(VI-10-2) Richtlinien für Korrosionsschutz und ... - GL Group
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<strong>VI</strong><br />
Klassifikations- <strong>und</strong> Bauvorschriften<br />
Ergänzende Vorschriften <strong>und</strong> <strong>Richtlinien</strong><br />
<strong>10</strong> <strong>Korrosionsschutz</strong><br />
2 <strong>Richtlinien</strong> <strong>für</strong> <strong>Korrosionsschutz</strong> <strong>und</strong> Beschichtungssysteme<br />
Ausgabe 20<strong>10</strong>
Diese <strong>Richtlinien</strong> treten am 1. August 20<strong>10</strong> in Kraft.<br />
Änderungen gegenüber der vorherigen Ausgabe sind durch Balken am Rande des Textes angezeigt.<br />
Germanischer Lloyd AG<br />
Unternehmenszentrale<br />
Brooktorkai 18, 20457 Hamburg<br />
Tel.: +49 40 36149-0<br />
Fax: +49 40 36149-200<br />
headoffice@gl-group.com<br />
www.gl-group.com<br />
Es gelten die "Allgemeinen Geschäftsbedingungen" in der jeweils gültigen Fassung<br />
(siehe Klassifikations- <strong>und</strong> Bauvorschriften, I - Schiffstechnik, Teil 0 - Klassifikation <strong>und</strong> Besichtigungen).<br />
Nachdruck oder Vervielfältigung, auch auszugsweise, ist nur mit Genehmigung<br />
der Germanischer Lloyd AG gestattet.<br />
Verlag: Germanischer Lloyd AG, Hamburg
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Inhaltsverzeichnis Kapitel 2<br />
Seite 3<br />
Inhaltsverzeichnis<br />
Abschnitt 1 Allgemeine Gr<strong>und</strong>sätze<br />
A. Geltungsbereich .......................................................................................................................... 1- 1<br />
B. Abgrenzung ................................................................................................................................ 1- 1<br />
C. Definitionen ................................................................................................................................ 1- 1<br />
D. Verwendete Formelzeichen <strong>und</strong> Abkürzungen ........................................................................... 1- 1<br />
Abschnitt 2 Konstruktive Auslegung<br />
A. Allgemeines ................................................................................................................................ 2- 1<br />
Abschnitt 3 Werkstoffe<br />
A. Allgemeines ................................................................................................................................ 3- 1<br />
B. Un- <strong>und</strong> niedriglegierte Stähle <strong>und</strong> Stahlguss ............................................................................. 3- 1<br />
C. Gusseisen ................................................................................................................................... 3- 1<br />
D. Nichtrostende Stähle <strong>und</strong> nichtrostender Stahlguss .................................................................... 3- 2<br />
E. Kupfer <strong>und</strong> Kupferlegierungen ................................................................................................... 3- 3<br />
F. Aluminiumlegierungen ............................................................................................................... 3- 4<br />
G. Kontaktkorrosion ........................................................................................................................ 3- 4<br />
Abschnitt 4 Beschichtungen<br />
A. Allgemeines ................................................................................................................................ 4- 1<br />
B. Vorbereitung der Oberfläche ...................................................................................................... 4- 1<br />
C. Auswahl der Beschichtungsstoffe ............................................................................................... 4- 5<br />
D. Applikation von Beschichtungssystemen ................................................................................... 4- <strong>10</strong><br />
E. Fachgerechte Nachbesserung von Beschädigungen <strong>und</strong> Mängeln in<br />
Beschichtungssystemen während der Bauzeit ............................................................................ 4- 11<br />
F. Prüfung, Abnahme <strong>und</strong> Dokumentation der Beschichtungssysteme ........................................... 4- 11<br />
Abschnitt 5 Überzüge auf Stahl<br />
A. Feuerverzinken ........................................................................................................................... 5- 1<br />
B. Thermisches Spritzen ................................................................................................................. 5- 1<br />
Abschnitt 6 Zertifizierung von Beschichtungsarbeiten<br />
A. Allgemeines ................................................................................................................................ 6- 1<br />
B. Bestandteile der Zertifizierung ................................................................................................... 6- 1<br />
C. Zertifizierung .............................................................................................................................. 6- 2
Kapitel 2<br />
Seite 4<br />
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Abschnitt 7 Kathodischer <strong>Korrosionsschutz</strong><br />
A. Allgemeines ................................................................................................................................ 7- 1<br />
B. Außenschutz durch galvanische Anoden .................................................................................... 7- 2<br />
C. Innenschutz durch galvanische Anoden ...................................................................................... 7- 6<br />
D. Außenschutz durch Fremdstrom ................................................................................................. 7- 7<br />
E. Wartung des kathodischen Schutzsystems .................................................................................. 7- 9<br />
F. Dokumentation des kathodischen Schutzsystems ....................................................................... 7- 9<br />
Abschnitt 8 Normenverzeichnis<br />
A. Normative Verweise ................................................................................................................... 8- 1<br />
B. <strong>Richtlinien</strong> der Schiffbautechnischen Gesellschaft e.V. .............................................................. 8- 2<br />
C. DVS Merkblätter ........................................................................................................................ 8- 2
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Abschnitt 1 D Allgemeine Gr<strong>und</strong>sätze Kapitel 2<br />
Seite 1–1<br />
Abschnitt 1<br />
Allgemeine Gr<strong>und</strong>sätze<br />
A. Geltungsbereich<br />
Diese <strong>Richtlinien</strong> enthalten technische Gr<strong>und</strong>sätze der<br />
Korrosion <strong>und</strong> Regeln des <strong>Korrosionsschutz</strong>es von<br />
Schiffen, Bauteilen, Komponenten <strong>und</strong> Strukturen<br />
unter maritimen Anwendungs- <strong>und</strong> Umgebungsbedingungen.<br />
Unter der Voraussetzung, dass die entsprechenden<br />
Randbedingungen berücksichtigt werden, können sie<br />
sinngemäß auch <strong>für</strong> andere Systeme, Bauteile <strong>und</strong><br />
Komponenten angewendet werden.<br />
Diese <strong>Richtlinien</strong> sind als Ergänzung zu den <strong>GL</strong>-<br />
Vorschriften <strong>für</strong> Schiffskörper (I-1-1), Abschnitt 35<br />
<strong>und</strong> den <strong>GL</strong> Rules for Coating of Ballast Water Tanks<br />
(<strong>VI</strong>-<strong>10</strong>-1) sowie den <strong>GL</strong> Rules for Corrosion Protection<br />
of Crude Oil Cargo Tanks (<strong>VI</strong>-<strong>10</strong>-3) gedacht, welche<br />
sich auf das aus klassifikatorischer Sicht zwingend<br />
Notwendige beschränken <strong>und</strong> beim Bau von Schiffen<br />
mit Klasse des Germanischen Lloyd (<strong>GL</strong>) in jedem<br />
Fall einzuhalten sind.<br />
Nationale oder internationale Bestimmungen <strong>und</strong><br />
Vorschriften sind ebenfalls einzuhalten.<br />
Schäden durch Korrosion sind vermeidbar. Die in<br />
diesen <strong>Richtlinien</strong> spezifizierten Gr<strong>und</strong>sätze <strong>und</strong> Hinweise<br />
basieren auf normativen Regelwerken <strong>und</strong> Erfahrungswerten,<br />
die bei richtiger Anwendung einen<br />
ausreichend guten <strong>Korrosionsschutz</strong> von Schiffen <strong>und</strong><br />
Komponenten in Seewasser <strong>und</strong> Seeatmosphäre gewährleisten.<br />
Dies entbindet den Betreiber <strong>und</strong> den Konstrukteur<br />
nicht von der Pflicht, die jeweiligen spezifischen Besonderheiten<br />
seines Systems, Bauteils oder der Komponenten<br />
zu bewerten <strong>und</strong> die jeweilige Korrosionsgefährdung<br />
zu berücksichtigen. Insbesondere müssen die<br />
zur Anwendung kommenden <strong>Korrosionsschutz</strong>maßnahmen,<br />
deren Wartung <strong>und</strong> die Instandhaltung auf<br />
das Bauteil oder die Struktur <strong>und</strong> auch auf die spezifizierte<br />
Lebensdauer abgestimmt werden.<br />
Bei der Auslegung des <strong>Korrosionsschutz</strong>es müssen in<br />
jedem Fall die spezifischen vertraglichen Bedingungen<br />
<strong>und</strong> Vereinbarungen zwischen Besteller <strong>und</strong> Hersteller<br />
berücksichtigt werden.<br />
Für die Auslegung des <strong>Korrosionsschutz</strong>es sind die<br />
entsprechenden normativen Verweise ebenfalls mit zu<br />
berücksichtigen. Der <strong>GL</strong> kann auf Antrag eine beratende<br />
Funktion übernehmen.<br />
B. Abgrenzung<br />
Korrosion als Mechanismus an sich kann nicht verhindert,<br />
sondern es können nur die Korrosionsraten<br />
<strong>und</strong> Erscheinungen der Korrosion minimiert werden.<br />
Ziel muss es sein, durch <strong>Korrosionsschutz</strong>maßnahmen,<br />
wie z. B. durch geeignete Werkstoffauswahl,<br />
Anwendung von entsprechenden Konstruktionsgr<strong>und</strong>sätzen,<br />
geeignete Beschichtungssysteme oder<br />
durch kathodischen Schutz, die Korrosionsrate <strong>für</strong> ein<br />
bestimmtes System auf ein akzeptables Maß zu begrenzen.<br />
Das bedeutet, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit<br />
die spezifizierte Lebensdauer der Struktur<br />
gewährleistet ist <strong>und</strong> kein Korrosionsschaden eintritt.<br />
Die Korrosion <strong>und</strong> die Korrosionsrate sind von vielen<br />
verschiedenen Parametern abhängig. Anwendungs<strong>und</strong><br />
Umgebungsbedingungen, Werkstoffeigenschaften,<br />
Spannungs- <strong>und</strong> Dehnungszustände sowie die<br />
Wirksamkeit <strong>und</strong> Effektivität von Schutzmaßnahmen<br />
beeinflussen die Korrosion.<br />
C. Definitionen<br />
Begriffe <strong>und</strong> deren Erläuterungen hinsichtlich der<br />
Korrosion <strong>und</strong> des <strong>Korrosionsschutz</strong>es sind in<br />
ISO 8044, EN ISO 4618, ISO 12944, EN 12473 <strong>und</strong><br />
DIN 81249 definiert.<br />
Für die in diesen <strong>Richtlinien</strong> verwendeten Begriffe<br />
"Seewasser" <strong>und</strong> "Seeatmosphäre" sind auch die Begriffe<br />
"Meerwasser" <strong>und</strong> "Meeresatmosphäre" üblich.<br />
D. Verwendete Formelzeichen <strong>und</strong><br />
Abkürzungen<br />
A G = Zu schützende Gesamtfläche<br />
A KSZ = Fläche einer KSZ<br />
AY = Acrylharz<br />
DTZ = Dauertauchzone<br />
EP = Epoxidharz<br />
FB = Fertigungsbeschichtungen (Shopprimer)
Kapitel 2<br />
Seite 1–2<br />
Abschnitt 1 D Allgemeine Gr<strong>und</strong>sätze <strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
f B<br />
FVK<br />
I G<br />
IK<br />
I KSZ<br />
i KSZ<br />
i S<br />
KKS<br />
KSZ<br />
MCU<br />
m G<br />
MKE<br />
m KSZ<br />
= Belastungsfaktor<br />
= Faserverstärkte Kunststoffe<br />
= Gesamtschutzstrom<br />
= Interkristalline Korrosion<br />
= Schutzstrombedarf <strong>für</strong> eine KSZ<br />
= Schutzstromdichte einer KSZ<br />
= Schutzstromdichte<br />
= Kathodischer <strong>Korrosionsschutz</strong><br />
= Kathodische Schutzzone<br />
= Synthetisch mineralisches Strahlmittel<br />
aus Kupferhüttenschlacke<br />
= Gesamtanodengewicht<br />
= Synthetisch mineralisches Strahlmittel<br />
aus Elektrokor<strong>und</strong><br />
= Anodengewicht einer KSZ<br />
MQS = Natürlich mineralisches Strahlmittel aus<br />
Quarzsand<br />
PMMA = Polymethylmethacrylat<br />
PUR = Polyurethan<br />
Q g = Strominhalt der Anodenlegierung<br />
R Z , R y5 = Gemittelte Rautiefe<br />
SchwRK = Schwingungsrisskorrosion<br />
SpRK = Spannungsrisskorrosion<br />
SWZ = Spritzwasserzone<br />
TBT = Tributylzinn<br />
t S = Schutzdauer<br />
U H = Potential gegen Standardwasserstoffelektrode<br />
UP = Ungesättigter Polyester<br />
W = Wirksumme<br />
WTZ = Wechseltauchzone
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Abschnitt 2 A Konstruktive Auslegung Kapitel 2<br />
Seite 2–1<br />
Abschnitt 2<br />
Konstruktive Auslegung<br />
A. Allgemeines<br />
Die Gestaltung von Schiffen, Systemen <strong>und</strong> Komponenten<br />
sollte mit dem Ziel erfolgen, einen optimalen<br />
<strong>Korrosionsschutz</strong> durch geeignete konstruktive Maßnahmen<br />
zu gewährleisten.<br />
Es haben sich u.a. folgende Maßnahmen bewährt:<br />
– Stellen an denen sich Feuchtigkeit sammelt <strong>und</strong><br />
somit Korrosion leicht entsteht <strong>und</strong> sich ausbreiten<br />
kann, wie z. B. Spalte <strong>und</strong> Sümpfe, sind,<br />
wenn möglich, zu vermeiden.<br />
– Die konstruktive Gestaltung sollte so ausgelegt<br />
werden, dass nachfolgende Arbeiten des passiven<br />
<strong>und</strong> aktiven <strong>Korrosionsschutz</strong>es, wie Oberflächenvorbereitungen,<br />
Beschichtungsarbeiten,<br />
Inspektionen <strong>und</strong> Instandhaltung, möglichst optimal<br />
durchgeführt werden können, z. B. dass<br />
eine gute Zugänglichkeit gegeben ist.<br />
– Sogenannte "Schattenwirkungen", die Beschichtungsarbeiten<br />
erschweren, wie z. B. offene, tiefe<br />
Spalte, sind zu vermeiden.<br />
– Ansammlungen von Kondenswasser in Stahlbauteilen<br />
können durch ausreichende Belüftungsmöglichkeiten<br />
vermieden werden.<br />
– Die Oberflächen sind möglichst eben auszuführen.<br />
Notwendige Versteifungen, Einbauten <strong>und</strong><br />
Rohrleitungen usw. sollten, wenn möglich, in<br />
weniger korrosionsgefährdete Bereiche verlegt<br />
werden.<br />
– Die Möglichkeit der Durchführung einer ordnungsgemäßen<br />
Reinigung <strong>und</strong> Beizung, insbesondere<br />
bei passivierbaren Werkstoffen wie den<br />
austenitischen Stählen muss nach dem Schweißen<br />
gegeben sein.<br />
– Korrosion durch Tropfenschlag kann durch<br />
Verwendung von Prallblechen vermieden werden.<br />
– Unterbrochene Schweißungen, wie die sogenannten<br />
"Kettenschweißungen", sind nur in<br />
wärmeisolierten <strong>und</strong> kondenswasserfreien Zonen<br />
zulässig, siehe auch <strong>GL</strong>-Vorschriften <strong>für</strong><br />
Schiffskörper (I-1-1), Abschnitt 19.<br />
– Grate <strong>und</strong> scharfe Kanten sollten abger<strong>und</strong>et<br />
werden, um die Beschichtungsarbeiten zu erleichtern<br />
<strong>und</strong> die Haltbarkeit der Beschichtung<br />
zu erhöhen. Der Mindestradius sollte 2 mm betragen.<br />
– Nicht zugängliche Hohlbauteile sind vollständig<br />
<strong>und</strong> dauerhaft zu verschließen, z. B. zuzuschweißen;<br />
entsprechende sicherheitstechnische<br />
Vorgaben sind dabei zu berücksichtigen.<br />
– Mischbauweisen zwischen unterschiedlichen<br />
Werkstoffen sollten, wenn möglich, vermieden<br />
werden <strong>und</strong> ansonsten sind geeignete Maßnahmen<br />
zur Isolation vorzusehen.
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Abschnitt 3 C Werkstoffe Kapitel 2<br />
Seite 3–1<br />
Abschnitt 3<br />
Werkstoffe<br />
A. Allgemeines<br />
1. Anwendungsbereich<br />
Die Angaben in diesem Abschnitt sind bei der Auswahl<br />
von Werkstoffen <strong>und</strong> bei der Auslegung von<br />
Bauteilen von Schiffen <strong>und</strong> Geräten zu berücksichtigen,<br />
wenn das Korrosionsverhalten des Werkstoffs in<br />
Seewasser oder Seeatmosphäre ein beachtenswertes<br />
Kriterium darstellt<br />
2. Werkstoffauswahl<br />
Der Werkstoff ist sowohl nach konstruktiven Gesichtspunkten<br />
als auch unter Berücksichtigung der zu<br />
erwartenden korrosiven Beanspruchung auszuwählen.<br />
Die Anzahl verschiedenartiger Werkstoffe in einer<br />
Konstruktion ist, unter Beachtung der in diesem Kapitel<br />
enthaltenen Angaben, soweit wie möglich einzuschränken<br />
bzw. aufeinander abzustimmen.<br />
3. Rückstände <strong>und</strong> Verunreinigungen<br />
Z<strong>und</strong>er, Anlauffarben, Schweißspritzer, Rost, Bearbeitungsrückstände,<br />
Reste von Beschichtungen <strong>und</strong><br />
Schmutz sind zu entfernen, sofern durch sie eine<br />
Beeinträchtigung der Korrosionsbeständigkeit oder<br />
des <strong>Korrosionsschutz</strong>es verursacht wird.<br />
4. Schweißverbindungen<br />
Der Schweißzusatz ist so auszuwählen, dass das freie<br />
Korrosionspotential des Schweißgutes möglichst<br />
gleich oder etwas positiver gegenüber dem freien<br />
Korrosionspotential der zu verbindenden Werkstoffe<br />
ist. Die Schweißvorschriften des <strong>GL</strong> sind zu beachten.<br />
5. Wartung<br />
Bei der Reinigung ist darauf zu achten, dass die<br />
Schutz- bzw. Deckschichten nicht beschädigt oder<br />
zerstört werden.<br />
<strong>für</strong> Stahl- <strong>und</strong> Eisenwerkstoffe (II-1-2), Abschnitt 1<br />
bis 4 genannt sind.<br />
2. Schutzmaßnahmen<br />
2.1 Korrosionszuschlag<br />
Ist lediglich gleichmäßige Flächenkorrosion, bzw. in<br />
Seeatmosphäre auch Muldenkorrosion zu erwarten,<br />
kann bei der Bauteilauslegung ein Korrosionszuschlag<br />
vorgesehen werden. Dabei ergibt sich nach<br />
Literaturangaben ein Korrosionszuschlag pro Jahr<br />
geplante Standzeit<br />
– von 0,21 mm <strong>für</strong> benetzte Flächen<br />
– von 0,<strong>10</strong> mm <strong>für</strong> Bauteile <strong>und</strong> Strukturen die<br />
lediglich der Seeatmosphäre<br />
ausgesetzt sind.<br />
Für Schiffe <strong>und</strong> Gerät mit Klasse des <strong>GL</strong> sind in<br />
jedem Fall die Korrosionszuschläge gemäß den <strong>GL</strong>-<br />
Vorschriften <strong>für</strong> Schiffskörper (I-1-1), Abschnitt 3,<br />
K. zu beachten.<br />
Vorraussetzung <strong>für</strong> gleichmäßige Flächenkorrosion<br />
ist dabei eine gleichmäßig entz<strong>und</strong>erte <strong>und</strong> gesäuberte<br />
Oberfläche ohne Bewuchs. Weiterhin darf aufgr<strong>und</strong><br />
der örtlichen Strömungsbedingungen keine<br />
Erosionskorrosion auftreten.<br />
2.2 Passiver oder aktiver <strong>Korrosionsschutz</strong><br />
Darunter sind Beschichtungen <strong>und</strong> Überzüge (passiv)<br />
sowie ein KKS (aktiv) im Sinne dieser <strong>Richtlinien</strong> zu<br />
verstehen. Solche zusätzlichen Schutzmaßnahmen,<br />
sind überall dort anzuwenden, wo aufgr<strong>und</strong> z. B.<br />
konstruktiver Begebenheiten selektive Korrosion zu<br />
erwarten ist.<br />
C. Gusseisen<br />
B. Un- <strong>und</strong> niedriglegierte Stähle <strong>und</strong> Stahlguss<br />
1. Geltungsbereich<br />
Diese <strong>Richtlinien</strong> gelten <strong>für</strong> un- <strong>und</strong> niedriglegierte<br />
Stähle <strong>und</strong> Stahlguss, wie sie in den <strong>GL</strong>-Vorschriften<br />
1. Geltungsbereich<br />
Diese <strong>Richtlinien</strong> gelten <strong>für</strong> Gusseisensorten mit<br />
Kugelgrafit <strong>und</strong> Lamellengrafit, wie sie in den <strong>GL</strong>-<br />
Vorschriften <strong>für</strong> Stahl- <strong>und</strong> Eisenwerkstoffe (II-1-2),<br />
Abschnitt 5 genannt sind.
Kapitel 2<br />
Seite 3–2<br />
Abschnitt 3 D Werkstoffe <strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
2. Schutzmaßnahmen<br />
2.1 Korrosionszuschlag<br />
Ist lediglich gleichmäßige Flächenkorrosion, bzw. in<br />
Seeatmosphäre auch Muldenkorrosion zu erwarten,<br />
kann bei der Bauteilauslegung mit einem Korrosionszuschlag<br />
gerechnet werden. Dabei ergibt sich nach<br />
Literaturangaben ein Korrosionszuschlag pro Jahr<br />
geplante Standzeit<br />
– von 0,12 mm <strong>für</strong> benetzte Flächen<br />
– von 0,06 mm <strong>für</strong> Bauteile <strong>und</strong> Strukturen die<br />
lediglich der Seeatmosphäre<br />
ausgesetzt sind.<br />
Für Schiffe <strong>und</strong> Gerät mit Klasse des <strong>GL</strong> sind in<br />
jedem Fall die Korrosionszuschläge gemäß den Klassifikations-<br />
<strong>und</strong> Bauvorschriften zu beachten.<br />
Vorraussetzung <strong>für</strong> gleichmäßige Flächenkorrosion<br />
ist dabei eine gleichmäßige, gesäuberte Oberfläche<br />
mit einer intakten unbeschädigten Gusshaut ohne<br />
Bewuchs. Weiterhin darf aufgr<strong>und</strong> der örtlichen Strömungsbedingungen<br />
keine Erosionskorrosion auftreten.<br />
2.2 Passiver oder aktiver <strong>Korrosionsschutz</strong><br />
Darunter sind Beschichtungen <strong>und</strong> Überzüge (passiv)<br />
sowie ein KKS (aktiv) im Sinne dieser <strong>Richtlinien</strong> zu<br />
verstehen. Solche zusätzlichen Schutzmaßnahmen,<br />
sind überall da anzuwenden, wo aufgr<strong>und</strong> z. B. konstruktiver<br />
Begebenheiten oder Unregelmäßigkeiten in<br />
der Gussoberfläche selektive Korrosion zu erwarten<br />
ist.<br />
D. Nichtrostende Stähle <strong>und</strong> nichtrostender<br />
Stahlguss<br />
1. Geltungsbereich<br />
Diese <strong>Richtlinien</strong> gelten <strong>für</strong> nichtrostende Stähle <strong>und</strong><br />
Stahlgusssorten, wie sie in den <strong>GL</strong>-Vorschriften <strong>für</strong><br />
Stahl- <strong>und</strong> Eisenwerkstoffe (II-1-2), Abschnitt 1, G.,<br />
Abschnitt 2, E. <strong>und</strong> Abschnitt 4, F. sowie in den<br />
Vorschriften <strong>für</strong> Sonderwerkstoffe <strong>für</strong> Marineschiffe<br />
(II-1-6) genannt werden.<br />
2. Schutzmaßnahmen<br />
Nichtrostende Stähle <strong>und</strong> nichtrostender Stahlguss<br />
weisen in Seewasser, wie in allen nicht zu stark sauren<br />
Medien, einen passiven Oberflächenzustand auf.<br />
Demnach ist eine Beschichtung dieser Stähle nur<br />
unter besonderen Umständen zu empfehlen. Je nach<br />
Zusammensetzung <strong>und</strong> Gefügeausbildung sind rostfreie<br />
Stähle empfindlich gegen lokale Korrosion wie<br />
Lochfraß <strong>und</strong> Spaltkorrosion.<br />
2.1 Loch- <strong>und</strong> Spaltkorrosion<br />
2.1.1 Legierungszusammensetzung<br />
In Abhängigkeit von den zu erwartenden Temperaturen<br />
gelten Stähle mit folgenden Wirksummen in<br />
Seewasser als beständig gegen Loch- <strong>und</strong> Spaltkorrosion.<br />
Tabelle 3.1 Erforderliche Wirksummen bei Seewasserbeaufschlagung<br />
Grenztemperatur <strong>für</strong><br />
Lochkorrosionsbeständigkeit<br />
in Seewasser<br />
[°C]<br />
Wirksumme<br />
W<br />
(min.)<br />
40 35<br />
25 30<br />
<strong>10</strong> 25<br />
Die Wirksumme (W) berechnet sich wie folgt:<br />
a) Für austenitische, mit mehr als 3% Molybdän<br />
legierte nichtrostende Stähle sowie Nickel-<br />
Basislegierungen:<br />
W = %Cr + 3,3 ⋅ %Mo + 30 ⋅ %N<br />
b) Für den austenitisch-ferritischen, nichtrostenden<br />
Stahl X2CrNiMoN22-5-3 (1.4462):<br />
W = %Cr + 3,3 ⋅ %Mo + 16 ⋅ %N<br />
c) Für austenitische, mit weniger als 3 % Molybdän<br />
legierte, nichtrostende Stähle sowie <strong>für</strong> den<br />
austenitisch-ferritischen Stahl X3CrNiMoN27-<br />
5-2 (1.4460):<br />
W = %Cr + 3,3 ⋅ %Mo<br />
2.1.2 Kathodischer <strong>Korrosionsschutz</strong><br />
Durch kathodischen <strong>Korrosionsschutz</strong> können Loch<strong>und</strong><br />
Spaltkorrosion verhindert werden, wobei im<br />
Falle der Spaltkorrosion die Wirkung des KKS in<br />
Abhängigkeit von der Spaltgeometrie begrenzt ist.<br />
Für den Fall der Lochkorrosion reicht bei den austenitischen<br />
<strong>und</strong> austenitisch-ferritischen Stählen eine<br />
Potentialabsenkung auf U H = – 0,1 V, bei martensitischen<br />
oder nickelmartensitischen CrNi-, CrMo- <strong>und</strong><br />
CrNiMo-Stählen auf U H = – 0,3 V aus.<br />
Hinweis<br />
Unbeschichtete nichtrostende Stähle werden nicht<br />
kathodisch geschützt, wenn sie <strong>für</strong> die Korrosionsbelastung<br />
geeignet sind. Beschichtete nichtrostende<br />
Stähle müssen im Unterwasserbereich kathodisch<br />
geschützt werden.
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Abschnitt 3 E Werkstoffe Kapitel 2<br />
Seite 3–3<br />
2.1.3 Konstruktion <strong>und</strong> Verarbeitung<br />
Folgende gr<strong>und</strong>sätzliche Dinge sind zu beachten:<br />
– Spalte sollten soweit wie möglich vermieden<br />
werden. Ist dies nicht möglich, sollten die Spalte<br />
möglichst groß ausfallen, d. h. die Spalte<br />
sollten breiter als tief sein <strong>und</strong> die Breite sollte<br />
größer 1 mm sein.<br />
– Flansche müssen ggf. aus korrosionsbeständigeren<br />
Werkstoffen hergestellt sein.<br />
– Wärmeübergänge sollten vermieden werden.<br />
– Schweißungen sind sachgerecht auszuführen.<br />
Z. B. sind Wurzelfehler <strong>und</strong> eine Werkstoffsensibilisierung<br />
durch falsche Temperaturführung<br />
zu vermeiden.<br />
– Schweißnähte müssen fachgerecht nachbereitet<br />
werden, z. B. durch das Entfernen von Anlauffarben,<br />
Z<strong>und</strong>erschichten usw.<br />
– Kein grobes mechanisches Schleifen.<br />
– Die Oberfläche sollte möglichst glatt sein.<br />
– Es sollten nur geeignete Bearbeitungswerkzeuge<br />
verwendet werden (z.B. "V/A-Bürste").<br />
2.2 Interkristalline Korrosion (IK)<br />
Stähle, die nicht beständig gegenüber IK sind, dürfen<br />
nur im lösungsgeglühten Zustand eingesetzt werden.<br />
Stähle mit abgesenktem Kohlenstoffgehalt<br />
(C ≤ 0,03 %) sowie mit Titan oder Niob stabilisierte<br />
Stähle haben eine ausreichende Beständigkeit gegen<br />
IK.<br />
2.3 Spannungsrisskorrosion (SpRK)<br />
An nichtrostenden austenitischen Stählen kann in<br />
Seewasser chlorinduzierte Spannungsrisskorrosion<br />
bei Temperaturen oberhalb etwa 50 °C auftreten. Bei<br />
höheren Temperaturen müssen Stähle mit hohen<br />
Gehalten an Molybdän <strong>und</strong> insbesondere Nickel<br />
gewählt werden, deren Eignung im Einzelfall zu<br />
überprüfen ist. Eine hohe Korrosionsbeständigkeit<br />
weisen wegen ihres Gefügeaufbaus austenitischferritische<br />
Stähle, z. B. Werkstoff X2CrNiMoN22-5-<br />
3 (1.4462), auf.<br />
Auf hohe Festigkeit angelassene martensitische Stähle<br />
benötigen einen KKS. Das Schutzpotential sollte<br />
jedoch bei Aufhärtungen über 350HV (z. B. durch<br />
Schweißungen) oder Festigkeiten über 1 000 MPa<br />
nicht unter -0,5 V(U H ) liegen, da sonst die Gefahr<br />
der Wasserstoffversprödung besteht.<br />
2.4 Schwingungsrisskorrosion (SchwRK)<br />
Bei schwingender Belastung muss ein lokaler Korrosionsangriff<br />
ausgeschlossen werden. Hierzu sind zum<br />
einen molybdänhaltige Stähle zu bevorzugen <strong>und</strong><br />
zum anderen sollte ein KKS installiert werden. Auch<br />
hier sollte im Falle der höherfesten martensitischen<br />
Stähle (R m > 1 000 MPa) das Schutzpotential nicht<br />
unter - 0,5 V(U H ) liegen.<br />
E. Kupfer <strong>und</strong> Kupferlegierungen<br />
1. Geltungsbereich<br />
Diese <strong>Richtlinien</strong> gelten <strong>für</strong> Kupfer <strong>und</strong> Kupferknetlegierungen<br />
<strong>und</strong> Kupfergusslegierungen, wie sie in<br />
den <strong>GL</strong>-Vorschriften <strong>für</strong> Nichteisenmetalle (II-1-3),<br />
Abschnitt 2 genannt sind. Sauerstoffhaltige <strong>und</strong> sauerstofffreie<br />
Kupfersorten sowie Kupfer-Zink-Knet<strong>und</strong><br />
Gusslegierungen mit <strong>und</strong> ohne weitere Legierungselemente<br />
(außer CuZn20Al2 (2.0460)) sind in<br />
der Regel nicht <strong>für</strong> den direkten Einsatz in Seewasser<br />
geeignet.<br />
2. Schutzmaßnahmen<br />
Folgende Gesichtspunkte sollten beachtet werden:<br />
– Es muss ein gleichmäßiger Oberflächenzustand<br />
ohne z. B. Schnittkanten, Oberflächenverletzungen,<br />
lokalen Bewuchs gegeben sein.<br />
– Für die Ausbildung einer günstigen Deckschicht<br />
ist die Inbetriebnahme mit sauberem,<br />
gut belüftetem Wasser zu fordern.<br />
– Es ist darauf zu achten, dass die Deckschichten,<br />
z.B. bei Stillstandzeiten, nicht austrocknen <strong>und</strong><br />
verspröden.<br />
– Im Einsatzgebiet sollte eine ausreichende Konvektion<br />
mit Strömungsgeschwindigkeiten größer<br />
0,1m/s vorherrschen.<br />
– Hinsichtlich der konstruktiven Auslegung ist<br />
Abschnitt 2 zu beachten.<br />
– Im Bereich der Wechseltauchzone sollten Rotguss<br />
<strong>und</strong> Zinnbronzen eher nicht eingesetzt<br />
werden, da eine Gefährdung durch Lochkorrosion<br />
besteht.<br />
– Bei Kupfer-Aluminium-Legierungen ist ein<br />
Einsatz bei Temperaturen über 60°C ungünstig.<br />
Dies gilt nicht wenn bei Legierungen mit Nickelzusatz<br />
ein Al-Gehalt > (8,5 + Ni/2)% eingehalten<br />
wird.<br />
– Rohrleitungen sollten <strong>für</strong> eine Durchflussgeschwindigkeit<br />
von mindestens 0,8 m/s ausgelegt<br />
werden. Die obere Grenzgeschwindigkeit<br />
ist vom Werkstoff <strong>und</strong> vom Rohrdurchmesser<br />
abhängig. Folgende Werte dürfen nicht überschritten<br />
werden, siehe Tabelle 3.2.
Kapitel 2<br />
Seite 3–4<br />
Abschnitt 3 G Werkstoffe <strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Tabelle 3.2 Maximale Durchflussgeschwindigkeiten <strong>für</strong> Rohre aus seewasserbeständigen Kupferlegierungen<br />
Werkstoff-<br />
Max. rechnerische Durchflussgeschwindigkeit [m/s]<br />
Kurzname Nummer DN ≤ 40 DN > 40<br />
CuZn20Al2 2.0460 2,8 3,0<br />
CuNi<strong>10</strong>Fe1,6Mn<br />
CuNi<strong>10</strong>Fe1Mn<br />
2.1972<br />
2.0872<br />
2,5 3,5<br />
CuNi30Mn1Fe 2.0882 3,1 4,5<br />
CuNi30Fe2Mn2 2.0883 4,5 6,0<br />
F. Aluminiumlegierungen<br />
1. Geltungsbereich<br />
Diese <strong>Richtlinien</strong> gelten <strong>für</strong> Aluminium-Knet- <strong>und</strong><br />
-Gusslegierungen, wie sie z. B. in den <strong>GL</strong>-Vorschriften<br />
<strong>für</strong> Nichteisenmetalle (II-1-3), Abschnitt 1<br />
genannt sind.<br />
2. Schutzmaßnahmen<br />
Für Schiffskörper oder Bauteile aus zinkfreien Aluminiumwerkstoffen,<br />
die ständig in Seewasser getaucht<br />
sind, ist ein kathodischer Schutz mit einem<br />
Schutzpotential kleiner -0,55 V (U H ), durch galvanische<br />
Anoden erforderlich. Für zinkhaltige Aluminiumwerkstoffe<br />
ist das notwendige Schutzpotential im<br />
Einzelfall festzulegen.<br />
Kathodischer Schutz ist ebenfalls <strong>für</strong> die Werkstoffe<br />
zu empfehlen, die der Korrosionsbelastung der<br />
Wechseltauchzone ausgesetzt sind.<br />
Für Aluminiumwerkstoffe, die nur dem Spritzwasser<br />
ausgesetzt sind, ist ein <strong>Korrosionsschutz</strong> nicht erforderlich.<br />
Als mögliche <strong>Korrosionsschutz</strong>maßnahme<br />
hat sich jedoch <strong>für</strong> diesen Bereich die elektrolytische<br />
Anodisation der Aluminiumoberfläche bewährt.<br />
Bei Aluminiumwerkstoffen muss immer die Gefahr der<br />
Kontaktkorrosion beachtet werden.<br />
In vielen Fällen wird aus optischen Gründen oder z. B.<br />
als Gr<strong>und</strong>lage <strong>für</strong> ein Antifoulingsystem eine Beschichtung<br />
gewählt. Die Anforderungen an den <strong>Korrosionsschutz</strong><br />
sind dabei zu beachten.<br />
Für den Unterwasserbereich von Schiffen <strong>und</strong> anderen<br />
Strukturen aus Aluminiumlegierungen darf keine Beschichtung<br />
gegen Bewuchs, welche auf Kupferoxid als<br />
Wirkmittel basiert, verwendet werden, da dies zu Korrosionsschäden<br />
am unterliegenden Metall führen kann.<br />
G. Kontaktkorrosion<br />
Tabelle 3.3 gibt Aufschluss über die Gefahr der Kontaktkorrosion<br />
verschiedener metallischer Werkstoffe<br />
mit artgleichen <strong>und</strong> anderen Werkstoffen in Seewasser.<br />
Anhand der gegebenen Informationen ist z.B. die Eignung<br />
bzw. das Korrosionsverhalten von Schraub- oder<br />
Nietverbindungen abzuschätzen, wobei hierbei häufig<br />
die Fläche des zu beurteilenden Werkstoffes, also z. B.<br />
der Schraube, als eher klein gegenüber dem Gr<strong>und</strong>werkstoff<br />
anzusehen ist.
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Abschnitt 3 G Werkstoffe Kapitel 2<br />
Seite 3–5<br />
Tabelle 3.3 Einfluss der Kontaktkorrosion in Anlehnung an DIN 81249<br />
Zu beurteilender Werkstoff der Gruppe<br />
In Kontakt mit<br />
Werkstoffen der Gruppe<br />
Gusseisen <strong>und</strong> un<strong>und</strong><br />
niedriglegierte<br />
Stähle <strong>und</strong> Stahlguss<br />
Nichtrostende Stähle<br />
<strong>und</strong> nichtrostender<br />
Stahlguss<br />
Kupfer <strong>und</strong><br />
Kupferlegierungen<br />
Aluminiumlegierungen<br />
> = < > = < > = < > = <<br />
Gusseisen <strong>und</strong> un- <strong>und</strong> niedriglegierte<br />
Stähle <strong>und</strong> Stahlguss<br />
0<br />
0<br />
0<br />
+<br />
+<br />
++<br />
+<br />
+<br />
+<br />
X<br />
X<br />
X<br />
Nichtrostende Stähle <strong>und</strong><br />
nichtrostender Stahlguss<br />
X<br />
X<br />
XX<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
X<br />
0<br />
X<br />
X<br />
Kupfer <strong>und</strong><br />
Kupferlegierungen<br />
X<br />
XX<br />
XX<br />
+<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
XX<br />
XX<br />
XX<br />
Aluminiumlegierungen<br />
+ + + 0 0 + + + ++ 0 0 0<br />
Nickellegierungen<br />
X X XX 0 0 0 0 0 X X X XX<br />
Titan <strong>und</strong><br />
Titanlegierungen<br />
0<br />
X<br />
XX<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
X<br />
XX<br />
X<br />
X<br />
XX<br />
> Die freiliegende Fläche des zu beurteilenden Werkstoffs ist groß im Vergleich zu der Fläche des Werkstoffs, mit dem er gepaart ist.<br />
= Die freiliegende Fläche des zu beurteilenden Werkstoffs ist ungefähr genauso groß wie die Fläche des Werkstoffs, mit dem er gepaart ist.<br />
< Die freiliegende Fläche des zu beurteilenden Werkstoffs ist klein im Vergleich zu der Fläche des Werkstoffs, mit dem er gepaart ist.<br />
++ Die Korrosion des zu beurteilenden Werkstoffs wird stark vermindert.<br />
+ Die Korrosion des zu beurteilenden Werkstoffs wird vermindert.<br />
0 Die Korrosion des zu beurteilenden Werkstoffs wird kaum beeinflusst.<br />
X Die Korrosion des zu beurteilenden Werkstoffs wird verstärkt.<br />
XX Die Korrosion des zu beurteilenden Werkstoffs wird deutlich verstärkt.<br />
Nickellegierungen<br />
><br />
=<br />
<<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
+<br />
+<br />
+<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
Titan <strong>und</strong><br />
Titanlegierungen<br />
><br />
=<br />
<<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Abschnitt 4 B Beschichtungen Kapitel 2<br />
Seite 4–1<br />
Abschnitt 4<br />
Beschichtungen<br />
A. Allgemeines<br />
Die Beschichtungen müssen nach Angaben des Herstellers<br />
<strong>für</strong> den jeweiligen Einsatz geeignet sein. Dies<br />
bedeutet <strong>für</strong> den maritimen Bereich eine Beständigkeit<br />
gegen See-, Brack- <strong>und</strong> Hafenwasser <strong>und</strong> den<br />
darin enthaltenen Verunreinigungen. Die Eigenschaften,<br />
der Aufbau <strong>und</strong> die Applikation eines Beschichtungssystems<br />
müssen durch den Hersteller des Beschichtungsstoffes<br />
dokumentiert bzw. vorgegeben<br />
werden. Informationen über den Beschichtungsstoff,<br />
seine Verarbeitung <strong>und</strong> die Eignung im Beschichtungssystem<br />
müssen in den Produktdatenblättern<br />
enthalten sein. Die Auswahl, die Oberflächenvorbereitung<br />
<strong>und</strong> die Applikation müssen nach den Angaben<br />
<strong>und</strong> gemäß den Vorgaben des Beschichtungsstoffherstellers<br />
erfolgen.<br />
Wenn durch den Beschichtungsstoffhersteller keine<br />
weiterreichenden Anforderungen spezifiziert werden,<br />
sind die nachfolgenden Vorgaben als Mindeststandard<br />
zu verstehen, sofern diesbezüglich keine anderen<br />
Vereinbarungen getroffen werden.<br />
B. Vorbereitung der Oberfläche<br />
Im Folgenden werden die wesentlichen Anforderungen<br />
an die Oberflächenvorbereitung von<br />
– un- <strong>und</strong> niedriglegierten Stählen<br />
– Gusseisen<br />
– nichtrostenden Stählen<br />
– Aluminiumlegierungen<br />
– Kupferlegierungen<br />
– Werkstoffen mit Überzügen aus Zink oder<br />
Aluminium<br />
– Holz<br />
– Faserverstärkten Kunststoffen (FVK)<br />
genannt.<br />
Vor dem Strahlen oder maschinellen Schleifen <strong>und</strong><br />
vor dem Beschichten, sind alle Öl- <strong>und</strong> Fettrückstände<br />
von derartig verunreinigten Oberflächen zu entfernen.<br />
Alle anderen Oberflächen, bei denen kein Strahlen<br />
oder maschinelles Schleifen erforderlich ist, sollten<br />
gründlich mit einem Hochdruckreiniger oder<br />
mittels Trockeneis-Strahlreinigung von Öl, Fett,<br />
Schmutz <strong>und</strong> allen anderen Verunreinigungen befreit<br />
werden.<br />
Feste Strahlmittel sollen den Anforderungen gemäß<br />
ISO 11124 bzw. ISO 11126 entsprechen.<br />
1. Oberflächenvorbereitung von un- <strong>und</strong> niedriglegierten<br />
Stählen<br />
Für die Oberflächenvorbereitung von Ballastwassertanks<br />
sind die <strong>GL</strong>-Vorschriften <strong>für</strong> Schiffskörper (I-1-<br />
1), Abschnitt 35 einzuhalten.<br />
1.1 Strahlen<br />
1.1.1 Reinheit<br />
Im Geltungsbereich dieser <strong>Richtlinien</strong> sind in der Vorfertigung<br />
gr<strong>und</strong>sätzlich alle Stahlflächen zu entz<strong>und</strong>ern<br />
(durch Strahlen Sa 2½ oder, bei kleineren Flächen,<br />
durch maschinelles Schleifen) <strong>und</strong> mit einer geeigneten<br />
Fertigungsbeschichtung (Shop Primer) zu versehen,<br />
soweit nicht vertraglich Abweichendes vereinbart<br />
wurde.<br />
Vor der weiteren Beschichtung ist eine erneute Oberflächenvorbereitung<br />
nötig. Die im jeweiligen Beschichtungsstoff/-System-Beschreibungsblatt<br />
des Herstellers<br />
angeführten Norm-Reinheitsgrade sind einzuhalten.<br />
Sofern nicht abweichend spezifiziert, soll das Strahlen<br />
mindestens 25 mm in angrenzende beschichtete Oberflächen<br />
hineinreichen.<br />
Es sollte ein Trockenstrahlverfahren eingesetzt werden.<br />
1.1.2 Strahlmittel<br />
Als Strahlmittel kommen Kupferhüttenschlacke<br />
(MCU), Elektrokor<strong>und</strong> (MKE) sowie Eisen- oder<br />
Stahlstrahlmittel in Frage. Der Einsatz von Quarzsand<br />
(MQS) ist zu vermeiden.<br />
Die Strahlmittel müssen frei von Staub, Salzen oder<br />
anderen Verunreinigungen sein.<br />
1.1.3 Rauheit<br />
Die Oberflächenrauhigkeit R z sollte dem Rauhigkeitsgrad<br />
"mittel" gemäß ISO 8503-1 entsprechen.<br />
1.1.4 Ausbesserung von Oberflächendefekten<br />
Schweißspritzer, Walzzungen, Schichtungen, Walzfalten<br />
usw., die erst unmittelbar vor oder während der<br />
Strahlarbeiten aufgefallen sind, müssen entfernt werden.<br />
Kanten <strong>und</strong> Schweißnähte müssen gemäß Tabelle<br />
4.1 <strong>und</strong> 4.2 bearbeitet <strong>und</strong> Übergänge weich ausgeführt<br />
werden. Weitere Festlegungen sind dem Schiffbau- <strong>und</strong><br />
Reparatur-Qualitätsstandard der IACS zu entnehmen.<br />
An Stellen, an denen umfangreiche Ausbesserungsarbeiten<br />
nach dem Strahlen durchgeführt werden mussten,<br />
ist erneut zu strahlen. Bei Bauteilen oder struktu-
Kapitel 2<br />
Seite 4–2<br />
Abschnitt 4 B Beschichtungen <strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Tabelle 4.1 Kantenvorbereitung in Anlehnung an den Fertigungsstandard des deutschen Schiffbaus<br />
ARBEITSAUSFÜHRUNG<br />
BRENNKANTEN<br />
SÄGE-SCHERENKANTEN<br />
Schlacke<br />
entfernen<br />
entgraten<br />
Kanten<br />
brechen<br />
Brennflächen<br />
glätten<br />
keine<br />
Bearbeitung<br />
entgraten<br />
Kanten<br />
brechen<br />
BEREICH<br />
(Schnittunterkanten)<br />
(Schnittunter<strong>und</strong><br />
oberkanten)<br />
(Handbrennen)<br />
(Schnittunterkanten)<br />
(Schnittunter<strong>und</strong><br />
oberkanten)<br />
A Außenhaut<br />
X<br />
X<br />
B Freie Decks mit Decksausrüstung, Aufbauten, außen<br />
X<br />
X<br />
X 1<br />
X<br />
C Sichtbare Flächen in Maschinen-, Store-, Wirtschafts- <strong>und</strong> Wohnräumen X<br />
X<br />
D Hinter Wegerungen, unter Dämmungen <strong>und</strong> unter Verkleidungen<br />
X<br />
X<br />
E In Verkehrsbereichen, z. B. Betriebsgänge, Rohrtunnel<br />
X<br />
X<br />
X<br />
F Laderäume, trocken<br />
X<br />
X<br />
G Laderäume, nass / trocken<br />
X<br />
X 1<br />
H Leerzellen, Kofferdämme<br />
X<br />
X<br />
I Ballastwassertanks 4<br />
X<br />
X 3<br />
X 1<br />
X<br />
K Rohöltanks 2<br />
X<br />
X<br />
L Wechsel-, Slop-, Schmutzwassertanks<br />
X<br />
X 1<br />
X<br />
M Produkten-, Chemikalientanks<br />
X<br />
X<br />
X<br />
X<br />
N Frischwasser-, Trinkwassertanks<br />
X<br />
X<br />
X<br />
X<br />
O Kesselspeisewasser-, Destillattanks<br />
X<br />
X<br />
X<br />
X<br />
P Dieselöl-, Schweröltanks<br />
X<br />
X<br />
Q Schmieröl-, Hydrauliköltanks (Vorratstanks)<br />
X<br />
X<br />
R Schmierölumlauftanks<br />
X<br />
X<br />
1 Sofern die Riefentiefe 0,5 mm an festigkeitsrelevanten bzw. 1,0 mm an sonstigen Bauteilen überschreitet.<br />
2 Im Falle des Klassenzusatzes CTC sind die Anforderungen gemäß Chapter 7 – Corrosion Protection of Crude Oil Cargo Tanks zu erfüllen.<br />
3 Abweichungen sind zwischen Eigner <strong>und</strong> Werft zu vereinbaren.<br />
4 Ballastwassertanks auf Schiffen, die nach IMO Resolution MSC.215(82) gebaut werden, sind nach den <strong>GL</strong>-Vorschriften <strong>für</strong> Schiffskörper (I-1-1), Abschnitt 35 vorzubereiten.
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Abschnitt 4 B Beschichtungen Kapitel 2<br />
Seite 4–3<br />
Tabelle 4.2 Schweißnahtvorbereitung in Anlehnung an den Fertigungsstandard des deutschen Schiffbaus<br />
ARBEITSAUSFÜHRUNG<br />
SCHWEIßNÄHTE<br />
BEREICH<br />
Schlacke<br />
entfernen<br />
sichtbare<br />
Poren<br />
beseitigen<br />
Einbrandkerben<br />
beseitigen 1<br />
sichtbare<br />
Schlackeneinschlüsse<br />
entfernen<br />
lose<br />
Schweißspritzer<br />
entfernen<br />
alle<br />
Schweißspritzer<br />
entfernen<br />
A Außenhaut<br />
X X X X<br />
X<br />
B Freie Decks mit Decksausrüstung, Aufbauten, außen<br />
X X X X<br />
X<br />
C Sichtbare Flächen in Maschinen-, Store-, Wirtschafts- <strong>und</strong> Wohnräumen X<br />
X<br />
D Hinter Wegerungen, unter Dämmungen <strong>und</strong> unter Verkleidungen<br />
X<br />
X<br />
E In Verkehrsbereichen, z. B. Betriebsgänge, Rohrtunnel<br />
X<br />
X<br />
F Laderäume, trocken<br />
X<br />
X<br />
G Laderäume, nass / trocken<br />
X<br />
X<br />
H Leerzellen, Kofferdämme<br />
X<br />
X<br />
I Ballastwassertanks 4<br />
X<br />
X<br />
X 2<br />
K Rohöltanks 3<br />
X<br />
X<br />
L Wechsel-, Slop-, Schmutzwassertanks<br />
X<br />
X<br />
M Produkten-, Chemikalientanks<br />
X X X X<br />
X<br />
N Frischwasser-, Trinkwassertanks<br />
X X X X<br />
X<br />
O Kesselspeisewasser-, Destillattanks<br />
X X<br />
X<br />
P Dieselöl-, Schweröltanks<br />
X<br />
X<br />
Q Schmieröl-, Hydrauliköltanks (Vorratstanks)<br />
X<br />
X<br />
R Schmierölumlauftanks<br />
X<br />
X<br />
1 Siehe hierzu auch ISO 5817<br />
2 Abweichungen sind zwischen Eigner <strong>und</strong> Werft zu vereinbaren.<br />
3 Im Falle des Klassenzusatzes CTC sind die Anforderungen gemäß Chapter 7 – Corrosion Protection of Crude Oil Cargo Tanks zu erfüllen.<br />
4 Ballastwassertanks auf Schiffen, die nach IMO Resolution MSC.215(82) gebaut werden, sind nach den <strong>GL</strong>-Vorschriften <strong>für</strong> Schiffskörper (I-1-1), Abschnitt 35 vorzubereiten.<br />
Nahtoberflächen<br />
glätten<br />
planschleifen
Kapitel 2<br />
Seite 4–4<br />
Abschnitt 4 B Beschichtungen <strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
rellen Einheiten, die den Bereich der Klassifikation<br />
betreffen, sind zusätzlich die Werkstoffvorschriften<br />
des <strong>GL</strong> zu beachten.<br />
1.1.5 Umgebungsbedingungen<br />
Zum Strahlen muss die Oberflächentemperatur mindestens<br />
3 °C über dem Taupunkt liegen <strong>und</strong> die relative<br />
Luftfeuchtigkeit sollte maximal 90 % betragen. Um<br />
Beeinträchtigungen durch Staub oder Strahlmittel zu<br />
vermeiden, sollte das Strahlen nicht an Orten stattfinden,<br />
in deren Nähe Beschichtungsarbeiten durchgeführt<br />
werden oder Anstriche noch nicht durchgetrocknet<br />
sind.<br />
1.2 Maschinelles Schleifen<br />
Maschinelles Schleifen beschränkt sich auf kleinere<br />
Flächen, an denen Beschichtungsschäden ausgebessert<br />
werden müssen oder wo aufgr<strong>und</strong> der Örtlichkeiten<br />
keine Strahlbehandlung durchführbar ist. Es sollte ein<br />
Oberflächenzustand gemäß St3, Sa2½ oder gemäß den<br />
Vorgaben des Beschichtungsstoffherstellers erreicht<br />
werden.<br />
Durch die mechanische Bearbeitung darf kein übermäßiges<br />
polieren oder aufrauen der Oberfläche verursacht<br />
werden. Das Schleifen soll mindestens 25 mm in<br />
angrenzende beschichtete Oberflächen hineinreichen,<br />
sofern nichts Abweichendes spezifiziert wurde.<br />
1.3 Druckwasserstrahlen mit festem Strahlmittel<br />
Der Druckwasserstrahl mit festem Strahlmittel soll auf<br />
die Bereiche beschränkt werden, die nicht gemäß 1.1<br />
bearbeitet werden können. Es muss gemäß einer genehmigten<br />
Spezifikation erfolgen. Diese muss vom<br />
Beschichtungsstoffhersteller auf das Beschichtungssystem<br />
abgestimmt sein.<br />
2. Oberflächenvorbereitung von Gusseisen<br />
Für Gusseisen als Beschichtungsträger gelten im Prinzip<br />
die gleichen Voraussetzungen wie bei Stahl. Die<br />
relativ dünne Gusshaut braucht jedoch im Gegensatz<br />
zur Walzhaut nicht entfernt werden. Die Rautiefe ist<br />
höher als die von Stählen.<br />
3. Oberflächenvorbereitung von nichtrostenden<br />
Stählen<br />
3.1 Reinigung<br />
Das Strahlen ist mit ferritfreien Strahlmitteln (Anteil<br />
an metallischem Eisen max. 0,1 %) durchzuführen.<br />
Die Strahlmittel dürfen zuvor nicht an ferritischen<br />
Materialien benutzt worden sein. Es sind auch alle<br />
festhaftenden Schweißspritzer, Schweißperlen <strong>und</strong><br />
Schweißschlacken zu beseitigen. Bürsten, Pickhämmer,<br />
Spachtel <strong>und</strong> Schaber müssen aus nichtrostendem,<br />
austenitischen Stahl sein. Nichtmetallische Bürsten<br />
sind zulässig.<br />
Schleifmittel müssen ferritfrei sein <strong>und</strong> dürfen keine<br />
Stahldrahteinlage besitzen.<br />
Schleifscheiben <strong>und</strong> -bänder dürfen vorher nicht an<br />
ferritischen Bauteilen benutzt worden sein. Für die<br />
nicht durch Strahlen erzielte Reinheit wird eine metallisch<br />
blanke Oberfläche in Anlehnung an den Norm-<br />
Reinheitsgrad St3 bzw. P St3 gefordert.<br />
Anlauffarben sind allgemein durch Beizen oder Strahlen<br />
zu entfernen. In Ausnahmefällen ist Schleifen<br />
zulässig. Die Beize darf keine Salzsäure enthalten.<br />
Nach dem Beizen ist zum Neutralisieren gründlich mit<br />
Frischwasser, insbesondere in Spalten, zu spülen.<br />
Gr<strong>und</strong>sätzlich ist darauf zu achten, dass Bauteile, die<br />
keine Oberflächenbehandlung mehr erhalten, vor ferritischem<br />
Abrieb, z. B. beim Lagern, Flugrost, Brenn-,<br />
Schweiß-, Schleiffunken usw. geschützt werden.<br />
Lassen sich artfremde Verunreinigungen nicht mit den<br />
vorgenannten Verfahren <strong>und</strong> Mitteln beseitigen, so<br />
sind geeignete Maßnahmen nach Absprache zu ergreifen.<br />
3.2 Rauheit<br />
Für die Gr<strong>und</strong>beschichtung muss die gemittelte Rautiefe<br />
R z 30 – 45 μm betragen. In engen Räumen, in<br />
denen aufgr<strong>und</strong> der Polierwirkung des Strahlmittels<br />
diese Rautiefe nur schwer zu erreichen ist, können<br />
auch Bleche mit einer definierten Rautiefe von 50 μm<br />
eingesetzt werden. Diese Teile müssen vor dem Beschichten<br />
porentief, z. B. durch Trockeneis-Strahlen,<br />
gereinigt werden.<br />
Für Oberflächen, die unbeschichtet bleiben, sollte die<br />
Rauheit so gering wie möglich sein.<br />
Die Strahlmittelkorngröße <strong>und</strong> -form ist so zu wählen,<br />
dass bei zu beschichtenden Oberflächen eine kantige,<br />
bei nicht beschichteten eine möglichst glatte, feine<br />
Oberfläche erzielt wird.<br />
4. Oberflächenvorbereitung von Kupferlegierungen<br />
sowie Werkstoffen mit Überzügen<br />
aus Zink- oder Aluminiumwerkstoffen<br />
Die Bauteile sind sorgfältig zu reinigen <strong>und</strong> zu entfetten.<br />
Das Reinigungsverfahren ist mit dem Beschichtungsstoffhersteller<br />
abzustimmen.<br />
Folgende Verfahren sind zulässig:<br />
– Reinigung mit Kaltreiniger <strong>und</strong> Nachwaschen<br />
mit Frischwasser<br />
– Dampfstrahlreinigung mit Chemikalienzusatz<br />
– Hochdruckreinigung mit Chemikalienzusatz<br />
– leichtes Überstrahlen<br />
– Trockeneisstrahlen<br />
Unmittelbar nach dem Reinigen/Entfetten <strong>und</strong> der<br />
Trocknung sind die Bauteile mit einem Haftgr<strong>und</strong>mittel<br />
bzw. mit einem geeigneten Beschichtungsstoff, der<br />
gleichzeitig Haftgr<strong>und</strong>mittel <strong>und</strong> Deckbeschichtung<br />
darstellt, zu versehen.
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Abschnitt 4 C Beschichtungen Kapitel 2<br />
Seite 4–5<br />
5. Oberflächenvorbereitung von Aluminiumlegierungen<br />
5.1 Entfetten<br />
Alle Flächen müssen gründlich entfettet werden.<br />
Chlorhaltige Reinigungsmittel sind dabei zu vermeiden.<br />
Sie können zu Korrosionsproblemen führen.<br />
5.2 Reinigen<br />
Das Reinigungsverfahren muss zu dem jeweiligen<br />
Beschichtungsstoff kompatibel sein.<br />
5.2.1 Beizen<br />
Eine saure Beizlösung muss gleichmäßig auf alle zu<br />
behandelnden Oberflächen aufgetragen werden. Nach<br />
dem Aufbringen muss das Reinigungsmittel <strong>für</strong> die<br />
vom Hersteller vorgeschriebene Einwirkzeit auf der<br />
Werkstoffoberfläche, gewöhnlich 20 – 30 Minuten,<br />
verbleiben. Anschließend muss die Oberfläche gründlich<br />
mit Frischwasser gespült werden, bis der pH-<br />
Wert des Waschwassers dem des Frischwassers entspricht.<br />
5.2.2 Strahlen<br />
Als Strahlmittel kommt nur ferritfreier Edelkor<strong>und</strong> in<br />
Frage. Strahlmittel, die schon <strong>für</strong> andere Metalle als<br />
Aluminium verwendet wurden, sind wegen der Gefahr<br />
von Lochfraß zu vermeiden. Die Oberflächenrauhigkeit<br />
R z sollte zwischen 25 <strong>und</strong> 50 μm liegen.<br />
Die vorbereiteten Oberflächen sollten gründlich entstaubt<br />
sein <strong>und</strong> so bald wie möglich beschichtet werden,<br />
da die neu gebildete Oxidschicht unter Witterungseinfluss<br />
zur Ausbildung einer porösen wasserhaltigen<br />
Deckschicht neigt.<br />
5.2.3 Maschinelles Schleifen<br />
Maschinelles Schleifen beschränkt sich auf kleinere<br />
Flächen, an denen Beschichtungsschäden ausgebessert<br />
werden müssen oder wo aufgr<strong>und</strong> der Örtlichkeiten<br />
keine Strahlbehandlung oder Beizen durchführbar<br />
ist. Es sollte eine grobkörnige Schleifscheibe eingesetzt<br />
werden, um einen geeigneten Oberflächenzustand<br />
gemäß den Vorgaben des Beschichtungsstoffherstellers<br />
zu erreichen. Das Schleifen soll mindestens<br />
25 mm in angrenzende beschichtete Oberflächen<br />
hineinreichen.<br />
6. Oberflächenvorbereitung von Holz<br />
Die Oberflächen der Hölzer sind von allen Verunreinigungen<br />
<strong>und</strong> ggf. arteigenen Schichten zu befreien,<br />
z. B. durch:<br />
– Abschleifen<br />
– Absaugen<br />
– Abfegen<br />
Die Flächen sind mit einem geeigneten Einlassgr<strong>und</strong><br />
zu versehen. Beim Auftrag von Einlassgr<strong>und</strong> <strong>und</strong><br />
Folgebeschichtungen darf der Feuchtigkeitsgehalt des<br />
Vollholzes nicht mehr als 15 % betragen.<br />
7. Oberflächenvorbereitung von Faserverstärkten<br />
Kunststoffen (FVK)<br />
Die nachstehenden Forderungen gelten nur <strong>für</strong> Oberflächen,<br />
die nach Fertigstellung des Bauteils mit einer<br />
Beschichtung zu versehen sind.<br />
Die Oberflächen sind von allen Verunreinigungen,<br />
insbesondere von Trennmitteln, zu befreien. Die<br />
Oberfläche darf nicht angelöst werden. Ein kurzzeitiges<br />
Heißwasser-Hochdruckwaschen mit/ohne Chemikalienzusatz<br />
ist zur Beseitigung von Fett zulässig.<br />
Die Wassertemperatur darf 80 °C nicht überschreiten.<br />
Vor dem Aufbringen einer Beschichtung ist die Oberfläche<br />
durch Schleifen anzurauen (Schleifpapier<br />
Körnung <strong>10</strong>0 oder feiner). Der Gelcoat darf nicht<br />
durchgeschliffen werden.<br />
Der Schleifstaub kann u. a. durch elektrostatische<br />
Kräfte auf den Oberflächen haften <strong>und</strong> ist durch geeignete<br />
Verfahren zu entfernen (z. B. Abblasen mit<br />
ionisierter Luft). Ggf. ist nach dem Anrauen ein Haftgr<strong>und</strong>mittel<br />
aufzubringen. Zu beachten sind auch die<br />
Angaben in den <strong>GL</strong>-Vorschriften <strong>für</strong> Nichtmetallische<br />
Werkstoffe (II-2).<br />
C. Auswahl der Beschichtungsstoffe<br />
1. Fertigungsbeschichtungen (FB) (Shopprimer)<br />
Die Anforderungen an Fertigungsbeschichtungen<br />
hinsichtlich des <strong>Korrosionsschutz</strong>es werden in den<br />
<strong>GL</strong>-Vorschriften <strong>für</strong> Schiffskörper (I-1-1), Abschnitt<br />
35 geregelt.<br />
Die speziell im Schiffbau (<strong>GL</strong>-Klasse) zum Einsatz<br />
kommenden Fertigungsbeschichtungen müssen vom<br />
<strong>GL</strong> zugelassen sein. Für diese gelten zusätzlich die<br />
Anforderungen gemäß den <strong>GL</strong>-Vorschriften <strong>für</strong><br />
Allgemeine Anforderungen, Qualifikationsnachweise,<br />
Zulassungen (II-3-1), Abschnitt 6.<br />
Soll eine Fertigungsbeschichtung in Kombination mit<br />
einer <strong>Korrosionsschutz</strong>beschichtung <strong>für</strong> Ballastwassertanks<br />
verwendet werden, sind die <strong>GL</strong> Rules for<br />
Coating of Ballast Water Tanks (<strong>VI</strong>-<strong>10</strong>-1) zu beachten.<br />
2. <strong>Korrosionsschutz</strong>systeme<br />
Beschichtungsstoffe/Beschichtungssysteme sind nach<br />
gültigen internationalen Vorschriften, sowie den<br />
vorherrschenden Umgebungs- <strong>und</strong> Anwendungsbedingungen<br />
auszuwählen <strong>und</strong> einzusetzen. Geeignete<br />
Beschichtungssysteme <strong>für</strong> die Verwendung in Laderäumen<br />
auf Massengutschiffen <strong>und</strong> an der Schiffsaußenhaut<br />
von Stahlschiffen sind in Tabelle 4.3 dargestellt.<br />
Die Eignung ist in jedem Fall durch den Beschichtungsstoffhersteller<br />
zu garantieren <strong>und</strong> auf<br />
Verlangen nachzuweisen. Die wichtigsten Daten<br />
eines Beschichtungsstoffes sind gemäß STG-Richt-
Kapitel 2<br />
Seite 4–6<br />
Abschnitt 4 C Beschichtungen <strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
linie Nr. 2216 1 zu dokumentieren. Bei der Auswahl<br />
müssen die jeweiligen gesetzlichen Auflagen <strong>und</strong><br />
technischen Regeln hinsichtlich des Arbeits-, Brand<strong>und</strong><br />
Umweltschutzes durch den Anwender beachtet<br />
werden.<br />
Die Wahl eines Beschichtungssystems <strong>für</strong> einen<br />
bestimmten Fall sollte vorzugsweise auf Praxiserfahrungen<br />
bei ähnlichen Fällen beruhen. Beschichtungssysteme,<br />
die starken dynamischen oder Dehnungsbeanspruchungen<br />
unterliegen, wie sie z. B. besonders<br />
bei Schiffen aus höherfesten Feinkornbaustählen<br />
auftreten können oder die hohen Temperaturbelastungen<br />
widerstehen müssen, müssen <strong>für</strong> derartige<br />
Beanspruchungen besonders geeignet sein.<br />
Neben den erforderlichen Praxistests kann die <strong>Korrosionsschutz</strong>wirkung<br />
von Beschichtungen anhand von<br />
Labortests bewertet werden. (Hierzu wird auf die <strong>GL</strong>-<br />
Vorschriften <strong>für</strong> Schiffskörper (I-1-1), Abschnitt 35<br />
verwiesen). Zusätzlich sollte bei Unterwasserbeschichtungen<br />
die Verträglichkeit mit dem kathodischen<br />
<strong>Korrosionsschutz</strong>-Verfahren gemäß STG-<br />
Richtlinie Nr. 2220 oder gleichwertiger Verfahren<br />
nachgewiesen werden.<br />
Abb. 4.1 zeigt zwei typische Beschichtungssysteme<br />
<strong>für</strong> Aluminiumstrukturen.<br />
3. Sonderbeschichtungen<br />
3.1 Allgemeines<br />
Die in diesem Abschnitt angesprochenen Beschichtungen/Beschichtungsstoffe<br />
gehen über den Rahmen<br />
der normalen <strong>Korrosionsschutz</strong>beschichtungssysteme<br />
hinaus. Sie sind in ihrer Applikation, Anwendung<br />
oder Eignung sehr speziell <strong>und</strong> nur in bestimmten<br />
Bereichen einzusetzen.<br />
3.2 Weichbeschichtungen<br />
Die Basis dieser lösemittelfreien Beschichtungsstoffe<br />
sind Wollfette, Fette, Mineralöle <strong>und</strong>/oder Wachse.<br />
Sie werden als <strong>Korrosionsschutz</strong>beschichtungen z. B.<br />
in Wasserballasttanks 2 durch Spritzen in Schichtdicken<br />
bis zu 2 mm eingesetzt. Weil in diesen Bereichen<br />
oft nur ein Entfernen des losen Rostes möglich<br />
ist, sind diese Typen besonders im Reparaturfall<br />
geeignet. Wo jedoch, z. B. aufgr<strong>und</strong> der Größe der<br />
Tanks (Vorpiek), starke Wasserbewegungen zu erwarten<br />
sind, sollten eher andere Beschichtungen zum<br />
Einsatz kommen.<br />
Die Beschichtungen sind, da normalerweise keine<br />
Lösemittel enthalten sind, sofort nach der Applikation<br />
mit Wasser belastbar. Der Nachteil dieser Produkte<br />
sind die relativ weich bleibenden Beschichtungen.<br />
Um ein ordnungsgemäßes Begehen <strong>und</strong> Inspizieren<br />
zu ermöglichen sind alle notwendigen Maßnahmen<br />
<strong>und</strong> Sicherheitsvorkehrungen zu treffen. Beim Fluten<br />
<strong>und</strong> Lenzen der Tanks ist darauf zu achten, dass Bestandteile<br />
der Weichbeschichtung nicht in die freien<br />
Gewässer gelangen. Weichbeschichtungen sind <strong>für</strong><br />
Ballastwassertanks im Schiffsneubau nicht zugelassen<br />
<strong>und</strong> bei der Reparatur werden sie <strong>für</strong> die Festlegung<br />
der Besichtigungsintervalle nicht berücksichtigt.<br />
––––––––––––––<br />
1 Sollen Daten zur Beschichtung von Ballastwassertanks dokumentiert<br />
werden, gelten die <strong>GL</strong>-Vorschriften <strong>für</strong> Schiffskörper<br />
(I-1-1), Abschnitt 35 zur Einhaltung der IMO Resolution<br />
MSC.215(82).<br />
––––––––––––––<br />
2 Die Verwendung von Weichbeschichtungen in Ballastwassertanks<br />
kann eingeschränkt sein. Hierzu wird auf die <strong>GL</strong>-<br />
Vorschriften <strong>für</strong> Schiffskörper (I-1-1), Abschnitt 35 verwiesen
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Abschnitt 4 C Beschichtungen Kapitel 2<br />
Seite 4–7<br />
Entfettet ( nicht gestrahlt), gebeizt <strong>und</strong> gewaschen<br />
Entfettet <strong>und</strong> gestrahlt<br />
Haftprimer (6 - <strong>10</strong> mm)<br />
Epoxid- Haftprimer (40 mm)<br />
Epoxidharz (40 mm)<br />
Füller (wenn nötig)<br />
Füller (wenn nötig)<br />
Epoxidharz Primer (200 mm)<br />
Epoxidharz Primer (160 mm)<br />
Deckanstrich (<strong>10</strong>0 mm)<br />
Deckanstrich (<strong>10</strong>0 mm)<br />
Abb. 4.1 Typische Beschichtungssysteme <strong>für</strong> Aluminiumstrukturen
Kapitel 2<br />
Seite 4–8<br />
Abschnitt 4 C Beschichtungen <strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Tabelle 4.3 Beispiele <strong>für</strong> geeignete Beschichtungssysteme in Anlehnung an die STG-Richtlinie Nr. 2215<br />
Bereiche<br />
Bindemittelgr<strong>und</strong>lage<br />
Norm-Reinheitsgrad<br />
(vor Beschichtung)<br />
Gr<strong>und</strong>beschichtung<br />
Mindestschichtdicke<br />
[μm]<br />
Deckbeschichtung<br />
Gesamttrocken<br />
schichtdicke<br />
Bemerkungen<br />
Epoxidharz<br />
(EP)<br />
Sa2½ 1 × 500 500<br />
PSa2½ 1 × 125 1 × 125 250<br />
lösemittelfrei<br />
eisgehende<br />
Schiffe<br />
Teer-Epoxid<br />
(TE)<br />
1 – 2 × 125 1 × 125 250 – 375<br />
1 × 300 300 lösemittelfrei<br />
Unterwasserschiff<br />
/<br />
Seewasserballasttanks<br />
Polyurethan<br />
(PUR)<br />
Teer-Polyurethan<br />
(PUR-T)<br />
Polyvinylchlorid<br />
(PVC)<br />
PSa2½<br />
2 × <strong>10</strong>0 1 × <strong>10</strong>0 300<br />
1 × 125 1 × 125 250<br />
3 × <strong>10</strong>0 300<br />
Teer-<br />
Polyvinylchlorid<br />
(PVC-T)<br />
2 × <strong>10</strong>0 1 × <strong>10</strong>0 300<br />
Chlorkautschuk<br />
(RUC)<br />
2 × 90 1 × 90 270<br />
Überwasserschiff<br />
Laderäume<br />
<strong>für</strong> Schüttgut<br />
Teer (T) PSa2½ / St3 1 × 125 1 × 125 250<br />
Alkydharz<br />
(AK)<br />
PSa2 3 × 40 1 × 40 160<br />
PSa2½<br />
1 × 60<br />
(Zinksilikat)<br />
+ 1 × 30<br />
(Sperrgr<strong>und</strong>)<br />
+ 1 × 40<br />
1 × 40 170<br />
Acrylharz (AY) PSa2 2 × 60 1 × 40 160<br />
EP<br />
Epoidharzester<br />
(EPE)<br />
St3 / PSa2½<br />
2 × 40 2 × 40 160<br />
1 × <strong>10</strong>0 1 × 40 140<br />
St2 1 × 90 2 × 40 170<br />
PUR 1 × <strong>10</strong>0 2 × 40 180<br />
PVC PSa2½ 1 × <strong>10</strong>0 2 × 40 180<br />
RUC<br />
1 × 80 2 × 40 160<br />
EP 1 × 150 150<br />
St3<br />
PUR<br />
1 × <strong>10</strong>0 1 × <strong>10</strong>0 200<br />
Erste Gr<strong>und</strong>beschichtung<br />
mit <strong>Korrosionsschutz</strong>pigment<br />
Verstärkter<br />
<strong>Korrosionsschutz</strong>
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Abschnitt 4 C Beschichtungen Kapitel 2<br />
Seite 4–9<br />
3.3 Reparaturbeschichtungen<br />
Unter Reparaturbeschichtungen werden Beschichtungen<br />
verstanden, die bevorzugt <strong>für</strong> die Reparatur/ Erneuerung<br />
beim Innenschutz, z. B. von Seewasserballasttanks<br />
auf älteren Schiffen, eingesetzt werden. Es<br />
handelt sich hierbei um halbharte Beschichtungen mit<br />
stark inhibierender Wirkung. Eine <strong>für</strong> die Applikation<br />
ausreichende Oberflächenvorbereitung sollte z. B.<br />
durch Druckwasserstrahlen in Anlehnung an die STG<br />
Richtlinie Nr. 2222 oder durch maschinelle Oberflächenvorbereitung<br />
mit Reinigung erreichbar sein.<br />
Derartige Beschichtungen können seitens des <strong>GL</strong> auf<br />
ihre besondere Eignung hin überprüft werden. Nach<br />
erfolgreichem Praxistest eines solchen Systems wird<br />
eine Produktzulassung ausgestellt. Beim Einsatz von<br />
Reparaturbeschichtungen mit Produktzulassung in<br />
Bereichen mit Klassenbelang, wie z. B. Ballastwassertanks,<br />
sind hinsichtlich der sich ergebenden Inspektionsintervalle<br />
die <strong>GL</strong>-Vorschriften <strong>für</strong> Klassifikation<br />
<strong>und</strong> Besichtigungen (I-0-0) zu beachten.<br />
3.4 Faserverstärkte Kunststoffe (FVK)<br />
Die mit Glasflocken, -fasern, -matten, -geweben <strong>und</strong><br />
-vliesen verstärkten lösemittelfreien Kunststoffe auf<br />
der Basis ungesättigter Polyester (UP), Epoxidharz<br />
(EP) <strong>und</strong> Polyurethan (PUR) ergeben sehr abriebfeste<br />
<strong>und</strong> dichte Dickbeschichtungen. Die Applikation erfolgt<br />
durch Spritzen bzw. durch Aufspachteln <strong>und</strong><br />
Einlegen von Glasmatten, -geweben oder -vliesen. Je<br />
nach Beanspruchung sind die Anzahl <strong>und</strong> die Dicke<br />
der Einlagen unterschiedlich. Die Schichtdicken der<br />
Beschichtungen betragen bis zu mehrere Millimeter.<br />
Als Oberflächenvorbereitung ist ein Strahlen im<br />
Norm-Reinheitsgrad Sa2 ½ erforderlich. Fertigungsbeschichtungen<br />
sind als Untergr<strong>und</strong> nicht geeignet.<br />
Die speziellen Bereiche, die mit diesen Systemen<br />
beschichtet werden, sind z. B. die Wechseltauchzonen<br />
von Offshore-Bauwerken sowie Schutzschilde von<br />
elektrischen <strong>Korrosionsschutz</strong>anlagen oder Rumpfpartien<br />
von eisgehenden Schiffen.<br />
3.5 Decksbeläge<br />
Decksbeläge im Sinne dieser <strong>Richtlinien</strong> sind Beschichtungen,<br />
die sich durch sehr guten <strong>Korrosionsschutz</strong><br />
sowie durch höchste Abriebfestigkeit <strong>und</strong><br />
Rutschhemmung auszeichnen. Sie werden hauptsächlich<br />
auf stark beanspruchten Arbeitsflächen in Außenbereichen<br />
aufgebracht. Die Beschichtungen haben<br />
eine Gesamttrockenschichtdicke von 2 –<strong>10</strong> mm. Die<br />
Bindemittelgr<strong>und</strong>lage sind lösemittelfreies Polyurethan<br />
(PUR), Epoxidharz (EP), Acrylharz (AY) oder<br />
Polymethylmethacrylat (PMMA).<br />
Die Oberflächenvorbereitung ist durch Strahlen mit<br />
Norm-Reinheitsgrad Sa2½ vorzunehmen. Zum Schutze<br />
des gestrahlten Stahles sowie zur Haftungsverbesserung<br />
der Beschichtungen ist die Aufbringung einer<br />
Gr<strong>und</strong>beschichtung erforderlich. Das hochgefüllte<br />
Beschichtungsmaterial wird in einer oder mehreren<br />
Schichten vorwiegend durch Aufspachteln appliziert.<br />
Die Rutschhemmung der Beschichtung wird durch<br />
Einstreuen oder Einarbeiten von Mineralstoffen verschiedener<br />
Korngrößen <strong>und</strong> Formen in die nasse<br />
Schicht erreicht.<br />
Abschließend erfolgt eine Versiegelung der Oberfläche.<br />
Teilweise werden auch speziell modifizierte Asphalt-/Bitumen-Kombinationen<br />
als Belag eingesetzt.<br />
In Schichtdicken zwischen 25 – 50 mm sind die Beläge<br />
zur Verbesserung der Belastungsfähigkeit mit<br />
Streckmetall bzw. Gitterrosten armiert. Diese Beläge<br />
bieten einen guten <strong>Korrosionsschutz</strong>, haben jedoch<br />
thermoplastische Eigenschaft <strong>und</strong> ein hohes Gewicht.<br />
3.6 Auskleidungen<br />
Auskleidungen aus organischen Werkstoffen <strong>für</strong> Ladetanksysteme<br />
von Produktentankern sollen in Übereinstimmung<br />
mit DIN EN 14879-4 sein.<br />
Die konstruktive Gestaltung der metallischen Bauteile<br />
soll den Anforderungen gemäß DIN EN 14879-1 bzw.<br />
DIN 2874 genügen.<br />
Auskleidungen mit Folien aus Hart- oder Weichgummi<br />
werden <strong>für</strong> Ladetanks von Produktentankern <strong>für</strong><br />
spezielle Ladegüter, wie z. B. Phosphorsäure, eingesetzt.<br />
Die Oberfläche wird durch Strahlen mit Norm-<br />
Reinheitsgrad Sa2½ vorbereitet. Anschließend erfolgt<br />
durch Aufbringung einer speziellen Gr<strong>und</strong>beschichtung<br />
der temporäre Schutz der Stahloberfläche. Nach<br />
Beendigung der Vorbereitungsarbeiten im Tank erfolgt,<br />
unter kontrollierter Klimatisierung, die Auskleidung<br />
durch Aufkleben <strong>und</strong> Verschweißung der Folienbahnen.<br />
Die Selbstvulkanisation der Auskleidung<br />
erfolgt je nach Gummityp innerhalb von einigen Wochen<br />
bzw. Monaten bei Temperaturen von 20 –<br />
250 °C.<br />
Die zum Lade-/Lenzsystem gehörenden Apparate,<br />
Armaturen <strong>und</strong> Rohrleitungen werden in der Werkstatt<br />
im geschlossenen Autoklaven unter Druck bei erhöhten<br />
Temperaturen vulkanisiert.<br />
Außerdem gibt es lösungsmittelfreie gummimodifizierte<br />
Urethanbeschichtungen, welche durch spezielle<br />
Hochdruck-Spritzanlagen in Dicken von 1 – 5 mm<br />
aufgebracht werden.<br />
4. Zulassung von Beschichtungen<br />
Für alle Beschichtungssysteme kann beim <strong>GL</strong> eine<br />
Zulassung beantragt werden. Dem <strong>GL</strong> muss hierbei<br />
nachgewiesen werden, dass der Beschichtungsstoff im<br />
Hinblick auf den jeweiligen Verwendungszweck geeignet<br />
ist. Es muss ein schriftlicher Antrag beim <strong>GL</strong><br />
gestellt werden. Nach erfolgreicher Prüfung der dem<br />
Antrag beiliegenden Produktdatenblätter, Beschichtungsspezifikationen<br />
<strong>und</strong> Eignungsnachweise, wie<br />
z. B. Referenzen <strong>und</strong> relevante Testergebnisse usw.,<br />
wird ein Zertifikat vom <strong>GL</strong> ausgestellt. Beschichtungsstoffe<br />
<strong>für</strong> Seewasserballasttanks gemäß den <strong>GL</strong>-
Kapitel 2<br />
Seite 4–<strong>10</strong><br />
Abschnitt 4 D Beschichtungen <strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Vorschriften <strong>für</strong> Schiffskörper (I-1-1), Abschnitt 35<br />
müssen zugelassen sein.<br />
D. Applikation von Beschichtungssystemen<br />
Sofern Beschichtungen <strong>für</strong> Ballastwassertanks appliziert<br />
werden, gelten die Anforderungen gemäß den<br />
<strong>GL</strong>-Vorschriften <strong>für</strong> Schiffskörper (I-1-1), Abschnitt<br />
35.<br />
1. Allgemeine Anforderungen<br />
– Alle Oberflächen müssen vor der Beschichtung<br />
staubfrei gehalten werden.<br />
– Erforderliche Gerüste oder Stellagen müssen,<br />
wenn möglich, so angeordnet werden, dass die<br />
zu beschichtenden Flächen durchgehend bearbeitet<br />
werden können (z. B. freistehende Gerüste).<br />
Werden Beheizungsgeräte verwendet, müssen<br />
die Abgase der Energieerzeuger nach außen<br />
geleitet werden; sie dürfen sich nicht mit der<br />
Heizluft vermischen <strong>und</strong> auf den Oberflächen<br />
niederschlagen.<br />
– Wenn nicht anders vereinbart, soll die Beschichtung<br />
der entsprechend vorbereiteten Oberflächen<br />
binnen vier St<strong>und</strong>en nach dem Strahlen<br />
oder maschinellen Schleifen erfolgen.<br />
– Die jeweiligen Trocken- oder Aushärtungszeiten<br />
zwischen den einzelnen Folgeschichten müssen<br />
den Herstelleranweisungen unter gebührender<br />
Berücksichtigung der Umgebungsbedingungen<br />
entsprechen.<br />
– Während der Aufbringung der einzelnen Schichten<br />
müssen alle kritischen Bereiche wie Kanten,<br />
Ecken, Schweißnähte, Halterungen, Schrauben<br />
<strong>und</strong> Muttern <strong>und</strong> Spalte vorgelegt werden, um<br />
die Einhaltung der Mindestschichtdicke <strong>und</strong> eine<br />
einwandfreie Schichtfolge zu gewährleisten.<br />
– Die maximale Schichtdicke sollte, sofern vom<br />
Farbhersteller nicht anders vorgegeben, die dreifache<br />
Sollschichtdicke nicht überschreiten.<br />
– Die Oberflächentemperatur sollte weniger als<br />
30 °C betragen, aber mindestens 3 °C über dem<br />
Taupunkt liegen <strong>und</strong> die Lufttemperatur sollte,<br />
wenn vom Beschichtungsstoffhersteller nicht<br />
anders zugelassen, größer 5 °C sein.<br />
– Die relative Luftfeuchtigkeit darf bei Epoxid-<br />
Basis-Systemen maximal 90 % <strong>und</strong> bei feuchtigkeitsaushärtenden<br />
Polyurethan-Systemen maximal<br />
95 % betragen. In der Praxis hat sich folgende<br />
Regelung bewährt:<br />
– Werden Oberflächentemperatur <strong>und</strong> Taupunkt<br />
nicht in festgelegten Zeitabständen<br />
gemessen, darf nur bis zu einer relativen<br />
Luftfeuchte von max. 85 % appliziert werden;<br />
werden beide Werte in festzulegenden<br />
Zeitabständen gemessen, darf auch bei höherer<br />
relativer Luftfeuchte appliziert werden.<br />
– Die erste Messung ist vor Beginn der Applikation<br />
durchzuführen. Die Zeitabstände <strong>für</strong><br />
weitere Messungen sind in Abhängigkeit<br />
von den klimatischen Bedingungen <strong>und</strong> deren<br />
Veränderungen ggf. zu variieren.<br />
– Es sollte keine Beschichtung aufgebracht werden,<br />
wenn ein Wetterumschwung zu erwarten<br />
ist, sodass die spezifizierten Umgebungsparameter<br />
in den nächsten 2 St<strong>und</strong>en im Anschluss an<br />
die Beschichtungsarbeiten nicht eingehalten<br />
werden können.<br />
Gr<strong>und</strong>sätzlich sollten <strong>für</strong> diesen Bereich auch die<br />
Anforderungen gemäß ISO 12944-7 beachtet werden.<br />
2. Spritzen<br />
Jede Lage muss so auf die gesamte Oberfläche aufgebracht<br />
werden, dass eine gleichmäßige <strong>und</strong> geschlossene<br />
Schicht entsteht. Mängel in der Beschichtung, die<br />
die <strong>Korrosionsschutz</strong>wirkung verringern, müssen vor<br />
dem Aufbringen der nächsten Lage ausgebessert werden.<br />
3. Streichen, Rollen<br />
An Stellen an denen aufgr<strong>und</strong> der Örtlichkeiten kein<br />
Spritzen möglich ist, muss die Beschichtung durch<br />
Streichen oder Rollen aufgebracht werden. Das Werkzeug<br />
<strong>und</strong> der Beschichtungsstoff (beim Rollen) müssen<br />
<strong>für</strong> den geforderten Einsatzzweck geeignet sein.<br />
4. Lagerung von Beschichtungsstoffen<br />
Wenn vom Hersteller der Beschichtungsstoffe keine<br />
anderen Forderungen erhoben werden, sind <strong>für</strong> die<br />
Materialien Lagertemperaturen zwischen 5 <strong>und</strong> 30 °C<br />
einzuhalten. Die Materialien dürfen nicht überlagert<br />
werden; die Angaben des Herstellers sind hier<strong>für</strong> zu<br />
beachten.<br />
5. Zulassung von Beschichtungsbetrieben<br />
Beschichtungsbetriebe können vom <strong>GL</strong> zugelassen<br />
werden. Als Voraussetzung muss der Betrieb durch<br />
geeignetes Personal <strong>und</strong> einwandfreie Arbeitsgeräte<br />
sicherstellen, dass die Anforderungen an die Verarbeitung<br />
der Beschichtungsstoffe eingehalten werden. Ein<br />
bestehendes Qualitätsmanagementsystem mit definierten<br />
Arbeitsabläufen <strong>und</strong> vorgesehenen firmeneigenen<br />
Qualitätskontrollen muss nachgewiesen werden. Die<br />
Überprüfung der bestehenden Bedingungen vor Ort<br />
mit positivem Ergebnis ist als gr<strong>und</strong>legende Voraussetzung<br />
anzusehen. Sie ist vor Beginn der Arbeiten<br />
durchzuführen <strong>und</strong> stichprobenweise während der<br />
Applikation zu bestätigen. Sind alle Anforderungen<br />
erfüllt <strong>und</strong> verlaufen die Prüfungen erfolgreich, wird<br />
vom <strong>GL</strong> ein Zertifikat ausgestellt.
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Abschnitt 4 F Beschichtungen Kapitel 2<br />
Seite 4–11<br />
E. Fachgerechte Nachbesserung von Beschädigungen<br />
<strong>und</strong> Mängeln in Beschichtungssystemen<br />
während der Bauzeit<br />
1. Allgemeines<br />
Eine Klassifizierung von Beschichtungsschäden kann<br />
z. B. nach der STG-Richtlinie Nr. 2221 erfolgen. Die<br />
Nachbesserung hat gr<strong>und</strong>sätzlich dem <strong>für</strong> den jeweiligen<br />
Bereich vorgesehenen Beschichtungssystem einschließlich<br />
der Oberflächenvorbereitung zu entsprechen.<br />
2. Ungenügende Schichtdicke<br />
Oberflächen, an denen die Schichtdicke nicht ausreichend<br />
ist, müssen gründlich gereinigt <strong>und</strong>, wenn nötig,<br />
abgeschliffen werden. Anschließend muss eine kompatible<br />
Beschichtung aufgebracht werden, bis die<br />
geforderte Schichtdicke erreicht ist. Die Übergänge<br />
zur ursprünglichen Beschichtung sollen fließend sein.<br />
3. Verunreinigte Oberflächen<br />
Verunreinigte Oberflächen, die noch weiter beschichtet<br />
werden sollen, müssen gemäß B. erneut vorbereitet<br />
werden.<br />
4. Beschichtungsschäden ohne freigelegte<br />
Metalloberfläche<br />
Die betroffenen Oberflächenbereiche müssen zunächst<br />
gemäß B. gereinigt <strong>und</strong> entfettet werden. Darüber<br />
hinaus ist es erforderlich, durch Anschleifen der<br />
Randbereiche glatte Übergänge zu schaffen, um eine<br />
möglichst einheitliche Fläche zu erhalten. Viele 2-<br />
Komp.-Beschichtungen haben ein Überarbeitungsintervall,<br />
darum müssen bei Überschreitung dieses Intervalls<br />
noch zusätzliche Randzonen im intakten Bereich<br />
angeschliffen oder aufgeraut werden, um eine<br />
einwandfreie Haftung im Übergangsbereich zu gewährleisten.<br />
5. Beschichtungsschäden mit freigelegter<br />
Metalloberfläche<br />
Die Bedingungen des Materials oder Systems an O-<br />
berflächenvorbereitung, die Applikationsdaten <strong>für</strong> jede<br />
Einzelschicht usw., sind gemäß Spezifikation einzuhalten.<br />
Für die angrenzenden Beschichtungsbereiche<br />
ist gemäß 4. zu verfahren.<br />
6. Reparatur von Mängelbereichen in Ballastwassertanks<br />
gemäß IMO Resolution<br />
MSC.215(82)<br />
Sofern Mängelbereiche in Ballastwassertanks auftreten,<br />
sind Maßnahmen zu treffen, die in den <strong>GL</strong>-<br />
Vorschriften <strong>für</strong> Schiffskörper (I-1-1), Abschnitt 35<br />
genannt sind.<br />
F. Prüfung, Abnahme <strong>und</strong> Dokumentation<br />
der Beschichtungssysteme<br />
Sofern Beschichtungssysteme gemäß IMO Resolution<br />
MSC.215(82) appliziert werden, gelten <strong>für</strong> die Prüfung,<br />
Abnahme <strong>und</strong> Dokumentation die <strong>GL</strong>-<br />
Vorschriften <strong>für</strong> Schiffskörper (I-1-1), Abschnitt 35.<br />
1. Prüfung<br />
Die Oberflächenvorbereitung eines Bauteils oder einer<br />
Struktur sollte folgendermaßen vor Beginn der Beschichtungsarbeiten<br />
überprüft werden:<br />
– Kontrolle des geforderten Rauhigkeitsprofils<br />
(Sichtprüfung oder Tastschnittverfahren)<br />
– Prüfung auf lösliche Salze <strong>und</strong> andere nicht<br />
sichtbare Verunreinigungen (siehe ISO 8502)<br />
bei hochwertigen Beschichtungssystemen, wie<br />
z. B. <strong>für</strong> Ladetanks <strong>und</strong> Seewasser-Ballastwassertanks<br />
Im Rahmen der Applikation sollte jede einzelne aufgebrachte<br />
Beschichtung <strong>und</strong> abschließend das gesamte<br />
Beschichtungssystem folgendermaßen überprüft werden:<br />
– Visuelle Betrachtung auf Gleichmäßigkeit, Farbe,<br />
Deckungsvermögen, Aushärtung <strong>und</strong> eventuelle<br />
Mängel (z. B. Risse, Abblätterungen, Krater<br />
usw.)<br />
– Schichtdickenmessung auf Einhaltung der geforderten<br />
Soll- oder Mindestschichtdicke<br />
– Beschichtungssysteme <strong>für</strong> Ladetanks von Chemikalien-<br />
<strong>und</strong> Produktentanker sind zusätzlich<br />
mit Nieder- oder Hochspannungsgeräten auf Porenfreiheit<br />
zu prüfen.<br />
– In besonderen Fällen ist auch eine Prüfung der<br />
Haftfestigkeit (siehe ISO 2409 oder ISO 4624)<br />
möglich.<br />
Es besteht die Möglichkeit Kontrollflächen gemäß<br />
ISO 12944-7 am Objekt vorzusehen.<br />
Der Umfang, die Anzahl <strong>und</strong> Lage dieser Kontrollflächen<br />
sind vor Beginn der Beschichtungsarbeiten zwischen<br />
den beteiligten Parteien zu vereinbaren.<br />
2. Abnahme <strong>und</strong> Dokumentation<br />
Zur Abnahme (siehe STG-Abnahmeprotokoll) von<br />
vorbereiteten Oberflächen <strong>und</strong> Beschichtungssystemen<br />
in sämtlichen Außenbereichen, Wassertanks <strong>und</strong><br />
Laderäumen werden vom Verarbeiter neben der Werft<br />
prinzipiell der Beschichtungsstofflieferant <strong>und</strong> der<br />
Reeder eingeladen. Im Falle von Seewasserballasttanks<br />
<strong>und</strong> <strong>für</strong> den Unterwasserbereich der Außenhaut<br />
von IW-Schiffen hat eine Abnahme durch den <strong>GL</strong>-<br />
Besichtiger zu erfolgen.<br />
Der Verarbeiter hat eine Dokumentation zu erstellen<br />
<strong>und</strong> diese an die Werft <strong>und</strong> ggf. an die beteiligten<br />
Partner zu liefern. Die Dokumentation muss die Kontrollen<br />
<strong>und</strong> Abnahmen sowie die Bedingungen während<br />
der Bearbeitung einschließlich der Daten der<br />
eingesetzten Beschichtungsstoffe ausweisen.
Kapitel 2<br />
Seite 4–12<br />
Abschnitt 4 F Beschichtungen <strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
STG-Abnahme-Protokoll <strong>für</strong> den Verarbeiter<br />
STG-Acceptance-Protocol for Applicator<br />
Firma:<br />
Company<br />
Objekt:<br />
Object<br />
Werft:<br />
Yard<br />
Inspektor:<br />
Inspector<br />
Bereich:<br />
Area<br />
Datum:<br />
Date<br />
Oberflächenvorbereitung gemäß Beschichtungsplan:<br />
Surface preparation acc. to coating plan<br />
IST:<br />
act.<br />
Abnahme:<br />
Acceptance<br />
ja<br />
yes<br />
nein<br />
no<br />
Beschichtungs-System gemäß Beschichtungsplan:<br />
Coating system acc. to coating plan<br />
Schichtdicken:<br />
Film thickness<br />
von<br />
from<br />
μm<br />
micr.<br />
bis<br />
to<br />
μm<br />
micr.<br />
mittel<br />
average<br />
μm<br />
micr.<br />
Oberflächenbeschaffenheit:<br />
Surface condition<br />
Abnahme:<br />
Acceptance<br />
ja<br />
yes<br />
nein<br />
no<br />
Bemerkungen:<br />
Remarks<br />
Unterschriften der Teilnehmer<br />
Signatures of participants<br />
Verarbeiter / Applicator Werft / Yard Reederei / Owner Beschichtungsstoff-Lieferant /<br />
Coating material supplier<br />
Verteiler:<br />
Distribution<br />
Werft / Beschichtungsstoff-Lieferant / Reederei<br />
Yard / Coating material supplier / Owner
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Abschnitt 5 B Überzüge auf Stahl Kapitel 2<br />
Seite 5–1<br />
Abschnitt 5<br />
Überzüge auf Stahl<br />
A. Feuerverzinken<br />
Überzüge durch Feuerverzinken müssen den Anforderungen<br />
gemäß ISO 1461 entsprechen. Feuerverzinkte<br />
Bauteile sollten zusätzlich durch eine Beschichtung<br />
geschützt werden (Duplex-Beschichtung).<br />
B. Thermisches Spritzen<br />
1. Oberflächenvorbereitung <strong>und</strong> Applikationsbedingungen<br />
Die Oberflächenvorbereitung der Stahlflächen muss<br />
den Anforderungen gemäß Abschnitt 4, B.1., entsprechen.<br />
Weitere Hinweise <strong>und</strong> Empfehlungen können<br />
der EN 13507 "Vorbehandlung von Oberflächen metallischer<br />
Werkstücke <strong>und</strong> Bauteile <strong>für</strong> das thermische<br />
Spritzen" entnommen werden.<br />
Bezüglich der Applikationsbedingungen sind folgende<br />
Punkte zu beachten:<br />
– Der Zeitraum zwischen Vorbereitung <strong>und</strong> Spritzen<br />
ist so zu wählen, dass die zu beschichtende<br />
Oberfläche sauber <strong>und</strong> trocken bleibt <strong>und</strong> nicht<br />
sichtbar oxidiert. Die Zeit sollte weniger als 4<br />
St<strong>und</strong>en betragen.<br />
– Die Stahltemperatur muss mindestens 3 °C über<br />
dem Taupunkt liegen.<br />
2. Überzugswerkstoffe<br />
Als geeignete Werkstoffe <strong>für</strong> das Metallspritzen kommen<br />
– Aluminium: Al99,5 <strong>und</strong><br />
– Al-Mg-Legierung: AlMg5<br />
gemäß ISO 14919 oder gleichwertige Gütegrade in<br />
Frage.<br />
Folgende Informationen müssen bezüglich des verwendeten<br />
Zusatzwerkstoffs verfügbar sein:<br />
– Werkstoffdatenblatt<br />
– Werkstoffprüfbescheinigung<br />
– Herstellerbezeichnung<br />
– Verwendeter Standard<br />
– Fabrikations- oder Chargennummer<br />
– Chemische Analyse<br />
– Drahtdurchmesser<br />
– Nettogewicht<br />
– Herstellungsdatum<br />
3. Arbeitstechnik beim Spritzen<br />
– Jede Schicht muss gleichmäßig auf die gesamte<br />
Oberfläche aufgetragen werden. Der Überzug<br />
soll in mehreren Schichten in Kreuzlagen aufgebracht<br />
werden.<br />
– Anlagen <strong>und</strong> Ausrüstung zum thermischen<br />
Spritzen sollten den Anforderungen gemäß<br />
EN 1395 entsprechen.<br />
– Für Teile die nach dem Spritzen geschweißt<br />
werden sollen, muss ein Bereich im Abstand<br />
von 5 – <strong>10</strong> cm zur Schweißfuge unbeschichtet<br />
bleiben.<br />
– Der Überzug muss fest anhaften. Spritzschichten<br />
müssen ein gleichmäßiges, nicht zu grobes Oberflächenbild<br />
zeigen. Sie müssen frei sein von<br />
Blasen, Einschlüssen, lose anhaftendem Spritzmetall,<br />
Verfärbungen, Verletzungen <strong>und</strong> unbeschichteten<br />
Stellen.<br />
– Vor dem Aufbringen einer Folgeschicht müssen<br />
eventuell aufgetretene Schäden der darunter liegenden<br />
Schicht ausgebessert werden.<br />
– Die Versiegelung kann entweder durch eine<br />
chemische Umwandlung (durch Phosphatieren,<br />
durch Reaktionsverdichtungsstoffe usw.) oder<br />
durch die Verwendung eines geeigneten Anstrichsystems,<br />
die die Porositäten abdeckt, erreicht<br />
werden.<br />
4. Mindestschichtdicke<br />
Die Mindestschichtdicke des Überzugs darf die in<br />
Tabelle 5.1 angegebenen Werte nicht unterschreiten:<br />
Spritzwerkstoff<br />
Mindestschichtdicke<br />
[μm]<br />
ohne<br />
Anstrich<br />
mit<br />
Anstrich<br />
Aluminium Al99,5 200 150<br />
Tabelle 5.1 Mindestschichtdicken von Spritzüberzügen<br />
AlMg-<br />
Legierung<br />
AlMg5 250 200
Kapitel 2<br />
Seite 5–2<br />
Abschnitt 5 B Überzüge auf Stahl <strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
5. Qualitätssicherung beim Spritzen<br />
Die Prüfung von thermischen Spritzschichten sollte in<br />
Anlehnung an das DVS Merkblatt 2301 bzw. 2304<br />
erfolgen.<br />
Das zuständige Personal sollte gemäß ISO 14918<br />
geprüft sein.<br />
Spritzbetriebe im Sinne dieser <strong>Richtlinien</strong> können eine<br />
Zulassung durch den <strong>GL</strong> beantragen. Hierbei muss der<br />
Betrieb durch geeignetes Personal <strong>und</strong> einwandfreie<br />
Arbeitsgeräte sicherstellen, dass die Anforderungen an<br />
die Verarbeitung der Überzugswerkstoffe eingehalten<br />
werden. Ein bestehendes Qualitätsmanagementsystem<br />
mit definierten Arbeitsabläufen <strong>und</strong> vorgesehenen<br />
firmeneigenen Qualitätskontrollen muss nachgewiesen<br />
werden. Die Überprüfung der bestehenden Bedingungen<br />
vor Ort mit positivem Ergebnis ist als gr<strong>und</strong>legende<br />
Voraussetzung anzusehen. Diese ist vor Beginn<br />
der Arbeiten durchzuführen <strong>und</strong> stichprobenweise<br />
während der Applikation zu bestätigen. Sind alle Anforderungen<br />
erfüllt <strong>und</strong> verlaufen die Prüfungen erfolgreich<br />
wird vom <strong>GL</strong> ein Zertifikat ausgestellt.<br />
Spritzbetriebe, die thermisch gespritzte Schichten zum<br />
Verbessern der Werkstückeigenschaften, zum Beispiel<br />
in Bezug auf Verschleiß, Korrosion, Wärmeübergang,<br />
elektrische Leitfähigkeit <strong>und</strong> anderes oder zum Wiederherstellen<br />
der Betriebsfähigkeit von Bauteilen<br />
gemäß den Klassifikations- <strong>und</strong> Bauvorschriften des<br />
<strong>GL</strong> herstellen, müssen gemäß den <strong>GL</strong> Schweißvorschriften<br />
zugelassen sein.
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Abschnitt 6 B Zertifizierung von Beschichtungsarbeiten Kapitel 2<br />
Seite 6–1<br />
Abschnitt 6<br />
Zertifizierung von Beschichtungsarbeiten<br />
A. Allgemeines<br />
1. Die Applikation von Beschichtungssystemen<br />
kann durch den <strong>GL</strong> zertifiziert werden. Das Anwendungsgebiet<br />
ist hierbei im Wesentlichen die Beschichtung<br />
von Ladetanks; allerdings kann der Umfang auch<br />
auf andere Bereiche, wie Ballasttanks, Außenhaut,<br />
Aufbauten usw., ausgedehnt werden.<br />
2. Ablauf der Zertifizierung<br />
2.1 Schriftliche Beantragung des Auftraggebers<br />
(Reeder, Werft, Beschichtungsstoffhersteller,<br />
Applikateur usw.) bei der Unternehmenszentrale<br />
des <strong>GL</strong><br />
Der Umfang der Zertifizierung ist durch Angabe der<br />
zu beschichtenden <strong>und</strong> zu überwachenden Bereiche zu<br />
definieren. Technische Gr<strong>und</strong>lage ist die Beschichtungsspezifikation.<br />
Basierend auf diesen Angaben<br />
wird ein Angebot durch den <strong>GL</strong> unterbreitet.<br />
B. Bestandteile der Zertifizierung<br />
1. Abgleich der Beschichtungsspezifikation<br />
Die in der eingereichten Spezifikation beschriebenen<br />
Punkte legen maßgeblich alle daraus resultierenden<br />
Anforderungen <strong>und</strong> Maßnahmen fest.<br />
– Die Vollständigkeit des Anforderungskatalogs<br />
<strong>und</strong> die Erfüllung der Vorgaben ist zu überprüfen.<br />
– Bestandteile der Spezifikation, wie z. B. Vorgaben<br />
des Beschichtungsstofflieferanten sowie anderer<br />
Unterauftragnehmer der Werft, werden<br />
koordiniert <strong>und</strong> abgestimmt.<br />
2. Qualitätssicherung des Beschichtungsstoffherstellers<br />
Beim Beschichtungsstoffhersteller ist eine Betrachtung/Analyse<br />
des Qualitätssicherungssystems durchzuführen.<br />
Die Einsichtnahme von relevanten Unterlagen<br />
bezüglich Herstellungsprozesse <strong>und</strong> deren Kontrolle<br />
sowie der nachfolgenden Qualitätsprüfungen<br />
beim Hersteller muss ermöglicht werden. Hierzu kann<br />
ein Ortstermin notwendig sein.<br />
3. Abnahmen des Stahlbaus <strong>und</strong> Oberflächenvorbereitung<br />
Die korrekte bauliche Ausführung ist zu verifizieren.<br />
– Schweißnähte sind gemäß der Spezifikation auf<br />
Nahtüberhöhung, Nahtübergänge, Oberflächenbeschaffenheit<br />
<strong>und</strong> Schweißspritzer zu kontrollieren.<br />
– Die Oberflächenvorbereitung muss gemäß der<br />
Spezifikation bzw. den darin genannten Normen<br />
vorgenommen werden <strong>und</strong> wird durch den Besichtiger<br />
auf Einhaltung der Vorgaben überprüft.<br />
– Die maßgeblichen Parameter der Oberflächenvorbereitung<br />
wie z. B. eingesetzte <strong>und</strong> kontinuierlich<br />
überwachte Strahlgutqualität, Strahldruck,<br />
Umgebungsbedingungen beim Strahlen<br />
(Stahl- <strong>und</strong> Lufttemperatur, Luftfeuchte, Taupunkt<br />
usw.) sind gemäß der Vorgaben einzuhalten,<br />
<strong>und</strong> die Bedingungen zu dokumentieren.<br />
– Der erreichte Oberflächenvorbereitungsstandard<br />
ist <strong>für</strong> alle relevanten Oberflächen ebenfalls zu<br />
dokumentieren (<strong>und</strong> durch die beteiligten Parteien<br />
abzunehmen).<br />
4. Qualitätssicherung des Applikateurs (Personen,<br />
Ausrüstung, Verfahren)<br />
– Der Applikateur muss durch geeignetes Personal<br />
<strong>und</strong> einwandfreie Arbeitsgeräte sicherstellen,<br />
dass die Anforderungen an die Verarbeitung der<br />
Beschichtungsstoffe eingehalten werden.<br />
– Ein bestehendes Qualitätsmanagementsystem<br />
mit definierten Arbeitsabläufen <strong>und</strong> vorgesehenen<br />
firmeneigenen Qualitätskontrollen muss<br />
nachgewiesen werden.<br />
– Die Überprüfung der bestehenden Bedingungen<br />
vor Ort mit positivem Ergebnis ist als gr<strong>und</strong>legende<br />
Voraussetzung anzusehen. Sie ist vor Beginn<br />
der Arbeiten durchzuführen <strong>und</strong> stichprobenweise<br />
während der Applikation zu bestätigen.<br />
– Gegebenenfalls ist ein Austausch von ungeeignetem<br />
Personal bzw. Gerät auch in der laufenden<br />
Fertigung vorzusehen.<br />
5. Applikationsbedingungen<br />
– Die Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise<br />
Luft- <strong>und</strong> Stahltemperatur, Luftfeuchte, Taupunkt,<br />
Überarbeitungsintervalle, erreichte
Kapitel 2<br />
Seite 6–2<br />
Abschnitt 6 C Zertifizierung von Beschichtungsarbeiten <strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Schichtdicken, Zwischenabnahmen usw., müssen<br />
kontinuierlich aufgenommen <strong>und</strong> dokumentiert<br />
werden.<br />
– Die Protokollierung <strong>und</strong> Bewertung der maßgeblichen<br />
Daten <strong>und</strong> Ergebnisse erfolgt durch<br />
den verantwortlichen <strong>GL</strong>-Besichtiger.<br />
– Geeignete Mess- <strong>und</strong> Dokumentationsmittel<br />
müssen zur Verfügung stehen.<br />
6. Erprobung, Ausbesserung<br />
Spezifizierte Nachbehandlungen wie z. B. "hot curing"<br />
der Beschichtung sowie die relevanten abschließenden<br />
Prüfungen, wie z. B. Seewassertest, werden ebenfalls,<br />
gleichermaßen wie etwaige erforderliche Nachbesserungen,<br />
durch den <strong>GL</strong>-Besichtiger dokumentiert <strong>und</strong><br />
abgenommen.<br />
C. Zertifizierung<br />
Sämtliche Unterlagen bezüglich der unter B. genannten<br />
"Bestandteile der Zertifizierung" sind beim <strong>GL</strong><br />
einzureichen. Basierend auf der erstellten Dokumentation<br />
wird nach zufrieden stellender Prüfung die Zertifizierung<br />
vorgenommen <strong>und</strong> ein entsprechendes Zertifikat<br />
erstellt.
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Abschnitt 7 A Kathodischer <strong>Korrosionsschutz</strong> Kapitel 2<br />
Seite 7–1<br />
Abschnitt 7<br />
Kathodischer <strong>Korrosionsschutz</strong><br />
A. Allgemeines<br />
Das Design <strong>und</strong> die Auslegung der kathodischen<br />
Schutzsysteme müssen die spezifischen Anforderungen<br />
der Struktur oder des Bauteils berücksichtigen.<br />
Diese Schutzsysteme müssen den <strong>Korrosionsschutz</strong><br />
<strong>für</strong> die spezifizierte Schutzdauer gewährleisten.<br />
Um einen ausreichenden Schutz garantieren zu können,<br />
muss die Struktur ausreichend polarisiert sein.<br />
Die in Tabelle 7.1 spezifizierten Schutzpotentiale sind<br />
einzuhalten.<br />
Die kathodischen Schutzsysteme müssen mit der zur<br />
Anwendung kommenden Beschichtung kompatibel<br />
sein, d. h. durch deren Anwendung darf keine Beeinträchtigung<br />
der Qualität <strong>und</strong> Funktionalität der Beschichtung<br />
erfolgen. Ein Nachweis der Beständigkeit<br />
soll gemäß den Anforderungen der STG-Richtlinie Nr.<br />
2220 oder eines gleichwertigen Standards erfolgen.<br />
Das Schiff oder die zu schützende Struktur ist in eine<br />
geeignete <strong>und</strong> zweckmäßige Anzahl von kathodischen<br />
Schutzzonen (KSZ) einzuteilen. Dabei handelt es sich<br />
um Oberflächen unterschiedlicher korrosiver Beanspruchung<br />
oder unterschiedliche Wirkbereiche aufgr<strong>und</strong><br />
geometrischer Vorgaben. Die Flächen der jeweiligen<br />
KSZs müssen möglichst genau bestimmt<br />
bzw. abgeschätzt werden. Die Auslegung der notwendigen<br />
Schutzstromdichte <strong>für</strong> eine KSZ soll gemäß den<br />
Empfehlungen der Tabelle 7.2, die des jeweiligen<br />
Schutzpotentials gemäß Tabelle 7.1 erfolgen.<br />
Der erforderliche Schutzstrombedarf <strong>für</strong> eine KSZ<br />
(I KSZ ) ergibt sich aus dem Produkt der KSZ-Fläche<br />
(A KSZ ) <strong>und</strong> der jeweiligen Schutzstromdichte (i KSZ )<br />
wie folgt:<br />
Gleichung I: IKSZ = AKSZ ⋅ iKSZ<br />
Für die Außenhaut von Schiffen mit dem Klassenzusatz<br />
IW <strong>und</strong> <strong>für</strong> Seewasserballasttanks sind die <strong>GL</strong>-<br />
Vorschriften <strong>für</strong> Schiffskörper (I-1-1), Abschnitt 35 zu<br />
beachten.<br />
Tabelle 7.1 Schutzpotentiale <strong>für</strong> den KKS verschiedener Metalle in Seewasser<br />
Zu schützende Struktur<br />
aus Werkstoff<br />
Bereich des Schutzpotentials (Ag/AgCI/Seewasser)<br />
Negatives Mindestpotential<br />
Negatives Höchstpotential<br />
AlMg-, AlMgSi-Legierungen – 0,80 V – 1,<strong>10</strong> V 1<br />
Stahl / Gusseisen<br />
– Aerobische Bedingungen<br />
– Anaerobe Bedingungen<br />
– 0,80 V<br />
– 0,90 V<br />
– 1,<strong>10</strong> V<br />
– 1,<strong>10</strong> V<br />
Hochfeste Stähle (Rp 0,2 ≥ 700MPa) 2 – 0,80 V – 0,95 V<br />
Nichtrostende Stähle 2, 3<br />
4<br />
– Wirksumme ≥ W min.<br />
4<br />
– Wirksumme < W min.<br />
– 0,30 V<br />
– 0,60 V<br />
– 1,05 V<br />
– 1,05 V<br />
1<br />
Zu beachten ist sowohl eine mögliche Auflösung durch Überschutz als auch die Gefahr der Wasserstoffversprödung bei höherfesten<br />
Legierungen.<br />
2<br />
Bei Stahlsorten, die empfindlich gegenüber Wasserstoffversprödung <strong>und</strong> Rissbildung sind, <strong>und</strong> bei Duplexstählen, die (z. B. aufgr<strong>und</strong><br />
falscher Wärmeeinbringung) eine ungünstige Gefügestruktur aufweisen, ist ein Schutzpotential nicht unter – 0,83V einzuhalten.<br />
3<br />
Auf hohe Festigkeit angelassene martensitische Stähle (R m >1.000 MPa) sollten ein Schutzpotential zwischen – 0,50 <strong>und</strong> – 0,70 V<br />
haben.<br />
4<br />
siehe Abschnitt 3, D.2.1.1.
Kapitel 2<br />
Seite 7–2<br />
Abschnitt 7 B Kathodischer <strong>Korrosionsschutz</strong> <strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Tabelle 7.2 Schutzstromdichten <strong>für</strong> verschiedene kathodische Schutzzonen<br />
Typische KSZ<br />
Schutzstromdichte (i S ) (Mindestwert)<br />
[mA/m 2 ]<br />
Beschichtete Schiffsaußenhaut 1<br />
von Stahlschiffen mit<br />
Fahrgeschwindigkeiten<br />
Beschichtete Schiffsaußenhaut von Stahlschiffen,<br />
die <strong>für</strong> Fahrten im Eis eingesetzt werden<br />
bis 20 kn 15<br />
20 - 25 kn 30<br />
Über 25 kn 40<br />
Außenhaut von Schiffen aus<br />
beschichtet 4<br />
Aluminiumlegierungen unbeschichtet 20<br />
Außenhaut von Schiffen aus<br />
beschichtet 2<br />
korrosionsbeständigen Stählen unbeschichtet 20<br />
Sonstige unbeschichtete Unterwasserflächen 200<br />
Trimm-, Ballastwasser-, Slop-,<br />
Schlammtanks u.ä.<br />
60 2<br />
Propellerflächen ≥ 500<br />
Tankdecken (Innenböden), Bilgen u.ä.<br />
Unterwasserzone ortsfester<br />
Stahlkonstruktionen<br />
(abhängig von den<br />
Umgebungsbedingungen)<br />
beschichtete Flächen <strong>10</strong><br />
unbeschichtete Flächen 120<br />
unbeschichtet<br />
beschichtet<br />
20 - <strong>10</strong>0 (je nach Belastung, Beschichtung<br />
<strong>und</strong> Zugänglichkeit)<br />
DTZ 80-130<br />
WTZ Stromdichte der unbesch. DTZ + 20%<br />
DTZ<br />
WTZ<br />
1<br />
Bei Einsatz in vorwiegend tropischen Gewässern können höhere Schutzstromdichten erforderlich werden.<br />
1 - 2 % der unbesch. DTZ + 1 - 1,5 % je Jahr<br />
2 - 5 % der unbesch. DTZ + 1 - 1,5 % je Jahr<br />
2<br />
Für den Fall, dass vom <strong>GL</strong> zugelassene Eisbeschichtungen appliziert wurden, kann die Schutzstromdichte auf 40 mA/m 2 reduziert<br />
werden.<br />
B. Außenschutz durch galvanische Anoden<br />
1. Anwendungsbereich<br />
Dieser Abschnitt gilt <strong>für</strong> den kathodischen <strong>Korrosionsschutz</strong><br />
der Unterwasserflächen von Schiffen <strong>und</strong><br />
schwimmendem Gerät durch galvanische Anoden<br />
(nachstehend Anoden genannt) in See- <strong>und</strong> Brackwasser.<br />
2. Berechnungsgr<strong>und</strong>lagen<br />
Die Schutzdauer sollte auf ein Trockenlegungsintervall,<br />
mindestens jedoch <strong>für</strong> 2 Jahre (17520 h), ausgelegt<br />
sein.<br />
2.1 Schutzstromdichte<br />
Anhaltswerte <strong>für</strong> die erforderlichen Schutzstromdichten<br />
sind Tabelle 7.2 zu entnehmen. Schutzstromdichten<br />
<strong>für</strong> nicht spezifizierte Bereiche oder KSZs, welche<br />
korrosionsschutztechnische Sonderbereiche darstellen<br />
(Bugstrahlruder, Wasserstrahlantriebe, usw.) sind im<br />
Einzelfall festzulegen.<br />
Die errechnete Unterwasserfläche gilt nur <strong>für</strong> den<br />
Schiffsrumpf; <strong>für</strong> die Ermittlung der zu schützenden<br />
Gesamtfläche A G müssen zusätzliche kathodische<br />
Schutzzonen, wie die Anhänge, Propeller <strong>und</strong> Wellen<br />
nach zeichnerischen Unterlagen gesondert berechnet<br />
<strong>und</strong> addiert werden.
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Abschnitt 7 B Kathodischer <strong>Korrosionsschutz</strong> Kapitel 2<br />
Seite 7–3<br />
Der Schutz von Öffnungen, wie z. B. Seekästen <strong>und</strong><br />
anderen KSZs, die außerhalb des Wirkungsbereichs<br />
liegen, ist zusätzlich auszulegen.<br />
Tabelle 7.3<br />
Galvanische Anoden aus Zinklegierungen<br />
<strong>für</strong> Anwendungen in Seewasser<br />
2.2 Rechnerische Ermittlung des Schutzstromes<br />
Der erforderliche Gesamt-Schutzstrom ist:<br />
Gleichung II: IG = AG ⋅ iS<br />
Hierin bedeuten:<br />
I G = Gesamt-Schutzstrom<br />
A G = zu schützende Gesamtfläche<br />
= Schutzstromdichte<br />
i S<br />
Der Schutzstrom <strong>für</strong> gesondert zu handhabende kathodische<br />
Schutzzonen ist nach<br />
Gleichung I: IKSZ = AKSZ ⋅ iKSZ<br />
zu ermitteln.<br />
2.3 Rechnerische Ermittlung des erforderlichen<br />
Anodengewichtes<br />
Das erforderliche Gesamt-Anodengewicht ist:<br />
Gleichung III: mG<br />
=<br />
IG<br />
⋅ tS<br />
Qg<br />
Hierin bedeuten:<br />
m G = erforderliches Gesamt-Anodengewicht<br />
I G = Gesamt-Schutzstrom<br />
t S = Schutzdauer<br />
= Strominhalt der Anodenlegierung<br />
Q g<br />
Das erforderliche Anodengewicht einer gesondert zu<br />
handhabenden KSZ ist:<br />
Gleichung IV:<br />
mKSZ<br />
IKSZ<br />
⋅<br />
=<br />
Qg<br />
tS<br />
Besteht ein gesondert zu betrachtender Bereich, wie<br />
z. B. ein Bugstrahlruder, aus mehreren kathodischen<br />
Schutzzonen (Impeller, Halterung, Tunnel), so ist die<br />
erforderliche Gesamtmasse durch Addition zu berechnen.<br />
3. Anodenauswahl<br />
3.1 Anodenwerkstoffe<br />
Als Werkstoffe <strong>für</strong> galvanische Anoden müssen Aluminium-<br />
oder Zinklegierungen gemäß den Anforderungen<br />
der Tabelle 7.3 bzw. Tabelle 7.4 oder gemäß<br />
VG 81255, gleichwertigen Normen oder vom <strong>GL</strong> genehmigten<br />
Spezifikationen zur Anwendung kommen.<br />
Element <strong>GL</strong>-Zn1 <strong>GL</strong>-Zn2<br />
Al 0,<strong>10</strong> – 0,50 ≤ 0,<strong>10</strong><br />
Cd 0,025 – 0,07 ≤ 0,004<br />
Cu ≤ 0,005 ≤ 0,005<br />
Fe ≤ 0,005 ≤ 0,0014<br />
Pb ≤ 0,006 ≤ 0,006<br />
Zn ≥ 99,22 ≥ 99,88<br />
Potential<br />
(T = 20 °C)<br />
Q g<br />
(T = 20 °C)<br />
Wirkungsgrad<br />
(T = 20 °C)<br />
Tabelle 7.4<br />
– 1,03 V<br />
Ag/AgCl/See<br />
– 1,03 V<br />
Ag/AgCl/See<br />
780 Ah/kg 780 Ah/kg<br />
95 %<br />
Galvanische Anoden aus Aluminiumlegierungen<br />
<strong>für</strong> Anwendungen in<br />
Seewasser<br />
Element <strong>GL</strong>-Al1 <strong>GL</strong>-Al2 <strong>GL</strong>-Al3<br />
Si ≤ 0,<strong>10</strong> ≤ 0,<strong>10</strong> Si + Fe<br />
Fe ≤ 0,<strong>10</strong> ≤ 0,13 ≤ 0,<strong>10</strong><br />
Cu ≤ 0,005 ≤ 0,005 ≤ 0,02<br />
Mn –– –– 0,15 – 0,50<br />
Zn 2,0 – 6,0 4,0 – 6,0 2,0 – 5,0<br />
Ti –– –– 0,01 – 0,05<br />
In 0,01 – 0,03 –– 0,01 – 0,05<br />
Sn –– 0,05 – 0,15 ––<br />
Andere El. ≤ 0,<strong>10</strong> ≤ 0,<strong>10</strong> ≤ 0,15<br />
Al Rest Rest Rest<br />
Potential<br />
(T = 20 °C)<br />
Q g<br />
(T = 20 °C)<br />
Wirkungsgrad<br />
(T = 20 °C)<br />
– 1,05 V<br />
Ag/AgCl/See<br />
– 1,05 V<br />
Ag/AgCl/See<br />
– 1,05 V<br />
Ag/AgCl/See<br />
2000 Ah/kg 2000 Ah/kg 2700 Ah/kg<br />
95 %<br />
Andere Werkstoffzusammensetzungen, als in Tabelle<br />
7.3 oder Tabelle 7.4 spezifiziert, sind <strong>für</strong> galvanische<br />
Anoden nur dann zulässig, wenn deren Eignung <strong>und</strong><br />
Schutzwirkung durch entweder langjährigen, erfolg-
Kapitel 2<br />
Seite 7–4<br />
Abschnitt 7 B Kathodischer <strong>Korrosionsschutz</strong> <strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
reichen <strong>und</strong> dokumentierten Einsatz bzw. durch geeignete<br />
Prüfmethoden nachgewiesen werden kann.<br />
Anoden aus Magnesiumlegierungen sind in der<br />
Schiffs- <strong>und</strong> Meerestechnik nicht zulässig, weder <strong>für</strong><br />
Lade- oder Ballastwassertanks noch <strong>für</strong> den Schutz<br />
der Schiffsaußenhaut oder als temporärer Schutz. Eine<br />
Ausnahme bilden reine Süßwasseranwendungen.<br />
Bei Umgebungstemperaturen von mehr als 25 °C sind<br />
die verringerte Kapazität <strong>und</strong> Effektivität der galvanischen<br />
Anoden in der Auslegung <strong>und</strong> Anordnung zu<br />
berücksichtigen. Dies trifft insbesondere bei heißen<br />
Querschotten (wie z. B. Wänden zu Brennstofftanks)<br />
zu. Konventionelle galvanische Anoden aus Zink sind<br />
nur bis zu einer Umgebungstemperatur von 50 °C <strong>für</strong><br />
den Schutz von Stahl einzusetzen. Falls besondere<br />
Legierungen bei Temperaturen über 50 °C eingesetzt<br />
werden sollen, muss deren elektrochemische Charakteristik<br />
<strong>und</strong> Schutzwirkung gesondert nachgewiesen<br />
werden. Die Kapazität von Aluminiumanoden verringert<br />
sich ebenfalls. Bei erhöhten Temperaturen kann<br />
sie als Näherung im Temperaturbereich von T = 20 bis<br />
80 °C gemäß folgender Formel berechnet werden:<br />
Gleichung V: Q (t) = 2000 − 27 ⋅ ( T − 20°<br />
C) [ Ah kg]<br />
g<br />
Erfahrungen zeigen, dass es ebenfalls besondere Legierungen<br />
<strong>für</strong> Aluminiumanoden gibt, die bei erhöhten<br />
Temperaturen höhere Stromkapazitäten besitzen als<br />
die nach Gleichung V berechneten Werte. Der Hersteller<br />
muss dann diese Werte nachweisen <strong>und</strong> garantieren.<br />
3.2 Form <strong>und</strong> Halterung<br />
Form <strong>und</strong> Größe der Anoden müssen <strong>für</strong> den Einsatzzweck<br />
geeignet sein. Für die Schiffsaußenhaut sind<br />
flache Anoden zu spezifizieren, um Strömungswiderstände<br />
minimal zu halten. Vorgaben werden in<br />
VG 81257 gemacht.<br />
Dabei ist darauf zu achten, dass die gewählten Anoden<br />
nach Anzahl <strong>und</strong> Formen die erforderlichen Schutzströme<br />
<strong>und</strong> das berechnete Anodengewicht erbringen.<br />
In Abhängigkeit vom Werkstoff, an dem die Anoden<br />
angebracht werden, sind Halterungen aus Schiffbaustahl<br />
(S), nichtrostendem Stahl (NR), nichtmagnetisierbarem<br />
austenitischem Stahl (NM) oder Aluminium<br />
(Al) zu verwenden.<br />
S<br />
= <strong>GL</strong>-B oder hinsichtlich der Festigkeit <strong>und</strong><br />
Schweißeignung gleichwertige Stahlsorte<br />
NR = X6CrNiMoTi17-12-2 (1.4571) nach DIN EN<br />
<strong>10</strong>088-2 oder hinsichtlich der Festigkeit,<br />
Schweißeignung <strong>und</strong> Korrosionsbeständigkeit<br />
gleichwertige Stahlsorte<br />
NM = X2CrNiMoN18-14-3 (1.3952.9) nach WL<br />
1.3952-1 oder hinsichtlich der Festigkeit,<br />
Schweißeignung, Korrosionsbeständigkeit<br />
<strong>und</strong> Nichtmagnetisierbarkeit mindestens<br />
gleichwertige Stahlsorte<br />
Al<br />
= AlMg4,5Mn (3.3547) oder andere Sorte nach<br />
EN 573, die bei der Bestellung zu vereinbaren<br />
ist<br />
Die Halterung aus Schiffbaustahl, verzinkt mit einer<br />
Schichtdicke > 25 μm, muss frei von Rissen <strong>und</strong> Verunreinigungen<br />
sein. Bei Aluminiumanoden sind Zinkbeschichtungen<br />
nicht geeignet.<br />
Die Halterung aus nichtrostendem oder aus nichtmagnetisierbarem<br />
Stahl muss gebeizt sein.<br />
Die Halterung aus Aluminium muss frei von Verunreinigungen<br />
sein.<br />
4. Anordnung der Anoden<br />
4.1 Anoden-Befestigung<br />
Die Verbindung zwischen Anode <strong>und</strong> der zu schützenden<br />
Fläche muss metallenleitend sein. Deshalb<br />
sind die Anoden anzuschweißen.<br />
Bei geringen Außenhautdicken <strong>und</strong> bei empfindlichen<br />
Werkstoffen <strong>und</strong> bei Plattformen sind aufgesetzte<br />
Platten (Dopplungen) von ausreichender Dicke anzuschweißen,<br />
die allseitig etwa 20 mm gegenüber den<br />
Anschweißstellen der vorgesehenen Anode überstehen<br />
sollen.<br />
Sind in Sonderfällen - die mit dem Auftraggeber vereinbart<br />
werden müssen - Schraubverbindungen nicht<br />
zu vermeiden, muss eine metallenleitende Verbindung,<br />
z. B. durch Schweißpunkte, hergestellt werden.<br />
4.2 Schattenwirkung <strong>und</strong> Öffnungen<br />
Die Anoden sind so anzuordnen, dass Schattenwirkung<br />
weitgehend vermieden wird.<br />
Öffnungen in der Außenhaut, wie z. B. <strong>für</strong> Seekästen,<br />
Seitenstrahlpropeller <strong>und</strong> dergleichen, sind zusätzlich<br />
zu schützen. Es ist zu berücksichtigen, dass Öffnungen<br />
nur bis zu einer Tiefe des ein- bis zweifachen Öffnungsdurchmessers<br />
durch außen angebrachte Anoden<br />
geschützt werden.<br />
4.3 Anodenfreie Bereiche<br />
Um die Zuströmung zum Propeller nicht zu stören,<br />
soll ein vom Propellerdurchmesser abhängiger Bereich<br />
nach Abb. 7.1 von Anoden freigehalten werden.<br />
Die angegebenen Maße sind Anhaltswerte, die von der<br />
Form des Schiffsrumpfes <strong>und</strong> der Geschwindigkeit<br />
abhängen.<br />
Bereiche, in denen die Strömungsverhältnisse unbeeinflusst<br />
bleiben müssen, z. B. die Umgebung von<br />
Sonardomen oder die Nähe von Öffnungen <strong>für</strong> Staudruckmessanlagen,<br />
sind nach den jeweiligen Herstellerangaben<br />
ebenfalls anodenfrei zu halten.<br />
Im Bugstrahlrudertunnel sollten die Anoden nach<br />
Absprache mit dem Hersteller der Anlage angebracht<br />
werden.
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Abschnitt 7 B Kathodischer <strong>Korrosionsschutz</strong> Kapitel 2<br />
Seite 7–5<br />
D<br />
In diesem Bereich sollten keine<br />
Anoden angebracht werden<br />
» D<br />
2,5 bis 3 D<br />
0,4 D<br />
1,1 D<br />
Abb. 7.1 Anodenfreie Zone im Bereich des Propellers<br />
(Beispiel) nach VG 81256-2<br />
4.4 Vollschutz<br />
Die nach B. erforderlichen Anoden dienen dem Gesamtschutz<br />
des Schiffes <strong>und</strong> sind an der gesamten<br />
Unterwasserfläche des Schiffes zu verteilen. Dabei<br />
sind <strong>für</strong> den Heckbereich bei Einpropellerschiffen<br />
etwa 25 % vom Gesamt-Anodengewicht <strong>und</strong> bei<br />
Mehrpropellerschiffen etwa 30 % vom Gesamt-<br />
Anodengewicht zu verwenden; <strong>für</strong> die Anordnung<br />
siehe 4.6.<br />
Das restliche Anodengewicht ist auf das Mittel- <strong>und</strong><br />
das Vorschiff zu verteilen.<br />
Die Anoden sind im Bereich der Kimm so anzuordnen,<br />
dass sie beim Anlegen des Schiffes nicht beschädigt<br />
werden können. Sind Schlingerkiele vorhanden,<br />
sind die Anoden abwechselnd auf deren Ober- <strong>und</strong><br />
Unterseite anzuordnen; reicht die Schlingerkielhöhe<br />
hier<strong>für</strong> nicht aus, werden die Anoden in Schlingerkielnähe<br />
am Schiffsrumpf abwechselnd ober- <strong>und</strong><br />
unterhalb angebracht.<br />
Die bugnahen Anoden sind in Richtung des Strömungsverlaufes<br />
anzustellen <strong>und</strong> so anzuordnen, dass<br />
sie nicht durch die Ankerkette beschädigt werden<br />
können.<br />
4.5 Teilschutz (Heckschutz)<br />
Bei Schiffen, bei denen ausschließlich das Hinterschiff<br />
geschützt wird, sind im Rahmen des Vollschutzes<br />
nach 4.4 etwa 25 % bzw. etwa 30 % des Gesamt-<br />
Anodengewichtes aufzuwenden. Bei diesem Teilschutz<br />
des Schiffes sind mindestens 2 Anoden gleicher<br />
Form oder <strong>10</strong> % des eigentlichen Heckschutzes zusätzlich<br />
anzubringen. Diese Zusatzanoden sind 3 - 8 m<br />
vor der vordersten Anode des eigentlichen Heckschutzes<br />
zu positionieren. Zur Erlangung bzw. Aufrechterhaltung<br />
des Klassenzusatzes IW ist in jedem Fall ein<br />
Schutz des gesamten Unterwasserschiffes zu gewährleisten.<br />
4.6 Anordnung im Heckbereich<br />
Bei der Festlegung der Anodenanordnung im Heckbereich<br />
sind die örtlichen Strömungsverhältnisse <strong>und</strong> die<br />
nachstehenden Einzelpunkte zu beachten:<br />
– Über dem Propellerbrunnen <strong>und</strong> an der Stevensohle<br />
kurz vor dem Propellerbrunnen ist beiderseits<br />
mindestens je eine Anode anzubringen.<br />
– Im Bereich des Stevenrohraustritts sind die<br />
erforderlichen Anoden (mindestens eine auf jeder<br />
Seite) anzuordnen <strong>und</strong> dabei ist der anodenfreie<br />
Bereich nach 4.3 <strong>und</strong> Abb. 7.1 besonders<br />
zu beachten.<br />
– Zum Schutz der Wellenböcke sind in der Nähe<br />
ihrer Befestigung beiderseits am Schiffsrumpf<br />
Anoden anzubringen; Größe <strong>und</strong> Werkstoff der<br />
Wellenböcke beeinflussen die Anodenanzahl.<br />
– Im Regelfall sollen Propeller <strong>und</strong> Wellen in den<br />
kathodischen <strong>Korrosionsschutz</strong> der Außenhaut<br />
einbezogen werden. Diese Teile sind über<br />
Schleifringe auf den Propellerwellen <strong>und</strong> Bürsten<br />
leitend mit dem Schiffsrumpf zu verbinden.<br />
Zur Erzielung einer niederohmigen Verbindung<br />
hat der geteilte Bronze- oder Kupferring noch<br />
eine eingewalzte Silberlage, auf der die Bürsten<br />
aus Metallgrafit laufen. Die Übergangsspannungen<br />
sollten unter 40 mV liegen. Zur Kontrolle<br />
ist ein Messinstrument über eine separate Kohlebürste<br />
fest zu installieren.<br />
– Es ist möglich, Propeller <strong>und</strong> Welle allein durch<br />
einen auf die Propellernabe oder die Welle aufgesetzten<br />
Zinkring kathodisch zu schützen.<br />
– Ruder schnellfahrender Schiffe (Fahrgeschwindigkeiten<br />
größer 30 Knoten) sollen im Regelfall<br />
nur durch dem Ruderprofil angepasste Anoden,<br />
z. B. Form RA nach VG 81257, geschützt werden.<br />
Ist dies nicht möglich, ist das Ruder durch<br />
Kabel- oder Kupferbandverbindungen zum<br />
Schiffsrumpf in den Gesamtschutz einzubeziehen.<br />
– Ruderhacken sind beidseitig mit je einer Anode<br />
zu besetzen. Die Breite der Anode soll kleiner<br />
sein als die Höhe der Ruderhacke.<br />
4.7 Besonderheiten<br />
4.7.1 Metallschiffe mit Besonderheiten<br />
Für Schiffe mit Sonderantrieben (z. B. Voith-<br />
Schneider-Antrieb) <strong>und</strong> <strong>für</strong> Schiffe mit besonderen<br />
Ruderformen (z. B. Kort-Düsen oder Ruderpropeller)<br />
sind Maßnahmen erforderlich, die mit dem jeweiligen<br />
Hersteller <strong>und</strong> dem <strong>GL</strong> abzustimmen sind.<br />
Für Sonderschiffsformen (z. B. Tragflächenboote,<br />
Schiffe mit Strahlantrieben, Doppelrumpfschiffe) sind<br />
bei der Auslegung des Außenschutzes die Konstruktion<br />
<strong>und</strong> die Strömungsgeschwindigkeit zu beachten.<br />
4.7.2 Schiffe mit nichtmetallischem Rumpf<br />
Beim Schutz der metallischen Anhänge müssen Anoden,<br />
die auf dem Rumpf angebracht werden, entweder<br />
über Schweißlaschen oder durch Kabel mit den zu<br />
schützenden Teilen leitend verb<strong>und</strong>en werden, wobei
Kapitel 2<br />
Seite 7–6<br />
Abschnitt 7 C Kathodischer <strong>Korrosionsschutz</strong> <strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
in jedem Fall auf metallenleitende Verbindung zu<br />
achten ist.<br />
Ist kein zentrales kathodisches Schutzsystem vorhanden,<br />
sind Ruder durch Anoden, Propeller <strong>und</strong> Wellen<br />
durch auf Propellernaben oder Wellen aufgesetzte<br />
Zinkringe kathodisch zu schützen.<br />
C. Innenschutz durch galvanische Anoden<br />
1. Anwendungsbereich<br />
Dieser Abschnitt gilt <strong>für</strong> den kathodischen <strong>Korrosionsschutz</strong><br />
der Innenbereiche von Schiffen <strong>und</strong><br />
schwimmendem Gerät durch galvanische Anoden.<br />
Die Spezifikation gilt nur <strong>für</strong> Flächen, die hinreichend<br />
lange - mindestens 50 % der Betriebszeit - <strong>und</strong> mit<br />
einer Elektrolytlösung genügender Leitfähigkeit<br />
- mindestens Brackwasser - beaufschlagt werden. Im<br />
Süß- <strong>und</strong> Flusswasser wirken die Anoden eingeschränkt.<br />
2. Berechnungsgr<strong>und</strong>lagen<br />
2.1 Schutzstrombedarf<br />
2.1.1 Schutzstromdichte<br />
Anhaltswerte <strong>für</strong> die erforderlichen Schutzstromdichten<br />
sind Tabelle 7.2 zu entnehmen.<br />
2.1.2 Schutzdauer<br />
Die Schutzdauer soll mit 5 Jahren (43 800 h) oder in<br />
Abstimmung mit dem Auftraggeber angesetzt werden.<br />
2.1.3 Belastungsfaktor<br />
Die Größe des Belastungsfaktors (f B ) ist abhängig von<br />
dem Zeitraum, in dem die Flächen mit der Elektrolytlösung<br />
bedeckt sind.<br />
Bei ständiger Belastung (gefüllten Tanks/Zellen) ist<br />
der Faktor mit 1 anzusetzen.<br />
2.1.4 Zu schützende Gesamtfläche<br />
Es wird die von der Elektrolytlösung maximal bedeckte<br />
Fläche der Berechnung zugr<strong>und</strong>e gelegt.<br />
2.2 Anodengewicht<br />
Das erforderliche Anodengewicht je KSZ ergibt sich<br />
nach<br />
Gleichung <strong>VI</strong>:<br />
f B<br />
mKSZ<br />
= Belastungsfaktor<br />
IKSZ ⋅ tS ⋅ fB<br />
=<br />
Qg<br />
3. Anodenauswahl<br />
Hinsichtlich der Anodenwerkstoffe sind die Hinweise<br />
unter B.3. zu beachten.<br />
4. Anordnung der Anoden<br />
4.1 Allgemeines<br />
Die Anoden sind so anzuordnen, dass Schattenwirkung<br />
auch in konstruktiv komplizierten Bereichen<br />
weitestgehend vermieden wird.<br />
Die Anoden sind aufgr<strong>und</strong> des unbestimmten Füllungsgrades<br />
vorwiegend in unteren am meisten benetzten<br />
Bereichen anzuordnen.<br />
Es ist zu beachten, dass mehrere kleine Anoden eine<br />
bessere Stromverteilung ergeben als eine große Anode<br />
gleichen Gesamtgewichtes.<br />
Über die in B. angegebenen Hinweise hinaus ist <strong>für</strong><br />
die Innenräume zu beachten, dass es aus nachstehend<br />
aufgeführten Gründen erforderlich sein kann, die<br />
Anzahl der Anoden zu erhöhen:<br />
– Bei niedrigen Wasserständen wird der Wirkungsbereich<br />
der Anoden eingeschränkt.<br />
– Durch Einbauten kann Schattenwirkung entstehen.<br />
– Die Auswirkung edlerer Werkstoffe (Elementbildung)<br />
muss örtlich kompensiert werden.<br />
In Extremfällen kann es sogar erforderlich sein, Anoden<br />
über das nach 2.2 errechnete Gesamtanodengewicht<br />
hinaus anzubringen, um die erforderliche Anzahl<br />
von Anoden zu erreichen, die <strong>für</strong> eine gleichmäßige<br />
Verteilung des Schutzstromes benötigt wird.<br />
4.2 Anoden-Befestigung<br />
Die Verbindung zwischen Anode <strong>und</strong> der zu schützenden<br />
Fläche muss metallenleitend sein. Deshalb<br />
sind die Anoden anzuschweißen.<br />
Bei geringen Materialdicken <strong>und</strong> bei empfindlichen<br />
Werkstoffen <strong>und</strong> bei Plattformen sind aufgesetzte<br />
Platten (Dopplungen) von ausreichender Dicke anzuschweißen,<br />
die allseitig etwa 20 mm gegenüber den<br />
Anschweißstellen der vorgesehenen Anode überstehen<br />
sollen.<br />
Sind in Sonderfällen - die mit dem Auftraggeber vereinbart<br />
werden müssen - Schraubverbindungen nicht<br />
zu vermeiden, muss eine metallenleitende Verbindung,<br />
z. B. durch Schweißpunkte, hergestellt werden.<br />
4.3 Aluminium-Anoden<br />
Aluminium-Anoden dürfen nur so angebracht werden,<br />
dass sie beim Herunterfallen eine Fallenergie von<br />
275 J nicht überschreiten, d. h. zum Beispiel, dass eine<br />
Aluminiumanode mit einem Gewicht von <strong>10</strong> kg nicht<br />
höher als 2,75 m über den Boden angebracht werden<br />
darf.<br />
Diese Einschränkung gilt nicht <strong>für</strong> Ballastwassertanks.
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Abschnitt 7 D Kathodischer <strong>Korrosionsschutz</strong> Kapitel 2<br />
Seite 7–7<br />
D. Außenschutz durch Fremdstrom<br />
1. Anwendungsbereich<br />
Dieser Abschnitt gilt <strong>für</strong> den kathodischen <strong>Korrosionsschutz</strong><br />
der Unterwasserflächen von Schiffen <strong>und</strong><br />
schwimmendem Gerät durch Fremdstrom in See- <strong>und</strong><br />
Brackwasser.<br />
2. Berechnungsgr<strong>und</strong>lagen<br />
Es gelten die gleichen Berechnungsgr<strong>und</strong>lagen wie in<br />
B.2.<br />
Öffnungen in der Außenhaut, wie z. B. Seekästen,<br />
Ausgüsse, Stabilisatorkästen, Strahlruder, Scoops,<br />
nicht leitend verb<strong>und</strong>ene Teile, Voith-Schneider-<br />
Propeller, Wellendurchführungen <strong>und</strong> andere kathodische<br />
Schutzzonen, die außerhalb des Wirkungsbereichs<br />
liegen, sind zusätzlich durch galvanische Anoden<br />
zu schützen.<br />
3. Anordnung von Anoden <strong>und</strong> Steuerelektroden<br />
Die Auslegung der kathodischen Fremdstromanlage<br />
erfolgt schiffs- oder strukturspezifisch. Folgende Entwurfskriterien<br />
sind generell zu beachten:<br />
– Die Fremdstromanlage ist symmetrisch auszulegen,<br />
d. h. an Back- <strong>und</strong> Steuerbord ist die gleiche<br />
Anzahl Fremdstromanoden <strong>und</strong> Steuerelektroden<br />
an gleicher Stelle anzuordnen. Bei asymmetrischer<br />
Anordnung muss mit Schäden am<br />
Schiff gerechnet werden.<br />
– Es ist mindestens je eine Anode an Steuer- <strong>und</strong><br />
Backbord im Heckbereich des Schiffes - vorzugsweise<br />
im Bereich des Maschinenraumes -<br />
anzuordnen.<br />
– An beiden Seiten ist mindestens je eine<br />
Steuerelektrode anzuordnen, die sich zwischen<br />
Anode <strong>und</strong> Propeller befindet <strong>und</strong><br />
einen möglichst großen Abstand zur zugehörigen<br />
Anode aufweist (Mindestabstand<br />
ca. <strong>10</strong> % der Schiffslänge).<br />
– Bei Schiffen mit einer Länge (Lpp) über<br />
175 m ist eine zweite Fremdstromanlage<br />
im Bugbereich zu installieren.<br />
– Bei zwei Fremdstromanlagen ist die Anlage<br />
<strong>für</strong> den Bugbereich so anzuordnen, dass<br />
sich die Steuerelektrode zwischen Anode<br />
<strong>und</strong> Bug befindet.<br />
– Die konstruktive Einbindung (Kofferdamm) der<br />
Anoden in die Außenhaut muss fachgerecht<br />
sein. Bei Schiffen mit <strong>GL</strong>-Klasse ist dies Gegenstand<br />
der Zeichnungsprüfung.<br />
– Die Anoden weisen eine relativ hohe Stromabgabe<br />
auf, die ohne geeignete Maßnahmen zur<br />
Beschädigung der Beschichtung führen würde.<br />
Daher muss um die Anoden ein Schutzschild<br />
entsprechender Schichtdicke <strong>und</strong> Größe aufgebaut<br />
werden, sodass eine gute Stromverteilung<br />
gewährleistet ist.<br />
– Im Abstand von mindestens 0,8 m vom<br />
Anodenrand ist eine GFK-Beschichtung,<br />
eine Spachtelmasse oder eine gleichwertige<br />
Beschichtung mit einer Trockenschichtdicken<br />
von mindestens 3 mm an der Anode<br />
<strong>und</strong> 2 mm am Außenrand dieses Bereiches<br />
aufzubringen. Für den restlichen Bereich<br />
des Schutzschildes kann eine Beschichtung<br />
mit einer Trockenschichtdicken (ohne Antifouling)<br />
von min. 500 μm verwendet<br />
werden.<br />
– Die Schutzschilde aus GFK-Beschichtungen,<br />
Spachtelmassen <strong>und</strong> / oder Beschichtungssystemen<br />
müssen gegen die in<br />
den Spannungstrichtern auftretenden Belastungen<br />
beständig sein (z. B. elementares<br />
Chlor), dürfen nicht verspröden, müssen<br />
eine ausreichende Duktilität aufweisen <strong>und</strong><br />
dürfen sich auch bei längeren Dockliegezeiten<br />
nicht verändern.<br />
– Für die Schutzschilde ist eine Lebensdauer<br />
von <strong>10</strong> Jahren anzustreben.<br />
– Das Ruder ist mit entsprechender Kabelverbindung<br />
<strong>und</strong> der Propeller ist über einen Wellenschleifring<br />
in den kathodischen Schutz einzubeziehen.<br />
(Siehe auch 4.6.)<br />
– Die Kapazität des Gleichrichters ist so auszulegen,<br />
dass der geforderte Schutzstrombedarf in<br />
jedem Fall gewährleistet wird <strong>und</strong> mindestens<br />
eine 1,5-fache Kapazitätsreserve <strong>für</strong> zu erwartende<br />
Beschichtungsschäden vorhanden ist.<br />
In Abb. 7.2, Abb. 7.3 <strong>und</strong> Abb. 7.4 ist der Fremdstromschutz<br />
<strong>für</strong> ein Schiff schematisch dargestellt.
Kapitel 2<br />
Seite 7–8<br />
Abschnitt 7 D Kathodischer <strong>Korrosionsschutz</strong> <strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Heckanlage<br />
Buganlage<br />
A<br />
A<br />
A<br />
Schutzstrom-Gleichrichter mit Potentialsteuerung<br />
Fremdstromanode (Metallmischoxid (MMO) oder Titan)<br />
Zink-Meßelektrode<br />
Propeller-Anschluß über Wellenschleifring<br />
Ruder-Anschluß über Kabel<br />
Abb. 7.2<br />
Schematische Anordnung einer Fremdstromanlage<br />
Dielektrischer Schutzschild<br />
MMO / Ti-Anode<br />
Ruderanschluß<br />
Wellenschleifring<br />
Zn-Meßelektrode<br />
Abb. 7.3<br />
Schematische Anordnung einer Fremdstromanlage (Heckbereich)
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Abschnitt 7 F Kathodischer <strong>Korrosionsschutz</strong> Kapitel 2<br />
Seite 7–9<br />
Zn-Meßelektrode<br />
Gemessenes<br />
Potenzial<br />
Eingestelltes<br />
Schutzpotential<br />
4.7 Jede Sammelstörungsmeldung ist <strong>für</strong> Meldezwecke<br />
über einen potentialfreien Kontakt (Wechsler)<br />
auf die Klemmleiste des Stromversorgungsgerätes zu<br />
führen.<br />
Gleichrichter<br />
Strom-<br />
Anode<br />
Steuerung<br />
DC-Eingang<br />
Alarm<br />
4.8 Die Regelgenauigkeit der eingestellten Steuerelektrodenspannung<br />
(Sollwert) soll bei Automatikbetrieb<br />
innerhalb ± <strong>10</strong> mV liegen.<br />
4.9 Die Messgeräte sind so anzuordnen, dass ein<br />
problemloses regelmäßiges Ablesen der Messwerte<br />
möglich ist.<br />
Ti-Anode<br />
Dielektronisches<br />
Schutzschild<br />
Kathode<br />
Meerwasser<br />
(Elektrolyt)<br />
4.<strong>10</strong> In regelmäßigen Abständen sind die Potentialwerte,<br />
die Spannungsdifferenz am Wellenschleifring<br />
<strong>und</strong> gegebenenfalls der Anodenstrom <strong>und</strong> die Anodenspannung<br />
zu registrieren.<br />
Abb. 7.4 Schematische Schaltung einer Fremdstromschutzanlage<br />
4. Überwachung <strong>und</strong> Steuerung<br />
4.1 Fremdstromschutzanlagen sind mit potentialregelnden<br />
Stromversorgungsgeräten auszurüsten, die<br />
eine träge Regelcharakteristik aufweisen dürfen. Die<br />
Steuerelektroden müssen einzeln abgefragt werden<br />
können, so dass der Schutzstrom <strong>für</strong> Back- <strong>und</strong> Steuerbordseite<br />
differenziert angepasst werden kann.<br />
4.2 Eine Umschaltmöglichkeit von Automatikauf<br />
Handbetrieb ist vorzusehen.<br />
4.3 Folgende Anzeigen müssen mindestens vorhanden<br />
sein:<br />
– Leuchtmelder "Ein"<br />
– Leuchtmelder "Handbetrieb"<br />
– Sammelleuchtmelder "Störung"<br />
E. Wartung des kathodischen Schutzsystems<br />
Bei Dockung sind die galvanischen Anoden auf Abtrag<br />
<strong>und</strong> Beschädigung <strong>und</strong> auf evtl. Passivierung<br />
bzw. auf gleichmäßigen Abtrag zu kontrollieren. Ebenfalls<br />
sind die Halterungen der galvanischen Anoden<br />
auf elektrischen Kontakt zu kontrollieren.<br />
Bei Fremdstromanlagen muss der Zustand der Referenzelektroden,<br />
der Fremdstromanoden <strong>und</strong> das anodische<br />
Schutzschild auf Schäden überprüft werden.<br />
Bei Strahl- <strong>und</strong> Hochdruckwascharbeiten an der Außenhaut<br />
sind die Referenzelektroden, die Fremdstromanoden<br />
<strong>und</strong> die anodischen Schutzschilde vor Beschädigungen<br />
zu schützen.<br />
Die Spannungsdifferenz zwischen Schleifring der<br />
Propellerwelle <strong>und</strong> den Bürsten darf höchstens 40 mV<br />
betragen, um Schäden in der Propellerlagerung <strong>und</strong> an<br />
der Propellerwelle zu vermeiden. Hinweise der Hersteller<br />
sind zu beachten<br />
– Leuchtmelder "Anodenausfall bzw. Anodengruppenausfall"<br />
– Messgeräte <strong>für</strong> "Anodenstrom", "Anodenspannung"<br />
<strong>und</strong> "Potential" (Eingangswiderstand der<br />
Messschaltung ≥ 1 MΩ)<br />
4.4 Der Sollwertgeber <strong>für</strong> das Einstellen des<br />
erforderlichen Potentials ist mit einer Feststellvorrichtung<br />
zu versehen.<br />
4.5 Eine automatische Anodenstrom- <strong>und</strong> Anodenspannungsbegrenzung<br />
ist vorzusehen.<br />
4.6 Bei Drahtbruch oder Kurzschluss an den<br />
Steuerelektroden muss im Automatikbetrieb der<br />
Schutzstrom automatisch abgeschaltet bzw. auf Null<br />
geregelt werden.<br />
F. Dokumentation des kathodischen Schutzsystems<br />
Das installierte kathodische <strong>Korrosionsschutz</strong>system<br />
ist durch eine Dokumentation zu belegen <strong>und</strong> kann<br />
dem <strong>GL</strong> zur Prüfung vorgelegt werden. Bei Schiffen<br />
mit Klasse des <strong>GL</strong>, die den Klassenzusatz IW tragen<br />
sollen, ist die Vorlage der nachfolgend genannten<br />
Unterlagen vorgeschrieben, siehe <strong>GL</strong>-Vorschriften <strong>für</strong><br />
Schiffskörper (I-1-1), Abschnitt 35. Die Dokumentation<br />
muss, soweit zutreffend, folgende Punkte umfassen:<br />
– Auslegungsdaten der Anlage (gewählte Schutzstromdichten<br />
<strong>und</strong> Potentialbereiche <strong>für</strong> die spezifischen<br />
Bereiche des Schiffes <strong>für</strong> jede KSZ)
Kapitel 2<br />
Seite 7–<strong>10</strong><br />
Abschnitt 7 F Kathodischer <strong>Korrosionsschutz</strong> <strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
– Anordnung der galvanischen Anoden am Schiff<br />
– Spezifikation der galvanischen Anoden, d. h.<br />
Typ oder chemische Zusammensetzung, Masse,<br />
Kapazität, Hersteller, Abnahmezeugnis<br />
– Typ <strong>und</strong> Anordnung der Referenzelektroden <strong>und</strong><br />
der Fremdstromanoden sowie der Ruder- <strong>und</strong><br />
Propellerverbindungen<br />
– Typ <strong>und</strong> Auslegungsdaten des Gleichrichters<br />
– Spezifikation des anodischen Schutzschildes<br />
– Spezifikation der Steuer- <strong>und</strong> Regeleinheit<br />
– Design der Kofferdämme
<strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
Abschnitt 8 A Normenverzeichnis Kapitel 2<br />
Seite 8–1<br />
Abschnitt 8<br />
Normenverzeichnis<br />
A. Normative Verweise<br />
ISO 1461 Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte<br />
Zinküberzüge (Stückverzinken)<br />
- Anforderungen <strong>und</strong> Prüfungen<br />
ISO 8501 Vorbereitung von Stahloberflächen vor<br />
dem Auftragen von Beschichtungsstoffen<br />
- Visuelle Beurteilung der Oberflächenreinheit<br />
ISO 11124 Vorbereitung von Stahloberflächen vor<br />
dem Auftragen von Beschichtungsstoffen<br />
- Anforderungen an metallische<br />
Strahlmittel<br />
ISO 11126 Vorbereitung von Stahloberflächen vor<br />
dem Auftragen von Beschichtungsstoffen<br />
- Anforderungen an nichtmetallische<br />
Strahlmittel<br />
ISO 12944 Beschichtungsstoffe - <strong>Korrosionsschutz</strong><br />
von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme<br />
ISO 14918 Thermisches Spritzen - Prüfung von<br />
thermischen Spritzern<br />
ISO 14919 Thermisches Spritzen - Drähte, Stäbe<br />
<strong>und</strong> Schnüre zum Flammspritzen <strong>und</strong><br />
Lichtbogenspritzen<br />
EN 1395 Thermisches Spritzen - Abnahmeprüfungen<br />
<strong>für</strong> Anlagen zum thermischen<br />
Spritzen<br />
EN 4618<br />
Beschichtungsstoffe - Begriffe<br />
EN 12473 Allgemeine Gr<strong>und</strong>sätze des kathodischen<br />
<strong>Korrosionsschutz</strong>es in Meerwasser<br />
EN 12474 Kathodischer <strong>Korrosionsschutz</strong> <strong>für</strong> unterseeische<br />
Rohrleitungen<br />
EN 12495 Kathodischer <strong>Korrosionsschutz</strong> von ortsfesten<br />
Offshore-Anlagen aus Stahl<br />
EN 13173 Kathodischer <strong>Korrosionsschutz</strong> <strong>für</strong><br />
schwimmende Offshore-Anlagen aus<br />
Stahl<br />
EN 13174 Kathodischer <strong>Korrosionsschutz</strong> <strong>für</strong> Hafenbauten<br />
EN 13507 Thermisches Spritzen - Vorbehandlung<br />
von Oberflächen metallischer Werkstücke<br />
<strong>und</strong> Bauteile <strong>für</strong> das thermische<br />
Spritzen<br />
EN 13509 Messverfahren <strong>für</strong> den kathodischen<br />
<strong>Korrosionsschutz</strong><br />
EN 14879<br />
EN 22063<br />
VG 81255<br />
VG 81256<br />
VG 81258<br />
VG 81259<br />
DIN 50900<br />
Beschichtungen <strong>und</strong> Auskleidungen aus<br />
organischen Werkstoffen zum Schutz<br />
von industriellen Anlagen gegen Korrosion<br />
durch aggressive Medien<br />
Metallische <strong>und</strong> andere anorganische<br />
Schichten - Thermisches Spritzen -<br />
Zink, Aluminium <strong>und</strong> ihre Legierungen<br />
KKS, Werkstoffe <strong>für</strong> galvanische Anoden<br />
KKS von Schiffen, Außenschutz durch<br />
galvanische Anoden<br />
KKS von Schiffen, Innenschutz durch<br />
galvanische Anoden<br />
KKS von Schiffen, Außenschutz durch<br />
Fremdstrom<br />
Korrosion der Metalle - Begriffe<br />
DIN 50927 Planung <strong>und</strong> Anwendung des elektrochemischen<br />
<strong>Korrosionsschutz</strong>es... (Innenschutz)<br />
DIN 50929 Korrosionswahrscheinlichkeit metallischer<br />
Werkstoffe bei äußerer Korrosionsbelastung<br />
DIN 50930 Korrosion metallischer Werkstoffe im<br />
Innern von Rohrleitungen, Behältern...<br />
DIN 81249 Korrosion von Metallen in Seewasser<br />
<strong>und</strong> Seeatmosphäre<br />
NORSOK Standard M-CR-503 – Cathodic protection<br />
NORSOK Standard M-501<br />
– Surface preparation<br />
and protective coatings<br />
IACS – Shipbuilding and Repair Quality Standard<br />
SEW 390<br />
SEW 395<br />
Nichtmagnetisierbare Stähle<br />
Nichtmagnetisierbarer Stahlguss
Kapitel 2<br />
Seite 8–2<br />
Abschnitt 8 C Normenverzeichnis <strong>VI</strong> - Teil <strong>10</strong><br />
<strong>GL</strong> 20<strong>10</strong><br />
B. <strong>Richtlinien</strong> der Schiffbautechnischen Gesellschaft<br />
e.V.<br />
STG 2215 <strong>Korrosionsschutz</strong> <strong>für</strong> Schiffe <strong>und</strong> Seebauwerke,<br />
Teil 1 "... Neubau"<br />
STG 2216<br />
STG 2220<br />
STG-Datenblatt <strong>für</strong> Beschichtungsstoffe<br />
Prüfung <strong>und</strong> Beurteilung der Verträglichkeit<br />
von Unterwasserbeschichtungen ...<br />
(KKS)<br />
STG 2221 <strong>Korrosionsschutz</strong> <strong>für</strong> Schiffe <strong>und</strong> Seebauwerke,<br />
Teil 3 "Instandhaltung..."<br />
STG 2222<br />
Reinheitsgrade <strong>für</strong> Druckwasserstrahlen<br />
C. DVS Merkblätter<br />
DVS 2301<br />
DVS 2304<br />
Richtlinie <strong>für</strong> das thermische Spritzen von<br />
metallischen <strong>und</strong> nichtmetallischen Werkstoffen<br />
Gütesicherung beim thermischen Spritzen