Mûtárgyak 3P mûgyanta bázisú felületvédelme

Alkalmazástechnika

Mûtárgyak 3P mûgyanta bázisú felületvédelme DR. ENGEL TIBOR* ügyvezetõ igazgató

1. Bevezetés Az ENTI MAGAS- ÉS MÉLYÉPÍTÉSI KFT. 1993-ban alakult, tevékenysége elsõsorban csatornák és egyéb mûszaki létesítmények, mûtárgyak (pl. aknák, medencék, kármentõk stb.) bontás nélküli, ún. No-dig technológiával történõ javítására, felújítására irányul. 1993 és 1995 között fõleg csatornák és aknák kétfolyadékos, feltöltéses, vegyszeres javítását végeztük. Ez idõ szerint a leggyakrabban alkalmazásra kerülõ javítási módszer a No-dig, kétfolyadékos, Sanigrout® vegyszeres csatornajavítás. A technológia a feltárás nélküli technológiák azon csoportjába tartozik, amelyet a nemzetközi szakirodalom „flood grouting” eljárásoknak nevez, és amelyek föld alatt lévõ mûtárgyak, (pl. csatornák, aknák) vegyszeres úton történõ vízzáróvá tételére szolgál. A Sanigrout® technológia Németországban Ratho® san márkanéven vált ismertté. Jelenleg Magyarországon az ENTI KFT-n kívül más cég is rendszeresen alkalmazza (pl. SCS-KELETI KERESKEDELMI RT.) csatornák vízzáró szigeteléséhez. A fokozódó javítási igények miatt egyre nagyobb volumenben alkalmazunk 3P mûgyantákat felületvédelmi munkáinkhoz. Leggyakrabban használt kivitelezési módszereink: − mûtárgyak vízzáró, korrózió- és vegyszerálló bélelése 3P mûgyanta alapú laminálási technológiával; − csõvezetékek, csatornák bélelése 3P Liner technológiákkal. Közleményünkben azt kívánjuk érzékeltetni, hogy a POLINVENT KFT. által gyártott 3P mûgyanták milyen sokoldalúan használhatók a korrózióvédelemben és a vízzáró szigeteléstechnikában.

A mûtárgyakon létrehozott 3P mûgyanta bázisú bélelés- vagy bevonatrendszerek szerkezetük révén víz-, szennyvíz-, szerves és szervetlen sav-, lúg-, só- és szénhidrogénállóak, valamint ellenállnak számos egyéb szerves vegyületnek, oldószernek is. A 3P-H (S1) mûgyanta kiváló vegyszerállóságának köszönhetõen az elmúlt években több olyan mûtárgy bélelését oldottuk meg sikeresen, ahol koncentrált ásványi savak, lúgok vagy tömény sóoldatok folyamatos hatásának kitett beton-, vasbeton vagy acélfelületeket kellett megvédenünk. Az eddigi, több mint száz referenciaértékû munkánkból néhány kiragadott, jellemzõ példa: − 120 m2, föld alatt lévõ, vasbeton tartály tömény (40%os) nátriumhidroxid számára (DREHER SÖRGYÁRAK RT., 1999).

1. ábra. Dreher sörgyári sósavtartály vasbeton kármentõjének korrózióvédõ 3P mûgyanta bevonata

2. A 3P mûgyanta bázisú, hézagmentes laminálási technológia A különbözõ epoxi, vinilészter, poliészter és poliuretán bázisú rendszereket több évtizede alkalmazzák szerte a világon. Elõnyös és hátrányos tulajdonságaik viszonylag jól ismertek. A 3P mûgyanták és a belõlük készített kompozitok számos területen felveszik a versenyt a hasonló célokkal alkalmazásra kerülõ anyagokkal, sõt sok esetben a szélesebb vegyszerállósági vagy a jobb mechanikai tulajdonságaik miatt elõnyösebb az alkalmazásuk, mint a hagyományos mûgyantáké. *ENTI

336

2. ábra. Dreher sörgyári vegyszertartályok vasbeton kármentõjének színezett 3P mûgyanta burkolata

Magas- és Mélyépítési Kft., 1034 Budapest, Selmeci utca 37., telefon: 1-368-4051, fax: 1-250-1049, e-mail: [email protected]

MÛANYAG

ÉS

GUMI

2004. 41. évfolyam, 8. szám

− 399 m2, tömény, 40%-os nátriumhidroxid tartályok és 360 m2 tömény kénsav-tartályok vasbeton kármentõi (Dorog, RICHTER GEDEON VEGYÉSZETI GYÁR RT., 2001). − 68 m2, szennyvízátemelõ (MOBA) vasbeton akna (DUNA MENTI REGIONÁLIS VÍZMÛ RT., 2002), 3. ábra. − szabadtéren lévõ hûtõvíz kondenzátorok acél vízgyûjtõtálcái (összesen 50 m2, HERZ SZALÁMIGYÁR RT., 2002), 5. ábra. − 56 m2, tömény sóoldatot tartalmazó acéltartályok (HENKEL MAGYARORSZÁG KFT., 2003), 4. ábra. − 830 m2, szennyvíz elõtisztító 4. ábra. A Henkel Kft. egyik rozsda3. ábra. Szivattyúk és szerelvények bevasbeton medence (RICHTER GEmentes acéltartályának búvóépítése a kibélelt MOBA aknáDEON VEGYÉSZETI GYÁR Rt., nyílása bélelés után ba 2003), 6. ábra. Megrendeléseink többsége régebben átlagos csatornahõmérsékletre (10−15°C) vagy szobahõmérsékletre (20−25°C) szólt, ma egyre inkább elõtérbe kerülnek a széles hõmérséklet-intervallumra alkalmas kivitelezési munkák, pl. a téli-nyári hõingadozásoknak kitett, szabadban lévõ fémtartályok vagy vasbeton kármentõk bélelése. Szükség esetén, a speciális körülmények felmérése után gyáli telephelyünkön dolgozzuk ki az egyedi technológiát, majd a kivitelezési paraméterek pontos ismeretében végezzük el a megrendelt munkát. A kivitelezési munkák legnagyobb részét helyszínen, kézi laminálással készítjük. A 3P mûgyantákat minden 5. ábra. Herz Szalámigyár Rt. egyik acél vízgyûjtõtartálya a esetben vázanyaggal kombináljuk és több milliméter már kész 3P mûgyanta bevonattal vastag kompozit réteget alakítunk ki. Ezeket a megoldásokat − bár fokozott anyag- és munkaerõigényük miatt viszonylag drágák − a megrendelõk azért igényelik, mert a nagy nemzetközi cégek által korábban alkalmazott epoxi, vinilészter stb. vékony bevonatok − az esetek jelentõs részében − nem kellõen idõtálló, megbízható megoldások. Kézi laminálási technológiát általában azért alkalmazunk, mert a szûk hely, speciális megközelítési módok, a bonyolult felületi formák stb. miatt a hazai körülmények között jelenleg ez a leggazdaságosabb megoldás. Nagy, összefüggõ, sík felületek esetén természetesen szórási technológiákat célszerû alkalmazni és ezek általában gazdaságosabbak is. A kivitelezési technológiák nagyon egyszerûek, kicsi 6. ábra. A Richter Gedeon Vegyészeti Gyár Rt. új szennyvíz az eszközigényük. Mivel a 3P mûgyanták nem tartalelõtisztító medence kibélelt része maznak könnyen illó, gyúlékony vagy egészségre ártal2 − 74 m , 37%-os sósav tartály vasbeton kármentõje mas oldószereket, nincs szükség különleges biztonsági intézkedésekre. Még szûk térben, mint pl. tartályban (DREHER SÖRGYÁRAK RT., 2000), 1. és 2. ábra. 2004. 41. évfolyam, 8. szám

MÛANYAG

ÉS

GUMI

337

vagy aknában sem kell pl. frisslevegõs készüléket alkalmazni, ami nehézkessé tenné a munkát. A kivitelezés elsõ legfontosabb lépése − mint minden hasonló célú technológiánál − a felületek elõkészítése. A bélelésre kerülõ felületeknek por-, zsír-, olaj- és festékmentesnek kell lenniük. Ezeket meg kell még szabadítani a könnyen leváló, esetleg korrodálódott szerkezeti részektõl is (pl. száraz vagy nedves szemcseszórás, nagynyomású vizes mosás, csiszolás stb.). Az anyaghiányokat és a nagy felületi egyenetlenségeket 3P tartalmú kiegyenlítõ kittekkel kell pótolni. Beton mûtárgyak esetében az elõírt vegyszerállósági szempontokkal összhangban kell a simító tapaszokat kiválasztani. Tapasztalataink szerint pl. saválló bélés alá a legjobban a grafit- és a kénpor tartalmú kittek váltak be. Acélszerkezetek bélelésekor figyelembe kell venni a fém és a kemény 3P mûgyanta hõtágulásának különbözõségét. A fémtiszta felületet elõször a rugalmas 3P-E mûgyantával kell bevonni, majd ebbe a rétegbe kell elhelyezni az elsõ réteg vázanyagát, amit aztán a további rétegrend kialakításánál használatos 3P-H (S1) gyantával lehet impregnálni. A fémre jól tapadó 3P-E biztosítja a rugalmas kapcsolatot a kemény 3P-H (S1) tartalmú réteggel. A két mûgyanta típus térhálósodáskor kémiailag összeépül, rugalmas kapcsolatot hoz létre a fém és a bevonatrendszer további rétegei között. Teljes biztonságot akkor érünk el, ha az alapozó 3P-E rétegbõl a vázanyag elemi szálai részben átlógnak a 3P-H (S1) rétegbe, vagyis mechanikus kapcsolatot is biztosítunk a két réteg között. Beton mûtárgyak bélelésekor ilyen rugalmas közbensõ rétegre nincs szükség, a felületi egyenetlenségek kisimítása után közvetlenül elvégezhetõ a 3P-H (S1) gyantás alapozás. A gyantát ecsettel vagy hengerrel hordják fel. Nagy felületek kezeléséhez az ún. airless szórási technológia alkalmazása célszerû. A tapadóhídként szolgáló alapozórétegre kell elhelyezni az átimpregnálásra kerülõ vázanyagot. A vázanyagok széles skálájából a leggyakrabban polipropilén vliest és a legkülönfélébb négyzetmétersúlyú üvegpaplanokat használtunk. Az impregnálásakor arra kell törekedni, hogy a vázanyag teljes keresztmetszete átitatásra kerüljön, tömör, légzárványoktól mentes legyen. Többrétegû bélés esetében az egymást követõ impregnált rétegeket közvetlenül egymás után kell elkészíteni („nedveset a nedvesre” elv). A gyakorlati tapasztalatok szerint ez biztosítja az egyes rétegek összeépülését, a legjobb mechanikai tulajdonságokat. Az utolsó vázanyag réteg átimpregnálása után, de még a teljes kikeményedés elõtt célszerû egy fedõréteg felhordása, ezzel a kész bélés esztétikai hatása növelhetõ. A kialakítandó rétegvastagságot a mûszaki igények határozzák meg. A vegyszerállóságot biztosító bélések általában 3−5 mm vastagságúak. Az 5 mm vagy ennél vastagabb üvegvázas rendszerek szilárdsági tulajdonságaik alapján már önhordó béléseknek tekinthetõk.

338

MÛANYAG

ÉS

GUMI

A térhálós 3P mûgyanták sárga, drapp, vagy középbarna színûek lehetnek. Az idõ elõrehaladtával − a kezdeti vegyi és mechanikai ellenálló képesség megtartása mellett − felületi színük mélyülhet, sötétbarnává válhat. Hasonló színárnyalat-változás léphet fel tartósabb idõjárási behatás, valamint egyes oxidatív vegyszerekkel történõ igénybevétel esetén is, amelyeknek általában semmilyen hatása nincs a 3P mûgyanták vegyszerállóságára és mechanikai tulajdonságaira. A 3P mûgyanták sötét, matt tónusúra (pl. bordó, sötétzöld stb.) színezhetõk speciális színezékekkel. Kiválasztásuknál a kész bélést érõ kémiai hatásokat fokozottan figyelembe kell venni. A színezékek vegyszerállósága általában nem éri el a 3P mûgyantákét, ezért változó minõségû agresszív közegek esetében nem célszerû színezést alkalmazni. Az agresszív közeggel esetlegesen érintkezésbe lépõ kikeményedett mûgyantafelület nemcsak kiválóan vegyszerálló, hanem kedvezõ duktilitású, emellett kemény és kopásálló is. A 3P mûgyanta bevonatok egyik jelentõs alkalmazástechnikai elõnye, hogy a mechanikai sérülések (pl. lyuk, hasadás) rendkívül gyorsan és egyszerûen javíthatók. A hibahelyek és azok közvetlen környezetének megtisztítása és csiszolása után az eredetileg alkalmazott 3P bevonatrendszer visszaállítható. A saját anyaggal történõ javításra az ad lehetõséget, hogy a felfrissített és felérdesített régebbi (csiszolt gyantafelület), valamint az újonnan kialakításra kerülõ 3P gyantafelületek kémiailag képesek összeépülni. A 3P mûgyanta alapú csöveket azonos elvek és megegyezõ üveg- és egyéb vázanyagok felhasználásával készítik, mint a széles körben alkalmazott poliészter és vinilészter alapú (ÜPE) száltekercselt üvegszálvázas csöveket. A 3P bázisú csövek pl. a BUDAPLAST MÛANYAGIPARI ÉS KERESKEDELMI RT. rózsaszentmártoni gyáregységében ugyanazokon a szabvány sablonokon, gépsorokon készíthetõk, mint az ÜPE csövek (7. ábra). 3P csõgyártáskor csupán a gyártástechnológia paramétereit kell a 3P mûgyanta feldolgozás sajátosságaihoz igazítani.

7. ábra. 30 cm átmérõjû 3P csõ gyártása a Budaplast Rt. rózsaszentmártoni gyáregységében

2004. 41. évfolyam, 8. szám

8. ábra. Hibás tok javítása 3P Short-Liner technológiával

3. A 3P Liner technológiák A 3P Liner technológiák a bontásnélküli csatorna- és csõfelújítási eljárások („No Dig”) azon csoportjába tartoznak, amelyeknél a hibahelyeket helyszínen készített béléscsövekkel szüntetik meg: − 3P Short-Liner technológia: a kis kiterjedésû, pontszerû károsodás(ok) béleléses javítása (pl. csõtok javítás), − 3P Part-Liner technológia: rövidebb csatornaszakaszok, házi bekötések bélelése (pl. aknaközön belül 2− 5 m hosszú szakasz javítása), − 3P Long-Liner technológia: egybefüggõ hosszú szakaszok inverziós bélelése (pl. egy aknaköz egybefüggõ javítása). A 3P Liner technológiák alkalmazásának legfõbb célja a felújításra kerülõ csõszakasz folyadéktömörségének biztosítása és szilárdsági viszonyainak helyreállítása. Az elmúlt években túlnyomórészt 3P Short-Liner (8. ábra) és 3P Part-Liner technológiájú javításokat végeztünk, az alább felsoroltak közül mutatunk be néhányat a teljesség igénye nélkül. − Az „Erjesztõ” üzem pincéjében lévõ 30 cm átmérõjû kõagyag gerinccsatorna bélelése 3P Part-Liner technológiával (DREHER SÖRGYÁRAK RT., 2001), 9. ábra. − Egy MOBA akna KPE befolyó-csövének és az aknához vezetõ 20 cm átmérõjû beton szennyvíz csatornacsõ összedolgozása 3P Short-Liner technológiával (Dorog, RICHTER GEDEON VEGYÉSZETI GYÁR RT., 2001). − 40 cm átmérõjû azbesztcement gravitációs szennyvízcsatorna 3P Short-Liner javítása Újpesten (ALTERRA ÉPÍTÕIPARI KFT., 2001).

9. ábra. 30 cm átmérõjû kõagyag gerinccsatorna bélelése 3P Part-Liner technológiával a Dreher Sörgyárak Rt. „Ászok” pincéjében

2004. 41. évfolyam, 8. szám

− Épületek között lévõ 20 cm átmérõjû beton, gravitációs szennyvízcsatorna 3P PART-LINER bélelése (HERZ SZALÁMIGYÁR RT., 2002). − Budapesten, a Szerémi út és a Hauszmann utca keresztezõdésében lévõ, a fõgyûjtõre kötõ, 40 cm átmérõjû KG-PVC csapadékvíz csatorna hibás csõkötésének 3P Short-Liner javítása (VIDRA ÉPÍTÕIPARI KFT., 2002). − A BUDAPESTI ERÕMÛ RT. újpesti gyáregység területén található 30 és 40 cm átmérõjû KG-PVC gerinccsatorna tokillesztés hibáinak 3P Short-Liner javítása (FORTUM ENGINEERING LTD., 2002), 10. ábra.

10. ábra. A Budapesti Erõmû Rt. KG-PVC szennyvízcsatorna egyik aknájában a csõcsatlakozások bélelése 3P Short-Liner technológiával

− Üzemek között lévõ 20 és 30 cm átmérõjû kõagyag „vegyszeres” szennyvízcsatornák 3P Part-Liner bélelése (RICHTER GEDEON VEGYÉSZETI GYÁR RT., 2003). − A kaposvári csordahegyi víztározó, NA 200 mm átmérõjû acél leürítõ csõvezetékének 3P Part-Liner bélelése (ALTERRA ÉPÍTÕIPARI KFT., 2003). A 3P Short-Liner és a 3P Part-Liner technológiákkal történõ javítás elve azonos: az elõre méretre szabott és 3P mûgyantával impregnált vázanyagot (pl. kombinált üvegszövet-üvegpaplant) megfelelõ mértékû átfedéssel változtatható átmérõjû javító packer külsõ felületére helyezzük, majd a javítandó hibahelyre pozícionáljtuk, és ott a packert sûrített levegõvel felfújjuk. Ahogy a packer átmérõje nõ, az impregnált vázanyag a palást mentén az átlapolás csökkenésével szétcsúszik. Az impregnált vázanyag a csatorna belsõ felületéhez nyomódik és felveszi annak alakját. A 3P mûgyanta kikeményedése (megkötése) után a packerben a légnyomás lecsökkenthetõ és eltávolítható a megjavított szakaszból. A javított csõszakasz azonnal üzembe helyezhetõ,

MÛANYAG

ÉS

GUMI

339

mivel a technológiai idõ végére a megkötött 3P mûgyanta béléscsõ már eléri azt a szilárdságot, amely biztosítja, hogy az ne váljon le az eredeti felületrõl, még nagy negatív víznyomás (magas talajvízszint) esetén sem. A 3P Short-Liner és a 3P Part-Liner technológia munkafázisai hasonlóak, alapvetõen az alkalmazott felfújható szerkezetek (rövid és hosszú packer) kialakításában és azok hosszméreteiben, így az egy lépésben javítható csõhosszakban térnek el. A packer típusának megválasztását az alkalmazásra kerülõ bélelési technológián kívül a javítás helyi körülményei is döntõ mértékben befolyásolják. A 3P Short-Liner átfolyós rendszerû packerek elõnye, hogy vízráfolyás (pl. talajvíz, csurgalékvíz) esetén átemelés nélkül is megfelelõ eredménnyel használhatók. A packer hosszát (0,8−1,2 m), így az egy technológiai ciklussal javítható csõhosszt, az átvezetõ csõ merevsége miatt, a csõbe juttatáshoz rendelkezésre álló hely méretei (pl. akna) határozzák meg. A 3P Part-Liner zártvégû packerek hajlékonyak, hosszukat (0,8−8 m) a csõbe juttatás nehézségei kevésbé korlátozzák (11. ábra). Nagymennyiségû vízráfolyás esetén azonban vízátemelést kell alkalmazni.

Legfõbb felhasználónk, az SCS-KELETI KERESKERT., a krakkói vízmû (MPWiK S.A.) csatornahálózatának 3P mûgyanta alapú béleléses javításaihoz 1998 óta alkalmaznak általunk gyártott packereket.

DELMI

4. Összefoglalás Közleményünkben az általunk alkalmazott feltárás nélküli technológiák közül különbözõ anyagminõségû mûtárgyak (pl. vasbeton, acél stb.) 3P mûgyanta alapú, hézagmentes laminálási technológiáját, valamint a 3P Short-Liner és a 3P Part-Liner technológiákat mutattuk be a teljesség igénye nélkül. Az ENTI KFT. eddigi fennállásának ideje alatt több mint 5600 m2 3P mûgyanta bázisú felületvédelmi kivitelezést végzett. A megrendelõknek az alkalmazott technológiákkal és a kivitelezés minõségével szembeni elégedettségét mutatja, hogy egyes nagy iparvállalatoknál, mint pl. a DREHER SÖRGYÁRAK RT.-nél és a RICHTER GEDEON VEGYÉSZETI GYÁR RT.-nél, évrõl-évre egyre több 3P bélelési megbízást nyer el cégünk a meghirdetett feladatokból (12. ábra).

11. ábra. A 3P Part-Liner technológia packerei

A 3P Short-Liner és a 3P Part-Liner technológiákhoz számos impregnáló mûgyanta típus használható (pl. epoxi-, poliészter-, PUR-rendszerek stb.), de a gyakorlatban a 3P mûgyanták váltak be a legjobban. A 15−60 cm átmérõjû csövek béleléséhez szükséges 3P Short-Liner és a 3P Part-Liner javítószerkezeteket egyedi megrendelések alapján 1998 óta készítünk. A zárt végû és az átfolyós kivitelû javítópackereket a megrendelõ igényét figyelembe véve, a megadott sajátságoknak megfelelõen alakítjuk ki.

340

MÛANYAG

ÉS

GUMI

12. ábra. Az évek folyamán készített 3P mûgyanta bélésfelületek összmennyisége

A fejlõdés ütemének fenntartása érdekében a közelmúltban bevezettük az MSZ EN ISO 9001:2001 minõségirányítási rendszert. Reméljük, hogy a POLINVENT KFT. által kifejlesztett, kipróbálási, ellenõrzési fázisban lévõ új hibrid gyantákkal a megrendelõk felületvédelmi problémáit még sokoldalúbban tudjuk megoldani.

2004. 41. évfolyam, 8. szám