dalšími výrobními operacemi není potřeba odstraňovat z povrchu žádný povlak. Další použití kontaktních inhibitorů koroze je úprava kapalin pro provádění tlakových zkoušek různých potrubí, nádrží a podobných systémů. V některých případech se k těmto účelům používají i velmi zředěné konzervační roztoky nebo emulze, které po vypuštění kapaliny z potrubí zajišťují jeho dočasnou protikotrzní ochranu. Účinnost ochrany lze zvýšit uzavřením systému.
4.1.3 Konzervační oleje Konzervační oleje se široce používají a jejich sortiment je velmi rozsáhlý. Podle viskozity oleje (od cca 2 4 mm /s při 40°C) vznikají měkké povlaky různé tloušťky (od 10 do 50 µm), které se snadno mechanicky poškodí. Se vzrůstající viskozitou oleje se zvětšuje tloušťka ochranného filmu a prodlužuje ochranná schopnost oleje. Povlaky jsou snadno odstranitelné po ukončení dočasné protikorozní ochrany. Základními oleji jsou minerální oleje, které se získávají destilací ropy a podle druhu této suroviny obsahují parafinické (necyklické) uhlovodíky, CnH2n+2, nebo naftenické (alicyklické) uhlovodíky, CnH2n. Naftenické oleje jsou ve srovnání s parafinickými polárnější, mají lepší smáčecí schopnost a lepší ochranu proti korozi. Parafinické oleje mají naopak vyšší teplotu vzplanutí, lepší tepelnou odolnost a vyšší stabilitu proti stárnutí. K základním olejům se přidávají různé přísady, které zvyšují smáčení, trvanlivost, odolnost proti stárnutí, nebo také látky s thixotropním účinkem, protioděrové (AW), vysokotlakové (EP) a mazací přísady a inhibitory koroze - právě inhibitory koroze odlišují konzervační oleje od jiných typů olejů a jsou jejich nejdůležitější složkou. Povlaky běžných olejů a maziv nemají žádný větší ochranný účinek. Norma ČSN 03 8205 rozděluje konzervační oleje na oleje slučitelné nebo neslučitelné s provozními pohonnými a mazacími prostředky a provozně konzervační oleje. Klasifikace konzervačních olejů byla zavedena normou ČSN 65 6850 Ropné výrobky. Oleje konzervační - norma je dosud platná, ale uváděné typy konzervačních olejů již nejsou ve výrobě. Použití konzervačních olejů se doporučuje pro vnější a vnitřní povrchy výrobků ze železných a neželezných kovů s kovovými a nekovovými anorganickými povlaky. Konzervační oleje jsou určeny především pro mezioperační a krátkodobou ochranu do 6 měsíců; při kombinaci s balením je lze použít i pro dlouhodobou ochranu. Doplňující balení vytváří další bariérovou vrstvu a současně chrání i olejový ochranný povlak na povrchu kovu před poškozením manipulací. Většina konzervační olejů je emulgována vodou – povlak nejprve zbělá a následně se smyje z povrchu kovu (nelze je použít při venkovním uložení výrobků bez dodatečného balení) (Obrázek 17). Na povlacích vytvořených prostředky na bázi oleje snadno ulpnívají prašné částice a tak může být snížena jejich účinnost nebo čistota povrchu. Také některé korozně agresivní složky znečištění prostředí mohou pronikat tenkými olejovými povlaky. Ochranný účinek nízkoviskózních konzervačních olejů je pak zajištěna pouze adsorbovanými molekulárními vrstvami inhibitoru. Obecně platí, že olejové konzervační prostředky lépe chrání drsné povrchy. Konzervační oleje se nanášejí všemi běžnými technikami včetně elektrostatického stříkání. Na vnitřní povrchy (dutiny) se doporučuje nanést konzervační olej naplněním prostoru a otáčením, uvedením do pohybu nebo převalování výrobku. Částěčně kapalné prostředky na bázi vysoce viskózních olejů, obvykle thixotropních, se nanášejí štětcem nebo ponorem za tepla. Základní jakostní parametr každého oleje, který má přímý vztah k jeho aplikačnímu určení je hodnota kinetické viskozity. Pro kapalné konzervační prostředky charakterizuje hodnota kinetické viskozity částečně schopnost oleje udržet se na ošetřeném povrchu a sílu ochranné vrstvy. Nízkoviskózní oleje snadno stékají a vytvářejí slabý ochranný film. S viskozitou souvisí i hodnota viskozitního indexu, který charakterizuje závislost viskozity při měnící se teplotě. Další fyzikální charakteristiky těchto prostředků, které přiměřeně určují jejich aplikační možnosti jsou bod tuhnutí a bod vzplanutí, dále pak penetrace, bod skápnutí, hodnota pH.
36
Obrázek 17 – Příklady emulgace vrstvy oleje v podmínkách kondezace vlhkosti
Některé nízkoviskózní oleje jsou formulovány jako čistící kapaliny pro součástky po jejich výrobě, kde současně odstraňují zbytky provozních kapalin a zajišťují krátkodobou protikorozní ochranu. Dvojfunkční konzervačně-mazací oleje jsou určené např. pro tváření a konzervaci výrobků a polotovarů ze železných i neželezných kovů a jejich slitin. Jsou vhodné jako mazací prostředky při tváření různých profilů a následně slouží jako konzervační prostředky, nebo naopak, nejprve se použijí jako konzervační prostředky a následně slouží jako mazací prostředky např. při tváření plechů válcování plechů za studena, leštění, kalibrovaní a tažení profilových materiálů, při lisovaní a tažení plechů, při tváření a válcování spojovacího materiálu. Jiné konzervační oleje obsahují aditiva pro neutralizaci kyselých produktů spalování, jsou slučitelné s běžnými motorovými oleji a mohou se používat jako dočasná ochrana při skladování a přepravě automobilů i jako motorové oleje do prvního intervalu výměny, kdy jsou nahrazeny běžnými motorovými oleji.
4.1.4 Konzervační roztoky Jsou to roztoky filmotvorných látek (na bázi mikrokrystalických vosků) a inhibitorů v rozpouštědlech (technický benzín, apod.), které po zaschnutí vytvářejí pevné povlaky (od 1 do 50 µm) působící na dotek jako "suché" (Obrázek 18). Povlaky se obvykle neemulgují vodou a jsou odolnější proti mechanickému poškození při manipulaci než olejové povlaky. Emulgace povlaků se projevuje jejich zesvětláním, ale povlaky nejsou smývání zpovrchu kovu. Podle formulace prostředku je lze použít pro všechny případy uložení výrobku i pro dlouhodobou ochranu. Obecně platí, že rozpouštědlové konzervační prostředky chrání lépe jemné, leštěné povrchy.
Obrázek 18 – Konzervace ocelového válce konzervačním roztokem
37
Prostředky mají obvykle nízkou viskozitu, což umožňuje spolu s přídavkem voduvytěsňujících aditiv konzervaci i vlhkých povrchů, např. pro současnou konzervaci a odstranění vlhkosti z povrchu ze zbytkových vrstev např. obráběcích a řezných kapalin. Konzervační prostředky se nanášejí ponorem, stříkáním nebo štětcem. Konzervační roztoky mají poměrně vysoký obsah rozpouštědel, především na bázi uhlovodíků, petroleje nebo technického benzínu. Vzhledem k tomu se jedná o hořlaviny a o rozpouštědla obsahující VOC (vztahují se na ně předpisy omezující používání rozpouštědel s VOC). Nevýhodou těchto prostředků je jejich dekonzervace organickými rozpouštědly, která také obsahují VOC. Povlaky s malou tloušťkou lze odstranit i vodouředitelnými rozpouštědly.
4.1.5 Konzervační emulze Konzervační vosky ve formě vodných roztoků vytvářejí konzervační emulze. Emulze filmotvorných látek a inhibitorů koroze ve vodě (koncentrace od 5 do 50%) jsou vhodné tam, kde z bezpečnostních či ekologických důvodů nelze použít jiné konzervační prostředky. Jejich nevýhodou je dlouhá doba zasychání povlaku a možnost růstu mikroorganismů v dlouhodobě používaných lázních (snížení hodnoty pH ke kyselým hodnotám a možnost zvýšení korozního působení). Tloušťka povlaku a ochranná účinnost je závislá na koncentraci emulze. Některé emulze se používají za studena, jiné za tepla (obvykle 60 – 70°C). Při ponoru za tepla dojde k rychlejšími odpaření vody z naneseného povlaku. Tento způsob aplikace ale znamená významné ztráty vody z emulze, takže může dojít k rychlému zvýšení koncentrace z původní hodnoty 10% až na např. 25%, což ovliňuje tvorbu povlaku. U tohoto typu emulze je nutná pravidelná kontrola koncentrace lázně. Zbytkové povlaky tvářecích emulzí mají velmi malý protikorozní ochranný účinek, a i když výrobci uvádějí jako jednu z vlastností těchto emulzí protikorozní ochranu (např. výsledky Herbert testu), znamená to, že tyto emulze během provozu nevyvolávají korozní napadení povrchů strojů, nástrojů a obrobků, se kterými jsou ve styku. Konzervační emulze lze používat i jako dodatečnou ochranu kovových povrchů s trvalou povrchovou úpravou organickými nátěrovými hmotami nebo povrchů pryží, protože se relativně snadno odstraňují, např. velmi zředěnými alkalickými odmašťovacími roztoky za tepla, které neovlivňují tyto povrchy. Kromě protikorozní ochranné účinnosti je důležitým znakem pro posouzení vhodnosti použití konzervačních emulzí jejich stabilita. Stabilitou emulzí se rozumí jejich odolnost proti rozdělení ve dvě souvislé fáze následkem spojování ve vodě jemně rozptýlených kapiček oleje v kapky větší, které pak vytvářejí na povrchu kapaliny souvislou vrstvu oleje (Obrázek 19). Stálost emulzí je narušována mnoha faktory. Jednou příčinou rozpadu emulze jsou vnesené oleje a zbytky maziv. Pro přípravu emulze není vhodné používat vodu s vysoku tvrdostí, protože by to vedlo ke snížení stability emulze. Pro přípravu konzervačních emulzí je nutné používat neutrální vodu s hodnotamo tvrdosti 5 až 15°N, obsah chloridů by měl být nižší než 20 ppm. Mimo koncentrace je nutné u konzervačních emulzí sledovat i hodnotu pH, množství mikroorganismů a ochrannou účinnost.
4.1.6 Konzervační vosky Jako vosky jsou označovány různé materiály, které netvoří chemicky jednotnou skupinu látek, ale jsou obecně chápány jako sloučeniny s dlouhým uhlíkovým řetězcem, a to uhlovodíky, kyseliny, alkoholy a estery. Vosky obsahují sloučeniny s nasycenými řetězci, a to jim zaručuje dobrou chemickou stabilitu. Většina průmyslových konzervačních vosků je vyráběna na bázi mikrokrystalických vosků případně jejich směsí, např. s parafíny. Mikrokrystalické vosky se získávají z destilačních frakcí uhlovodíků o vyšší molekulové hmotnosti, které mají tendenci k tvorbě velmi malých krystalků. Obsahují převážně nasycené uhlovodíky, o průměrném počtu C-atomů C41-C50, a molekulové hmotnosti 580-700. Kromě lineárních obsahují značný podíl větvených a cyklických uhlovodíků. Mají vyšší bod tání než parafin, v rozmezí 60-90°C.
38
Obrázek 19 – Příklad stabilní a nestabilní konzervační emulze
Parafin vzniká jako frakce při destilaci ropy. Obsahuje uhlovodíky s lichým i sudým počtem C-atomů, obvykle C26-C30, což odpovídá molekulové hmotnosti 360-420. Je k dispozici s různými body tání, v rozmezí asi 52-58°C. Konzervační vosky jsou roztoky nebo disperze směsí mikrokrystalických vosků a inhibitorů koroze v organickém rozpouštědle, které vytvářejí velmi silné povlaky, které jsou po zaschnutí pevné a suché. Rychlost zasychání konzervačního vosku závisí i na technologii nanášení. Tloušťka povlaku závisí na konkrétním prostředku a na způsobu aplikace, většinou se pohybují v rozmezí 100 - 250 µm. Tyto prostředky zajišťují dlouhodobou ochranu i při ztížených klimatických podmínkách (podle formulace prostředku). Jejich nevýhodou je, vzhledem k jejich viskozitě, obtížnější aplikace. Dekonzervace se většinou provádí organickými rozpouštědly. Speciální typy konzervačních vosků jsou vosky na ochranu např. dutin automobilů, která mají upravené penetrační vlastnosti a mohou vzlínat i do svárů, ohybů a podobných míst. Tato schopnost se hodnotí jako vzlínavost ve spáře 200 µm široké a má např. pro konzervační vosk Revax 30 hodnotu 30 mm. Konzervační vosky na bázi bitumenu vytváří silné, pevné, pružné ochranné povlaky, které chrání např. podvozky vozidel proti mechanickému poškození odletujícími kamínky, oděru, vlhkosti, vodě a posypovým solím.
4.1.7 Konzervační vazelíny Vazeliny jsou vedlejší produkty rafinace ropy. Vazelina je polotuhá směs uhlovodíků (minerálních olejů a tuhých uhlovodíků), která má obvykle bod tání okolo 40°C. Je bezbarv á nebo bledě žlutá, průsvitná, bez chuti a zápachu. Konzervační vazelíny obsahují modifikační přísady, rozpouštědla a inhibitory koroze. Při vystavení na vzduchu vazelína neoxiduje a je odolná působení chemikálií. Ve vodě je nerozpustná, rozpouští se v terpentýnovém oleji (silici) a také za tepla v alkoholech, kde se po ochlazení odděluje ve vločkách. Použití konzervačních vazelín se doporučuje pro vnější a vnitřní povrchy výrobků ze železných a neželezných kovů (především mosazi, bronzu a hliníku) s kovovými a nekovovými anorganickými povlaky. Konzervační vazelíny jsou obecně určené na dlouhodobou ochranu. Vazelíny mají dobrou přilnavost ke kovovým povrchům. Výhodou použití vazeliny při ochraně kovů proti korozi je možnost přímého použití jako tukového mazadla, bez použití rozpouštědel. U běžných vazelín je ochrana proti korozi poskytována pouze bariérou vytvořenou tlustým povlakem. Pro ochranu proti korozi se používají speciální konzervační vazelíny, které obsahují inhibitory koroze. Doba ochranné účinnosti konzervačních vazelín je silně závislá na tloušťce konzervačního povlaku a jeho celistvosti. Dostatečnou ochranu však poskytují až relativně silné vrstvy, které se obtížně
39
nanášejí, jsou různě zbarvené a vytvářejí neestetické povlaky. Tloušťka povlaku konzervačních vazelín je proto obvykle velká 100 – 500 µm. Vazelíny se obvykle před aplikací ohřívají na 70 až 80°C a nanášejí se st říkáním, namáčením nebo natíráním. Aplikací za tepla se vytvoří povlaky s nižší tloušťkou. Natírání není příliš vhodné – povlaky mají nerovnoměrnou tloušťku. Povlaky na volné atmosféře vlivem slunečního záření poměrně rychle degradují a vzhledem k nízkému bodu skápnutí stékají z povrchu. Bod skápnutí běžných vazelín, včetně konzeravčních vazelín, je 50 - 55°C. Pro konzeravci výrobků do tropických oblastí se používají speciální vazelíny s bodem skápnut okolo 80°C. Doplňkovým balením lze ochrannou účinnost konzervačních vazelín výrazně prodloužit. Velkou nevýhodou vazelín je trvale měkký povlak, který se snadno poškodí při manipulaci s nakonzervovanými předměty. Používají se tam, kde i při provozu zařízení je používána jako mazivo vazelína. V těchto případech není nutné konzervační vazelíny odstraňovat. Konzervační vazelíny se přednostně používají pro ochranu lan, drátů, řetězů, apod., kde současně zajišťují i mazání. Klasifikace konzervačních vazelín byla zavedena normou ČSN 65 6856 Konzervační prostředky. Konzervační vazelíny bez přísad - norma je již zrušená bez náhrady a uváděné typy konzervačních vazelín již většinou nejsou ve výrobě. Speciální vazelíny jsou určeny např. pro dlouhodobou ochranu (25 až 30 let) volných předpínacích lan mostních konstrukcí a jejich kotev, které se aplikují metodou injektáže roztavené vazelíny. Po vychladnutí vytváří tato vazelíny na kovových armatúrách souvislou přilnavou pružnou vrstvu, která dokonale chráni kovový povrch proti atmosférické korozi při teplotách okolí od -30°C do +50°C, p řičemž současně umožňuje dopínání armatúr.
4.1.8 Snímací laky a hmoty Snímací povlaky jsou polymerní nebo jiné materiály, s organickým rozpouštědlem nebo bez rozpouštědka a s modifikačními přísadami. Snímací laky (nanášené z roztoku s organickým rozpouštědlem) a snímací hmoty (např. na bázi derivátů celulózy nanášené z taveniny) mají velmi dlouhou ochrannou účinnost. Vytvořený tenký, pevný plastický povlak je odolný proti všem klimatickým vlivům a je odolnější k mechanickému poškození. Dekonzervace se provádí mechanicky ("sloupnutím") (Obrázek 20). Aplikují se především na drobné a střední díly, např. nástroje, ponorem nebo stříkáním. Tyto prostředky lze používat i pro maskování před některými dalšími povrchovými úpravami kovových povrchů. Od použití těchto prostředků se ustupuje, ale pro speciální účely se dále používají. Povlaky nanášené ponorem za tepla, které chrání kovvové povrchy před korozí jsou na bázi např. ETHOCEL* polymerů (tj. etylceluloza) smíšených s oleji, plastifikátory a dalšími materiály. Tyto povlaky chrání při dlouhodobém skladování např. řezné nástroje, ložiska, a podobné díly. Další typy snímacích povlaků nanášených za tepla z taveniny jsou na bázi acetátu butyrátcelulozi nebo acetátu propionátcelulozi. Aplikace je velmi rychlá – ponor po dobu několika sekund. Povlak vychladne a zpolymeruje během cca 1 min a vytvoří ochranný povlak. Většina povlaků je transparentní nebo slabě mléčně zbarvená. Obvyklá tloušťka povlaku je 2000 – 2250 µm. Protikorozní ochrana je zajištěna pouze bariérovým mechanismem a v případě jeho mechanického poškození dochází rychle ke koroznímu napadení kovu. Povlaky jsou částečně propustné pro vodní páru a v prostředí s vysokou vlhkostí dochází také ke koroznímu napadení kovu. Snímací povlaky jsou dostupné i ve formě vodných roztoků akrylových polymerů, inhibitorů koroze a thixotropních rozpouštědel. Obsah sušiny v prostředku je 4 4- 47%. Tloušťka povlaku je cca 50 – 63 µm. Povlak zasychá po cca 30 – 45 min při 24°C a další vrstva povlaku může být nanesena za 1 -2 h zasychání. Ochranná účinnost byla ověřena urychlenými laboratorními zkouškami: 500 h v kondenzační komoře a více než 1500 h na volné atmosféře (2 vrstvý povlak).
40
Obrázek 20 – Příklady povlaků snímacích hmot
Podobným typem jsou tzv. smývací povlaky, které se nanášejí z roztoku rozpouštědla nebo za tepla ponorem, stříkáním a/nebo štětcem. Smývací lak na bázi polymerních a jiných materiálů vytváří tenký tvrdý povlak používaný k ochraně železných i barevných kovů. Smývací laky na bázi asfaltů, živic, apod. vytváří tlusté, elastické povlaky používané pro železné kovy. Dekonzervace se obvykle provádí alkalickými odmašťovacími roztoky nebo organickými rozpouštědly. Všechny tyto typy konzervačních prostředků chrání především bariérovým mechanismem a v případě porušení celistvosti povlaku dochází rychle ke korozi kovového povrchu.
4.1.10 Základní nátěry Norma ČSN 13 0420 Povrchová ochrana potrubí pro přepravu a skladování předepisuje pro prostředí s korozní agresivitou C3 (vnější prostředí na většině území ČR) na dobu 6 měsíců protikorozní ochranu aplikací jedné vrstvy základního nátěru o tloušťce min. 30 µm nebo aplikací konzervačního vosku v tloušťce 20 µm. Základní nátěry se obecně používají k dočasné protikorozní ochraně hutních výrobků typu profilů, potrubí apod.. Obvykle se používají základní nátěry s tloušťkou povlaku 20 µm a nátěry jsou svařovatelné. U některých výrobců hutního materiálu je tento proces automatizován v lince.
5 Obalové materiály Vnitřní ochranné balení jako součást dočasné protikorozní ochrany zabraňuje přístupu agresivních složek atmosféry, zabraňuje porušení či znečištění vrstev konzervačního prostředku, vytváří podmínky pro účinnou protikorozní ochranu (vypařovací inhibitory koroze) a částečně výrobky chrání i proti mechanickému poškození. Dobré balení je účinným filtrem pro pevné částice znečištění, ale plynné znečištění např. SO2 může většinou obalů pronikat. Nepřítomnost srážek uvnitř obalů znamená, že rozpustné složky znečištění nejsou z povrchu kovů smývány a mohou při dlouhodobém působení ovlivňovat korozní napadení. Mnoho materiálů používaných v obalech může obsahovat malé množství chloridů nebo síranů. Kontakt takovýchto materiálů s kovy může v podmínkách vysoké vlhkosti a kondenzace vody způsobit korozní napadení kovů. Dále je známo, že mnoho obalových materiálů (dřevo, některé nátěrové hmoty, lepidla, umělé hmoty, rozpouštědla na bázi esterů, atd.) uvolňují malé množství par organických kyselin. Jestliže tyto páry kyselin mohou volně odtěkat do okolního prostředí nezpůsobují žádné korozní problémy. V případě uzavřeného prostoru mohou urychlit korozní napadení kovů - např. oceli, hořčíku, olova, zinku a kadmia. Nejlepší způsob ochrany kovů před těmito korozními stimulátory je zajistit, aby je obaly neobsahovaly.
41
Běžné obalové materiály používané na vykládání přepravních obalů neposkytují uloženým výrobkům dostatečnou protikorozní ochranu. Účinnost ochranného balení závisí na vlastnostech použitého obalového materiálu (pevnosti, propustnosti pro vodu, vodní páru a plyny, apod.) a na provedení obalu, tj. především těsnosti uzavření. V řadě norem ČSN 77 01xx byly velmi široce dokumentovány způsoby balení a protikorozní ochrany výrobků, např. ČSN 77 0106 specifikuje obalové materiály z hlediska propustnosti: a) bariérový systém neutěsněný – omezuje pronikání vody a pevných částic do obalu. Nechrání proti dlouhodobě působící vodě. Relativní vlhkost vzduchu a teplota uvnitř obalu je prakticky shodná s relativní vlhkostí a teplotou okolního prostředí. Např. kartonové krabice, papíry zušlechtěné mikrokrystalickým voskem, papíry vrstvené fólií PE nebo PP, PE fólie do tloušťky 0,1 mm, apod.. b) bariérový systém utěsněný - chrání proti pronikání vody a pevných částic, propustnost pro vodní -2 páru a plyny je snížena (propustnost pro vodní páru je nižší než 5 g.m při teplotě 20°C a 100 % relativní vlhkosti). Relativní vlhkost a teplota uvnitř obalu sleduje změnu vnější relativní vlhkosti a teploty se zpožděním. Při náhlém poklesu teploty vnějšího prostředí může dojít uvnitř obalu ke kondenzaci vodní páry, odpařování z obalu je zpomaleno. Např. dvouvrstvé papíry slepované mikrokrystalickým voskem, fólie z PE o tloušťce 0,1 – 0,15 mm. c) bariérový systém utěsněný s kryptoklimatem upraveným vysoušedly nebo vypařovacími inhibitory koroze – chrání proti pronikání vody a pevných částic, propustnost pro vodní páru a plyny je -2 snížena (propustnost pro vodní páru je nižší než 0,5 g.m při teplotě 20°C a 100 % relativní vlhkosti). Např. antikorozní papíry (SVIK PE UNI 100), PE fólie o tloušťce nižší než 0,15 mm, hliníkové fólie, fólie s VCI, kontejnery, apod.. Téměř každý obalový materiál je propustný pro vodní páru (Tabulky 18 a 19). Uvnitř obalů je vyšší průměrný tlak vodní páry než na volné atmosféře. Je to způsobeno vlivem kolísáním denních teplot, vysokou tepelnou kapacitou a kondenzacemi během chladnějších nočních období. Plastové folie chrání kovové výrobky proti korozi především svým bariérovým účinkem, tj. schopností snižovat přístup vody, vodní páry, kyslíku a agresivních plynných složek z vnějšího okolí do vnitřního prostoru obalu. Propustnost folií pro tyto složky je závislá na druhu a zpracování folie. Obecně platí, že se stoupající tloušťkou folie klesá její propustnost. V obalové technice se nejvíce používají folie PE a PP od 50 do 200 µm. Při delším působení povětrnostních vlivů či vlhkých znečištěných atmosfér v průběhu skladování, přepravy a manipulaci s výrobky zabalenými do plastových folií dochází v důsledku cyklických teplotních změn vnějšího a vnitřního prostředí obalu k difusi vodní páry a vody plastovou folií. Tato vodní pára uvnitř obalu zkondenzuje. Podle typu přepravního balení se uvažují možné způsoby vnitřního ochranného balení, konzervace či úpravy vnitřního prostředí v přepravním balení použitím vysoušedel nebo vypařovacích inhibitorů koroze. Nejúčinější ochranu poskytují vrstvéné hliníkové fólie.
Tabulka 18 - Propustnost papírů pro vodní páru (dle ČSN 77 0106 a ČSN 77 0114) Materiál
gačovaný papír gačovaný papír sulfátový neutrální sulfátový papír vrstvený PE lepenková skládačka s vrstvou PP antikorozní papír SVIK PE 105 antikorozní papír SVIK UNI PE 110
Plošná hmotnost -2 (g.m ) 90 100 120 300 105 110
Množstvá nánosu -2 (g.m ) 25 - 35 30 50 30 15 20
42
Propustnost pro vodní páru 2- -1 (g.m .d ) o o 25 C, 75 % RV 38 C, 90 % RV 4,0 12,0 5,0 18,5 2,0 8,0 2,5 8,5 6,0 20,0 6,0 23,0
Tabulka 19 - Propustnost fólií pro vodní páru (dle ČSN 77 0106 a ČSN 77 0114) Materiál Al fólie Al fólie vrstvená Al fólie neupravená rozvětvená PE fólie rozvětvená PE fólie rozvětvená PE fólie rozvětvená PE fólie rozvětvená PE fólie lineární PE fólie lineární PE fólie PP fólie PP fólie
Tloušťka (mm) 0,080 0,100 0,010 0,065 0,100 0,200 0,250 0,500 0,025 0,030 0,050 0,100
2-
-1
Propustnost pro vodní páru (g.m .d ) o o 25 C, 75 % RV 38 C, 90 % RV 1 až 4 1,5 až 5 0,3 0,05 0,1 0,15 1,5 10,0 2,5 4,7 0,7 2,0 0,25 1,7 0,1 1,0 4,0 16,0 3,0 14,0 0,4 2,5 0,2 1,0
Většina základních obalových materiálů je dobře odolná proti přímým účinkům vody. Pro oblasti s extrémními klimatickými a korozními podmínkami jsou vhodné pouze hermeticky svařené obaly z PE fólie o tloušťce 0,1 mm a obaly s vyšší ochrannou účinností, kde svařované spoje zajišťují stejný stupeň pevnosti a propustnosti jako svařovaný obalový materiál. Méně náročné jsou oblasti s nízkými teplotami, kde z běžných obalových materiálů obvykle nevyhovují požadavkům na mechanickou odolnost gačovný papír nebo parafinovaný papír. V oblastech s vysokými teplotami nevyhovují z hlediska propustnosti pro vodní páru gačovaný papír a parafinovaný papír (vyhovuje do teploty 55°C). Způsob provedení bariérového obalu je: -
-
uzavření obalu musí být dokonale těsné, nejlépe provedené tavným svárem, ochranný obal se nesmí při balení mechanicky poškodit (dírky, trhliny apod.), všechny ostré hrany výrobku uvnitř ochranného obalu, které mohou přijít do kontaktu s fóliovým obalem, musí být obaleny pěnovou fólií nebo 2VL lepenkou, vnitřní stěny přepravního obalu musí být prohlédnuty, zda z něj nevyčnívají hřebíky, spony či zda nejsou přítomny cizí předměty a poté vyloženy pěnovou fólií, do obalů s vysoušedly smí přijít co nejméně nevysušených hygroskopických materiálů (lepenkové krabice, lepenka, dřevo atd.), hygroskopické materiály určené pro použití do obalu je nutno předem vysušit na obsah vlhkosti, která bude v rovnováze s vlhkostí stanovenou jako nejvýše přípustá v obalu (50% relativní vlhkosti), z obalu se před provedením posledního sváru odsaje přebytečný vzduch, aby byla eliminována vzdušná vlhkost, usnadnilo se uzavírání obalu a předešlo protržení nebo prasknutí fólie, přepravní obal se smí uzavřít až po kontrole hermetičnost obalu (žádný pokles podtlaku v obalu), označení obalu musí být provedeno dle ČSN 77 0051Označování obalů, tzn. na přepravním obalu musí být umístěny výstražné značky "Chránit před vlhkem" a "Hermetický obal".
5.1 Obaly s inertní atmosférou Pro průběh koroze je v systému především potřebná přítomnost kyslíku a vlhkosti. Odstraněním kyslíku a zaplněním vnitřního prostoru inertním suchým plynem (nejčastěji dusík nebo CO2) a následným utěsněním prostoru může být jeden ze způsobů dočasné protikorozní ochrany některých zařízení. Tento způsob se používal např. při odstávkách potrubních systémů. Uvnitř zařízení je udržován mírný přetlak. V současně době se jedná o výjimečné případy.
5.2 Obaly s vysoušedly K ochrannému balení s vysoušedly se používají obalové materiály a/nebo systémy s sníženou -2 -1 propustností pro plyny a páry (maximálně 1 g vodní páry.m .d při 25°C a 75% relativní vlhkosti) nebo hermetické. Nejvhodnější jsou kovové obaly (kontejny, bedny, apod.) nebo obaly z vrstvených PE fólií
43
nebo hlinikových fólií tloušťky minimálně 0,025 mm. Obal tohoto typu dokonale chrání po celou dobu přepravy a skladování proti všem nepříznivým účinkům vlhkosti, tedy odstraňuje pouze jedno z rizik pro vznik korozního napadení. Účelem použití vysoušedel do balení je ochrana výrobků před působením vlhkosti v období skladování a přepravy jako ochrana před korozí, vzniku plísní apod. (Obrázek 21). Systémy s vysoušedly lze použít i k balení výrobků chráněných proti korozi konzervačními prostředky nebo kontaktními inhibitory koroze. V případě použití vypařovacích inhbitorů koroze je nutné ověřit účinnost systému modelovou zkouškou.
Obrázek 21 – Příklady použití vysoušedel v obalech
Vysoušedla jsou látky schopné absorbovat vodní páru. Principem funkce bariérových obalů s vysoušedly je, že vysoušedlo vložené do obalu váže pronikající vodní páru tak, aby po stanovenou dobu nepřekročila relativní vlhkost uvnitř obalu bezpečnou hranici - doporučuje se maximálně 30% relativní vlhkost v obalu. Dalšími požadovanými vlastnostmi vysoušedel je nerozpustnost ve vodě, neprašnost a chemicky inertní chování. Používají se takové látky jako je silikagel, křemičitan hlinitý, oxid hlinitý, bentonit (Dehydrosil), molekulární síta, apod.. Účinek vysoušedel je dán jejich sorpční kapacitou, tj. maximálním množstvím vlhkosti, kterou je 100 g vysoušedla schopeno absorbovat do nasycení. Např. sorpční kapacita vysoušedla Dehydrosil je C54 = 14, tj. při maximální přípustné relativní vlhkosti uvnitř obalu 54% absorbuje 100 g tohoto vysoušedla 14 g vody. Potřebné množství vysoušedla se stanoví na základě porovnání sorpční schopnosti vysoušedla s celkovou bilancí vlhkosti uvnitř balení. Pro dlouhodobou ochranu je nutné do obalu umístit velké množství vysoušedla. Vysoušedla jsou do balení vkládána především ve formě sáčků z prodyšných materiálů, jejichž velikost je definována tzv. vysoušecími jednotkami. Pokud obalové materiály (např. dřevo) obsahují určité množství absorbované vody, mohou vyčerpat část nebo někdy i celou sorpční kapacitu vysoušedla. Potřebné množství vysoušedla se řídí předpokládanou dobou ochrany, objemem a plochou obalu, klimatickými podmínkami během přepravy nebo skladování, aktuální a požadovanou hodnotou relativní vlhkosti v obalu, obsahem vody v hygroskopických obalových materiálech, typem bariérového filmu (propustnost pro vodní páru), atd.. Propustnost obalových materiálů pro vodní páru závisí na typu a tloušťkou filmu, teplotě, na rozdílu parciálních tlaků vodní páry vně a uvnitř obalu a těsnosti spojů. Tyto parametry jsou proměnné v závislosti na vnějších klimatických podmínkách. Stanovení množství vysoušedla v obalu je komplikované a předepisuje ho např. normy ČSN 77 0113 Bariérové systémy s vysoušedly pro ochranné balení a ČSN 77 0114 Stanovení množství vysoušedel do ochranných obalů. Tato metoda je vhodná pouze v případě, že výrobky jsou baleny do obalových materiálů nepropustných pro vodní páru, tzv. hermeticky utěsněných obalů. Jestliže není bariérová vrstva obalu nepropustná pro vodní páru a do obalu může pronikat další vodní pára z okolního ovzduší, dojde rychle k vyčerpání sopční kapacity vysoušedla a relativní vlhkost v obalu již není dále snižována. Pro kontrolu, zda není vyčerpána sorpční kapacita vysoušedla, lze do obalu umístit tzv. indikátory relativní vlhkosti, jejichž změna barvy ukazuje na zvýšení relativní vlhkosti v obalu (Obrázek 22). Určitým zobecněním a zjednodušením stanovení potřebného množství vysoušecích jednotek na 1 2 m plochy obalu typu polyetylénové fólie tloušťky 0,2 mm a hliníkové fólie jsou doporučená množství uvedená v Tabulce 20 na základě délky přepravy a přepravního řetězce – místa určení (Obrázek 23).
44
Obrázek 22 – Indikátory relativní vlhkosti, resp. aktivity vysoušedla
2
Tabulka 20 - Množství vysoušecích jednotek na 1 m plochy obalu Délka přepravy a skladování
3 měsíce
6 měsíců
1 rok
2 roky
Typ bariérového obalu LDPE 0,2 mm 12 DIN 16 DIN 16 DIN 20 DIN 24 DIN 32 DIN 36 DIN
48 DIN 80 DIN nedoporučeno nedoporučeno nedoporučeno
Obrázek 23 – Místo určení pro přepravu ze střední Evropy
45
Alfopak 4 DIN 8 DIN 12 DIN 4 DIN 8 DIN 12 DIN 8 DIN
16 DIN 24 DIN 16 DIN 32 DIN 40 DIN
5.3 Obaly s inhibitory koroze Korozní inhibitory jsou chemické sloučeniny, které po přidání do korozního systému zpomalují či zastavují korozi kovů tím, že je buď pasivují nebo na jejich povrchu vytvářejí monomolekulární nebo ještě tenčí ochrannou vrstvu, aniž podstatně mění koncentraci kterékoliv agresivní složky. Ochranné vlastnosti inhibitorů je mžné určit na zákaldě jejich elektronové struktury, kdy má velký význam hodnota elektronové hustoty na heteroatomech (dusík, kyslík), ale i další fyzikálně-chemické vlastnosti sloučenin. Typ inhibitoru se liší podle daného kovu, který je chráněn (konstrukční ocel, zinek, měď). Z hlediska chemického složení lze inhibitory rozdělit na organické a anorganické, popř. směsné. Většinu organických inhibitorů tvoří slabé kyseliny a jejich deriváty, které tvoří na kovovém povrchu nerozpustné sole. Tato nerozpustná pasivní vrstva zabraňuje elektrochemické korozní reakci. Anorganické korozní inhibitory, např. fosfáty, sole céru, vytváří pasivní hydroxido/oxidickou vrstvu a potlačuje katodické reakce omezením difuze elektrolytu, kyslíku a vody k povrchu kovu. Také omezují přenos elektronů na kovové rozhraní. Anorganické inhibitory jsou aktivní korozní inhibitory, které se účastní redukčních reakcí v místech aktivní koroze (důlky, úsady nebo vměstky) a vytváření nerozpustné oxidy. Působení inhibitorů koroze je podmíněno dvěmi základními požadavky: -
inhibitor musí být schopen vytvořit stabilní vazbu s kovovým povrchem za daných podmínek prostředí, inhibitor musí být schopen vytvořit na povrchu kovu vrstvu nepropustnou pro agresivní složky prostředí stimulující korozi.
Prvním krokem působení inhibitorů je adsorpce na kovovém povrchu různými chemickými vazbami, což závisí na schopnosti kovového povrchu přijímat nebo předávat elektrony, nízkou pohyblivostí atomu na povrchu kovu, dokonalostí krystalové mřížky, apod..
5.2.1 Kontaktní inhibitory Tyto inhibitory jsou účinné pouze při přímém styku s kovovým povrchem. Jako kontaktní inhibitory se používaly např. dusitan sodný, chroman sodný nebo draselný a benzoan sodný. Dusitan sodný byl zařazen mezi zdraví škodlivé sloučeniny a řada výrobců prostředků dočasné protikorozní ochrany jej nahradila. Vyšší ochranný účinek než benzoan sodný má benzoan amonný, který chrání ocel i barevné kovy. Jako kontaktní inhibitor atmosférické koroze se také používá oktadecylamín. Kontaktní inhibitory se používají rozpuštěné ve vodě, v rozpouštědle, v oleji nebo nanesené na papírech. Větší uplatnění mají kontaktní inhibitory v konzervačních prostředcích (Kapitola 4.2). Kontaktními inhibitory železných kovů jsou deriváty imidazolu (Obrázek 24), např. Idazox 2-0 (tj. 2-(1,4benzodioxan-2-yl)-2-imidazolin), kterým se aditivují konzervační oleje, nebo vyšší alifatické nasycené primární amíny (R – NH2, kde R – 16 až 26 atomů C), použitý např. v konzervačním vosku Revax 30. Jiným typem kontaktního inhibitoru je kovové mýdlo nafténových kyselin. Tyto inhibitory jsou účinné pro železné kovy. Velmi učinnými inhibitory sloučenin mědi jsou sloučeniny triazolového typu (Obrázek 25), např. aromatický triazol použitý v konzervačním vosku Revax 30, který vytváří na povrchu kovu polopropustný polymerní komplex působící jako katodický inhibitor při redukci kyslíku (Obrázek 26). Pro dočasnou protikorozní ochranu se použivají papíry s nánosem kontaktních inhibitorů, které se do reakce zapojují v případě rozpuštění při proniknutí vlhkosti do obalu. Opakované nebo dlouhodobé působení vlhkosti výrazně snižuje účinnost inhibitoru. Pro dosažení dlouhodobé protikorozní ochrany není nutné, aby byl celý obal hermeticky uzavřený. Často jsou kontaktní inhibitory používány ve směsi s vypařovacími inhibitory koroze nanesené na papíry, kdy se vhodně kombinuje účinek obou typů inhibitorů.
46
Obrázek 24 – Obecná struktura derivátů imidazolu
R3
R2
HN
N
R1
kde R je -H, -CH3, -CH2CH3, -CH2 CH2CH3, atd.
Obrázek 25 – Inhibitory slitin mědi, stříbra apod. - deriváty triazolu
1,2,3 – benztriazol
tolyltriazol
Obrázek 26 – Polymerní komplex Cu-triazolu
Ar N N
N N
Cu
N
N
Cu
N
N
N Ar
Ar
5.2.2 Vypařovací inhibitory (VCI) Vypařovací inhibitor koroze (VCI) je látka popř. směs látek, které mají schopnost vypařování a kondenzace na kovovém povrchu a tak snižovat jeho náchylnosti ke korozi. Tato skutečnost je základem předpokládaného mechanismu působení VCI a požadavků na jeho vlastnosti ovlivňující tento mechanismus. Jako vypařovací inhibitory koroze může působit řada organických a anorganických látek. Používají se buď samotné nebo ve směsi s jinými látkami, které upravují jejich vlastnosti, např. těkavost. Často se používají směsi, kdy se kombinují dva typy inhibitorů s různou tenzí par pro zvýšení ochranné účinnosti. Vlastnosti inhibitoru – tenze par, rozpustnost, disociace, apod. – jsou závislé na polaritě chemických vazeb v molekule. VCI je tvořen jádrem Ro, na nějž jsou navázány skupiny Rl a R2:
47
Adsorbční vrstva Kov
Vrstva ochranné bariery
R1---------------------- Ro---------------------R2
Funkční skupina R1, připojená k jádru VCI Ro ovlivňuje adsorpci na kovovém povrchu. Funkční skupina R2, rovněž připojená k jádru VCI, určuje tloušťku a ochranné vlastnosti adsorbovaného filmu. Aktivními složkami VCI jsou obvykle produkty reakce slabé těkavé báze a slabé těkavé kyseliny. Tyto látky, třebaže jsou ionizovány ve vodě, podléhají stálé hydrolýze, která je poměrně nezávislá na koncentraci. Tato nezávislost přispívá ke stabilitě filmu za různých podmínek. Účinnost VCI závisí zejména na způsobu přechodu inhibitoru do plynného stavu a následné ochraně kovového povrchu. V tomto druhém kroku je důležitým činitelem množství vodních par v prostředí. Na kovovém povrchu se tvoří tenká vrstva vlhkosti jak v čistém, tak i ve znečistěném prostředí. Těkavé látky se rozpouštějí v adsorbované vrstvě a jsou transportovány k povrchu kovu difusními procesy (Obrázek 27). Tento děj je kontinuální – po vyčerpání inhibitoru z porchové vrstvy reakcí s korozními stimulátory – se vrstva samovolně opět obnoví z prostředí uvnitř obalu, kde se vyskytuje v plynné fázi. Transport VCI k povrchu kovu se může uskutečnit dvěma způsoby: inhibitor se před dosažením povrchu kovu disociuje a okolí povrchu kovu nasytí ochrannou skupinou nebo se molekuly při vypařování nemění a jejich disociace nastává teprve při dosažení povrchu kovu. Sledováním elektrochemického chování VCI bylo prokázáno, že mohou zpomalit katodickou nebo anodickou část korozního děje (Obrázek 28). Používají se však i smíšené nebo tzv. ambionické inhibitory schopné zpomalit jak anodickou, tak i katodickou část korozního procesu.
Obrázek 27 – Korozní systém při použití vypařovacích inhibitorů koroze
bez přítomnosti VCI
v přítomnosti VCI
Obrázek 28 - Předpokládaný mechanismus působení vypařovacích inhibitorů koroze
48
Účinnost VCI závisí na jeho těkavosti, nebo-li tlaku par inhibitoru. Inhibitory s vysokým tlakem par jsou snadněji uvolňovány do prostředí a je obtížné udržet jejich účinnou koncentraci v daném vnitřním prostředí (obal, kontejner, apod.). Při nízkém tlaku par je naopak zapotřebí delší doby k dosažení účinné koncentrace, ale doba ochranného působení je delší. Je důležité prostor, ve kterém jsou chráněné povrchy umístěny, nasytit inhibitorem, ale i snížit v něm relativní vlhkost na hodnoty, pod kterými nedochází ke korozi. Dále má na těkavost inhibitoru velký vliv materiál nosiče, např. při dlouhodobém balení papír absorbuje vlhkost a nanesený inhibitor se může rozpouštět, a tím se sníží či zastaví jeho těkání z papíru. Vypařovací inhibitory jsou na papír nanášeny formou roztoku a na PE fólií jsou přidávány do základní polymerní pryskyřice, ze které jsou následně taženy nebo vytlačovány fólie. Z tohoto rozdíly vyplývá, že množství VCI, které je v jednotlivých typech nosiče, je různé. Také rychlost uvolňování VCI z nosiče je vyšší pro papíry než pro fólie, kde se molekuly musí uvolnit z polymerní sítě. Na tlaku par závisí rovnovážná koncentrace vypařovacích inhibitorů v atmosféře obklopující kovový povrch. Rychlost, kterou může VCI dosáhnout z nosiče ke kovovému povrchu, je ovlivněna propustností plynu, která závisí právě na tlaku par a difuzním koeficientu. Tuto propustnost plynu pro jednotlivé VCI lze měřit termo-gravimetrickou metodou. Další důležitou vlastností inhibitoru je vliv na změnu pH vrstvy vlhkosti, adsorbované na povrchu kovu po rozpuštění inhibitoru v této vrstvě. Předpokládá se, že optimální účinnost inhibitoru je v neutrální a blízké oblasti. Inhibitory však mohou působit nejenom při tvorbě, ale i při destrukci adsorbovaných vrstev vlhkosti a stimulátorů koroze (znečištění ovzduší sorbované na povrchu). Tak např. ochranná účinnost inhibitoru je způsobena neutralizací agresivních složek prostředí, jako jsou CO2, SO2, H2S, atd.. Velmi důležitá je schopnost vrstvy adsorbovaného inhibitoru zvýšit hydrofobní vlastnosti kovového povrchu. Většina používaných vypařovacích inhibitorů koroze jsou deriváty aminů, které mohou uvolňovat volnou amino skupinu. Sloučeniny obsahující v aminoskupině místo vodíku uhlovodíkové radikály vykazují nižší ochrannou účinnost. Také náhrada vodíku CH3 skupině druhou aminoskupinou nebo hydroxylovou skupinou snižuje inhibiční účinek sloučeniny. Nejúčinnější z alifatických amínů jsou sloučeniny s rovným řezězcem a sudým počtem uhlíkových atomů. Jako vypařovací inhibitory se používají i heterocyklické sloučeniny, které jsou méně účinné než amíny mastných kyselin, ale jsou účinnější než aromatické amíny. Obalové materiály s vypařovacími inhibitory koroze se používají jako součást ochranných obalů. Dle ČSN EN ISO 8044 Koroze kovů a slitin - Základní termíny a definice je vypařovací inhibitor koroze definován jako inhibitor koroze, který může dosáhnout kovového povrchu ve formě par. Tyto inhibitory za běžných podmínek (teploty a tlaku vzduchu) přechází do plynné fáze - emitují, vypařují se - a tímto způsobem jsou transportovány z nosiče, který může být vzdálen i několik desítek centimetrů, k povrchu kovu, kde plní svou funkci. V případě přítomnosti molekul VCI ve vnitřním uzavřeném prostoru mezi povrchem kovu a bariérou dojde k rozpuštění těchto molekul ve vrstvě vody vytvořené na povrchu kovu. Rozpuštěné molekuly VCI se absorbují na fázovém rozhraní a v případě jejich dostatečné koncentrace zabrání přístupu látkám způsobujícím korozi k povrchu kovu. Princip protikorozní ochrany spočívá ve vytvoření dynamické rovnováhy mezi množstvím inhibitoru na nosiči, v uzavřeném vnitřním prostoru obalu a na povrchu kovu. Podmínkou účinnost VCI je hermetičnost balení. Při porušení hermetičnosti obalu se v krátké době poruší ochranná účinnost balení. Na druhou stranu není nutná žádné dekonzervace a výrobky lze používat bezprostředně po rozbalení. Norma ČSN 77 0112 Zásady pro používání obalových materiálů s vypařovacími inhibitory koroze platí pro používání obalových materiálů zušlechtěných vypařovacími inhibitory koroze pro ochranné balení technických výrobků vyrobených zcela nebo zčásti z kovů, a stanoví zásady pro zajištění jejich řádné funkce v bariérových obalových systémech. Norma z r. 1983 předpokládá pouze používání antikorozních papírů tuzemská výroby ve formě přebalů, prokladů, vyložení přepravních beden, apod.. V současné době je možné volit odpovídající způsob dočasné protikorozní ochrany z několika variant, např.: -
použití antikorozního papíru + běžné polymerní fólie, použití antikorozního papíru s povlakem polymerní fólie, použití antikorozní fólie, použití běžné polymerní fólie + kapsle, emitoru, tablet s vypařovacím inhibitorem, kombinace antikorozních obalových prostředků s doplňkovým balením, apod.
49
Obalové výrobky využívající tyto vypařovací inhibitory jsou běžně dostupné a i v určitém smyslu zastupitelné jak podle výrobce, tak podle způsobu aplikace (papír, fólie, kombinace obou materiálů, apod.). Záleží na typu chráněného výrobku nebo zařízení, který způsob balení je technicky nejvhodnější (např. rozměry a hmotnost výrobků/zařízení). Zajištění protikorozní ochrany po požadovanou dobu s použitím VCI materiálů je závislé na typu chráněného výrobku nebo zařízení, jejich rozměrech a hmotnosti, způsobu doplňujícího balení (kontejner, palety,..), požadované době ochrany, přepravním řetězci, podmínkách při skladování, čistotě kovových povrchů před balením, tloušťce fólie, použitém inhibitoru, atd.. Výsledek (protikorozní ochrana) je výrazně ovlivněn i kvalitou práce při vlastním balení. Fólie s VCI lze spojovat (svařovat) stejným způsobem jako běžné PE fólie. Fólie s VCI se dodávají jako ploché fólie, hadice, polohadice, sáčky, apod. Materiály s VCI se vyrábějí ve formě bublinových fólií, fólií pro balení typu SKIN, pěnových hmot, které spojují fixační funkci a ochranu proti korozi. Papíry s VCI emitují inhibitor z obou stran papíru, zatímco papíry s vrstvou PE emitují inhibitor pouze ze jedné strany a při jejich použití musí být pracovníci poučeni, která strana obalového papíru poskytuje účinnou ochrany výrobkům. Antikorozní sulfátový papír SVIK obsahoval směsný VCI: dusitan sodný, benzoan sodný a močovinu. Jiný typ antikorozního papíru se vyrábí na bázi krepovaného technického papíru vytvořeného z čisté celulózy, nasyceného vypařovacími inhibitory 2 koroze bázi aminové soli kyseliny benzoové a derivátů triazolu v množství 10 g VCI/m , který může být z jedné strany opatřen bariérou – vrstvou PE nebo vrstvou PE s PP mřížkou. Každý výrobce ve svých podkladech uvádí potřebné množství inhibitoru na objem chráněného vnitřního prostoru nebo dobu, po kterou se daných podmínek předpokládá spolehlivá účinnost protikorozní ochrany. Vypařovací inhibitory v obalových materiálech se obvykle dávkují v množství 10 -2 – 15 g.m a tablety VCI mohou obsahovat např. 2 – 60 % inhibitoru. Přestože se označují jako vypařovací inhibitory je optimální vzdálenost nosiče do 30 cm od chráněného povrchu pro železné kovy a 15 cm pro neželezné kovy, někteří výrobci uvádějí, že inhibitor má schopnost těkat až do 1 m od nosiče. 2
Při použití antikorozních papírů s VCI se doporučuje, aby na každý 1 – 3 m chráněného kovového 3 2 povrchu nebo na každý 1 m chráněného prostoru bylo použito minimálně 1 m . V Tabulce 21 jsou uvedeny příklady ochranné doby zajišťované různými typy antikorozních papírů s VCI a s dodatečným balení v různých skladovacích podmínkách. Podle ČSN 03 8205 je ochrana zajištěná vypařovacími inhibitory a hermetickým bariérovým obalem od 6 měsíců pro uložení na volném úložišti po 24 měsíců 3 ve skaldech s neupraveným klimatech za podmínky, že množství VCI inhibitoru na každých 15 dm vnitřního prostoru daného obalu je minimálně 4 g, a při dodržení vhodné vzdálenosti od chráněného povrchu. Doba ochrany kovových výrobků zabalením do papíru s VCI může být za optimálních podmínek, bez dodatečného balení trvat až 2 roky.
Tabulka 21 – Příklady doby ochrany pro vybrané typy antikorozních papírů Obalový materiál Ochranný obal s VCI -2 papír 70 g.m -2 papír 70 g.m + PE nános -2 papír 70 g.m + bitumen, laminát -2 papír 70 g.m -2 papír 70 g.m -2 papír 70 g.m -2 papír 70 g.m -2 papír 70 g.m
Dodatečný obal papír voskovaný papír bitumen, laminát papír + PE, PP kovová fólie
Doba ochrany (měsíce) Temperovaný sklad Přístřešek 10 - 14 3–4 30 - 54 15 – 24 36 - 60 18 – 30 12 - 24 6 – 15 80 - 120 24 – 60 80 - 120 36 – 72 60 - 120 60 – 120 90 - 120 90 - 120
Vypařovacími inhibitory koroze mohou být nasyceny i jiné typy nosičů, např. chips, emitory, tablety, apod. (Obrázek 29). Tyto výrobky jsou určeny k samostatné ochraně vnitřních prostor obalů o objemu 3 do cca 15 dm i jako doplňující ochrana úložných prostor pro strojírenské výrobky ukládané do kontejnerů a obalů o větším vnitřním objemu. Materiály nosičů vykazují dobré absorpční schopnosti a jsou schopeny v uzavřeném prostředí obalu vstřebávat nakondenzovanou vlhkost.
50
Obrázek 29 – Příklady nosičů s VCI
Při použití VCI je nutné ověřit jeho kompatibilitu s použitými nátěrovými systémy a plasty, protože některé inhibitory je mohou napadat. VCI mohou napadat i některé kovy (např. inhibitory pro ocel mohou vytvořit alkalickou vrstvu, která není příznivá pro zinek nebo hliník). Příklad: Kovové výroby byly exportovány ze severní Evropy do Malajsie, kde je požadována ochrana proti vlhkosti po dobu 1 roku. Jedná se o velmi rozdílné výrobky: malé díly byly zabaleny do bariérových obalů s vysoušedly a větší díly byly zabaleny do antikorozních papírů s VCI a umístěny do kontejnerů. Vzhledem k problémům s dodávkou byly kontejnery uloženy po dobu 2 měsíců ve skaldu výrobce. V této době došlo k velkým změnám v teplotě prostředí. Před přepravou byl obsah kontejneru zkontrolován a bylo zjšitěno, že došlo k intenzivní kondnezaci vodní páry, navlhnutí papírů s VCI a ke korozi výrobků. Výrobky byly opakovaně zabaleny a do kontejneru bylo umístěno vhodné množství vysoušedla. Dočasná ochrana byla účinná po dobu přepravy i následného 6 měsíčního uložení na místě. Na tuzemském trhu byly do r. 1990 dostupné především tuzemské výrobky - antikorozní papíry a antikorozní papíry s vrstvou polyethylénu, které pod typovým označením SVIK, které vyráběly Pražské papírny v celé řadě druhů (tloušťka polyethylénu, typ inhibitoru, atd.). Po r. 1990 byly ve výrobě zachovány pouze dva typy antikorozních papírů, jejichž výrobci se v minulých letech změnily (Neoma, Eco-product). V současné době se v ČR vyrábí antikorozní papíry s označením SVIK (Neoma, řada dodavatelů) a i polyetylénové fólie a vypařovací inhibitory určené pro tyto fólie (Polymer Institute Brno). Ve světě se výrobou těchto produktů/výrobků zabývá řada výrobců.
5.4 Obaly s destimulátory koroze Stříbro, měď a některé jejich slitiny mají vysokou korozní odolnost proti působení některých agresiviních látek, ale podléhají koroznímu napadení v prostředí obsahujícím i velmi malé množství sulfanu či organických sloučenin síry. Na povrchu těchto kovů vznikají tmavé korozní zplodiny, které zhoršují některé jejich vlastnosti, např. funkci stříbrných kontaktů. K tomuto koroznímu napadení dochází v případě jejich dlouhodobého skladování v prostředí obsahujícím sloučeniny síry nebo,
51
jestliže obalové materiály obsahují tyto sloučeniny. Pro ochranu těchto kovů se používají speciální obalové materiály upravené tzv. destimulátory koroze. Destimulátory koroze váží ty sloučeniny, které by korozně působily na stříbro a ostatní kovy, a tím snižuje uvnitř obalu jejich koncentraci na přípustnou hodnotu. Jsou to např. chlorid kademnatý a rtuťnatý, octan mědi a kadia, Na-Cu chlorofylin, tj. sloučeniny, které tvoří nerozpustné sulfany. Destimulační schopnost Na-Cu chlorofylinu závisí na obsahu mědi v molekule, protože principem působení je chemická reakce komplexně vázané mědi se sloučeninou síry za vzniku sulfanu mědi. Obalový materiál s tímto destimulátorem se vyrábí impregnaci papíru 3 – 5 % vodným roztokem NaCu chlorofylinu nebo roztokem etanolu a následném sušení (maximální teplota 70°C). Dostatečnou -5 2 ochranu poskytují obalové materiály obsahující cca 1.10 g Cu/dm , tj. cca 0,1 g Na-Cu chlorofylinu 2 s obsahem 1,56% Cu na 1 m papíru.
6 Provádění dočasné protikorozní ochrany Dočasná ochrana proti korozi zahrnuje tyto operace: přípravu povrchu, použití konzervačních prostředků nebo obalových materiálů, dále úpravu mikroklimatu a v případě potřeby následné balení do přepravních obalů.
6.1 Příprava povrchu Příprava povrchu znamená především odstranění všech zbytkových nečistot – zbytků maziv a technologických kapalin, které mohou být příčinou korozního napadení povrchu, dále prachu a mechanických nečistot. Čištění se provádí odmašťováním běžnými způsoby - alkalickými odmašťovači, organickými rozpouštědly, vodní párou - podle stupně zamaštění. Úkolem odmašťovacích přípravků je uvolnění nečistot s povrchu kovu, jejich převedení do roztoku nebo emulze a zabránění jejich zpětném redepozici na kovovém povrchu. Zvýšená teplota odmašťovacích roztoků snižuje viskozitu mastných látek a usnadňuje jejich odstraňování z povrchu. Většina alkalických prostředků se používá za zvýšené teploty. Operace odmašťování se provádí různými způsoby, z nichž nejdůležitější a nejvíce rozšířené jsou tyto postupy: -
odmašťování v organických rozpouštědlech odmašťování v alkalických roztocích odmašťování pomocí detergentů odmašťování emulzní odmašťování pomocí ultrazvuku odmašťování pomocí páry
Odmašťování v organických rozpouštědlech byl velmi rozšířený způsob čištění, při kterém se mastné látky na povrchu kovu rozpustí a zároveň se uvolní i ostatní ulpělé nečistoty. Organická rozpouštědla většinou nezpůsobují korozi. Pomocí organických rozpouštědel se mohou odstranit i silné vrstvy mastných nečistot. Ideální rozpouštědlo by mělo být levné, bezpečné, zdravotně nezávadné, snadno regenerovatelné a univerzálně účinné. Tomu se však používaná rozpouštědla jen více či méně přibližují. Nejvíce se používají ropné produkty (aromatické či lépe alifatické uhlovodíky). Nejčastěji je používán k odmašťování technický benzin. Pro jeho vysokou hořlavost je nutno při tomto způsobu čištění zachovávat velmi přísné bezpečnostní předpisy. Uplatnění organických rozpouštědel k odmašťování bývá zejména v menších závodech vzhledem k poměrně nízkým nákladům, technické jednoduchosti a vysoké účinnosti čištění. Nevýhodou však je skutečnost, že organická rozpouštědla nevyhovují požadavkům bezpečné a zdravotně nezávadné práce. Mnohdy však zůstává nedořešena otázka likvidace vypotřebovaných rozpouštědel. Odmašťování v alkalických roztocích je nejvíce rozšířený způsob čištění kovového povrchu hlavně v galvanice. Účinnost alkalického odmašťovacího procesu spočívá hlavně v koloidně chemických pochodech, tj. v emulgaci a dispergaci nečistot nejrůznějšího druhu, dále ve zmýdelnění některých mastnot a v zabránění redepozice nečistot na kovovém povrchu. Alkalické odmašťování se většinou provádí ponorem nebo postřikem a oproti organickým rozpouštědlům je lacinější a bezpečnější. Odpadní vody a vyčerpané lázně však musí být likvidovány (neutralizovány) v čistírnách odpadních
52
vod. Používání povrchově aktivních látek v oblasti odmašťování umožnilo podstatné zvýšení kvality, jeho urychlení i snížení pracovní teploty. Zavedení tenzidů rovněž umožnilo upustit od dříve běžných vysokých hodnot pH a přejít na roztoky slabě alkalické až téměř neutrální, nebo dokonce odmašťovat v kyselém prostředí. Mikro-partikulární frakcionalizací dojde k dělené olejů a další podobných znečištění na mikroskopické částice a k jejich úplnému rozptýlení ve vodě. Detergenty lze aplikovat ručně, ponorem i postřikem včetně vysokotlakého postřiku. Pro každou aplikaci nutno zvolit vhodný přípravek vyhovující zvolené odmašťovací technologii. Jejich velkou předností je skutečnost, že obsahují z více jak 90 % látky biologicky odbouratelné a tedy snadno likvidovatelné. Emulzní odmašťování využívá jak přímého rozpouštění mastnot v organickém rozpouštědle, tak i jejich emulgaci ve vodném prostředí. Tato metoda je velmi účinná i na značně znečištěné povrchy a velké konstrukční celky. Povrch kovu přichází do styku současně (jednostupňový způsob) nebo postupně (dvoustupňový způsob) s vodným roztokem a rozpouštědlem. Provádí se při ponoru, potíráním (ručně) a postřikem při normální či zvýšené teplotě. Při emulzním způsobu odmašťování se nedosahuje zcela smáčivého povrchu, přesto bývá odmaštění postačující. Povrch je potažen tenkou, monomolekulární vrstvou mastných látek. Přípravky jsou zpravidla založeny na směsi účinných ropných rozpouštědel s obsahem speciálních tenzidů a emulgátorů. Jejich odmašťovací schopnost je spolehlivá, dokonale rozpouštějí a emulgují mastnoty a převádějí je do vodou omyvatelné emulze. Odpadní vody musí před vypouštěním do kanalizace projít úpravnou vod. Odmašťování pomocí ultrazvuku se uplatňuje zejména při čištění povrchu profilovaných součástí, u nichž se nedosahuje dobrých výsledků při použití běžných čistících prostředků a postupů, zvláště při odstraňování nečistot z různých záhybů nebo malých otvorů. Odmašťování pomocí ultrazvuku je použitelné pouze u předmětů menších rozměrů, které mohou být umístěny do vyráběných velikostí odmašťovacích van. Ultrazvukové odmašťování není vhodné pro hromadné odmašťování v koších, kde se může vyskytovat zvukový stín. Ultrazvukové zařízení dodává vysokofrekvenční energii z generátoru přes ultrazvukový budič do nádrže s čistící kapalinou, kde dochází k přeměně této energie na energii akustickou (frekvence asi nad 20 kHz), která rozkmitává kapalinu a spolu s kavitačními účinky se zúčastňuje čistícího procesu. Jako čistící kapalina se používají organická rozpouštědla i vodné odmašťovače. Velmi dobré účinnosti odmašťování se takto dosáhne i u méně účinných odmašťovacích prostředků (méně toxických a méně hořlavých) nebo při nižších teplotách. Odmašťování pomocí páry se obvykle aplikuje při odmašťování a čištění povrchu rozměrných zařízení. Je to velmi účinná metoda na odstraňování i zaschlých, zapečených, připálených a jiných nečistot. Tepelný a tlakový účinek páry je možno kombinovat dávkováním odmašťovacího prostředku, případně i s oplachem horkou vodou. Volba optimální metody odmaštění závisí na tvaru součásti, na charakteru znečištění a na možných technických parametrech procesu odmašťování. Proces odmašťování lze ovlivnit řadou parametrů, které je pro daný proces nutné vzájemně sladit tak, aby odmaštění bylo dostatečně účinné, ekonomické a ekologické. V případě aplikace konzervačního prostředku na nátěrový systém je nutné, aby byla vrstva nátěru dokonale vyzrálá – jinak může organické rozpouštědlo použité jako ředidlo některých konzervačních prostředků porušit vrstvu nátěru. Součásti, které nejsou po montáži pro konzervaci přístupné, je nutné konzervovat před montáží nebo během montáže.
6.2 Provádění dočasné protikorozní ochrany Nejběžnější způsoby aplikace jsou ponor (především pro málo rozměrné výrobky v hromadných výrobách), stříkání (vzduchové i bezvzduchové) a nanášení štětcem (rozměrná zařízení). Technologie nanášení konzervačních prostředků natíráním pomocí štětce je nejrozšířenější způsob, ale současně způsob, který je velmi závislý na kvalitě provedení práce. Největší problém, který způsobuje selhání dočasné protikorozní ochrany, je technologická nekázeň při jejím provádění. Základní požadavky na provádění dočasné protikorozní ochrany jsou:
53
-
Výrobky určené ke konzervaci musejí být technicky správné a nesmějí být korozně nebo mechanicky poškozeny. Lze konzervovat nebo balit i jednotlié části výrobků, pokud to jejich konstrukční řešení umožňuje a pokud to je účelné z hlediska provedení dočasné protikorozní ochrany.
-
Operace dočasné protikorozní ochrany se musí provádět ve speciálních, k tomu účelu vybavených a zařízených pracovištích umožňujících dodržování předepsaného technologického postupu a požadavků k zajištění bezpečnosti práce a ochrany zdraví při práci. Místnosti určené k provádění konzervace musí být situovány tak, aby byl omezen nebo vyloučen vliv zdrojů o agresivních plynů a prachu. Vzduch v místnosti musí mít teplotu nejméně 15 C a relativní vlhkost nejvýše 75 %. Pokud nelze dodržet teplotní a vlhkostní podmínky je nutné provádět konzervaci alespoň odděleně od výrobních prostor.
-
Výrobky, jejichž rozměry neumožňují konzervaci v uzavřených místnostech, se konzervují na místě jejich uložení. Konzervace se provádí za podmínek zabezpečujících spolehlivou ochranu o výrobku proti atmosférickým srážkám a prachovému spadu, při teplotě vzduchu nejméně 10 C a relativní vlhkosti vzduchu nejvíce 80 %.
-
Z povrchu výrobků, které budou konzervovány, se musí odstranit všechny druhy nečistot (prach, okuje, zbytky obráběcí emulzí, apod.), povrch se musí odmastit a vysušit. V případě použití prostředků vytěsňujících vodu či konzervačních emulzí nanášených z vodných roztoků není sušení nutné. Není dovoleno dotýkat se holýma rukama povrchů připravených ke konzervaci (lidský pot je silně korozně agresivní – obsahuje chloridy, nízkomolekulární organické kyseliny). Některé konzervační prostředky obsahují aditiva neutralizující „otisky prstů“.
-
-
Pro konkrétní výrobek je vhodné použít jeden způsob dočasné protikorozní ochrany, dovoluje-li to konstrukce výrobku.
-
Konzervační prostředky se nanášejí ponorem, stříkáním nebo natíráním štětcem. Konzervace ponorem se provádí ve vanových zařízeních. Po nanesení povlaku konzervačního prostředku je nutné zkontrolovat jeho celistvost - musí být vytvořen souvislý povlak bez trhlinek a pórů.
-
Po aplikaci konzervačního povlakového prostředku podle doporučení jeho výrobce (stupeň očištění povrchu před aplikací, způsob nanášení, doporučená tloušťka vrstvy, apod.) je nutné dodržet dobu potřebnou k zaschnutí povlaku, aby nedošlo k jeho poškození při následné manipulaci. Pokud výrobce tuto dobu neuvádí, je nutné ji ověřit. Tato doba je závislá na teplotě prostředí, ve kterém se konzervace provádí. Zásady používání obalů s vysoušedly jsou uvedeny v ČSN 77 0113.
-
Vysoušedlo musí být při použití v plně aktivovaném stavu (přípustná zbytková vlhkost ve vysoušedle je maximálně 1 - 2,5 %). Znakem ztráty aktivace je např. změna barvy přiloženého indikátoru (Cl) relativní vlhkosti z modré na růžovou.
-
Stanovené množství vysoušedla je vhodné vkládat do ochranného obalu najednou, nikoliv po částech. Jestliže to není z technologických důvodů možné, je třeba zkrátit mezičasy na minimum. Po uložení vysoušedla do ochranného obalu musí být tento ihned těsně uzavřen tavným svárem.
-
Doba vystavení aktivovaného vysoušedla účinkům atmosféry musí být co nejkratší, tj. v časovém intervalu od jeho vyjmutí ze zásobního obalu do uzavření ochranného obalu, do kterého bylo vloženo. Tato doba by však v žádném případě neměla překročit 10 až 15 minut. Vysoušedlo volně uložené na vzduchu ztrácí po 30 minutách minimálně 5% své sorpční kapacity. Pokud bude tato doba překročena, je nutno vysoušedlo znovu aktivovat.
-
Velikost (hmotnost) aplikačních jednotek (sáčků) se volí zejména podle sorpční kapacity vysoušedla, plochy obalu, volného prostoru v obalu aj. Přednostně je třeba užívat sáčky s nižší hmotností.
-
Aplikační jednotky s vysoušedlem s hmotností vyšší jak 300 g musí být v obalu uloženy tak, aby se nemohly při přepravě a manipulaci volně pohybovat.
54
-
Aplikační jednotky s vysoušedlem mají být rovnoměrně rozmístěny v celém prostoru obalu, pokud možno blízko u povrchu výrobku. U vyšších obalů (80 cm a více) má být větší část sáčků s vysoušedlem rozmístěna v horní části obalu.
-
Aplikační jednotky by se neměly přímo dotýkat kovových povrchů. Především vysoušedlo typu Dehydrosil má tendenci vytvářet hrudky, ze kterých se může absorbovaná vlhkost snadno uvolňovat při přímém dotyku s kovovým povrchem. V případě, že nelze tomuto styku zabránit, podkladají se sáčky obalovými materiály nepropustnými pro vodu.
-
Aplikace vypařovacích inhibitorů koroze (ve formě např. antikorozních papírů s vypařovacími inhibitory koroze, fólií s vypařovacími inhbitory koroze, emitorů, tablet, aerosolu, apod.) se provádí v co nejkratším časovém intervalu před hermetickým uzavřením vnitřního prostoru (max. 1 hodina).
-
Po uzavření obalu s vypařovacím inhibitorem se musí obal ponechat cca 24 h v prostředí příznivém pro vytvoření ochranné atmosféry uvnitř obalu (vytěkání inhbiitoru). Tyto podmínky obvykle doporučuje výrobce materiálů s vypařovacími inhibitory koroze.
-
Množství vypařovacího inhibitoru je dané objemem uzavřeného prostoru.
-
Balení s vypařovacími ihbitory koroze by nemělo být vystaveno delší dobu zvýšeným teplotám nebo účinkům přímého slunečního záření.
-
V případě porušení hermetičnosti obalů s vypařovacími inhibitory koroze se musí konzervace obnovit v plném rozsahu.
-
Po provedení dočasné protikorozní ochrany, tj. po konzervaci a vnitřním balení, je nutno provést fixaci výrobků v přepravním obalu. Fixační prostředky by neměly přijít do styku s povrchem chráněného výrobku. Jako fixační prostředky se přednostně používají inertní materiály.
6.3 Odstranění dočasné protikorozní ochrany Odstranění dočasné protikorozní ochrany (dekonzervace) se provádí před použitím chráněných výrobků a dále po překročení plánované doby ochrany dané použitým systém dočasné protikorozní ochrany. -
Při odstranění dočasné protikorozní ochrany se odstraní obalové materiály vnějšího i vnitřního balení a je-li to z technických důvodů nutné, odstraní se i povlak konzervačního prostředku.
-
Měkké povlaky (oleje, vazelíny, apod.) se nejprve odstraní setřením a podle požadavků na čistotu povrchu se použije alkalický roztok nebo organické rozpouštědlo.
-
Tuhé povlaky (vosky, roztoky, apod.) se odstraní organickým rozpouštědlem.
-
V případě, že doba uložení výrobku překročí předpokládanou dobu ochranné účinnosti konzervačního prostředku, je nutné v pravidelných intervalech (1 až 3 měsíce) kontrolovat kvalitu povlaku (Tabulka 22). V případě prvního korozního napadení je nutné výrobek překonzervovat stejným konzervačním prostředkem. Rekonzervace nesmí být prováděna na mokrý či znečištěný povrch výrobku se zbytkovým povlakem konzervačního prostředku.
-
Výrobky chráněné vysoušedlem nebo vypařovacími inhibitory koroze se překonzervují tak, že se do vnitřního prostoru obalu aplikuje další množství tohoto vysoušedla nebo inhibitoru nebo se provede balení do nepoškozeného antikorozního papíru.
55
Tabulka 22 – Doba dočasné protikorozní ochrany podle prostředku dočasné ochrany, typu obalu a korozní agresivitě prostředí - všeobecně
Způsob dočasné ochrany konzervační oleje
konzervační vazelíny
konzervační vosky
konzervační roztoky, kontaktní inhibitory koroze vypařovací inhibitory koroze
Typ obalu
Mezioperační ochrana, do 3 měsíců
Krátkodobá ochrana, 6 měsíců až 1 rok
Dlouhodobá ochrana 2 až 5 let
Do 2 let
Nad 5 let
Korozní agresivita prostředí dle ČSN ISO 9223 C2
C3
C4
C5
C2
C3
C4
C5
C2
C3
C4
C5
C2
C3
C4
C5
C2
C3
C4
C5
neutěsněný
+
+
0
0
+
+
0
0
+
0
0
0
+
0
0
0
+
0
0
0
utěsněný utěsněný s vysoušedly
+
+
+
+
+
+
+
0
+
+
0
0
+
0
0
0
+
0
0
0
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
0
neutěsněný
+
+
+
0
+
+
0
0
+
+
0
0
+
+
0
0
+
0
0
0
utěsněný utěsněný s vysoušedly
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
0
+
+
0
0
+
0
0
0
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
0
0
neutěsněný
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
0
+
+
0
0
+
0
0
0
utěsněný utěsněný s vysoušedly
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
0
+
+
0
0
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
neutěsněný
+
+
+
0
+
+
0
0
+
+
0
0
+
0
0
0
+
0
0
0
utěsněný utěsněný s vysoušedly
+
+
+
0
+
+
+
0
+
+
0
0
+
0
0
0
+
0
0
0
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
0
0
neutěsněný
+
+
+
0
+
+
0
0
+
+
0
0
+
+
0
0
+
0
utěsněný utěsněný s vysoušedly
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+/0
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+ vhodný způsob dočasné protikorozní ochrany 0 nevhodný způsob dočasné protikorozní ochrany * vhodný způsob dočasné protikorozní ochrany pro železné kovy a nevhodný pro neželezné kovy
56
0 *
+/0 +
0 *
0 +
7 Metody zkoušek prostředků dočasné protikorozní ochrany Pro provádění korozních zkoušek v podmínkách skladování platí ČSN EN ISO 4543 (03 8143) Kovové a jiné anorganické povlaky. Všeobecné zásady pro korozní zkoušky v podmínkách skladování. Korozní zkoušky se provádějí např.: a) pro stanovení korozní odolnosti různých ochranných povlaků vůči prostředím, se kterými se setkávají v konkrétních podmínkách skladování, b) pro porovnání korozní odolnosti dvou nebo více ochranných povlaků, c) pro stanovení typu a optimální tloušťky ochranného povlaku a typu ochranného obalu, d) pro vyhodnocení vztahu mezi výsledky zkoušení v laboratorních podmínkách a v podmínkách skladování. Pokud se zkoušejí povlaky s dočasnou ochranou, povrch se nečistí. Ke zkouškám se používají standardní vzorky a/nebo výrobky pokryté ochranným povlakem nebo obalem. Minimální povrch vzorku nebo výrobku je 50 x 100 mm. Zkoušené vzorky se umístí na určitých místech skladovacího prostoru, např. police, stojany. Doba zkoušky je volena dle skutečných požadavků na dobu ochrany v periodách: 1 týden, 2 týdny, 2, 3, 6, 12, 18, 24, 36, 48 a 60 měsíců. V průběhu zkoušky se zaznamenávají: teplota, vlhkost, SO2, Cl , prach, biologičtí činitelé (přítomni x nepřítomni). Provádějí se periodické prohlídky. Nevýhodou je časová náročnost zkoušky. V některých případech je vhodné zkoušet prostředky dočasné protikorozní ochrany na skutečných výrobcích. V tomto případě se mohou projevit i nedostatky v předcházejících úpravách – čištění, odmašťování, atd.. Pokud se projeví nedostatky v celém systému dočasné protikorozní ochrany, tj. konzervace a/nebo ochranné balení v kombinaci s přepravním balením, lze provést zkušební modelové balení a expedici, kdy lze vyzkoušet i několik variant dočasné protikorozní ochrany. Do systému je také možné umístit zapisovací zařízení, kde registruje průběh teploty a relativní vlhkosti po celou dobu přepravy a skladování. Tento způsob vyžaduje dobrou spolupráci s odběratelem popř. vlastní zastoupení v místě dodávky, kdy je možné získat zpět podrobné údaje o účinnosti jednotlivých použitých systémů dočasné protikorozní ochrany. Norma ČSN EN 24180 (ISO 4180) Obecná pravidla pro sestavování programů zkoušek přepravního balení Tato stanovuje všeobecná pravidla, která mají být použita k sestavení programů zkoušek pro přepravní balení, určené pro užití uvnitř jakéhokoliv distribučního systému, ať je přepravováno po silnici, železnici, na moři, letecky nebo na vnitrozemských vodních cestách nebo kombinací těchto způsobů. ČSN EN 24180-1 uvádí všeobecná pravidla, nutná pro sestavení programů zkoušek. Udává též faktory, které musí být zváženy při odhadu kritérií pro přejímku takových obalů poté, když byly vystaveny programu zkoušek obalu. ČSN EN 24180-2 obsahuje všechny kvantitativní údaje, nutné ke stanovení zkušebních intenzit a další množstevní charakteristiky zkušebních programů. Vzhledem k časové náročnosti těchto zkoušek v reálných podminkách se řada vlastností prostředků dočasné protikorozní ochrany ověřuje urychlenými laboratorními zkouškami. Zrychlené laboratorní zkoušky napodobují ve zvýšené míře působení rozhodujících korozních činitelů uplatňujících se v přírodních a provozních podmínkách na znehodnocení prostředků dočasné ochrany.
7.1 Laboratorní zkoušky konzervačních prostředků 7.1.1 Základní fyzikální vlastnosti konzervačních prostředků V ČSN normách existuje poměrně velké množství norem, které lze použít i pro prostředky dočasné ochrany, především konzervační oleje, vosky a vazelíny, ale i emulze, např. řada 65 60, řada 65 62, řada 65 63, řada 65 66, řada 65 68 a řada 65 69. Přehled norem pro sledování kvality prostředků dočasné protikorozní ochrany je uveden v Příloze. Základními vlastnostmi, kterými lze sledovat kvalitu popř. stárnutí olejů a podobných produktů včetně konzervačních prostředků jsou neutralizační číslo a číslo zmýdelnění. Neutralizační číslo nebo číslo celkové kyselosti TAN se stanovuje titrační metodou jako množství KOH spotřebovaného na neutralizaci všech kyselých složek obsažených v oleji. Hodnota čísla kyselosti pro konzervační oleje se pohybuje v rozsahu 5 – 8 mg KOH/g oleje. Podobnou charakteristikou je číslo zmýdelnění, tj. množství KOH, které se spotřebuje na neutralizaci volných kyselých látek a současně na zmýdelnění
57
tukové složky oleje. Číslo zmýdelnění umožňuje posoudit na množství tukových přísad a sledovat stárnutí oleje. Hodnota čísla zmýdelnění se pro konzervační oleje pohybuje kolem 10 mg KOH/g oleje. Jednou z důležitých vlastností konzervační prostředků je obsah mechanických nečistot. Mechanické nečistoty jsou všechny tuhé částice, obsažené v oleji, vosku nebo vazelíně a nerozpustné v horkém benzínu, které porušují souvislost ochranného filmu a urychlují stárnutí prostředku. Také obsah vody především v konzervačních olejích je znakem nižší kvality. Voda v minerálních olejích je nežádoucí, porušuje souvislost vrstvy oleje, může způsobit korozi, podporuje tvoření kalů a jejich usazování. 0 Principem normy ČSN 65 6231 Ropné oleje. Kvalitativní zkouška na vodu. je zahřátí vzorku na 150 C v olejové lázni a zjištění jeho chování. Přítomnost vody jako nečistoty se projeví praskáním nebo pěněním, popř. obojím. Norma neumožňuje stanovit množství vody v oleji. Obsah vod v oleji lze stanovit destilací vzorku oleje s benzínem a zjištěním objemu vody, která se oddělí z kondenzátu (zrušená ČSN 65 6222). Specifikace konzervačních olejů připouští max. 0,05 obj. %. Pro ověření voduvytěsňující vlastnosti jsou zavedeny pouze podnikové normy, např. FLV-W 3, kdy se vata, ocelová vlna nebo kovový vzorek nasycené určitým množstvím vody ponoří do voduvytěsňujícího prostředku a vizuálně se posuzuje odloučení vody po 1 a 3 min. Pokud se při této zkoušce ukazují první kapky vody po více než 10 s a další vytěsňování pokračuje pomalu po kapkách, je vhodné vyměnit náplň lázně voduvytěsňujícího prostředku. Pro konzervační vosky a vazelíny je jednou z charakteristických vlastností bod skápnutí. Stanovení bodu skápnutí, tj. teploty, při které za podmínek zkoušky vosk nebo vazelína ztrácí svou konzistenci a začíná téci, se provádí podle ČSN ISO 2176. Po stečení povlaku konzervačního materiálu nebo zmenšení tloušťky tohoto povlaku se ztrácí nebo snižuje ochranná účinnosti a může dojít k vzniku 0 korozního napadení. V tropických oblastech dosahuje max. teplota vzduchu ve stínu 45 až 50 C, 0 absolutní extrém je až 55 C. Teplota kovového povrchu vystaveného přímému slunečnímu záření 0 může dosahovat až 120 C. Pro dočasnou protikorozní ochranu při dopravě do těchto oblastí se 0 doporučují konzervační prostředky s minimálním bodem skápnutí min. 80 C.
7.1.2 Stanovení tloušťky povlaků konzervačních prostředků V případě konzervačních prostředků lze měřit tloušťku jejich povlaku jen obtížně. Vzhledem k charakteru filmu (měkké, olejové, voskové) je měření zatíženo velkou chybou. Tloušťku povlaku je možné měřit jednoduchým kolečkem, které se používá pro stanovení tloušťky mokrého filmu nátěrové hmoty. Metody jsou specifikované např. normami ASTM D1212 a ASTM D4414. Podle ASTM D1212 se používají dvě metody. Metoda A se používá pro měření tloušťky filmu do 700 µm. V metodě B se používá měřidlo (Obrázek 30) pro měření tloušťky filmu do 360 µm. Norma ASTM D4414 definuje používání koleček pro měření tloušťky filmu v rozsahu od 3 to 2000 µm. Měřidlo tvoří dva válce, jeden otočný v druhém. Na konci vnitřního válce je umístěna čočka, na které se po dosažení povrchu filmu vytvoří otisk. Průměr otisku odpovídá tloušťce vrstvy. Měřidlo je vhodné pro měření tloušťky transparentních povlaků (olejů, atd.) v rozsahu od 5 do 360 µm. Kolečko pro měření tloušťky filmu se skládá ze tří disků (Obrázek 31). Kolečko se otáčí v filmu až se střední disk dotkne filmu. Tomuto bodu odpovídá tloušťka filmu. Tato jednoduchá a nenákladná měřidla umožňují stanovit tloušťku filmu s přesností ±5 µm, tj. přesnost jednoho dílku/stupně.
Obrázek 30 - Měřidlo pro měření tloušťky
58
Obrázek 31 – Postup měření tloušťky mokrého filmu kolečkem
povlak
podklad
U vzorků, např. pro korozní zkoušky, lze použít i gravimetrickou metodu - stanovení plošné hmotnosti povlaku z rozdílu hmotnosti. Metodou se nezjistí přítomnost ploch bez povlaku nebo s tloušťkou menší než předepsanou. Jednotlivé hodnoty získané na každé měřené ploše představují průměrné tloušťky. Plošná hmotnost ρA povlaku se vypočítá podle vzorce
ρA =
m1 − m0 A
× 10 6
kde m1 je hmotnost vzorku (g) před sejmutím povlaku; hmotnost vzorku (g) po sejmutí povlaku; m0 2 A plocha zkoušeného povrchu vzorku (mm ). Chyba metod závisí na přesnosti měření celkové plochy povrchu a na přesnosti vážení vzorků, tzn. na dostatečně velké ploše vzorku. Při optimálních podmínkách nepřesahuje chyba měření 5%. K dosažení celkové chyby měření 5% je nutné měřit plochu povrchu s přesností do 1%.
7.1.3 Stanovení ochranné protikorozní účinnosti konzervačních prostředků Hodnocení ochranných vlastností povlakových konzervačních prostředků se provádí podle ČSN 03 8205 Příloha 01. Zkušební metoda pro hodnocení ochranných vlastností povlakových konzervačních prostředků. Ke korozním zkouškám se používají ploché vzorky kovů (nejčastěji oceli tř.11) o rozměrech 30 x 80 mm s kovově čistým povrchem, odmaštěné v technickém benzínu. Na vzorky se nanesou testované konzervační prostředky. Způsob aplikace konzervačního prostředků je dán jeho konzistencí – nejčastěji se prostředky aplikují ponorem. Postup konzervace musí zajistit vytvoření kompaktní a rovnoměrné vrstvy konzervačního prostředku při dodržení přibližně stejných hmotností povlaku. Po zaschnutí povlaku (24 h) a stanovení nánosu konzervačního prostředku na vzorcích, jsou vzorky umístěny ve zkušební komoře za podmínek daných normou. Norma předepisuje pro konzervační prostředky zkoušky v kondenzační komoře bez znečištění nebo se znečištěním SO2. Konzervované vzorky se exponují ve zkušebním prostředí: 0
-
režim A - trvalá kondenzace, teplota 35 ± 2 C a 100% relativní vlhkost (ČSN ISO 6988)
-
režim AC – cyklická - 8 hodin - trvalá kondenzace, teplota 40 ± 2 C a 100% relativní vlhkost 0 16 hodin - teplota 20 ± 5 C a max. 75% relativní vlhkost
-
režim B - trvalá kondenzace, teplota 35 ± 2 C, 100% relativní vlhkost, plynné znečištění SO2
-
režim BC– cyklická - 8 hodin - trvalá kondenzace, teplota 40 ± 2 C, 100% relativní vlhkost a plynné znečištění SO2 0 16 hodin - teplota 20 ± 5 C a max. 75% relativní vlhkost
0
0
0
Konzervační prostředky s obecně nízkými ochrannými schopnostmi nebo dávající tenké povlaky se zkoušejí podle režimu A nebo AC. Konzervační prostředky s vysokými ochrannými schopnostmi nebo dávající tlusté povlaky se zkoušejí podle režimu B nebo BC. Podle normy jsou zkoušeny konzervační prostředky na bázi olejů obvykle režimem A nebo AC a konzervační prostředky na bázi vosků, vazelín, 59
apod., určené pro ochranu výrobků při uložení na volné atmosféře režimem B nebo BC. Doba zkoušky se volí podle cílů sledovaných zkouškou: 24 hodin a dále z řady 1, 2, 4, 8, 16 a 30 dní, popř. dále třicetidenních intervalech). Vyhodnocení ochranné účinnosti zkoušených konzervačních prostředků se provádí podle doby vzniku a průběhu koroze vzorků, podle vzhledu vzorků po ukončení zkoušky a stanovením hmotnostních úbytků vzorků a relativní ochranné účinnosti. Po ukončení expozice jsou ze vzorků odstraněny korozní produkty mořením kyseliny (podle kovu - ČSN ISO 8407 Koroze kovů a slitin. Odstraňování korozních zplodin ze vzorků podrobených korozním zkouškám) a stanoven hmotnostní úbytek vzorků. Z výsledků se stanovuje ochranná účinnost Ur konzervačního prostředku: Ur =
Ko − Kp . 100, Ko
kde Ur je relativní ochranná účinnost konzervačního prostředku vyjádřená v % -2 Ko je koroze zkušebních vzorků bez konzervačního prostředku vyjádřená v g.m -2 Kp je koroze zkušebních vzorků s povlakem konzervačního prostředku vyjádřená v g.m Pokud se povlaky konzervačních olejů emulgují a postupně smývají z povrchu vzorků, korozní napadení se postupně rozrůstá. Přesto působí inhibiční ochranný účinek až do doby, kdy dojede k jeho ztrátě a k výraznému celoplošnému napadení vzorků – povlak zcela ztratí ochrannou funkci. Jako příklad lze uvést výsledky urychlených laboratorních zkoušek (režim A) konzervačního prostředku (vzorek A) a pasivačního prostředku (vzorek C) - Obrázek 32. Ke koroznímu napadení oceli se vzorkem C došlo již po 24 hod. expozice a rozsah napadení u tohoto vzorku převyšuje i rozsah napadení u referenčních vzorků (bez ochrany). Malá ochranná účinnost vzorku C (85 %) je daná tím, že se jedná pouze o inhibiční prostředek nevytvářející současně bariérovou ochranu. V poslední době jsou velmi často v prospektech výrobci konzervačních prostředků uváděny jako referenční zkoušky pro konzervační oleje zkouška v solné mlze. Zkouška v solné mlze není normou ČSN 03 8205 předepisována pro žádné konzervační prostředky. Výsledky zkoušek v solné mlze lze použít pouze pro srovnání ochranné účinnosti zkoušených konzervačních prostředků s ohledem na specifické podmínky prostředí znečištěné chloridy, např. pro ověření konzervačních prostředků na ochranu podvozků automobilů v zimním období. Vzhledem k charakteru olejových povlaků nelze konzervované vzorky exponovat jinak než svisle zavěšené bez porušení souvislého olejového 0 povlaku, ale zkouška v solné mlze předpokládá umístění vzorků v úhlu 20 . Expozice v solné komoře neodpovídá požadavkům jak na zkoušky pro konzervační prostředky, tak na zkoušky v solné komoře.
Obrázek 32 – Korozní napadení oceli konzervované různými konzervačními prostředky po 21 dnech expozice ve zkoušce A dle ČSN 03 8205
vzorek A
vzorek B
vzorek C
60
referenční vzorek
Zkoušky a její výsledky mají především informační charakter a lze podle nich provést relativní porovnání ochranné účinnosti prostředků dočasné ochrany stejného nebo podobného druhu. Vzhledem k tomu, že korozní napadení v atmosférickém prostředí je ovlivňováno velmi mnoha dalšími faktory (množství a kyselost srážek, jiné znečištění než SO2, popř. chloridy), je obtížné výsledky laboratorních zkoušek plně transformovat na atmosférické podmínky, i když na základě dlouhodobých zkušeností lze orientačně určit dobu ochranného působení daného konzervačního prostředku v atmosférických podmínkách. Obdobou zkoušky AC dle ČSN 03 8205 jsou zkoušky dle DIN 50 017, kdy jsou zkoušené konzervační prostředky exponovány v podmínkách 40°C, 100%RV a 23°C, 75% RV (zkouška KFW) nebo v podmínkách 40°C, 100%RV a 23°C, 100% RV (zkouška KTW). Zkouška dle DIN 51 386 se provádí v podmínkách 50°C, 100%RV a 23°C, 75% RV. Obdobou zkoušky A dle ČSN 03 8205 je zkouška dle DIN 51 389, která se provádí v podmínkách 50°C, 100%RV. Konzervační prostředky se také dle DIN 50 015 zkouší zkušebními režimy při různých teplotách (23, 40, 50)°C a relativních vlhkostech (83, 92, 20)%. Ve srovnání s těmito tradičními metodami hodnocení se jeví metoda opakované cyklické voltametrie (RCV) jako velmi rychlá a jednoduchá metoda. Koroze kovového povrchu pod olejovým povlakem je hlavně elektrochemické povahy, proto lze kovový povrch, na který je olejový povlak nanesen, chápat jako elektrodu o velké ploše. Při elektrochemickém hodnocení koroze kovového povrchu pod olejovým povlakem se obvykle používají elektrody o malé ploše s naneseným povlakem. Obecně lze říci, že při hodnocení ochranné účinnosti konzervačních olejů byla zjištěna dobrá shoda mezi výsledky získanými měřením metodou RCV a urychlenými laboratorními zkouškami. Ve srovnání se zkouškami v kondenzační komoře je metoda RCV rychlejší a jednodušší.
7.1.4
Ochranná protikorozní účinnosti konzervačních prostředků v reálných podmínkách a v kombinaci s balením Transformace výsledků urychlených laboratorních zkoušek na chování prostředků dočasné protikorozní ochrany v reálných podmínkách je velmi obtížná. Jedním ze srovnávacích parametrů mohou být korozní úbytky základních kovů. V různých režimech zkoušky dle ČSN 03 8205 byly exponovány vzorky uhlíkové oceli s pravidelnými odběry po určitých dobách expozice a stanoveny jejich korozní úbytky (Obrázek 33). Do grafu jsou doplněny i hodnoty korozních úbytků uhlíkové oceli odpovídající ročním korozním úbytkům dle ČSN ISO 9223 pro prostředí s korozní agresivitou stupnů C1 až C4. V roce 2006 byly roční korozní úbytky -2 -2 uhlíkové oceli exponované na volné atmosféře v ČR 100 g.m pro městské prostředí a 180 g.m pro průmyslové prostředí. Pro transformaci výsledků urychlených korozních zkoušek systému dočasné protikorozní ochrany tvořené povlakem konzervačních prostředků a obalovým materiálem byly navrženy cyklická klimatická o o zkouška s režimem 16 h při teplotě 38 ± 2 C a relativní vlhkosti 90 ± 5 % a 8 h při teplotě 26 ± 2 C a o relativní vlhkosti 100 - 5 % po dobu 21 cyklů a/nebo korozní zkouška při teplotě 35 ± 0,1 C, relativní -3 vlhkosti 90 ± 3 % a 0,025 mg SO2. dm po dobu 2 dnů (VZL PN 5 0212: 1979 Valivá ložiska. Metody a metodiky zkoušení korozní odolnosti. Výrobní předpisy). Tyto podmínky odpovídají 24 měsícům o skladování při teplotě 20 ± 5 C a maximální relativní vlhkosti 60 %. Hodnoty korozní rychlosti oceli, mědi, mosazi a zinku a ochranné účinnosti zkoušených konzervačních o prostředků po cyklické zkoušce v klimatické komoře 16 h při teplotě 40 C a relativní vlhkosti 94 - 96 % o a 8 h při teplotě 25 C a relativní vlhkosti 96 - 98 % po dobu 28 cyklů odpovídaly 7 až 9 násobným hodnotám zjištěným po cca 1 roční námořní přepravě výrobků v kontejnerech umístěných na palubě lodi po všech zeměpisných šířkách.
61
Obrázek 33 – Korozní úbytky uhlíkové oceli v podmínkách urychlené laboratorní zkoušky
korozní úbytky uhlíkové oceli (g.m-2)
600 režim A režim BC
500 C4 400 300 C3 200 100
C2 C1
24
h 96 h 16 8 h 24 0 h 31 2 h 38 4 h 45 6 h 52 8 h 60 0 h 67 2 h 74 4 h 81 6 h 88 8 h 96 0 10 h 32 11 h 04 11 h 76 14 h 40 h
0
doba expozice
7.2 Laboratorní zkoušky obalových antikorozních materiálů 7.2.1 Základní fyzikální vlastnosti obalových materiálů Základními vlastnostmi obalových materiálů je, kromě propustnosti pro vodní páry a jiná plynná znečištění, řada dalších fyzikálních parametrů: plošná hmotnost (gramáž), tloušťka, pevnost v průtlaku, pevnost v dotržení, pevnost v tahu, prodloužení (ČSN EN ISO 536, ČSN ISO 534, ČSN ISO 5336, ČSN ISO 2758). Přehled norem pro sledování kvality prostředků dočasné protikorozní ochrany je uveden v Příloze B. U obalových materiálů určených pro balení kovových výrobků může být významné sledování i vyluhovatelných složek papíru (součásti výrobního procesu, např. sulfátová bělená buničina), které by mohly působit jako stimulátory koroze. Základními charakteristika antikorozních papírů jsou nános inhibitoru na papíru a vlastnosti inhibitoru (pH, ochranná účinnost). Z přířezů papíru se odeberou vzorky o rozměrech 100 x 100 mm (3 ks), které se po 24 hod. vyluhují v destilované vodě. Po této době jsou vzorky vysušeny a stanoven nános inhibitoru, ve výluhu se stanoví základní parametry.
7.2.2 Stanovení ochranné účinnosti obalových materiálů s VCI Norma ČSN 77 0230 Klimatické zkoušky ochranné účinnosti obalů a balení. Laboratorní modelové zkoušky stanoví metodu zkoušení ochranné účinnosti obalů a balení s utěsněnými bariérovými systémy proti vybraným klimatickým vlivům pomocí programu laboratorních zkoušek modelujících přírodní klimatické podmínky a namáhání v přepravních řetězcích včetně zkoušek v agresivním prostředí (prach, oxidy síry a dusíku). Zkoušky papírů s VCI se provádí podle metodiky ČSN 03 8205 Příloha 02 Metoda pro zkoušení účinnosti vypařovacích inhibitorů koroze oceli na obalových materiálech. Ke zkouškám se používají stejné kovové vzorky jako pro zkoušení konzervačních prostředků. Vzorky jsou umístěny do zkušebního systému (viz Obrázek 34) se zkoušeným obalovým materiálem (obdélník 135 x 370 mm složený do tvaru harmoniky se záhyby 10 mm). Zkušební systémy se exponují ve zkušebním prostředí: o
1) iniciační perioda - 24 hod. při teplotě 30 C o o 2) zkušební perioda - cyklický režim: 16 hod. při teplotě 40 C a 8 hod. při teplotě 20 C Po ukončení iniciační periody se do zkušebního systému nadávkuje 10 ml destilované vody a dále probíhá cyklická zkouška. Během expozice se vizuálně hodnotí korozní napadení vzorků a po
62
ukončení expozice je hodnocen rozsah korozního napadení. Zkouška je ukončena po 3, 6, 9 nebo12 cyklech (podle rozsahu korozního napadení nebo podle požadavku zadavatele).
Obrázek 34 - Schéma zkušebního systému 1 - sklenice s gumovým těsněním, skleněným víkem a kovovým uzávěrem
kovové vzorky
miska s 10 ml destilované
systém se zkoušeným papírem systém s referenčními vzorky
Urychlené laboratorní zkoušky ochranné účinnosti papírů i fólií s vypařovacími inhibitory koroze lze provádět také tak, že do materiálů jsou zabaleny kovové vzorky a/nebo výrobky a systémy jsou poté exponovány v klimatizační nebo kondenzační komoře (Obrázek 35). Tento způsob zkoušení nejlépe odpovídá podmínkám používání obalových materiálů v praxi. Po 30 dnech zkoušky dle ČSN 03 8205 režimem A proniklo PE fólií o tloušťce 0,035 mm celkem 0,01 2 -2 ml vodní páry/cm . Za podmínek zkoušky bylo korozní napadení uhlíkové oceli 40 g.m , tj. korozní agresivita v podmínkách zkoušky přibližně odpovídá stupni C 4 podle ČSN ISO 9223. V případě průniku vodní páry a kondenzace uvnitř obalu může docházet k intenzivnímu koroznímu napadení v místech styku kovového povrchu se zkondenzovanou vodou. Vyšší ochranné účinnosti lze dosáhnout kombinací konzervace a balení, kdy i v případě proniknutí vodní páry do obalu a kondezace vody na povrchu kovu, poskytne konzeravční olej dodatečnou ochranu.
Obrázek 35 - Příklady vzorových balení pro zkoušení antikorozních obalových materiálů
Stejným způsobem lze ověřit i ochrannou účinnost tzv. „skin“ balení v případě, že jsou pro balení použity papíry nebo fólie s VCI. U tohoto systému balení absorboval podkladový papír vlhkost a došlo
63
k mechanickému namáhání balení vlivem pnutí mezi deformovaným podkladovým papírem a krycí fólií a následně k úplnému odlepení fólie od podkladového papíru. Ve vnitřním prostoru pod krycí fólií se během expozice absorbovala vlhkost, která částečně kondenzovala na kovovém povrchu. Korozní napadení bylo jen ojedinělé.
7.3 Zkoušky přepravních obalů Při přepravě a manipulaci jsou přepravní obaly vystaveny celé řadě mechanických namáhání. Pro zjištění odolnosti obalů nebo balení proti tomuto namáhání jsou zkoušeny řadou mechanických zkoušek: -
-
-
zkouška stlačováním – vzorek je vystaven působení tlakové síly se stanovenou rychlostí zatěžování, zkouška stohováním – vzorek je vystaven působení stálé svislé tlakové síly při všech hodnotách deformace, zkouška stlačováním v lanovém závěsu - vzorek je vystaven působení tlakových sil vznikajících při jeho zdvihu v lanovém závěsu, zkouška odolnosti proti rázu při volném pádu - vzorek je vystaven rázovému namáhání vznikajícímu při jeho spuštění volným pádem v požadované poloze ze stanovené výšky při jeho nárazu na dopadovou plošinu, zkouška horizontálním rázem - vzorek je vystaven rázovému namáhání vznikajícímu nárazem na předepsanou překážku stanovenou rychlostí (na šikmé dráze, na výkyvné plošině, na železničním voze), zkouška náhodnými rázy, zkouška v rotačním bubnu, zkouška lokálním nárazem, zkouška rázem při překlápění, zkouška rázem při překocení, zkouška pádem z jednostranného zdvihu, zkouška periodickými rázy, zkouška opakovanými otřesy, zkouška vibracemi, zkouška manipulací, apod..
Přepravní obaly jsou zkoušeny i klimatickými zkouškami: -
zkouška skrápěním – vzorek je vystaven po určenou dobu působení vodní spršky stanovené intenzity (zkouška umělým deštěm), zkouška postřikem – vzorek je vystaven po určenou dobu působení nárazů proudu vody stanovené intenzity, zkouška ponořením do vody – vzorek je na stanovenou dobu ponořen do vody, zkouška odolnosti proti solné mlze – vzorek je vystaven působení aerosolu vodného roztoku chloridu sodného stanovené koncentrace, zkouška propustnosti – vzorek je vystaven působení různých látek a zjišťuje se úroveň jejich pronikání zkoušeným obalovým prostředkem nebo balením.
Norma ČSN EN ISO 2758 uvádí metodu měření pevnosti v průtlaku u papírů vystavených zvyšujícímu se hydraulickému tlaku. Je použitelná pro papíry s pevností v průtlaku v rozmezí 70 kPa až 1400 kPa. Není určena pro složky kombinované lepenky (jako je zvlněná vrstva nebo krycí vrstva), pro něž je vhodnější metoda uvedená v ISO 2759 založená na podobných principech, kterou se zkoušejí všechny složky hladké a vlnité lepenky, bez ohledu na pevnost v průtlaku. Vzhledem k přesahu mezi metodou pro zkoušení papírů a lepenek se materiály s pevností v průtlaku pod 600 kPa zkoušejí podle této normy.
Závěr Tato příručka je souhrnem dosavadních a aktuálních údajů pro dočasnou protikorozní ochranu. Dočasná protikorozní ochrana je poměrně komplexním oborem a výběr vhodného systému dočasné protikorozní ochrany je založen na řadě údajů a podkladů. Pro volbu vhodného prostředku dočasné protikorozní ochrany nelze stanovit jednotný a jednoduchý postup, protože kromě technických paramerů výrobků a požadované doby ochrany může být volba ovlivněna i dalšími faktory (ekonomické nebo ekologické hledisko, apod.). Přesto, že jsou požadavky na protikorozní ochranu obecně známy, nejsou na pracovištích důsledně dodržovány. V praxi se lze téměř denně setkat s hrubým zanedbáním základních technických podmínek protikorozní ochrany a také dočasná protikorozní ochrana není doceněna.
64
PŘÍLOHA - VÝBĚR NOREM PRO DOČASNOU PROTIKOROZNÍ OCHRANU Normy pro specifikaci podmínek uložení a přepravy a obalových materiálů a prostředků dočasné protikorozní ochrany ČSN 03 8205 ČSN 65 6850 ČSN 77 0000 ČSN 77 0001 ČSN 77 0020 ČSN 77 0100 ČSN 77 0106 ČSN 77 0110 ČSN 77 0111 ČSN 77 0112 ČSN 77 0113 ČSN 77 0114 ČSN 77 0830 ČSN EN 24180-1 ČSN EN 24180-2 ČSN ISO 4178 ČSN EN ISO 4543 ISO 6743-8 ISO 6743-9 ISO 6743-10 ISO 6743-99 ISO/TS 12928
ISO 3600 ISO 5285 ASTM D 996 MIL-C-16173 MIL-C-0083933 MIL-C-11796 MIL-C-22235 MIL-P-46002
Ochrana proti korozi. Všeobecné požadavky na dočasnou ochranu kovů Ropné výrobky. Konzervačné oleje Obaly - Základní termíny Obalová technika. Terminologie Balení. Všeobecné požadavky na obaly Ochranné balení. Všeobecná ustanovení Bariérové systémy pro ochranné balení Ochranné balení strojírenských výrobků. Všeobecná ustanovení Obalové prostředky a bariérové systémy pro ochranné balení strojírenských výrobků Zásady pro používání obalových materiálů s vypařovacími inhibitory koroze Bariérové systémy s vysoušedly pro ochranné balení Stanovení množství vysoušedel do ochranných obalů Vysoušedla pro ochranné balení. Všeobecné požadavky Obecná pravidla pro sestavování programů zkoušek přepravního balení – Část 1: Všeobecné zásady Obecná pravidla pro sestavování programů zkoušek přepravního balení – Část 2: Kvantitativní požadavky Přepravní balení. Provozní zkoušky v přepravním řetězci. Záznam údajů Kovové a jiné anorganické povlaky. Všeobecné zásady pro korozní zkoušky v podmínkách skladování Lubricants, industrial oils and related products (class L) - Classification - Part 8: Family R (Temporary protection against corrosion) Lubricants, industrial oils and related products (class L) - Classification - Part 9: Family X (Greases) Lubricants, industrial oils and related products (class L) - Classification - Part 10: Family Y (Miscellaneous) Lubricants, industrial oils and related products (class L) - Classification - Part 99: General Lubricants, industrial oils and related products (class L) - Family R (Products for temporary protection against corrosion) - Guidelines for establishing specifications Tractors, machinery for agriculture and forestry, powered lawn and garden equipment - Operator's manuals - Content and presentation Conveyor belts - Guidelines for storage and handling Standard Terminology of Packaging and Distribution Environments Corrosion Preventive Compound, Solvent Cutback, cold Aplication Corrosion Preventive Compound, Cold Application (For Motor Vehicles) Corrosion Preventive Compound, Petrolatum Hot Application Corrosion Preventive Oil, Nonstaining Preservative Oil, Contact and Volatile Corrosion Inhibited
Normy pro sledování kvality ropných produktů ČSN EN ISO 3104 ČSN EN ISO 2719 ČSN EN ISO 2592 ČSN EN ISO 3104 ČSN ISO 2176 ČSN ISO 3771 ČSN ISO 4406 ČSN ISO 6614 ČSN ISO 6618 ČSN ISO 6619 ČSN ISO 7120
Ropné výrobky - Průhledné a neprůhledné kapaliny - Stanovení kinematické viskozity a výpočet dynamické viskozity Stanovení bodu vzplanutí v uzavřeném kelímku podle Penskyho-Martense Stanovení bodu vzplanutí a bodu hoření - Metoda otevřeného kelímku podle Clevelanda Ropné výrobky - Průhledné a neprůhledné kapaliny - Stanovení kinematické viskozity a výpočet dynamické viskozity Ropné výrobky - Plastická maziva - Stanovení bodu skápnutí Ropné výrobky - Stanovení čísla celkové alkality - Potenciometrická titrace kyselinou chloristou Hydraulické kapaliny – Kapaliny – Metoda kódování úrovně znečištění pevnými částicemi Ropné výrobky - Stanovení schopnosti ropných a syntetických olejů oddělovat vodu (deemulgační schopnost) Ropné výrobky a maziva - Stanovení čísla kyselosti a čísla alkality - Metoda titrace na barevný indikátor Ropné výrobky a maziva - Stanovení neutralizačního čísla potenciometrickou titrací Ropné výrobky a maziva - Ropné oleje a ostatní kapaliny - Stanovení
65
ČSN EN 12634 ČSN 65 6207 ČSN 65 6216 ČSN 65 6219 ČSN 65 6220 ČSN 65 6228 ČSN 65 6230 ČSN 65 6231 ČSN 65 6234 ČSN 65 6235 ČSN 65 6239 ČSN 65 6250 ČSN 65 6256 ČSN 65 6299 ČSN 65 6304 ČSN 65 6609 ČSN 65 6850 ASTM D 95 ASTM D 130 ASTM D 217 ASTM D 445 ASTM D 566 ASTM D 570 ASTM D 664 ASTM D 665 ASTM D 792 ASTM D 942 ASTM D 943 ASTM D 972 ASTM D 974 ASTM D 1092 ASTM D 1212 ASTM D 1264 ASTM D 1401 ASTM D 1403 ASTM D 1500 ASTM D 1644 ASTM D 1742 ASTM D 1743 ASTM D 1744 ASTM D 2265 ASTM D 4414 DIN 51 562 FED-STD-791 Method 1401 ANSI/AGMA 9005-D94
protikorozních vlastností v přítomnosti vody Ropné výrobky a maziva – Stanovení čísla kyselosti - Potenciometrická titrace v nevodném prostředí Hydraulické oleje a kapaliny – Odběr vzorků pro stanovení obsahu mechanických nečistot Ropné výrobky. Stanovení kinematické viskozity a výpočet dynamické viskozity Stanovení obsahu mechanických nečistot v ropných výrobcích filtrací Oleje. Stanovení obsahu mechanických nečistot na membránovém filtru Ropné výrobky. Stanovení obsahu síry podle Grote-Krekelera Turbínové oleje – Stanovení deemulgačního čísla Ropné oleje – Kvalitativní zkouška na vodu Ropné oleje – Obsah chlóru spalováním v trubici Oleje. Stanovení oxidační stálosti Ropné výrobky – Obsah olejového podílu v emulzi Ropné výrobky – Stálost emulze Minerální oleje – Korozní zkouška vodných emulzí na litině (Herbert test) Emulgační oleje a maziva – Stanovení pH emulze Zkouška na mechanické nečistoty a přísady v plastických mazivech Mazacie oleje AN – Technické požiadavky Ropné výrobky – Konzervační oleje Test Methods for Water in Petroleum Products and Bitumenous Materials by Distillations Method for Detection of Copper Corrosion from Petroleum Products by the Copper Strip Tarnish Test Standard Test Methods for Cone Penetration of Lubricanting Grease Test Methods for Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids (and the Calculation of Dynamic Viscosity) Standard Test Method for Dropping Point of Lubricanting Grease Standard Test Method for Water Absorption of Plastics Test Method for Neutralization Number by Potentiometer Titration Test Method for Rust-Preventing Characteristics of Inhibited Mineral Oil in the Presence of Water Standard Test Methods for Density and Specific Gravity (Relative Density) of Plastics by Displacement Standard Test Method for Oxidation Stability of Lubricating Greases by the Oxygen Bomb Method Standard Test Method for Oxidation Characteristics of Inhibited Mineral Oil Standard Test Method for Evaporation Loss of Lubricating Greases and Oils Test Method for Neutralization Number by Color-Indicator Titration Standard Test Method for Measuring Apparent Viscosity of Lubricating Greases Standard Test Methods for Measurement of Wet Film Thickness of Organic Coatings Standard Test Method for Determining the Water Washout Characteristics of Lubricating Greases Test Method for Water Solubility of Petroleum Oils and Synthetic Fluids Standard Test Methods for Cone Penetration of Lubricanting Grease Using One-Quarter and One-Half Scale Cone Equipment Test Method for ASTM Color of Petroleum Products (ASTM Color Scale) Standard Test Methods for Nonvolatile Content of Varnishes Standard Test Method for Oil Separation from Lubricating Grease during Storage Standard Test Method for Determining Corrosion Preventive Properties of Lubricating Grease Test Method for Water in Liquid Petroleum Products by Karl Fischer Reagent
Standard Test Method for Dropping Point of Lubricating Grease Over Wide Temperature Range Standard Practice for Measurement of Wet Film Thickness by Notch Gages Base oil viscosity at 40°C Lubricants, Liquid Fuels, and Related Products: Methods of Testing Industrial Gear Lubrication
Normy pro sledování kvality papírů a fólií a další obalové materiály ČSN 64 0111 ČSN 64 0766
Hustota Stanovení odolnosti PE proti korozi za napětí v prostředí tenzoaktivních látek
66
ČSN 77 0232 ČSN 77 0233 ČSN 77 0329 ČSN 77 0330 ČSN 77 0333 ČSN 77 0334 ČSN 77 0336 ČSN 77 0337 ČSN 77 0338 ČSN 77 0351 ČSN 77 0352 ČSN 77 0471 ČSN 77 0831 ČSN EN ISO 178 ČSN EN ISO 179 ČSN EN ISO 180 ČSN EN ISO 186 ČSN EN ISO 187 ČSN EN ISO 306 ČSN EN ISO 527 ČSN EN ISO 536 ČSN EN ISO 604 ČSN EN ISO 2758 ČSN EN ISO 6603-2 ČSN EN ISO 7765-1 ČSN EN 12814 ČSN EN 12814-3 (ISO16770.3) ČSN EN 12814-5 ČSN ISO 5633 ISO 2137 ISO 2811 ISO 13477 ASTM D 3103 FED-STD-101C Method 4031
Stanovení propustnosti polotuhých a tuhých obalů pro vodní páru Zkoušení propustnosti obalů pro prach Stanovení protikorozní účinnosti obalových materiálů s vypařovacími inhibitory koroze kovů Stanovení bariérové účinnosti obalových materiálů s vypařovacími inhibitory koroze kovů Stanovení propustnosti obalových materiálů pro plyny. Rovnotlaká metoda Stanovení propustnosti obalových materiálů pro plyny. Metoda konstantního přetlaku Stanovení propustnosti plastových obalových materiálů pro páry organických látek. Rovnotlaká interferometrická metoda Stanovení propustnosti plastových obalových materiálů pro páry organických látek. Gravimetrická metoda Stanovení ochranné účinnosti plastových obalových prostředků proti viditelnému a ultrafialovému záření Stanovení propustnosti obalových materiálů pro tuky Stanovení propustnosti obalových materiálů pro oleje Stanovení ochranné účinnosti spotřebitelského balení proti vzdušné vlhkosti Zkoušení vysoušedel pro ochranné balení Stanovení modulu pružnosti plastů ze zkoušky ohybem Stanovení rázové a vrubové houževnatosti plastů metodou Charpy Stanovení rázové a vrubové houževnatosti plastů metodou Izod Papír a lepenka - Odběr vzorků pro stanovení průměrné kvality Papír, lepenka a vlákniny. Standardní atmosféra pro klimatizaci a zkoušení. Metoda řízení atmosféry a klimatizace vzorků Stanovení odolnosti za tepla podle Vicata Stanovení modulu pružnosti plastů ze zkoušky tahem Papír a lepenka - Stanovení plošné hmotnosti Stanovení vlastností zkouškou v tlaku Papír - Stanovení pevnosti v průtlaku Stanovení odolnosti proti víceosému namáhání rázem - instr. zkouška Stanovení odolnosti folií z plastů proti rázu při volném pádu tlouku Stanovení vlastností zkouškou v tahu Stanovení koroze za napětí PE krípovou zkouškou FNCT Makroskopické posouzení kvality svarů v termoplastech Papír a lepenka. Stanovení odolnosti proti pronikání vody Worked penetration Density at 20°C Odpor proti rychlému šíření trhliny - test S4 Standard Test Method for Thermal Insulation Performance of Distribution Packages Test Procedures for Packaging Material
Normy pro provádění klimatických a korozních zkoušek ČSN 77 0230 ČSN 77 0231 ČSN EN ISO 4263-1 ČSN EN ISO 4404-1 ČSN EN ISO 4404-2 ČSN ISO 7120 ČSN EN 24180 ISO 4180 (eq. EN 24180) ASTM D 1748 ASTM D 4048 ASTM D 4049
Klimatické zkoušky ochranné účinnosti obalů a balení. Laboratorní modelové zkoušky Atmosférické zkoušky obalů a balení Ropa a ropné výrobky - Stanovení průběhu stárnutí inhibovaných olejů a kapalin - TOST test - Část 1: Postup pro ropné oleje Ropa a příbuzné výrobky - Stanovení odolnosti proti korozi způsobené nehořlavými hydraulickými kapalinami - Část 1: Kapaliny obsahující vodu Ropa a příbuzné výrobky - Stanovení odolnosti proti korozi způsobené nehořlavými hydraulickými kapalinami - Část 2: Nevodné kapaliny Ropné výrobky a maziva - Ropné oleje a ostatní kapaliny - Stanovení protikorozních vlastností v přítomnosti vody Obecná pravidla pro sestavování programů zkoušek přepravního balení Complete, filled transport packages - General rules for the compilation of performance test schedules Standard Test Method for Rust Protection by Metal Preservatives in the Humidity Cabinet Standard Test Method for Detection of Copper Corrosion from Lubricating Grease Standard Test Method for Determining the Resistance of Lubricating Grease to Water Spray
67
DIN 50 017 DIN 51 802 DIN 51 817 DIN 51 818 FED-STD-791 Method 6151 GM 9076 P GM 9536 P GM 9644 P
Atmospheres and Their Technical Application; Condensation Water Test Atmospheres SKF-Emcor method Oil separation, 7 days, 40°C NLGI consistency class Water Spray Resistance of Grease Penetration Test for Corrosion Peventive Waxes Corrosion Protection by Grease in Humidity Cabinet
Normy pro zkoušení přepravních obalů ČSN 77 0105 ČSN 77 0513 ČSN 77 0910 ČSN 77 0911 ČSN 77 0912 ČSN 77 0913 ČSN 77 0914 ČSN 77 0915 ČSN 77 0930 ČSN EN ISO 2234 ČSN EN ISO 2244 ČSN EN ISO 2247 ČSN EN ISO 12048 ČSN EN ISO 2875 ČSN EN 22248 ČSN EN 22876 ČSN EN 28474 ČSN ISO 4178 EN 15433 ASTM D 880 ASTM D 951 ASTM D 999 ASTM D 4169 ASTM D 4332 ASTM D 4577 ASTM D 5276 ASTM D 6055 ASTM D 6179 ASTM D 6344
Přepravní obaly a fixační systémy pro ochranné balení Plastové spotřebitelské obaly. Odolnost proti nárazu a proti rázu při volném pádu. Metody zkoušení Mechanické namáhání přepravního balení v přepravních řetezcích Rizika tlakových sil pro přepravní balení v přepravních řetezcích Rizika rázů při volném pádu pro přepravní balení v přepravních řetězcích Rizika horizontalních rázů pro přepravní balení v přepravních řetězcích Rizika opakovaných otřesů pro přepravní balení v přepravních řetězcích Rizika vibrací pro přepravní balení v přepravních řetězcích Klimatické namáhání přepravního balení v přepravních řetězcích Obaly - Kompletní přepravní balení a manipulační jednotky - Zkouška stohováním statickou zátěží Obaly - Kompletní přepravní balení a manipulační jednotky - Zkoušky horizontálním rázem Obaly - Kompletní přepravní balení a manipulační jednotky - Zkoušky vibracemi se stálým nízkým kmitočtem Obaly - Přepravní balení - Zkouška stlačováním a stohováním s použitím zkušebního lisu Obaly - Kompletní přepravní balení a manipulační jednotky - Zkouška skrápěním vodou Obaly - Přepravní balení - Zkouška rázem při volném pádu Obaly - Přepravní balení - Zkouška překlápěním Obaly - Přepravní balení - Zkouška ponořením do vody Přepravní balení. Provozní zkoušky v přepravním řetězci. Záznam údajů Transportation loads - Measurement and evaluation of dynamic mechanical loads Standard Test Method for Impact Testing for Shipping Containers and Systems Standard Test Method for Water Resistance of Shipping Containers by Spray Method Standard Test Methods for Vibration Testing of Shipping Containers Standard Practice for Performance Testing of Shipping Containers and Systems Standard Practice for Conditioning Containers, Packages, or Packaging Components for Testing Standard Test Method for Compression Resistance of a Container Under Constant Load Standard Test Method for Drop Test of Loaded Containers by Free Fall Standard Test Methods for Mechanical Handling of Unitized Loads and Large Shipping Cases and Crates Standard Test Methods for Rough Handling of Unitized Loads and Large Shipping Cases and Crates Standard Test Method for Concentrated Impacts to Transport Packages
MIL – normy amerického ministerstva obrany (částečně zavedeny i v NATO) AGMA – normy American Gear Manufacturers Association GM – normy General Motors
68