Filmgalva RUST OG RÅTE 40

Transkript

1 Filmgalva RUST OG RÅTE 40

2 nisering Av Rick Simpson, Zinga Det beste belegget for katodisk beskyttelse av stål? T.v.: Offshore clamps on production line. Kort om maling Malingens opprinnelse kan spores tilbake til Frankrike i 1832 (da tar vi ikke med eldgamle malingstyper som blant annet ble brukt av steinaldermennesker i Sør-Afrika for år siden). Men den virkelige forskningen og utviklingen av moderne maling begynte i 1905 i Dakota i USA. Utrolig nok drives det fremdeles forskning på malingsbelegg hver eneste dag i land over hele verden, og de har utviklet maling som kan endre farge, avlede radarstråler, produsere skittavstøtende partikler under hydrostatisk trykk fra vann pluss en rekke andre fantastiske egenskaper. Da stål ble et stadig mer brukt materiale rundt om i verden, ble det å kunne beskytte stål med maling en enorm industri. I dag genererer overflatebehandling over 9 milliarder amerikanske dollar per år, og det forespeiles en økning til 15 milliarder innen de neste tre eller fire årene. Hvor det er stål er det også korrosjon, og korrosjonsrelaterte utgifter har også steget til milliarder av dollar på verdensbasis. Land som USA, Storbritannia, Tyskland og andre industriland har hver for seg korrosjonsrelaterte utgifter til over 10 milliarder dollar. Korrosjonen koster faktisk svært mye mer enn verdien på det globale markedet for industrimaling. Mange arkitekter og entreprenører verden rundt har sett og erfart endringene i beleggene som er utviklet de senere årene, og de har opplevd katastrofale feil i belegg. Mens enkelte malingstyper inneholder rusthemmende pigmenter og andre reagerer med overflatefuktighet som forårsaker endringer i malingsfilmen, danner de fremdeles en beskyttende barriere som bryter opp forbindelsen mellom luft + oksygen og overflaten til metallet. Hvis det dannes bobler, sprekker eller andre defekter i belegget, eller hvis det blir skadet under arbeid og/eller transport og konstruksjon, så er barrieren brutt og mister effekten umiddelbart. Langs kysten vil et fullstendig intakt belegg som er påført for tynt (ofte på skarpe kanter som ikke er avrundet), faktisk tillate at kloridioner på overflaten trenger gjennom malingsfilmen til ståloverflaten under malingen. Så med mindre malingsspesifikasjonene følges til punkt og prikke, kan det oppstå feil. Arkitekter og entreprenører har også funnet ut at å rette opp i beleggdefekter kan koste over fire eller fem ganger mer enn den opprinnelige kostnaden på grunn av alt arbeidet det medfører. Det kan for eksempel være at «aktive» rørsystemer må stenges, stillaser må settes opp, kraner, arbeidskraft og renseutstyr må leies inn, veier eller bygninger må stenges og så videre. Det er derfor av avgjørende betydning at det rette beleggsystemet blir (a) valgt og (b) påført akkurat slik det er beskrevet i spesifikasjonene. Varmegalvanisering Potensialet for at det oppstod feil i belegget er grunnen til at mange entreprenører som arbeider internasjonalt, bestemte seg for å bruke varmegalvanisering for å beskytte stålet sitt. De visste at det ikke ville skalle av, danne bobler, oppstå skader ved arbeid/transport/konstruksjon, og at det ikke ville gi dem noen av de andre bekymringene som er assosiert med maling. Når dette er sagt, har varmegalvanisering sine egne 41 RUST OG RÅTE

3 Moscow Water Department large pipes. RUST OG RÅTE 42 parametere som skal følges. Det må bores et luftehull på 25 mm for hver lineære meter i tubeformede deler for å unngå eksplosjoner i tanken. Arkitekter var ikke interessert i å bore hull i sine design, og å fylle igjen hullene etterpå var en arbeidskrevende (og svært dyr) prosess. Denne bestod i å slipe av sinken rundt hullene og deretter sveise inn stålplugger, etterfulgt av påføring av mer sink med sinklegering og en gassbrenner. Ett av bekymringspunktene var forvrengning av tynnere ståldeler. Selv med svært lange og tunge deler ville minimalt med forvrengning, la oss si 2 mm på en lang I-bjelke, føre til at bolt - hullene ikke lenger stemte overens med hullene på de andre bjelkene. En annen reaksjon i forbindelse med varmegalvanisering var at enkelte stållegeringer ga en annen overflate og tekstur sammenlignet med vanlig stål. Dermed ble det vanskelig å oppnå en homogen utførelse for en sveiset struktur som bestod av flere forskjellige ståltyper. Metall som støpejern kan Galvanisert helikopterdekk på en Transocean-platform. Dekket er nå klart for et tynt lag på 40µm DTF med epoksygrunning og det grønne toppstrøket med polyuretan. ikke dyppes i et flytende sinkbad på 450 C, siden det vil sprekke. Filmgalvanisering Filmgalvaniseringssystemet med ZINGA (FG) ble utviklet tidlig på 1970-tallet for å reparere varmegalvanisering (HDG). Grunnen til dette var at det fantes mange tusen HDG-strukturer rundt omkring i Europa, for eksempel høyspentmaster, signalbroer (langs jernbanen), skiltstrukturer over motorveien, gatelamper og mye annet. Mange av disse strukturene kunne ikke fjernes eller demonteres for reparasjoner på sinken, enten fordi det var vanskelig å komme til eller de rett og slett var for store Filmgalvanisert flens muttere og bolter er også behandlet med FG-systemet. Selv ved demontering av store komponenter vil sinklaget aldri sprekke eller skalle av mutre og bolter. Større mutre og bolter på 75 mm er også blåserenset og behandlet i de gjengede delene. og operasjonen for dyr i forhold til å erstatte med nye strukturer. Dermed ble FG-systemet utviklet, og det fungerte svært godt. Mange av eierne til denne type strukturer innså at de faktisk kunne «fornye» den opprinnelige HDGen med FG, og dermed gjenopprette det galvaniserte laget til den opprinnelige sinktykkelsen, eller til og med tykkere hvis det var ønskelig. Det betydde at levetiden til strukturene automatisk ble forlenget med flere år, samtidig som strukturene stod på samme sted og kunne fortsette med det de ble utviklet for. Slikt korrigerende arbeid kan spare bedriftene for svært mye penger siden det ikke lenger er nødvendig med lange opphold i produksjonen osv. Det er heller ikke nødvendig å demontere strukturene, noe som ville tatt mange dager og mye arbeidskraft å få til. Etter å ha brukt FG til reparasjoner i en periode, innså enkelte bedrifter at å bruke FG i stedet for HDG kunne

4 Belagte rørledninger på Oseberg Alpha-platformen. Ett av bekymringspunktene var forvrengning av tynnere ståldeler, og hullforskyvning ved lange og tunge objekter. fjerne problemene med forvrengning ved galvanisering av tynne metalldeler. Dermed gikk FG over til å bli det foretrukne påføringssystemet i mange land. De samme fordelene fungerte også svært godt med støpejern, siden påføringen utføres i omgivelsestemperatur på en rekke forskjellige strukturer, for eksempel fontener. Dette gjaldt til og med på fontener som ble laget i 1850, og som takket være FG fikk nye 60+ år før de trengte ytterligere vedlikehold. (Merk: FG-systemet påvirket ikke de intrikate detaljene på utsmykningene, som øyne og lepper på en kjerub. Alle detaljer er like synlige, så arbeidet til kunstneren er bevart i nye hundre år.) Hundrevis av store støpejernsvinduer fra den viktorianske æraen er blitt behandlet med FG, og de vil alle få en tilsvarende forlengelse i levetiden før det er nødvendig med vedlikehold av overflaten. Entreprenører i de kaldere europeiske landene ble forbløffet over at det kunne påføres ved omgivelsestemperaturer, og at dette også gjaldt vintertemperaturer ned til -15 C. Der maling har en påføringsgrense på 70 % relativ fuktighet, kan filmgalvanisering påføres ved 95 % RH. Slik virker det Når du arbeider med FG-systemet, er det bare to elementer som er involvert; stål og sink. Enkelt og greit. Når sink forbindes med stål, ofrer det seg selv til fordel for stålet. Så enten det er en sinkanode som boltes til en ståldel, eller det er filmgalvanisering som forbindes til en blåserenset ståloverflate, er resultatet alltid det samme: det dannes et «metallisk par». Når dette paret blir vått på grunn av at strukturen står under vann, utsettes for regn eller kondens, vil den beskyttende spenningen fra sinken slå inn. Denne spenningen er på rundt -840 mv, og selv om den er høy (f.eks. under vann) vil sinken slites bort raskere enn i atmosfæriske forhold. Det vil si at et kommunikasjonstårn i fjellene kan miste så lite som 0,1 µm DFT per år av sinklaget, mens en rørledning i et aktivt raffineri i kyststrøk (som produserer svovelrøyk) kan miste så mye som 5,0 µm DFT per år. Hvis et enkelt lag med 2K polyuretan påføres over sinken, reduseres disse tallene betraktelig. Hvis det påføres et veldig tynt lag med epoksygrunning (40 µm DFT) over sinken og dette deretter dekkes med 2K polyuretan eller akryl, vil levetiden til sinken mer enn fordobles. Dette er kjent som «synergifaktoren». TLF: [email protected] Offshore Siden filmgalvanisering har så mange forskjellige bruksområder vil det kunne tilby den beste vedlikeholdsløsningen for strukturer som oljeplattformer offshore. Hvorfor? Fordi med mindre det regner på en utvendig struktur som behandles, kan FG-systemet påføres hver eneste dag av året, uavhengig av temperatur og fuktighet. Selv når det regner, kan tildekkede områder på plattformen behandles som vanlig. En annen viktig faktor som må tas med i bereg- 43 RUST OG RÅTE

5 Kalvøya bro etter at den ble behandlet med FG filmgalvaniseringssystem for 28 år siden. Stålet, pluss alle muttere, bolter og nagler, er fremdeles i god stand. Stripene på broen er forårsaket av vann som drypper ned fra det overliggende tømmeret. Én av de mange festeplatene til strekkablene på Kalvøya bro. Det er klart synlig at etter 28 års eksponering har sinklaget gjort jobben, og at det ikke er tegn til korrosjon på platene. Bildet viser også et det ikke er korrosjon på mutre og bolter, og at det ikke er oppstått korrosjon i sprekkene mellom overflaten på festeplater og underlagsskiver eller mutrer. Karbonatene som dannes på og i FG-belegget, sveller 2 3 μm, og det forsegler ikke bare bittesmå hull der det kunne oppstått korrosjon, med det øker også «avvisningseffekten» til sinken i disse områdene. ningen, er at systemet er et «aktivt» beleggsystem. Det vil si at så snart sinkbelegget tørker (det tar noen ganger minutter, selv på stormfylte vintre), genererer belegget en beskyttende spenning på overflaten av stålet. Denne spenningen hindrer at det dannes korrosjonsceller under sinklaget, selv med vindblåste klorider eller hvis det er oppstått små skader i sinken. Det betyr igjen at vedlikeholdsarbeidere kan påføre belegget på en struktur og deretter gå videre til neste på listen. De trenger ikke å komme tilbake til strukturen etter seks måneder eller ett år for å gjøre deler av arbeidet på nytt. Én av de viktigste faktorene ved offshorevedlikehold er tilgjengeligheten til arbeidskraft. Og siden dårlig vær påvirker helikoptertransport og reduserer antall virkedager i året, betyr dette at det kan utføres mer arbeid hvert år. Filmgalvanisering er blitt brukt på pælefundamentering i havner hvor det virker forstyrrende inn på formeringen til MIC-bakterier (Microbially Induced Bacteria), samt gir førsteklasses korrosjonsbeskyttelse. Det forhindrer dannelse av korrosjon i sprekker, korrosjon under isolering, galvanisk korrosjon og mange andre typer korrosjon. Dette gjelder også korrosjon på støpejern og rustfritt stål 304 og 316. Det er også blitt brukt som belegg på kilometervis av jernbanespor der strøsalt forårsaker korrosjonsproblemer. I tillegg er det brukt som belegg på bimetalliske jernbanespor som består av sammen sveiset stål/ ustfritt stål. Filmgalvanisering er det siste året testet ut i forbindelse med vedlikehold av overflatene på rør og strukturer på Oseberg Feltsenter og er fortsatt i bruk der. Vedlikeholdsarbeidere har allerede skaffet seg verdifulle erfaringer med dette systemet. I tillegg til at belegget påføres strukturer under dekk og på rørledninger, ble det påført en rørledning som er i kontinuerlig bruk ved 3 C 24 timer om dagen. Temperaturen til stål som skal males, må være minst 3 C høyere enn duggpunktet, og entreprenørene ble gledelig overrasket over at det var mulig å kunne påføre en rørledning, der temperaturen var 4,2 C grader under duggpunktet. Broer, høyspentmaster, rørgater og andre store og små stålkonstruksjoner På store onshore-strukturer som f.eks. broer, kan filmgalvanisering overmales for å oppnå en mer estetisk effekt, men dette er ikke et krav for å oppnå lengre levetid. Systemet alene gir utmerket katodisk beskyttelse i mange, mange år. Den kjente broen over til Kalvøya utenfor Oslo ble behandlet med sinksystemet for 28 år siden, og det er først nå det vurderes ytterligere renovering. Her kommer nok en interessant egenskap til syne: denne renoveringen krever ikke at broen blåserenses på nytt før det legges på ny sink («fornying» av sinken). Det holder å damprense den og deretter påføre mer sink. Konklusjon Det er mulig å oppnå mange vedlikeholdsfrie år med katodisk beskyttelse for alle typer stål- eller jernstrukturer som er riktig rengjort og blåserenset og deretter gitt riktig filmgalvaniseringsbehandling. Det trenger ikke være nødvendig med nye runder blåserensing i strukturens levetid. (Aldri!). På det meste kreves det damprensing etterfulgt av «fornying» med mer sink som påføres med pensel, rulle eller spray. RR RUST OG RÅTE 44