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Korrosionsschutz

KORROSIONSSCHUTZ IST UNERLÄSSLICH, UM DIE LANGLEBIGKEIT VON METALLSTRUKTUREN UND -KOMPONENTEN IN BAU- UND INDUSTRIEANLAGEN ZU GEWÄHRLEISTEN

KORROSIONSSCHUTZ IST UNERLÄSSLICH, UM DIE LANGLEBIGKEIT VON METALLSTRUKTUREN UND -KOMPONENTEN IN BAU- UND INDUSTRIEANLAGEN ZU GEWÄHRLEISTEN

Die Auswahl der passenden Korrosionsschutzmaßnahmen ist von verschiedenen Faktoren wie Material, Umgebungsbedingungen und Beanspruchung abhängig. Regelmäßige Inspektion und Wartung gefährdeter Bauteile minimieren das Risiko von Materialversagen und ungeplanten Ausfallzeiten. Die Zusammenarbeit mit Fachexperten im Bereich Korrosionsschutz gewährleistet, dass Unternehmen wirksame und nachhaltige Lösungen umsetzen.

Strategien für Korrosionsschutz von Gebäuden und Anlagen

Korrosionsschutz

„Abnutzungsvorrat“ der Korrosionsbeständigkeit

Wie viele andere spezielle Gewerke, ist auch der Korrosionsschutz ein sehr umfangreiches Thema. Daher ist es sinnvoll, dass der Facility Manager genau überlegt, wo in seinem Verantwortungsbereich der Umgang mit Korrosion vorrangig stattfindet. Dieses Buch bezieht sich in diesem Zusammenhang (eingeschränkt) auf die ATV DIN 18364 "Korrosionsschutzarbeiten an Stahlbauten" und stellt die für den Facility Manager besonders interessanten Teilgebiete vor.

Das Grundprinzip des Korrosionsschutzes besteht darin, die Korrosion zu verringern oder die Korrosionsbeständigkeit zu optimieren.

Zur Verringerung der Korrosionsgeschwindigkeit, gibt es folgende Prinzipien des Korrosionsschutzes:

  • Maßnahmen durch Veränderung des angreifenden Mediums, zum Beispiel durch Reinhaltung der Luft. Das ist allerdings im Stahlbau nicht wirklich machbar.

  • Maßnahmen am zu schützenden Werkstoff (zum Beispiel durch geeignete Werkstoffauswahl oder durch korrosionsgeschütze Gestaltung)

  • Maßnahmen zum Abtrennen des Werkstoffes vom angreifenden Medium durch Beschichtungssysteme.

Professionelle Malerarbeiten

Professionelle Malerarbeiten

Sorgfältige Ausführung von Anstricharbeiten durch erfahrene Fachkräfte.

Der derzeitige Stand der Technik ist so, dass ca. 80 % aller vor Korrosion zu schützenden Flächen Beschichtungssysteme haben.

Geltungsbereich

Sich von der ATV DIN 18364 „Korrosionsschutzarbeiten an Stahlbauten“ leiten zu lassen, schränkt den Umfang des Gebietes „Korrosionsschutz“ schon recht deutlich ein,

Denn man bezieht sich ausschließlich auf den

  • Korrosionsschutz von Bauteilen aus Stahl

  • und von Stahlbaukonstruktionen, die einer statischen Berechnung oder einer Zulassung bedürfen.

Die ATV DIN 18364 präzisiert weiter, indem sie auch zusätzlich noch die Verfahren angibt, nämlich

  • Korrosionsschutz durch Beschichtungsarbeiten, Feuerverzinken (Stückverzinken)

  • und das thermische Spritzen von Metallen auf Stahlbauteilen in Verbindung mit dem baulichen Brandschutz durch Brandschutzbeschichtungen.

Diese Norm legt die allgemeinen technischen Vertragsbedingungen fest, die für Korrosionsschutzarbeiten an Stahlbauten hauptsächlich bezüglich

  • der Baustoffe,

  • der Ausführung,

  • der Haupt- und der Nebenleistungen

  • sowie der Abrechnung

Die genannten Vorgaben gelten, wobei aufgrund der Komplexität des Korrosionsschutzes und insbesondere der Bedeutung der Qualität eine Reihe weiterer wichtiger Normen berücksichtigt wird. Hinsichtlich der Qualität stehen vor allem die jeweilige Korrosivitätskategorie und die gewünschte Schutzdauer im Fokus, was in den Normen der entsprechenden Normenreihe weiterführend behandelt wird.

  • DIN EN ISO 12944 „Beschichtungsstoffe - Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme“ und DIN EN 14713-1 „Zinküberzüge - Leitfäden und Empfehlungen zum Schutz von Eisen- und Stahlkonstruktionen vor Korrosion -Teil 1: Allgemeine Konstruktionsgrundsätze und Korrosionsbeständigkeit“ und

  • Vorgehensweise bei Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme nach DIN EN ISO 12944-8 „Beschichtungsstoffe - Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme - Teil 8: Erarbeiten von Spezifikationen für Erstschutz und Instandsetzung"

    behandelt wird.

Die Natur holt sich alles zurück, selbst Autos

Die anderen Aufgaben des Korrosionsschutzes im Verantwortungsbereich des Facility Managers sind nicht vergessen und erfordern ebenfalls besondere Aufmerksamkeit, die je nach Bedarf einzusetzen ist. Generell sind auch hier - basierend auf den erforderlichen Leistungsdetails in der Aufgabenbeschreibung bzw. im Leistungsverzeichnis - solche wichtigen Punkte zu berücksichtigen.

wie beispielsweise:

  • Korrosionsschutz wo und warum, also technische und wirtschaftliche Begründung der Maßnahme,

  • Wahl des Beschichtungssystems (auch Brandschutz- und dekontaminierbare Beschichtungen),

  • zu erwartende Arbeitsbedingungen, wie Arbeiten unter chemiespezifischen Bedingungen Reinraum, Atemschutz, Vollschutz,Innenbereich oder Außenbereich, Gefährdungssituation, Witterungsbedingungen …

  • Voraussetzende Vorbehandlungsmaßnahmen wie Strahlarbeiten, Hochdruckwasserstrahl, von Hand…

  • Komplettabwicklung unter Beachtung aller tangierenden Maßnahmen wie z. B. betriebstechnische Dämmarbeiten, Gerüstbau, elektrische Begleitheizung,

  • Aufstellung von betroffenen Anlagenkomponenten wie technische Ausrüstungen, (Pumpen, Filter, usw.) Rohr- und Halterfertigung sowie deren De- bzw. Montage, Anlagenkennzeichnung, Beschilderung, Installationen der Prozessleittechnik, MSR-Komponenten,

  • Stationäre und temporäre, netzunabhängige Strahleinrichtungen in Anlagennähe

  • Durchführung aller projektspezifischen Beratungs- und Administrationsleistungen

  • Unternehmens- bzw. standortübergreifende Verknüpfungen zur Leistung

  • Vertragsgestaltung unter Vorgabe von Ausführungszeiten, Qualität Abrechnung über Leistungsverzeichnis, Festpreis oder nach Aufwand…

Ergänzend sei erwähnt, dass auch das Standardleistungsbuch Bau unter der Nummer „StLB-Nr. 035 Korrosionschutz“ seinerseits eine Definition des Leistungsumfanges für den Korrosionsschutz durchführt.

Danach gliedert sich der Korrosionsschutz wie folgt:

  • Besondere Schutzmaßnahmen Korrosionsschutz

  • Entfernen Beschichtungen/Überzüge (artfremde Verunreinigungen, arteigene Schichten)

  • Korrosionsschutz durch Metallüberzüge (z.B. Verchromen, Vernickeln…)

  • Fertigungsbeschichtungen (Shop-Primer)

  • Grundbeschichtungen Korrosionsschutz

  • Deckbeschichtungen Korrosionsschutz

  • Beschichtungen Scherverbindungen / Lochleibungsverbindungen

  • Zusatzbeschichtungen bei besonderen Beanspruchungen

  • Beschichtungen, hochverschleißfest / chemikalienbeständig

  • Brandschutzbeschichtungen

  • Korrosionsschutz durch Beschichtungssysteme

  • Zusätzlicher Schutz -Kanten, Verbindungen, Nähte

  • Abdichten, Verfugen, Spachteln Korrosionsschutz

  • Oberflächenschutz mit Korrosionsschutzbinden

  • Entfernen, Wiederanbringen.

Die Einteilung ist etwas allgemeiner gehalten als die Einteilung nach der ATV. Sie umfasst neben dem Verzinken auch andere Metallüberzüge wie beispielsweise Verchromen und Vernickeln. Der gesamte Leistungskomplex beinhaltet auch den Korrosionsschutz, der im Abschnitt Malerarbeiten und Beschichtungen bereits erläutert wurde. Daher ist es konsequenter, alle Oberflächenbehandlungen tatsächlich nach den Definitionen der ATV zu clustern. Das Standardleistungsbuch scheint in dieser Hinsicht nicht so konsequent zu sein.

Für den Facility Manager sollte die Betrachtung grundsätzlich nach ATV nicht zwingend als Dogma angesehen werden, da auch Verträge nach BGB abgeschlossen werden können. Wichtig ist allein, dass das Facility Management eine klare Einteilung der Korrosionsschutzmaßnahmen vornimmt, um nichts doppelt zu machen und nichts zu vergessen. Die Zuordnung der jeweiligen Korrosionsschutzmaßnahmen im Rahmen eines CAFM-Systems zu den einzelnen Baugruppen bzw. Anlagen dokumentiert eine solche Zuordnung und macht sie bezüglich der Instandhaltung jederzeit reproduzierbar.

Stoffe und Bauteile für Korrosionsschutzarbeiten

Die Relevanz der Bauteile bezüglich des Korrosionsschutzes für den Facility Manager hängt maßgeblich vom Unternehmen und dessen Kerngeschäft ab. Korrosionsschutzarbeiten treten beispielsweise in einer Bank weniger häufig auf als in einem Chemiebetrieb, wo sie einen erheblichen Anteil der Instandhaltung ausmachen.

Typische Anlagen, die in besonderer Weise des Korrosionsschutzes bedürfen, sind beispielsweise:

  • Brücken, Kräne, Behälter, Masten,

  • Vollwand- oder Fachwerkkonstruktionen,

  • tragende dünnwandige Konstruktionen,

  • genietete, geschraubte oder geschweißte Konstruktionen,

Gemäß der ATV DIN 18364 werden alle Bauteile aus Stahl hergestellt. Die Tabelle zeigt verschiedene Atmosphärentypen, die unterschiedliche Auswirkungen auf die Bauteile haben können.

Eine klare Abgrenzung ist nicht möglich, da die einzelnen Typen mehr oder weniger ineinander übergehen. Beispielsweise kann eine Industrieansiedlung im Küstenstreifen schwer identifiziert werden.

Kurzzeichen

Atmosphärentyp

Kennzeichnung

T

Landatmosphäre

ländliche bzw. kleinstädtische Regionen, keine oder kaum nennenswerte Verunreinigung an Schwefeldioxid bzw. anderen Korrosionsfördernde Stoffen

S

statt Atmosphäre

durch Schwefeldioxid und andere Schadstoffe verunreinigte Atmosphäre in starken Industrieansammlungen bzw. dicht besiedelten stehen

I

Industrieatmosphäre

stark durch Schwefeldioxid und andere Schadstoffe verunreinigte Atmosphäre, Industrieballungsgebiete und Gebiete gibt, die in deren Hauptwindrichtung liegen

M

Meeresatmosphäre

Typisch für das Meer und den Küstenstreifen ist eine vorwiegend durch Chloride verunreinigte Atmosphäre

Atmosphärentypen (Tabelle: Voigt & Schweitzer)

Dabei sind konstruktive Gegebenheiten, wie zum Beispiel

  • Art und Umfang der Montageverbindungen,

  • Spaltbreite bei Konstruktionen aus zusammengesetzten Profilen,

  • und die Stahlgüte

    von Bedeutung.

Vorbereitung des Korrosionsschutzes

Jede Korrosionsschutzarbeit bedarf einer ganz bestimmten Vorbereitung, bezogen auf die Stahloberfläche. Auch hier erwarten wir nicht zu Unrecht Normen, die entsprechende Vorgaben machen.

Dies sind:

  • Bei Stahl nach DIN EN ISO 8501-1 „Vorbereitung von Stahloberflächen vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen - Visuelle Beurteilung der Oberflächenreinheit - Teil 1: Rostgrade und Oberflächenvorbereitungsgrade von unbeschichteten Stahloberflächen und Stahloberflächen nach ganzflächigem Entfernen vorhandener Beschichtungen“

  • und DIN EN ISO 8501-3 „Vorbereitung von Stahloberflächen vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen - Visuelle Beurteilung der Oberflächenreinheit - Teil 3: Vorbereitungsgrade von Schweißnähten, Kanten und anderen Flächen mit Oberflächenunregelmäßigkeiten“

Bei der vorbereitenden Beurteilung der Oberflächen bezüglich der Beschichtungssysteme und -verfahren gelten hauptsächlich die folgenden Kriterien:

  • Bei vorhandenen Beschichtungen: Alter, Art, Aufbau, Haftfestigkeit, Schichtdicken,

  • Rostgrad,

  • Grad der Unterrostung,

  • Verunreinigungen,

  • Auskreidungen,

  • enthaltene Schadstoffe (z. B. nach DIN EN ISO 4628 „Beschichtungsstoffe - Beurteilung von Beschichtungsschäden - Bewertung der Menge und der Größe von Schäden und der Intensität von gleichmäßigen Veränderungen im Aussehen“), jeweils entsprechend bei feuerverzinkter (stückverzinkter) Oberfläche, bei thermisch gespritzter Oberfläche, bei Brandschutzbeschichtungen: Schichtdicken vorhandener Korrosion Schutzsysteme unter Angabe der Zulassung des Brandschutzsystems.

Die wichtigsten Korrosionsarten (Tabelle: Voigt & Schweitzer)

Abhängig von der Feststellung des Oberflächenzustandes sind die entsprechenden vorbereitenden Maßnahmen durchzuführen. Die Art der Korrosionen wird gemäß DIN EN ISO 8044 festgestellt, wobei fast 40 verschiedene Korrosionsarten unterschieden werden. Die häufigsten Korrosionsarten, die üblicherweise auch das Facility Management interessieren, sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.

Die elektrochemische Spannungsreihe

Es ist wichtig, dass die Betreiber von verzinkten Anlagen, insbesondere Rohrleitungssystemen, über die Kontaktkorrosion gemäß der oben genannten Tabelle informiert sind. Aufgrund der elektrochemischen Spannungsreihe (siehe Bild unten) können bestimmte Materialien bei einer größeren Differenz in der elektrochemischen Spannungsreihe zerstörerisch miteinander reagieren. Ein bekanntes Problem ist die Verbindung von verzinkten Rohren mit Kupferrohren. Gegen elektrochemische Korrosion an bestimmten Bauelementen kann man unter Umständen vorgehen, indem man sogenannte Opferanoden anbringt. Diese Anoden werden bewusst aufgebraucht, um das zu schützende Material durch ihre "Opferung" zu schonen.