Směrnice UIP Stupně čistoty Stav: srpen 2009
CZ
U.I.P. Union Internationale des Wagons Privés Internationale Privatgüterwagen-Union International Union of Private Wagons (Mezinárodní unie soukromých nákladních vozů) Boulevard du Souverain 53, bte 17 B 1160 Bruxelles Tel.+32 26 72 88 47 Fax +32 26 72 81 14
[email protected] www.uiprail.org
_________________________________________________________________
1
Směrnice UIP ke klíči čistoty
Obsah
Předmluva
3
Pracovní skupina
3
Úvod
4
Koroze v cisterně z běžných ocelových plechů
5
Zbarvení / stínovaní
8
Obroušená místa
11
Koroze v cisterně z nerezové oceli resp. hliníku
12
Chyby válcování
15
Obrazové důkazy
16
2
Směrnice UIP ke klíči čistoty
Předmluva Při použití tohoto klíče pro stupeň čistoty dochází na základe různých uhlů pohledu a zkušeností často k odchylkám při posuzovaní toho jistého stavu cisterny různými osobami. Aby se přitom dosáhlo určitého přiblížení posouzení, pokouší se pracovní skupina „Stupně čistoty“ u UIP na základe předkládané směrnice dát uživatelům do ruky určitou pomůcku. V předloženém vydání této směrnice byl především důraz kladený na zvlášť sporné zatřídění. K tomuto UIP zve k diskusi a ochotně přijme Vaše podmety. Pokud je to potřebné, může se táto směrnice prostřednictvím UIP rozšířit. Berte prosím v úvahu, že se při této směrnici nejedná o vědeckou úvahu, ale jen o praktické vysvětlení povrchových úkazů na cisterně. Tato směrnice byla vyvinuta pracovní skupinou UIP podle nejlepšího vědění. UIP ovšem nepřebírá žádnou odpovědnost resp. neručí za škody jakéhokoliv druhu vzniklých použitím tohoto klíče nebo této směrnice. Pro vytištění této směrnice doporučujeme použití barevné tiskárny, protože kvalita obrázků podstatně přispívá k informační hodnotě.
Pracovní skupina Hans-Rainer Ziesmer VTG Deutschland GmbH Siegfried Spiegeler GATX Rail Germany GmbH Thomas Schulte-Zweckel RSM Rail Service Management GmbH Heiko Thöle Jungenthal-Waggon GmbH
3
Směrnice UIP ke klíči čistoty
Úvod Kód čistoty UIP podporuje jednotné posouzení vnitřního prostoru cisteren, jako i všech častí vybavení, dotýkajících se produktu. Nabízí základnu k tomu, aby se dal popsat stupeň čistoty určité cisterny. Detailní údaje o např. pórech, nánosech anebo nepatrných stínovaní je třeba dodatečně dohodnout. V případě pochybností jsou potřebné obšírnější informace, jako např. podrobná zpráva, rozsáhlá fotodokumentace.
Struktura kódu čistoty 1. 2. 3. 4.
číslice materiál cisterny číslice povrch cisterny číslice zbytky ložného zboží číslice atmosféra v cisterně (je potřebná, protože pro proces čištění resp. pro další použití má táto informace rozhodující význam) např. dusík: do cisterny se nedá vstoupit
Obr. 1 - Kódování stupně čistoty – pro lepší čitelnost na samostatné příloze
Všeobecná upozornění •
1. číslice se vztahuje na materiály povrchu cisterny, dotýkající se produktu. K tomuto se počítají též výstelky a nátěry.
•
Stanovení stupně čistoty nepředstavuje žádné bezpečnostně-technické posouzení, které např. se týká výpovědí ohledně minimální tloušťky stěny anebo posouzení svarů. Údaje o atmosféře v cisterně nenahrazují požadavky, relevantní z hlediska ochrany při práci, jako jsou např. měření před vstupem do cisterny.
•
Stav výstroje jako jsou armatury, rozdělovací potrubí, stoupačky atd. může vest ke snížení stupě čistoty!
•
Stopy po obrušování na povrchu cisterny ovlivňující stupeň čistoty v 2. číslici jen tehdy, nebyly-li použity vhodné brusné prostředky. Zejména když se použily feritické brusné prostředky v cisternách z nerez ocele, které později vedou ke korozí.
•
Posouzení by mělo zpravidla zajistit odborník čisticí stanice anebo opravny, a platí jen pro daný moment prohlídky!
•
Stanovení stupně čistoty nenahrazuje ani certifikát o čištění ani povolení ke vstupu!
4
Směrnice UIP ke klíči čistoty
Koroze v cisternách z běžných ocelových plechů (černá ocel) Přibližně na každé cisterně z běžných ocelových plechů se časem projevují účinky koroze. Takto má už ve stupni čistoty 1.2.x.x uvedené „jemné zrezivění/náletová rez“ (podobně zabarvení, neotíratelné) svou příčinu v oxidaci železa. Toto jemné zrezivění vede přirozeně právě tak málo jako i „napadení rzí a volná rez (prášková rez)“ (1.3.x.x) anebo „pevná rez“ (1.5.x.x) k ovlivnění obvykle v ocelových vozech převážených produktů. Výše uvedené účinky koroze vedou jen k nepatrnému a normálnímu opotřebování ocelového povrchu cisterny. Problematičtější jsou naproti tomu lokální koroze úkazy, které nepřecházejí do plochy, ale jdou do hloubky steny. Zde může dojít k podkročení minimální tloušťky steny a podle okolností k netěsnostem. Zda se při tomto jedná v jednotlivých případech o kritický rozsah (1.6.x.x, korozní jizvy) anebo jen o lehké eventuálně optické nepříznivé ovlivnění, chceme návazně vysvětlit na základe fotografií. Upozornění: Dále uvedené obrázky popisují povrchové struktury bez zohlednění potřebné minimální tloušťky steny. Za korozní napadení třeba též považovat nepatrné prohloubeniny/lokální zeslabení. Tyto nemají žádný další vliv na způsobilost dané cisterny k provozování.
Obr. 2 Plošná koroze, bezproblémové opotřebení povrchu cisterny.
Stupeň čistoty: 1.3.x.x
5
Směrnice UIP ke klíči čistoty
Obr. 3 Zřetelná koroze v patě cisterny. Zde začíná mezní případ ke korozním jizvám. V oblasti minerálních olejů však případně (tloušťka stěn) ještě akceptovatelné bez problémů. Stupeň čistoty: 1.3.x.x
Obr. 4 Pevná rez v patě cisterny. Stupeň čistoty: 1.5.x.x Pokud nejsou žádná jiná omezení resp. se taková následně neukazují, lze obnovit stupeň čistoty 1.3.xx obnovit odstraněním pevné rzi.
Abr. 5 Značné korozní jizvy, v průměru několik milimetrů až centimetrů a několik milimetrů hluboké Stupeň čistoty: 1.6.xx
Je potřeba jednat: stanovení tloušťky stěny a popřípadě sanace nádoby
6
Směrnice UIP ke klíči čistoty
U korozních jizev je zatřídění do stupně 1.6.xx nutné, pokud se jedná o povážlivé prohloubeniny / úbytky, které vyžadují další opatření (např. podkročení tloušťky stěn). Nejsou-li zapotřebí další opatření, pak se nejedná o korozní jizvy, ale o zárodek rzi.
Obr. 6 Odlupující se plátková rez Stupeň čistoty: 1.6.x.x Pokud nejsou žádná jiná omezení resp. se taková následně neukazují, lze obnovit stupeň čistoty 1.3.xx obnovit odstraněním plátkové rzi.
Obr. 7 Silné korozivní poškození. Téměř průnik skrz stěnu, už se nedá posuzovat jako korozní jizva. Stupeň čistoty: 1.9.x.x
7
Směrnice UIP ke klíči čistoty
Zbarvení / stínování Nerez ocel může vlivem teploty (např. při sváření) a vlivem naložených substrátů zpravidla vytvářet hnědé a modré zbarvení na povrchu. Tato zbarvení vznikají na základe poškození materiálu cisterny resp. jeho pasivační vrstvy. Aby se odstranilo zbarvení a aby se znovu vytvořila pasivační vrstva, je obvykle potřebný úběr kovového povrchu řádově v oblasti µm prostřednictvím leptaní anebo tryskáním skelnými kuličkami s návaznou pasivací.
Obr. 8 Obvodové zbarvení „pásy ložného zboží“ Stupeň čistoty: 3.3.x.x
Obr. 9 Závojovité anebo plošné zbarvení Stupeň čistoty: 3.3.x.x
8
Směrnice UIP ke klíči čistoty
Obr. 10 Ložným zbožím (roztok hydroxidu sodného) úplně zbarvená cisterna z nerez ocele Stupeň čistoty: 3.3.x.x
Obr. 11 Cisterna bez zbarvení Stupeň čistoty: 3.2.x.x
Kromě zbarvení existuje další nepříznivé ovlivnění povrchu, které je však jen optické povahy a nemá žádný vliv na ložné zboží anebo korozní odolnost kovového povrchu. Při tomto se jedná o stínování na kovovém povrchu anebo pasivační vrstvě. Tato stínování nejsou vyvolaná barevnými částmi, ale jsou způsobené fyzikálními efekty (interferencí). Toto stínování, na rozdíl od zbarvení, jsou závislé od uhlu pohledu resp. osvětlení; tak např. z jednej strany se dá rozpoznat tmavá anebo šedá skvrna, která z druhé strany není vidět anebo se jeví jako bílá skvrna.
9
Směrnice UIP ke klíči čistoty Následující obrázky ukazují pokaždé stejný výřez steny z dvou různých uhlů pohledu. Vpravo jsou vidět spíše tmavé skvrny, vlevo jsou ty jisté oblasti jasnější jako okolní kov.
Obr. 12 - Stínění, stupeň čistoty: 3.2.x.x
Obr. 13 - Stínění, stupeň čistoty: 3.2.x.x I v příkladě na obr. 13, se jedná o stínování, které se v závislosti na daném uhlu pohledu jeví světlejší nebo tmavší. Poznámka: Stínování mohou vzniknout, pokud stěny před leptáním nebyly dostatečně vyčištěné resp. leptadlo z jiných důvodů nemohlo docílit rovnoměrný úběr. Tím se vysvětlují též otlaky nohou na bombírovaných dnech anebo ve vrcholové oblasti cisterny - na plechy ležící na podlaze bylo vstoupeno a před čištěním cisterny resp. před leptáním po výrobě cisterny se nevyčistily. Též víc či méně výrazné úkazy ve formě oblaků na obraze po tryskání sklenými kuličkami se interpretují jako stínování.
10
Směrnice UIP ke klíči čistoty
Obroušená místa Obroušená místa nemají žádný vliv na stupeň čistoty. I cisterny, které vykazují velkoplošně obroušená místa, mohou vykazovat stupeň čistoty např. 3.2.1.1.
Obr. 14 Obroušená místa Stupeň čistoty: 3.2.x.x
Pokud se broušení stěn provádí nejen tak neodborně, jako je to znázorněné na obr. 14, ale i pomocí nevhodného / nečistého brusného prostředku, pak může docházet k inkluzi (uzavření) feritických častíc. Toto vede v prvním kroku k hnědému zabarvení broušených míst a může v dalším průběhu vést k značné korozí povrchu nerez ocele.
Obr. 15 Obroušená místa s feritickými inkluzemi Stupeň čistoty: 3.5.x.x
11
Směrnice UIP ke klíči čistoty ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Koroze v cisternách z nerez oceli resp. hliníku V kódu čistoty je koroze v cisternách z nerez oceli resp. z hliníku uvedená dvakrát; pod 3.4.x.x resp. 3.5.x.x se nacházejí „korozí vyvolaná zdrsnění“ a pod 3.6.x.x „lokální koroze“. Upozornění: Následně uvedená provedení se vztahují na cisterny z nerez ocele a týkají se v podstatných částech též hliníkových cisteren. Korozí vyvolaná zdrsnění
Obr. 16 Plošné zdrsnění, bez zbarvení Stupeň čistoty: 3.4.x.x
Korozí vyvolaná zdrsnění a zbarvení
Obr. 17 Plošná zdrsnění s velmi zabarveným povrchem Stupeň čistoty: 3.5.x.x
12
Směrnice UIP ke klíči čistoty
Lokální koroze Při -
lokální korozi mají v praxi význam tyto formy: důlková koroze mezikrystalická koroze koroze napěťových trhlin (z únavových lomů) a koroze vyvolaná chvěním.
Obr. 18 Důlková koroze ve zaoblené stěně cisterny Stupeň čistoty: 3.6.x.x
Tyto formy koroze se vyskytují vždy tehdy, když na základě různých podmínek nemůže ochranná pasivovaná vrstva dále plnit svou funkci. K hlavním ovlivňujícím faktorům se přitom počítají: -
nepřípustně vysoká koncentrace iontů chloridů nekontrolovaný působení fluoridů nepřípustná koncentrace ložného zboží (kyselin a louhů) mechanická poškození povrchu bezprostředně před nakládkou tepelné vlivy.
Při důlkové korozi dochází nejprve k perforaci pasivační vrstvy. Následně se na čistém kovovém povrchu, dotýkajícím se ložného zboží dají zjistit rozpuštěné částice kovu, vznikl zárodek důlkové koroze. Tento zárodek se může potom spontánně (tj. nepředvídatelně) stát místem proniknutí koroze. Přitom se vytváří napřed na základě dalšího rozpouštění kovu prohloubení, ve kterém potom nahromaděný elektrolyt a další koncentrace iontů chloridu vede k urychlenému procesu koroze. Tato důlková koroze se v počátečním stádiu ukazuje často ve formě prohloubení podobných vpichem, která se potom v dalším postupe zvětšují. Protože vedle vadného místa ležící kovový povrch vykonává funkci katody, zůstává tento úplně nepoškozený.
13
Směrnice UIP ke klíči čistoty
Velmi často se objevují hnízda koroze podobná kavernám, která svým tvarem zabraňují vypláchnutí elektrolytu. Na spodku korozních jamek dochází k usazování solí, které i při rozkladu korozního prvku (např. při vysušení cisterny) zabraňují obnovení pasivačního povrchu kovu. Při opětovném navlhčení povrchu cisterny (toto může byt podle okolností i zkondenzovaná vlhkost vzduchu) se potom po rozpuštění povrchového filmu ze solí znovu odstartuje korozi. Z výše popsaných souvislostí je zřejmé, že v cisterně zjištěná důlková koroze musí byt v každém případě ošetřená. Mechanickým opracováním se odstraňují prohlubeniny s ostrými hranami a místa prorezivění ve tvaru kaverny. Následné leptání a pasivace zajistí opět plnohodnotný povrch.
Obr. 19 Důlková koroze v stěně Stupeň čistoty: 3.6.x.x
Obr. 20 Důlková koroze ve stěně Stupeň čistoty: 3.6.x.x
14
Směrnice UIP ke klíči čistoty
Obr. 21 Důlková koroze ve stěně Stupeň čistoty: 3.6.x.x
Při zajištění odpovídající dokumentace o ošetření korozního poškození se může cisterna potom znovu zatřídit např. se stupněm čistoty 3.2.1.1.
Poznámka (chyby válcovaní) V oblasti nerez ocele mohou byt chyby při válcování chybně považované za korozi ve tvaru prohloubení. Rozlišeni se podaří často při přesném prozkoumání celého lupu, protože se chyby při válcování zpravidla opakují v rámci určitého lupu.
Obr. 22 Vada při válcování
Červené šípky ukazují důlkovou korozi, zatímco zelené šípky ukazují (v tomto případě velmi blízko u sebe ležící) chyby válcování. Často leží opakující se tvarově identické prohloubeniny vzdálené od sebe i více než 1 meter. Vady při válcování nemají žádný vliv na stupeň čistoty cisterny.
15
Směrnice UIP ke klíči čistoty Obrazové důkazy Obr. 1 Obr. 2 Obr. 3 Obr. 4 Obr. 5 Obr. 6 Obr. 7 Obr. 8 Obr. 9 Obr. 10 Obr. 11 Obr. 12 Obr. 13 Obr. 14 Obr. 15 Obr. 16 Obr. 17 Obr. 18 Obr. 19 Obr. 20 Obr. 21 Obr. 22
UIP Jungenthal-Waggon GmbH Jungenthal-Waggon GmbH Jungenthal-Waggon GmbH Jungenthal-Waggon GmbH Jungenthal-Waggon GmbH Jungenthal-Waggon GmbH Jungenthal-Waggon GmbH Jungenthal-Waggon GmbH Jungenthal-Waggon GmbH GATX Rail Germany GmbH Jungenthal-Waggon GmbH Jungenthal-Waggon GmbH Jungenthal-Waggon GmbH Jungenthal-Waggon GmbH GATX Rail Germany GmbH GATX Rail Germany GmbH GATX Rail Germany GmbH GATX Rail Germany GmbH GATX Rail Germany GmbH GATX Rail Germany GmbH Jungenthal-Waggon GmbH
16
Obr. 1
Klíč k určování čistoty kotle (stupně) - stav 08/2009 Reinheitsschlüssel 1. číslice materiál
2. číslice Popis povrchu 1. Ziffer 2. Ziffer Tankwerkstoff Tankoberflä che 1 1. ocel čistý nelegovaná
bez rzi
Stahl
sauber,
(unlegiert)
ohne Rost
2 čistý
3 začátek rzi
náletová rez
a volná rez prášková sauber, Rostansatz
Flugrost
4 prášková rez a lehké zabarvení Mehl und
und loser leichte VerRost färbungen (Mehl)
5 prášková a
6 šupinky
7 8 kusy rzi *
9 zvláštní
pevná rez, silné zabarvení Mehl und
rzi, důlková rez Blattrost,
lose Rost- *
Sonder-
fester Rost, starke Ver-
Rostnarben
placken
vereinbarung
dohoda
färbungen
2. CrNi-ocel
kovově
kovově čistý,
CrNi-Stahl
čistý
lehké zabarvení
3. CrNiMo-ocel CrNiMo-Stahl
8. hliník
Aluminium
metallisch
Metallisch
kovově matný zbarvení
zdrsnění
zdrsnění a za-
místní
vyvolané
barvení vyvo-
koroze
*
*
dohoda
substrátem
korozí
lané korozí *
*
Sonder-
metallisch
sauber sauber,leichte matt,ladegu tbedingte Schattierunge Vern färbungen
korrosionsbe-
lokale
korrosionsb edingte Auf-
dingte Aufrau-
Korrosion
rauhungen
hungen und
Verfärbungen
zvláštní
3. číslice zbytky substrátu
4. číslice Stav
5. číslice
3. Ziffer Ladegutrückstände
4. Ziffer Zustand
5. Ziffer
0 žádné zbytky, neutrální zápach, vysušený Keine Rückstände geruchsneutral, getrocknet 1 žádné zbytky, lehký zápach, vysušený
Luft 2 dusík Stickstoff
3 jiná Keine Rückstände leichter Geruch, specifikace getrocknet 2 žádné zbytky, Andere zápach specifický pro substr., nicht belegt vysuš. Spezifikation Keine neobsazeno Rückstände,produktspez. Geruch, getrocknet 3 pevné nánosy prachového
verein-
substrátu
barung
Feste Anhaftungen
Produktstaub 4 stěny lehce mazlavé,
17
1 vzduch
Směrnice UIP ke klíči čistoty
4. Výstelka z měkké
čistý,
povrch
nebo tvrdé pryže
povrch
zavřený,
na bázi kaučuku nebo srovnatelné
zavřený
povrch není zavřený,
*
*
*
*
zvláštní dohoda
bublinky,
kvality polymerů
odprýskání, rezaví pod
Auskleidungen aus
povrchem
Weich- oder Hart-
sauber,
Oberfläche
Oberfläche
gummi auf Kautschukbasis oder vergleichbare Poly-
Oberfläche geschlos-
geschlossen,
nicht geschlossen Blasen,
merqualitäten
sen
*
*
*
*
*
Sondervereinbarung
Ablösungen , 5. Výstelka smaltová
Auskleidung aus Emaille
*
mastné, žádné nánosy Wandungen leicht schmierig, fettig,keine Anhaftungen 5 stěny lehce mazlavé, mastné, nánosy Wandungen leicht schmierig, fettig, Anhaftungen 6 prázdné, bez viditelných zbytků, plynné zbytky Leer, keine sichtbaren Rückstände, Dampfphase 7 zbytky do 2 ‰ hmotnosti Rückstände bis 2 ‰
Unterrostun gen
(Gewicht) 8 zbytky nad 2 ‰ hmotnosti Rückstände über 2 ‰ (Gewicht) 9 zvláštní ujednání
6. Výstelka z olova Auskleidung aus Blei 7. Ochranné nátěry Beschichtungen
Sondervereinbarungen
18