Oberflächenbehandlung mit Korrosionsschutzbeschichtung für Stahlrohre

Warum die Oberflächenbehandlung über die Beschichtungsleistung entscheidet

Eine Beschichtung schützt Stahl, indem sie ihn vom korrosiven Medium isoliert. Diese Isolierung funktioniert nur, wenn die Beschichtung fest haftet. Die Bindung entsteht durch die Oberfläche selbst: Sauberkeit, Rauheit und die Abwesenheit löslicher Salze bestimmen, wie gut die erste Schicht den Stahl benetzt und verankert. Praktische Erfahrungen zeigen immer wieder, dass die meisten vorzeitigen Beschichtungsfehler, wie Blasenbildung, Abblättern und Hinterschneidungen durch einen Ritz, an der Grenzfläche zwischen Stahl und Beschichtung und nicht in der Beschichtungschemie beginnen.

Gute Praxis unterteilt die Arbeit daher in drei Schritte: Entfernen aller Verunreinigungen und losem Material, Erstellen eines geeigneten Ankerprofils und Auftragen der Grundierung, bevor die vorbereitete Oberfläche zu beschädigen beginnt. Jede Stufe hat ihre eigenen Inspektionskriterien, die unten beschrieben werden.

Anforderungen an die Strahlreinigung gemäß Sa 2.5

Unter Korrosionsschutz versteht man das Auftragen einer gleichmäßigen Farbschicht oder einer Verbundbeschichtung auf eine vorbereitete Stahloberfläche, sodass der Stahl vom korrosiven Medium isoliert wird. Das Sandstrahlen ist die Standardmethode zur Vorbereitung von Rohren und Röhren. Die übliche Abnahmeklasse ist Sa 2,5 nach ISO 8501-1, beschrieben als sehr gründliche Strahlreinigung, bei der sämtliches Fett, Zunder, Rost und vorherige Beschichtungen entfernt werden und alle verbleibenden Rückstände auf leichte Schatten, Streifen oder Flecken beschränkt sind, die etwa fünf Prozent der Gerätefläche nicht überschreiten.

Druckluft muss frei von Öl und Wasser sein, daher gehören ein Filter und ein Feuchtigkeitsabscheider an der Düse zur normalen Ausrüstung.

Das Schleifmittel muss trocken, sauber und frei von Staub, Salz und anderen Verunreinigungen sein.

Sichtbares Fett und Schmutz müssen vor dem Strahlen durch Lösungsmittel- oder alkalische Reinigung entfernt werden, da allein durch Strahlen Verunreinigungen in die Stahloberfläche gelangen können.

Schweißspritzer, Grate, scharfe Kanten, Einstiche und Schweißschlacke müssen vor Beginn des Strahlens abgeschliffen bzw. abgeschlagen und die Kanten verrundet werden.

Das Strahlen darf nicht durchgeführt werden, wenn die Stahltemperatur weniger als 3 Grad über dem Taupunkt liegt, da sich auf der frisch gereinigten Oberfläche Kondenswasser bildet.

Während der Arbeit werden relative Luftfeuchtigkeit, Stahltemperatur und Taupunkt erfasst, um das Ergebnis im Nachhinein überprüfen zu können.

Kompatibilität von Ankerprofil und Primer

Nach der Rostentfernung soll die Oberflächenrauheit der Grundschicht 40-65 µm erreichen, was mit der Dicke der Korrosionsschutzgrundierung kompatibel ist und den mechanischen Halt bietet, den die Beschichtung benötigt. Das Profil wird durch die Art und Größe des Schleifmittels, den Luftdruck sowie den Winkel und Abstand der Düse gesteuert und vor dem Auftragen der ersten Schicht anhand der Oberflächenrauheitsvergleichswerte nach ISO 8503-1 überprüft. Ein zu niedriges Profil führt zu schlechter Haftung, während ein zu hohes Profil Spitzen hinterlassen kann, die die Grundierung nicht vollständig abdecken kann, was zu einer frühen Rostfleckenbildung führt.

Die Grundierung muss sowohl mit dem Profil als auch mit den folgenden Anstrichen verträglich sein. Eine zinkreiche Grundierung oder eine Epoxidgrundierung wird normalerweise durch Airless-Spritzen auf die im Beschichtungsdatenblatt angegebene Trockenfilmdicke aufgetragen, wobei die Dicke auf der gestrahlten Oberfläche gemäß der anwendbaren Methode zur Messung der Trockenfilmdicke überprüft wird. Zwischen- und Deckschichten folgen innerhalb des vom Beschichtungshersteller definierten Überbeschichtungsfensters, da ein Überschreiten dieses Fensters bedeutet, dass die Oberfläche erneut vorbereitet oder behandelt werden muss, um die Zwischenschichthaftung wiederherzustellen.

Reinigung von Hand- und Elektrowerkzeugen, wenn Strahlen nicht möglich ist

Wenn auf einer teilweise beschichteten Oberfläche bereits Rost aufgetreten ist oder die Geometrie ein Strahlen nicht zulässt, erfolgt die örtliche Vorbereitung per Hand oder mit Elektrowerkzeugen. Die Abnahmeklasse für diese Arbeit ist St 3 nach ISO 8501-1, eine sehr gründliche Hand- und Elektrowerkzeugreinigung, bei der die Oberfläche frei von sichtbarem Öl, Fett und losen Stoffen sein muss und nur leichte, fest haftende Flecken in Form von Punkten oder schmalen Streifen zurückbleiben dürfen. Es werden Scheiben, Drahtbürsten und Nadelpistolen verwendet, gefolgt von Staubsaugen und Lösungsmittelwischen, um Staub und Öl zu entfernen.

Beim Reinigen von Werkzeugen entsteht eine viel geringere Rauheit als beim Strahlen. Daher muss für diese Bereiche eine Beschichtung ausgewählt werden, die einen glatteren Untergrund verträgt, und die Trockenfilmdicke muss möglicherweise erhöht werden, um das reduzierte Profil auszugleichen. Reparaturbereiche werden in die intakte Beschichtung eingepasst, sodass an der Grenze keine Stufe verbleibt, und der reparierte Bereich wird vor dem nächsten Anstrich auf Kontinuität überprüft.

Beschichtungssysteme und Standortsequenzierung

Die Reihenfolge ist ebenso wichtig wie die Materialauswahl. Der Sandstrahlbereich muss vom Lackierbereich ferngehalten werden, damit sich Staub und Strahlmittel nicht auf einem nassen Film festsetzen können; Wenn die Bedingungen vor Ort eine Trennung verhindern, wird das Strahlen vollständig abgeschlossen und der Staub kann sich absetzen, bevor mit dem Lackieren begonnen wird. Nach der Vorbereitung und Prüfung erfolgt umgehend, in der Regel innerhalb weniger Stunden, eine Grundierung, damit kein Flugrost auf der Oberfläche entsteht. Nach der Werksbeschichtung geschweißte Feldverbindungen werden vor Ort nach den gleichen Kriterien vorbereitet und dann mit einem kompatiblen Reparatursystem wie einem Schrumpfschlauch oder einem flüssigen Epoxidharz geschützt. Nach dem Aushärten wird die Beschichtung mit einem Urlaubsdetektor auf Kontinuität, Filmdicke und Haftung geprüft und jeder Defekt wird vor dem Verfüllen oder der hydrostatischen Prüfung repariert.

Häufig gestellte Fragen

F: Was genau bedeutet Sa 2,5?
Es handelt sich um den sehr gründlichen Strahlreinigungsgrad nach ISO 8501-1. Sämtliches Fett, Zunder, Rost und alte Beschichtungen werden entfernt und es dürfen nur leichte Schatten, Streifen oder Schmutzflecken zurückbleiben, die etwa fünf Prozent der Gerätefläche nicht überschreiten dürfen.

F: Welches Ankerprofil sollte nach der Sprengung gemessen werden?
Eine Rauheit von 40–65 µm ist die übliche Anforderung für Rohrbeschichtungen, überprüft mit den ISO 8503-1-Komparatoren. Die Grundierungsdicke muss so angepasst sein, dass die Spitzen vollständig abgedeckt werden.

F: Kann die Reinigung von Handwerkzeugen das Strahlen ersetzen?
Nur für lokale Reparaturen und unzugängliche Bereiche. Bei der Reinigung mit Hand- und Elektrowerkzeugen nach St 3 werden lose Bestandteile entfernt, es entsteht jedoch ein deutlich geringeres Profil, sodass das Beschichtungssystem und die Dicke entsprechend angepasst werden müssen.

F: Wie schnell muss die Grundierung nach dem Strahlen aufgetragen werden?
So schnell wie möglich, in der Praxis innerhalb weniger Stunden und nur solange die Oberfläche sauber, trocken und frei von Flugrost bleibt. Jede Oberfläche, die sichtbar beschädigt ist, muss erneut gestrahlt werden.

F: Welches Beschichtungssystem eignet sich für eine erdverlegte Rohrleitung?
Die gängige Wahl sind schmelzgebundenes Epoxidharz gemäß ISO 21809-2 oder dreischichtiges Polyethylen gemäß ISO 21809-1. Beides setzt eine korrekte Untergrundvorbereitung voraus und die Feldfugen benötigen eine verträgliche Reparaturbeschichtung.

F: Warum müssen die Strahl- und Lackierbereiche getrennt werden?
Denn Staub und verbrauchtes Strahlmittel, die sich auf einem nassen Film absetzen, verunreinigen diesen und verursachen Fehlstellen in der Beschichtung. Wenn eine Trennung nicht möglich ist, wird das Strahlen abgeschlossen und der Staub kann sich absetzen, bevor mit dem Lackieren begonnen wird.