Korrosjonsbeskyttelse av stålbruer hvordan oppnå lang levetid?

Teknologidagene, 23. September, 2015 Korrosjonsbeskyttelse av stålbruer hvordan oppnå lang levetid? Ole Øystein Knudsen SINTEF Teknologi for et bedre samfunn 1

Innhold Bakgrunn og målsetning med prosjektet Bruer som er inspisert Hvilke skader er funnet? Hvordan har skadene oppstått og hvordan skal vi unngå dette? Endringer i prosesskoden Vedlikehold av bruer som er belagt med blymønje og kromatholdig maling Teknologi for et bedre samfunn 2

Korrosjonsbeskyttelse av stålbruer i Norge Dupleksbelegg Strøk Tykkelse Termisk sprøyta sink 100 µm Epoksy sealer 25 µm Epoksy barierestrøk 100-125 µm Polyuretan toppstrøk 60 100 µm Totalt Minimum 285 µm Rombaksbrua 40 års vedlikeholdsfri korrosjonsbeskyttelse Teknologi for et bedre samfunn 3

Dupleksbelegg Teknologi for et bedre samfunn 4

Ønsket levetid for korrosjonsbeskyttelse Brua har som regel 100 år designlevetid Ønsker et beleggsystem som gir så lite vedlikehold som mulig Best økonomi og HMS hvis kun toppstrøket friskes opp før nedbrytning går så langt at sinken begynner å korrodere Teknologi for et bedre samfunn 5

Rombaksbrua Tilstand 2009, belegg fra 1969 Nordhordlandsbrua Åpnet 1994 Teknologi for et bedre samfunn 6

Målsetning med prosjektet En god del korrosjonsskader er funnet på bruer som ble bygget på 1990-tallet Behov for vedlikehold nå, etter 20 år Ønsker vesentlig lengre levetid enn dette Gjennomgang av status på et antall bruer med korrosjonsskader Forstå hva som har skjedd og hvorfor Revidere kapitlet om overflatebehandling i Prosesskoden Teknologi for et bedre samfunn 7

Innhold Bakgrunn og målsetning med prosjektet Bruer som er inspisert Hvilke skader er funnet? Hvordan har skadene oppstått og hvordan skal vi unngå dette? Endringer i prosesskoden Vedlikehold av bruer som er belagt med blymønje og kromatholdig maling Teknologi for et bedre samfunn 8

Åpningsår Miljø Høyde (m) Metallisering Malingssystem 1 Nordhordalandbrua 1994 Plaskesone 100% Zn 4 strøk alkyd/kk 2 Askøybroen 1992 Over sund 62 100% Zn 4 strøk alkyd/kk 3 Osterøybrua 1997 Over sund 58 85/15 Epoksy + polyuretan 4 Imarsundbrua 2007 Over sund Ca 10 100% Zn Epoksy + polyuretan 5 Mjosundbrua 1995 Over sund 14 100% Zn 4 strøk alkyd/kk 6 Dromnessundbrua 1996 Over sund 8-16 100% Zn 4 strøk alkyd/kk 7 Melhusbrua 2003 Over elv 10 100% Zn 4 strøk KK/alkyd 8 Stordabrua 2000 Over sund 18 85/15 Epoksy + polyuretan 9 Bømlabrua 2001 Over sund 36 85/15 4 strøk KK/alkyd Teknologi for et bedre samfunn 9

Varierende korrosivitet Nordhordalandsbrua Teknologi for et bedre samfunn 10

Dromnessundbrua Teknologi for et bedre samfunn 11

Osterøybrua Teknologi for et bedre samfunn 12

Melhusbrua Teknologi for et bedre samfunn 13

Innhold Bakgrunn og målsetning med prosjektet Bruer som er inspisert Hvilke skader er funnet? Hvordan har skadene oppstått og hvordan skal vi unngå dette? Endringer i prosesskoden Vedlikehold av bruer som er belagt med blymønje og kromatholdig maling Teknologi for et bedre samfunn 14

Hovedsakelig tre typer skader Korrosjon i små punkter i et ellers feilfritt belegg Tett med korrosjonsangrep i et avgrenset område Avflassing av toppstrøket i beleggsystemet (to bruer bare) Teknologi for et bedre samfunn 15

Punktskader Teknologi for et bedre samfunn 16

Punktskader Teknologi for et bedre samfunn 17

Tett med korrosjonsskader Teknologi for et bedre samfunn 18

Teknologi for et bedre samfunn 19

Avflassing av toppstrøk Teknologi for et bedre samfunn 20

Teknologi for et bedre samfunn 21

Innhold Bakgrunn og målsetning med prosjektet Bruer som er inspisert Hvilke skader er funnet? Hvordan har skadene oppstått og hvordan skal vi unngå dette? Undersøkelser i lab forsøk med maling av TSZ Endringer i prosesskoden Vedlikehold av bruer som er belagt med blymønje og kromatholdig maling Teknologi for et bedre samfunn 22

Avflassing av toppstrøk Toppstrøket ble påført etter at brua var installert, lang tid etter at forrige epoksystrøket ble påført i verftet Epoksybelegget har herdet ut så godt at toppstrøket ikke binder seg til det Eventuelt at overflata ikke var helt ren eller tørr da toppstrøket ble påført Når toppstrøket er borte blir belegget for tynnt og korrosjon starter Teknologi for et bedre samfunn 23

Hvordan unngår vi dette? Maler alle strøkene på verftet Hvis toppstrøk skal påføres senere: Slipe epoksyen før påføring av toppstrøket Påføre et tynt strøk epoksy før påføring av toppstrøket Teknologi for et bedre samfunn 24

Tett med korrosjonsangrep Lav filmtykkelse for malingsbelegget Slipper gjennom det aggressive miljøet og korrosjon av sink starter Teknologi for et bedre samfunn 25

Hvordan unngår vi dette? Måle filmtykkelsen til malingsbelegget alene I dag måles total filmtykkelse, inkludert sinken Hvis sinkbelegget er for tykt vil det forhindre at tynn maling oppdages Teknologi for et bedre samfunn 26

Punktangrep Filmtykkelsen er som spesifisert Antar at det skyldes porer i belegget Vet ikke hvordan porene ser ut Teknologi for et bedre samfunn 27

Melhusbrua Over elv, noen km fra kysten Lite korrosivt Ser porer i belegget men ingen korrosjon Teknologi for et bedre samfunn 28

Penguard Tiecoat 100 50-75 µm Teknologi for et bedre samfunn 29

Tverrsnitt Teknologi for et bedre samfunn 30

Dannelse av nålestikk Teknologi for et bedre samfunn 31

Gassboble med hinne over Teknologi for et bedre samfunn 32

Mellomstrøket har penetrert et bredt nålestikk Teknologi for et bedre samfunn 33

Etterfølgende belegg penetrerer ikke mindre porer Teknologi for et bedre samfunn 34

Penguard Tiecoat 100 Fortynnet til 30% tørrstoff Ikke målbar filmtykkelse Teknologi for et bedre samfunn 35

Innhold Bakgrunn og målsetning med prosjektet Bruer som er inspisert Hvilke skader er funnet? Hvordan har skadene oppstått og hvordan skal vi unngå dette? Endringer i prosesskoden Vedlikehold av bruer som er belagt med blymønje og kromatholdig maling Teknologi for et bedre samfunn 37

Endringer i prosesskoden 1. Unngå nålestikk: Endret krav til tykkelse på sealer til "maks 25 µm". Testpåføring av sealer på kuponger før man starter å male brua Skrevet en liten veiledning for hvordan å unngå nålestikk 2. Bedre kontroll med filmtykkelse Krav om å måle filmtykkelsen til malinga over TSZ Hvirvelstrøm tykkelsesmåler iht. ISO 2360 3. Innfører System 2 for svært korrosivt miljø Et ekstra barrierestrøk epoksy 1. Minimum 100 μm TSZ 2. Maksimum 25 µm epoksy sealer 3. 125-150 μm epoksymastik 4. 125-150 μm epoksymastik 5. 60-100 μm polyuretan eller polyuretan-akryl Teknologi for et bedre samfunn 38

Innhold Bakgrunn og målsetning med prosjektet Bruer som er inspisert Hvilke skader er funnet? Hvordan har skadene oppstått og hvordan skal vi unngå dette? Endringer i prosesskoden Vedlikehold av bruer som er belagt med blymønje og kromatholdig maling Teknologi for et bedre samfunn 39

Vedlikehold av bruer som er belagt med blymønje og kromatholdig maling Tjeldsundbrua Åpnet 1967 Malt med blymønje Overmalt med alkyd med sinkkromat Sist vedlikeholdt på 1980-tallet Tjeldsundbrua Teknologi for et bedre samfunn 40

Mye ser bra ut! Teknologi for et bedre samfunn 41

Men en del korrosjon også Teknologi for et bedre samfunn 42

Korrosjon på bjelkene som ligger mot betongen Teknologi for et bedre samfunn 43

Undergurten har mye skader Teknologi for et bedre samfunn 44

Teknologi for et bedre samfunn 45

Hvordan skal belegget repareres? Alternativ 1: Blåserense hele stålkonstruksjonen Påføre nytt belegg i henhold til dagens prosesskode Ulemper: Kostbart pga stort omfang Kostbart pga mye spesialavfall Fordeler: Lang levetid Avklaringer: Kostnad Alternativ 2: Blåserense kun der det er korrosjon eller mekaniske skader Sinkrik primer/tsz + ett eller to heldekkende strøk Ulemper: Usikker levetid Fordeler: Lavere pris Avklaringer: Valg av belegg Kostnad Teknologi for et bedre samfunn 46

Teknologi for et bedre samfunn Teknologi for et bedre samfunn 47