Volles Rohr gegen Korrosion

Schutz von Befestigungstechnik im Rohrleitungsbau

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11.02.2020 In der chemischen Industrie muss auch die Befestigungstechnik für Rohrleitungen korrosionsbeständig sein. Um die optimale Schutzmaßnahme auszuwählen, braucht es entsprechendes Know-how – etwa der relevanten Normen.

Entscheider-Facts

  • Die chemische Industrie stellt hohe Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit von Befestigungstechnik für Rohrleitungen.
  • Für die Wahl der richtigen Schutzmaßnahme muss man unter anderem die einschlägigen Normen kennen.
  • Dabei spielen vor allem die Korrosivitätskategorie der Anlage sowie die geplante Nutzungsdauer eine Rolle.

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Bilder: Mefa

In der Befestigungstechnik kommt hauptsächlich Stahl zum Einsatz – denn dieses Material ist kostengünstig, gut zu verarbeiten und vollständig recyclingfähig. Um ein Durchrosten zu verhindern, ist jedoch ein Korrosionsschutz erforderlich, den es auch unter wirtschaftlichen Aspekten auszulegen gilt. Edelstahl ist technisch gesehen eine gute Lösung, allerdings ist das Material teuer und die Auswahl an geeigneten Bauelementen begrenzt. Die wichtigste Rolle bei der Korrosion spielen Umweltbedingungen wie Luftfeuchte, Temperatur, Luftverunreinigungen, Salzbelastungen, aber auch die Gestaltung der Bauteile und deren Nutzungsweise. Bei der Wahl der Schutzmaßnahmen fließt die geplante Nutzungsdauer der Anlage ein, aber auch optische Aspekte sind gelegentlich zur berücksichtigen.

Korrosivitätskategorie festlegen

Die Grundlagen für die Planung der Befestigungstechnik liefert die DIN EN ISO 12944, die sich mit dem Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme beschäftigt. Vorläufer dieser Norm ist die DIN 55928, die aber in weiten Teilen in die internationale Norm übernommen wurde. Die Norm gilt für unlegierte und niedriglegierte Stähle.

Bei der Wahl des Beschichtungsverfahrens ist der erste Schritt die Einordnung in die Korrosivitätskategorie. Das Spektrum für atmosphärische Umgebungen reicht hierbei von C1 für beheizte Gebäude mit neutralen Atmosphären bis zur Klasse C5 für extreme Korrosivität. Bei C5 wird zwischen Anwendungen in der Industrie (C5-I) und für Umgebungen mit Meerwasser unterschieden. Dort lauten die Bezeichnungen C5-M (neue Norm) oder CX (alte Norm).

Maßgeschneiderter Korrosionsschutz mit verschiedenen Beschichtungen

Der Hersteller Mefa bietet Lösungen für alle Kategorien. Für die beiden höchsten Korrosivitätskategorien C5 und C4 stehen Produkte mit dem Oberflächensystem TSP-5 (Top-Surface-Protection) zur Verfügung. Dieser dreischichtige Korrosionsschutz zeichnet sich durch eine glatte und homogene Oberfläche aus und ist gegen Säuren, Laugen und Treibstoffe beständig. Auch Bauteile mit Hohlräumen und komplexen Strukturen lassen sich beschichten. Die starke Haftung am Stahluntergrund verhindert bei kleinen Beschädigungen eine Unterwanderung durch Rost.

Beschichtung

Das Beschichtungsverfahren der Wahl hängt von der der jeweiligen Korrosivitätskategorie ab.

Mit dem System lassen sich sämtliche Anwendungen in der Industrie, im Offshorebereich und im Tunnelbau mit hoher Feuchte und aggressiver Umgebung abdecken. Auch für die Kategorie C4 ist diese Beschichtung vorzusehen – beispielsweise in Küstenbereichen mit mäßiger Salzbelastung. Für die hochwertigen Oberflächen steht neuerdings auch ein Baustellen-Reparaturset zur Verfügung.

Für die Kategorie C3 wiederum gibt es Produkte mit dem Schutz TSP-3. Diese bestehen aus feuerstückverzinkten Bauteilen oder aus Überzügen mit Zink-Nickel. Anwendungsbereiche sind Industrieanlagen mit hoher Luftfeuchte oder Außenbereiche mit verunreinigter Luft. Für unbedeutende bis niedrige Korrosionsbelastungen, die Kategorien C1 und C2, kommen galvanisch verzinkte oder aus bandverzinktem Material hergestellte Produkte zum Einsatz.

Schutzdauer bis zur ersten Instandsetzung

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Die Musterbauteile mit dem höchsten Schutzsystem sind beständig gegen Säuren, Laugen, Öle und Treibstoffe. Bilder: Mefa

Neben der Korrosivitätskategorie spielt die Nutzungsdauer eine wichtige Rolle. Relevant sind hier die schon genannte DIN EN ISO 12944 für beschichtete und die DIN EN ISO 14713 für verzinkte Bauteile. Die Normen beschreiben unter anderem Laborversuche, um die Haltbarkeit des Korrosionsschutzes abschätzen zu können. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, dass künstliche Korrosionsprüfungen eine andere Wirkung haben können als eine Freibewitterung.

Die DIN EN ISO 12944 legt Zeitspannen fest, die bis zur ersten Instandsetzung vergehen dürfen. Für die Korrosivitätskategorie C5 muss die Beschichtung im Salzsprühnebeltest nach DIN EN ISO 9227 mindestens 1.440 h beständig sein für eine Nutzungsdauer über 15 Jahre. Für die Beschichtung TSP-5 wurde eine Beständigkeit bis zu 5.950 h im Salzsprühnebeltest bestätigt. Diese Beschichtung bietet also hohe Sicherheitsreserven.

Für verzinkte Oberflächen liefert der Salzsprühnebeltest keine sinnvollen Ergebnisse, weil er durch die permanente Befeuchtung den Aufbau einer passiven Schutzschicht verhindert. Die Tests nach DIN EN ISO 14713 ermitteln Dickenabnahmen des Materials bei natürlicher Bewitterung. Für die Korrosivitätskategorie C3 beispielsweise wird für Zinkbeschichtungen in einem Jahr ein Schwund von 0,7 bis 2,1 μm gemessen. Bei unlegiertem Stahl beträgt der Vergleichswert 25 bis 50 μm. In die Berechnung der Nutzungsdauer fließt somit der Zinkabtrag pro Jahr ein. Feuerverzinkte Bauteile sollten eine Mindestzinkdicke von 50 μm erhalten. Geht man nun vom ungünstigsten Zinkabtrag mit 2,1 μm aus, ergibt sich eine Nutzungsdauer von etwa 25 Jahren.

Heftausgabe: Februar 2020

Über den Autor

Dr. Uwe Bolz, Id Pool, für Mefa
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