VÉDELMI RENDSZEREK TŰZ ÉS KORRÓZIÓ ELLEN SIKA HUNGÁRIA KFT BOROS MIHÁLY MŰSZAKIVEZETŐ
VÉDELMI RENDSZEREK TŰZ ÉS KORRÓZIÓ ELLEN
A SIKA CÉGCSOPORT TEVÉKENYSÉGE
A SIKA CÉGCSOPORT
3
A SIKA CÉGCSOPORT 1910 Napjaink egyik vezető építéskémiai vállalata 5 kontinens 90 ország 120 gyártó és kereskedő vállalat
4
SIKA AG TEVÉKENYSÉGI TERÜLETEK KÉPEKBEN
IPARI RAGASZTÁSTECHNIKA MIKOR A RAGASZTÓ ANYAGOK KÖNNYEBBÉ ÉS BIZTONSÁGOSABBÁ TESZIK A JÁRMŰVEINKET
BETONTECHNOLÓGIA MIKOR EGY EGÉSZ VÖLGY SZÁMÍTHAT A BETON EREJÉRE ÉS TARTÓSSÁGÁRA
VÍZSZIGETELÉS MIKOR A MŰTÁRGYAK, ALAGUTAK VÍZZÁRÓ MEGOLDÁSAIT HASZNÁLJUK
TETŐSZIGETELÉS MIKOR A TETŐSZIGETELŐ ANYAGRENDSZEREK LEHETŐSÉGET TEREMTENEK AZ ÁTGONDOLT, INNOVATÍV HASZNOSÍTÁSRA
IPARI PADLÓBURKOLATOK
AMIKOR AZ IPARI PADLÓ OLYAN HATÉKONYAN VÉGZI A MUNKÁJÁT MINT A SZEMÉLYZET
TÖMÍTÉS ÉS RAGASZTÁS AMIKOR A HÉZAGKÉPZÉSEK MEGTARTANAK MINDEN CSEPP VIZET
SZERKEZETEK VÉDELME ÉS MEGERŐSÍTÉSE
AMIKOR TÖBB EZER EMBER BÍZHAT MEG AZ ÁTGONDOLT SZERKEZETJAVÍTÁSBAN ÉS MEGERŐSÍTÉSBEN
KORRÓZIÓ AZ ALAPOK, FOGALMAK, A KORRÓZIÓ KIALAKULÁSA
ACÉLGYÁRTÁS
Vasércből….a hengerlésen keresztül….az „I” gerendáig
14
15
AMI ROZSDÁSODIK AZ PÉNZBE KERÜL ...
KORRÓZIÓ ÉS A NEMZETGAZDASÁG … A KORRÓZIÓ KÖLTSÉGEI A BRUTTÓ NEMZETI TERMÉK VISZONYLATÁBAN.
Értékelés Anglia, (70’)
3,5 %
Értékelés USA, (70’)
4,2 %
Értékelés Németország, (80’)
4,0 % 25 milliárd. €
A költségek 30%-val ( kb. 7,5 milliárd € ) elkerülhető lehetne, megfelelő korrózió elleni védelemmel ! 16
A KORRÓZIÓ FOLYAMATA ...
Fe Fe
+
O2
+
+
¾ O2
+
H 2O
½ H2O
FeOOH (Fe2 O3 (Fe2 O3
17
.
H2O)
.
x H2O)
A korrózió lehetősége / kialakulása
A PÁRATARTALOM ÉS AZ ACÉLKORRÓZIÓ KIAKULÁSÁNAK ÖSSZEFÜGGÉSE …
0
20
40
Relatív páratartalom (%) 18
60
80
100
Tömegveszteség, g/m2 naponta
AZ ACÉLSZERKEZETEK ELLENÁLLÓ KÉPESSÉGE A KORRÓZIÓVAL SZEMBEN …
A korrózió előrehaladása, illetve kialakulásának lehetősége és intenzitása szezonálisan is változik a levegő és a környezet SO2 – tartalmának függvényében 19
KORRÓZIÓ STIMULÁTOROK … Kloridok: Tengeri-atmoszféra hatása, vegyipari területek atmoszférája, jégolvasztó sók hatása a szerkezetekre. A kloridok a korróziót gyorsítják … Szulfátok: Fosszilis tüzelőanyagok elégetése során keletkezik. A szulfátok a korróziót gyorsítják …
20
A KORRÓZIÓ TÍPUSAI … Általános / egyenletes korrózió
rozsda fém
Lokális korrózió rozsda fém
Lyukkorózió / pontkorrózió fém
21
A KORRÓZIÓ TÍPUSAI … Rés korrózió rozsda fém
Kontakt korrózió (bi-metál vagy galvanikus korrózió) 1. FÉM
rozsda 2. FÉM
Feszültség korrózió fém 22
ÁLTALÁNOS / EGYENLETES KORRÓZIÓ …
23
ELEKTROMOS TÁVVEZETÉK OSZLOPOK KORRÓZIÓJA
ACÉLLEMEZ ANYAGÚ CÖLÖPÖK KORRÓZIÓJA ...
25
ACÉLLEMEZ ANYAGÚ CÖLÖPÖK KORRÓZIÓJA ... Vastagság
MThw
Zónák Csapóvíz zónája
Változó-víz zónája MTnw
Alacsony víz zónája
Alsó víz zónája bottom
26
27
KORRÓZIÓS KÁROK ...
ROZSDAMENTES ACÉLSZERKEZETEK ... Összetétel: Az acélötvözet:
0,3 - 0,5 % Réz 0,2 - 0,5 % Magnézium 0,5 - 0,8 % Króm 0,3 - 0,4 % Nikkel
Eredmény:
Egy oldahatatlan záró réteg keletkezése “Nemes Rozsda "
Gyakorlat:
a záróréteg kialakulása elsősorban a következő feltételeknek köszönhetően alakulhat ki. - kloridok (tengeri atmoszféra, jégolvasztó sók), - szulfátokat tartalmazó nedves légkör, - por és piszok lerakódása, csökkenti az oxigén bejutásának lehetőségét,
28
ROZSDAMENTES ACÉLSZERKEZETEK KORRÓZIÓJA
29
EGYÉB KORRÓZIÓ INDIKÁTOR
30
FESTÉKBEVONATOK A BOSZORKÁNYKONYHA
KORRÓZIÓ ELLENI VÉDŐBEVONATOK
KORRÓZIÓ ELLENI VÉDŐBEVONATOK ÖSSZETÉTELE
Kötőanyag ( gyanta ) Pigmentek / töltőanyagok Oldószerek Adalékok
KORRÓZIÓ ELLENI VÉDŐBEVONATOK Alapozó és Közbenső Bevonat
Követelmények Fedőbevonat
„ AZ ALAP “ Védelem + Tapadás
„ A TETŐ “ Védelem + Esztétika
Tapadás
Időjárás állóság
Réteg közötti tapadás Aktív korrózió elleni védelem
Ellenálló képesség Kombináció
Tartós Bevonat
UV álló képesség
SZÁRADÁSI, KÖTÉSI, FILMKÉPZŐDÉSI MECHANIZMUSOK Oldat / oldószer ( pl. PVC, klór - kaucsuk, acryl gyanta ) megfordítható
Diszperzió ( pl. acryl, styrén-acryl, PVAc )
SZÁRADÁSI, KÖTÉSI, FILMKÉPZŐDÉSI MECHANIZMUSOK Oxidáció (pl. száradó olajak, alkyd gyanták) Oxigén / Fény
Oxigén / Fény
Oxigény / Fény
2-komponensű vegyi reakció (epoxi, poliuretán)
ALACSONY OLDÓSZERTARTALMÚ TERMÉKEK
keverés bedolgozás
Oldószer
Légkör
Acél
Acél evaporációs kikeményedés
OLDÓSZERMENTES TERMÉKEK
keverés B
A
bedolgozás
H2O
Acél
H2O
Acél
AKTÍV KORRÓZIÓS PIGMENTEK A cinkpor hatás mechanizmusa: Elektrokémiai effektus, átmeneti katódos védelem, Korlát vagy potenciálfal effektus, „Önjavítás, önregenerálódás“ cinkben gazdag alapozó (tömíti a kisebb mechanikai sérüléseket) A cinkfoszfát hatásmechanizmusa: A cinkfoszfát egy nem oldható réteget képez a közvetlenül a fém felületeken. Ez a réteg zárja el a vizet, oxigént és a korróziót segítő / stimuláló elemeket a fém alapfelülettől.
BEVONATOK ÉS HATÁSOK levegő szennyezés (SO2 ,Cl)
eső
napsütés
H2O, O2 UV
bevonat acél alapfelület
BEVONATOK VÉDŐHATÁS ELVE O2 / H2O bevonat rozsda maradék acél alapfelület
LEMEZES-PIGMENTEKET TARTALMAZÓ ALAPOZÓ BEVONATOK HATÁSMECHNAIZMUSA Alapozók: Záróréteg az oxigénnel és vízzel szemben, pl.
cink lemezek vascsillám, csillám titán dioxid talcum alumínium
Fedőbevonatok: Az időjárással szembeni, és a fénnyel szembeni megfelelő védelem, TiO2 Kötőanyag
MIO Kötőanyag
OLDÓSZEREK HATÁSA / HATÁSMECHNAIZMUSA
A kötőanyag feloldása és a viszkozitás beállítása, Szabályozható száradási idő, Pigmentek nedvesítése, Az alapfelületek nedvesítése, A viszkozitás szabályozása bedolgozás közben pl. szórásnál A felületi megjelenés, simaság befolyásolása, Növelhető fazékidő,
ADALÉKANYAGOK HATÁSA / HATÁSMECHANIZMUSA
Felületi megjelenét meghatározó adalékok, Konzisztencia, tixotrópia beállítása adalékokkal, Habzásgátlás adalékokkal, Penészgátlás adalékokkal, Szennyeződés lerakódás gátlás adalékokkal, Száradás elősegítése adalékokkal, Bőrképződés segítő adalékok, Terülést segítő adalékanyagok, Stabilizátor adalékanyagok,
Az adalékanyagok alkalmazásával az alapanyagok illetve kötőanyagok alapvető tulajdonságait lényegesen befolyásolhatjuk. A legtöbb adalékanyag rendkívül kis mennyiségben alkalmazott, 0,1-1,0% közötti mennyiségben.
FELÜLETEK ELŐKÉSZÍTÉSE A GYENGE LÁNCSZEM
FÉM ALAPFELÜLETEK ELŐKÉSZÍTÉSE
46
FÉM ALAPFELÜLETEK ELŐKÉSZÍTÉSE Lényeges, meghatározó pontja a tartós korrózió elleni védelem elkészítésének. Az alapfelület kondíciója:
- reve, vasreve skála, - rozsda, - régi bevonat,
Az alapfelület előkészítés függ a: - korrozivitási követelményektől, - bevonati rendszertől,
47
FÉM ALAPFELÜLETEK ELŐKÉSZÍTÉSE Az alapfelület előkészítésének fokozatai az MSZ EN ISO 12944 4. fejezete szerint. Teljes (elsődleges) Sa 1 (szemcseszórás) Sa 2 Sa 2 ½ Sa 3 St 2 (drótkefe) St 3 Fl (lángszórás - tisztítás)
48
Részleges (másodlagos) P Sa 2 P Sa 2 ½ P Sa 3 P Ma P St 2 P St 3
FÉM ALAPFELÜLETEK ELŐKÉSZÍTÉSE A hengerlési reve összetétele
10 % vas-III-oxid 40 % Magnetit 50 % vas-II-oxid
kb. 1 200°C
49
Fe2O3 - 30 % oxigén Fe3O4 - 27 % oxigén FeO - 22 % oxigén
FÉM ALAPFELÜLETEK ELŐKÉSZÍTÉSE A hengerlési reve. Vegyileg „nemesebb - stabilabb“ mint az acél Rozsda és reve Keményebb és merevebb mint az acél
„A” rozsdásodási fok 50
FÉM ALAPFELÜLETEK ELŐKÉSZÍTÉSE
51
FÉM ALAPFELÜLETEK ELŐKÉSZÍTÉSE Az alározsdásodás és a bevonat levállása
52
FÉM ALAPFELÜLETEK ELŐKÉSZÍTÉSE Kiindulási feltételek Előkészítési fokozat
Alapfelület előkészítés után hengerlési reve
St 2 St 3 Sa 2 Sa 2 ½ Sa 3 Fl
„B” rozsdásodási fok ISO 8501-1 szerint 53
igen igen igen nem igen igen
rozsda maradék jelenléte % < 50 < 50 < 20 < 5 0 < 20
FÉM ALAPFELÜLETEK ELŐKÉSZÍTÉSE
Rozsdátlanítás
„B” rozsdásodási fok Hengerlési reve
Rozsda %
St 2
+
< 50
St 3
+
< 50
Sa 2
+
< 20
Sa 2 1/2
-
<5
Sa 3
-
0
Fl
+
ca. 20
Szemcseszórásos tisztítás
Lángszórásos - tisztítás
54
FÉM ALAPFELÜLETEK ELŐKÉSZÍTÉSE Szemcseszórás: koptatott hulladék koptató szemcse
Bevonat Acél alapfelület
55
FÉM ALAPFELÜLETEK ELŐKÉSZÍTÉSE A SZEMCSESZÓRÁSI HULLADÉK Nem újrafelhasználható koptatószemcse.
40 000 kg 27 m³
Újrafelhasználható koptatószemcse.
400 kg 0,13 m³
1000 m² acélfelület előkészítés esetében, bevonateltávolítás.
56
ALAPFELÜLET ELŐKÉSZÍTÉSÉNEK FOKOZATAI MSZ EN ISO 12 944-4 SZERINT
„C” rozsdásodási fok
Szemcseszórás Sa 1
Kézi rozsdátlanítás St 2
Szemcseszórás Sa 2 ½
57
58
ALAPFELÜLET ELŐKÉSZÍTÉSÉNEK FOKOZATAI MSZ EN ISO 12 944-4 SZERINT
„C” rozsd. fok
Sa 1
Sa 2
Sa 2 ½
ALAPFELÜLET ELŐKÉSZÍTÉSÉNEK FOKOZATAI MSZ EN ISO 12 944-4 SZERINT Foltszerű – szemcseszórás Lokálisan elvégzett szemcseszórás, csak rozsdafoltok, vagy szennyeződések eltávolítására alkalmas illetve csak a nem megfelelő, nem egészséges bevonati rétegek foltszerű eltávolítása használják. Eredmény: P Sa 2 vagy P Sa 2 ½ Sweepeléssel kombinálható !
59
ALAPFELÜLET ELŐKÉSZÍTÉSÉNEK FOKOZATAI MSZ EN ISO 12 944-4 SZERINT Sweepeléses-szemcseszórás Teljes felületen végzett, gyors szemcseszórási technika, alacsony intenzitású, alkalmazható bevonatok és felületek egyszerű tisztítására, alapfelületek érdességének kidolgozására. Pl. horganyzott acél alapfelületek esetében kémiai reakcióval kikeményedő bevonatok felhordása előtt. Megfelelő előkészítési lehetőség az alapfelület lényeges igénybevétele, behatása nélkül.
60
PONT,- VAGY FOLTSZERŰ, ILLETVE SWEEPELÉSES FELÜLETELŐKÉSZÍTÉS
61
KÉZI, ILLETVE KÉZI KISGÉPES FELÜLETELŐKÉSZÍTÉS
drótkefe
62
drótkaparó
csiszológép
tűs pisztoly
KÉZI, ILLETVE KÉZI KISGÉPES FELÜLETELŐKÉSZÍTÉS
63
KORRÓZIÓ STIMULÁTOROK
Szulfátok lerakódása a rozsdamentesített felületen, az eltávolított rozsda alatt 64
A korrózióscella átvágása után egyértelműen láthatjuk a szulfát okozta korróziót.
FÉM ALAPFELÜLETEK ELŐKÉSZÍTÉSE Nedves szemcseszórás Forró víz és gőz-tisztítás < 700 bar csak alapfelület tisztításra használható Nagy nyomású vizes tisztítás 700 - 1700 bar koptató szemcsékkel és adalékokkal vagy anélkül Magas nyomású vizes tisztítás > 1700 bar általában koptató szemcse vagy adalék nélkül
65
FÉM ALAPFELÜLETEK ELŐKÉSZÍTÉSE Nedves szemcseszórás
66
A MEGFELELŐ FELÜLETELŐKÉSZÍTÉSI TECHNOLÓGIA KIVÁLASZTÁSA A várható hatások és igénybevételek függvényében: atmoszférikus hatások:
kézi vagy kézi-kisgépes technológiájú rozsdátlanítás, (St 2, St 3, vagy P St 2 vagy 3)
nagy tartóssági igény esetén szemcseszórás, (Sa 2 vagy Sa 2 ½ )
víz alatti igénybevétel, folyamatos nedvesség terhelés, páralecsapódás esetén: 67
szemcsszórás Sa 2 ½ ajánlott
tartósság
BEVONATOK TARTÓSSÁGA A FELÜLETELŐKÉSZÍTÉS FÜGGVÉNYÉBEN
alapfelület előkészítés tartósság fokozása, felülettoleráns bevonatrendszer alkalmazásával drótkefézés gépi felületelőkészítés szemcseszórás
68
VEGYI FELÜLETELŐKÉSZÍTÉS „ ROZSDA ÁTALAKÍTÓK / MENTESÍTŐK”
megfelelő minőség Túl sok mentesítő Az alkalmazott mentesítő minősége
Túl kevés mentesítő Túl kevés rozsda 0
50 µm rozsda réteg vastagság
69
100
VEGYI FELÜLETELŐKÉSZÍTÉS „ ROZSDA ÁTALAKÍTÓK / MENTESÍTŐK” A vegyi rozsdátlanítás a helyszíni munkavégzés során nem használható biztonsággal. A vegyi rozsdátlanítás folyamata során az acélszerkezeteket a gyártóművekben különböző összetételű savakba mártják és utólag hatástalanítják egy alkáli fürdővel.
70
VÉDELMI RENDSZEREK TŰZ ÉS KORRÓZIÓ ELLEN
A TŰZ HATÁSA
TŰZVÉDELMI MEGOLDÁSOK ÉPÜLETEKBEN Miért van szükségünk tűzvédelmi rendszerekre? Az épületben tartózkodó emberek kimenekítésének, az épületek kiürítésének biztosítása, a tűzoltók védelme, a tűzoltási rizikófaktorok csökkentése A közlekedési területek, menekülési útvonalak védelme a füstképződéstől, épületszerkezeti blokkok védelme egymástól A sérülések lehetséges csökkentése / szerkezetek tönkremenetelének, statikai állékonyságának biztosítása a környező épületeket is figyelembe véve Az épületek és befektetések védelme, a biztosítási károk csökkentése
72
TŰZVÉDELMI MEGOLDÁSOK ÉPÜLETEKBEN Az acél nem ég el, a stabilitását veszti el 500/550 C –on.
73
AKTÍV ÉS PASSZÍV TŰZVÉDELMI MEGOLDÁSOK ÉPÜLETEKBEN Aktív és passzív tűzvédelmi megoldások épületekben Aktív rendszerek: Automata tűzoltó rendszerek, Sprinkler rendszerek, Védő és jelzőrendszerek, megfelelő légkeringtetés, vízfüggöny rendszerek Tűz és füst felismerő és megfigyelő rendszerek, kiürítési tervek, startégiák, riasztási tervek Passzív rendszerek: Tűzgátló ajtók, szakaszhatárok, tűzgátló álmennyezetek, Szerkezeti tűzvédelm (habarcsok, építő lemezek, bevonatok) A legtöbb esetben az aktív és passzív rendszerek közös alkalmazására is van igény. 74
TŰZVÉDELMI MEGOLDÁSOK ÉPÜLETEKBEN Védelem nélküli és védett szerkezet hőmérsékleti / tűzterhelési görbéje Kemence hőmérséklet
Védelem nélküli acélszerkezet
Tűzvédelmmel védett acél szerkezet (Sika Unitherm)
75
VÉDELMI RENDSZEREK TŰZ ÉS KORRÓZIÓ ELLEN
SIKA PASSZÍV TŰZVÉDELMI BEVONAT RENDSZEREK
PASSZÍV TŰZVÉDELMI MEGOLDÁSOK ÉPÜLETEKBEN
77
Védelem nélküli acélszerkezet Tűzvédő, tűzgátló építőlap burkolat Szórt tűzvédő, hőálló habarcsok Kompozit rendszerek Beton, vasbeton köpenyezés Tűzvédő Bevonatrendszerek
2013.10.17.
PASSZÍV TŰZVÉDELMI BEVONATOK
79
Hatékony hő és tűzvédelem Korrózió elleni védelem Bel és kültéri alkalmazási lehetősége Nincs jelentős többletsúly Helytakarékos megoldás Egyszerű alkalmazás Üzemi és helyszíni felhordás Alacsony fenntartási költség Könnyebb szerkezeti hozzáférés Látszó esztétikus dekoratív szerkezetek
PASSZÍV TŰZVÉDELMI BEVONATOK KÖVETMÉNYEK A szerkezet stabilitásának biztosítása A „menekülési út” biztosítása A beavatkozási, mentési munkálatok biztosítása A tűz terjedésének megakadályozása épületszerkezeten belül A tűz terjedésének megakadályozás épületek között
80
PASSZÍV TŰZVÉDELMI BEVONATOK KÖVETMÉNYEK Hő és tűzvédelem R30, R45, R60, R90 Korrózió elleni védelem, tartósság C2, C3, C4, C5-I Kivitelezési költségek Kivitelezési idő Helyszíni javítási költségek Mechanikai ellenálló képesség Vegyi ellenálló képesség Fenntartás és karbantartás Egyszerű tisztíthatóság Megjelenés, esztétika (RAL, NCS, DB) 81
PASSZÍV TŰZVÉDELMI BEVONATOK
Fedőbevonat
Tűzgátló bevonat
Alapozó, korrózió elleni réteg 82
VÉDELMI RENDSZEREK TŰZ ÉS KORRÓZIÓ ELLEN
DFT KALKULÁCIÓ
DFT (DRY FILM THICKNESS) / RÉTEGVASTGASÁG A tűzvédő bevonatok rétegvastagsága függ:
84
A tűzállósági határérték (120 min, 90 min, 60 min ...) Profil-faktor(HP/A) Szelvény alak (nyitott vagy zárt) Tervezési hőmérséklet, kritikus hőmérséklet (350-700 ◦C) Tűzterhelés irányultsága (2-3-4 oldali)
DFT (DRY FILM THICKNESS) / RÉTEGVASTGASÁG Tervezés A tűzvédelmi bevonat tűz hatására megduzzad, kitágul, magas hőmérséklet hatására egy stabil és kemény habot képez a szerkezeten. A képződött hab mint hőszigetelés szolgál arra, hogy megvédje az acélszerkezeti elemet, hogy ne érje el a stabilitás szempontjából meghatározott kritikus hőmérsékletet az adott időtartam alatt.
Keresztmetszeti kerület
Hp/A
=
Keresztmetszeti terület
A keresztmetszeti kerület és terület hányadosa 85
DFT (DRY FILM THICKNESS) / RÉTEGVASTGASÁG A tűzvédő bevonatok rétegvastagsága függ: Masszív szerkezetek alacsonyabb profil faktor / kis mértékű hatás Vékony, filigrán szerkezetek magasabb profilfaktor / nagy mértékű hatás A profilfaktor jellemzi a „szerkezet tömegét”.
86
DFT (DRY FILM THICKNESS) / RÉTEGVASTGASÁG A tűzvédő bevonatok rétegvastagsága függ: °C
Kemence hőmérséklet
Magas Hp/A
Kritikus hőmérséklet
Alacsony Hp/A
Minutes
Magas profilfaktor = gyors melegedés
87
Alacsony profilfaktor= lassú melegedés
DFT (DRY FILM THICKNESS) / RÉTEGVASTGASÁG A tűzvédő bevonatok rétegvastagsága függ: A tűzterhelés irányultságától
88
DFT (DRY FILM THICKNESS) / RÉTEGVASTGASÁG DFT of the intumescent coating depends on: Nyitott illetve zárt szelvények (I/H sections) A tűzterhelés alatt a zárt szelvények viselkedése különbözik a nyitott szelvények viselkedésétől, Zárt szelvények esetében a védhető felület nagysága általában kevesebb / kisebb a nyitott szelvényekhez képest ezért nagyobb rétegvastagságú tűzvédő bevonattal lehet ugyanazt a védelmet biztosítani.
89
VÉDELMI RENDSZEREK TŰZ ÉS KORRÓZIÓ ELLEN FESTÉKBEVONATRENDSZEREK MEGVÁLASZTÁSA MSZ EN 12944
BEVONATRENDSZEREK KIVÁLASZTÁSA
91
KÖSZÖNÖM MEGTISZTELŐ FIGYELMÜKET ! SIKA HUNGÁRIA KFT www.sika.hu
[email protected]