Korrosionsschutz durch Feuerverzinken (Stückverzinken ... · Oberflächen müssen in...

Institut Feuerverzinken GmbHRegionalbüro Nordost

Korrosionsschutz durch Feuerverzinken (Stückverzinken) nach DIN EN ISO 1461.

DASt Richtlinie-022, Korrosionsschutzplanung nach EN 1090-2

Regionalbüro NordostGraf-Recke-Straße 8240239 DüsseldorfTel.: 0211 – 6907650Mobil: 0172-8990700www.feuerverzinken.com

Dipl.-Ing. (FH), SFMGunnar PöppeTÜV Nord, Schweißerfrühstück Bremen, 18.11.2016

•Firmenneutrale Anwendungsberatung

•Vortragsveranstaltungen und Seminare(Hochschulen, Technikerschulen, Meisterlehrgänge)

Aufgaben und Tätigkeitsschwerpunkte des Instituts Feuerverzinken GmbH

•Betreuung der Feuerverzinkereien

•Schulung von Mitarbeitern

•Mitwirkung in Gremien und Normenausschüssen

•Forschungsprojekte über den GAV

•Stellungnahmen

� DIN EN ISO 1461: 2009-10 „Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken) - Anforderungen und Prüfungen“

� DIN EN ISO 14713 (Teil 1 und 2): 2010-05 „Zinküberzüge – Leitfäden und Empfehlungen zum Schutz von Eisen- und Stahlkonstruktionen vor Korrosion“

Normen und Regelwerke – Stückverzinken

� DASt-Richtlinie 022: 2009-08 „Feuerverzinken von tragenden Stahlbauteilen“

� DIN EN ISO 10684: 2011-09 „Verbindungselemente - Feuerverzinkung“

Diskontinuierliches Schutzverfahren, bei dem die zuvor gefertigten Teile in schmelzflüssiges Zink getaucht werden

(Stückverzinken nach DIN EN ISO 1461; Rohrverzinken nach DIN EN 10240).Schichtdicke: ca. 50 – 300 µm

Feuerverzinken “Stückverzinken“ Diskontinuierliches Feuerverzinkungsverfahren

Schliffbild

Schichtaufbau beim Stückverzinken

η-Phase (Eta), Zn ~ 100 %

ζ-Phase (Zeta), Zn ~ 94 %, Fe ~ 6 %

δ-Phase (Delta),

δ-Phase (Delta), Zn ~ 90 %, Fe ~10 %

Γ -Phase (Gamma), Zn ~ 75 %, Fe ~25 %

Substrat

Fe + Zn

FeSchliffbild Silbrigglänzende Oberfläche

Fe + Zn

Fe Mattgraue Oberfläche

Schliffbild

Die Optik des Zinküberzuges und die Zinkschichtdicke wird durch die chemische Zusammensetzung des Stahls beeinflusst.

Silbrigglänzende Oberfläche

Die Optik des Zinküberzuges und die Zinkschichtdicke wird durch die chemische Zusammensetzung des Stahls beeinflusst.

Feuerverzinken Stahlzusammensetzung beeinflusst das Ergebnis

Die Elemente Silicium (Si) und Phosphor (P) im Stahlwerkstoff beeinflussen die Zinkschichtdicke und das Aussehen des Zinküberzuges !

Stahlzusammensetzung beeinflusst das Ergebnis DIN EN ISO 14713 – 2, Tabelle 3

Die Stahlauswahl zum Feuerverzinken muß zwischen Besteller(Fertigungsbetrieb) und Stahlhersteller (Händler) nach EN 10025vereinbart werden! Bestelloption:“Feuerverzinken“

DASt – Richtlinie 022

Spannungen:

Eigenspannungen,

Dehnungsbehind.

(Konstruktion,

Werkstoff Stahl:

Empfindlichkeit

gegen flüssig-

metallinduzierte

Zusammenhänge bei der flüssigmetallinduzierten Rissbildung

Riss Fertigung,

Verzinkung)

Flüssig-

metallinduzierte Spannungs-

risskorrosion auslösendes

Flüssigmetall

metallinduzierte

Spannungs-

risskorrosion

� Zusammenspiel von

mehreren Parametern

� DAST-Richtlinie 022 - Neues Regelwerk für tragende Stahlkonstruktionen zusätzlich zur

bereits existierenden Norm zum Stückverzinken DIN EN ISO 1461 und DIN EN ISO 14713

� Die Richtlinie ist ausgehend von Schadensfällen („Rissbildung“) und anschließenden

Untersuchungen entstanden.

� Bearbeitung im Deutschen Ausschuss für Stahlbau (DAST).

DASt - Richtlinie 022

� Bearbeitung im Deutschen Ausschuss für Stahlbau (DAST).

� Veröffentlichung August 2009.

� Seit Dezember 2009 Aufnahme der DAST-Richtlinie

in die Bauregelliste A, Teil 1, 4.9.15

� Verbindlich anzuwenden

� Kommentar zur Richtlinie ist erhältlich

� Umfangreiche Infos unter: www.dast022.de

� gilt für das Feuerverzinken von tragenden vorgefertigten Stahlbauteilen, die entsprechend der DIN EN 1993 und DIN EN 1090 bemessen und gefertigt sind.

� richtet sich an Planer, Hersteller und Verzinker

� bietet Maßnahmen, mit denen Einbußen der Tragsicherheit und der

Die DASt – Richtlinie 022 …

� bietet Maßnahmen, mit denen Einbußen der Tragsicherheit und der Gebrauchstauglichkeit durch Rissbildung beim Verzinkungsprozess verhindert werden sollen.

� ist eine Ergänzung zur EN 1090

� gilt für die Stahlsorten S235, S275, S355, S420, S450, S460 und S500 nach DIN EN 10025 Teil 1 bis 4 sowie vergleichbare Stähle nach DIN EN 10210 und DIN EN 10219, sie gilt nicht für Betonstähle nach DIN 488.

Referenzwert der Trägerhöhe h:h ≤ h1

h1 < h ≤ h2

h > h2

Festigkeit: S235 –S500,Zähigkeit: JR; J0; J2

Konstruktionsklasse Ia, Ib, Ic, II, III

DASt – 022 �� Nachweisführung 1. Einstufung in eine Konstruktionsklasse

Klassifizierung von Details in eine “Detailklasse A, B oder C“Detailausbildung: Ausbildung des Trägerendes, Steifen, Einschiebling, etc.

Vereinfachtes Nachweisverfahren 2. Einstufung in eine Detailklasse

Bestimmung der vorherrschenden Erzeugnisdicke

(Verweilnachweis), tref ≤ 30 mm, tref > 30 mm

DASt – 022 �� Nachweisführung 3. Bestimmung der Erzeugnisdicke

Tabelle 5: (Vereinfacht dargestellt) Maximale

Verweilzeit im Zinkbad in Abhängigkeit vom

Referenzwert der Erzeugnisdicke

DASt – 022 �� Nachweisführung 4. Ableitung der Vertrauenswahrscheinlichkeit

�Vertrauenszone 1: Sichtprüfung�Vertrauenszone 2: Sichtprüfung, zusätzlich stichprobenhafte MT-Prüfung�Vertrauenszone 3: Sichtprüfung, zusätzlich systematische MT-Prüfung

Zuständigkeiten nach DASt-022

Auftraggeber:Stahlbauer, Metallbauer

(Technisches Büro, Statiker, Planer)

- Ausfertigung der Bestellspezifikation - Trägerreihe (bei Walzprofilen)

Auftragnehmer: Verzinker

(Definierte Prozessparameter, ÜZ-Verfahren)

- Allgemeine Beratung des Auftraggebers

Bestellspezifikation Bestätigung + Prüfergebnis

- Trägerreihe (bei Walzprofilen)- Trägerhöhe h bzw. Bauteilhöhe h

- Effektive Erzeugnisdicke tref

- Stahlfestigkeit und -zähigkeit- Konstruktive Detailausbildung

des Auftraggebers- Vorbehandlungsbäder

- Zusammensetzung der Zinkschmelze- Eintauchgeschwindigkeit, Verweilzeit

- Prüfung nach dem Verzinken

Bestellspezifikation (Muster) nach Anlage 5

Blancoformular unter:

http://www.feuerverzinken.com/fileadmin/Uploads_Glinde/Neue_DASt_022/Bestellspezifikation.pdf

Korrosionsschutzplanung

nach EN 1090-2

� Kapitel 10 - Oberflächenbehandlung

� Anhang F (normativ) - Korrosionsschutz

EN 1090-2“Wesentliche Inhalte zum Korrosionsschutz“

� Das Kapitel 10 legt die Anforderungen für die Bearbeitung vonStahloberflächen fest, so dass sie für das Aufbringen des nachfolgendenKorrosionsschutzes geeignet sind.

� Das Kapitel enthält nicht die detaillierten Korrosionsschutzsysteme. Hier wirdverwiesen aufAnhang F der EN 1090-2 und die anzuwendenden Normen:

EN 1090-2, Kapitel 10 Oberflächenbehandlung10.1 - Allgemeines

o Beschichtungen – EN ISO 12944

o Thermisch Spritzen – EN 14616,EN 15311

o Verzinken – EN ISO 1461, EN ISO 14713-1, EN ISO 14713-2

� Querverweis auf Nutzungsdauer,Umgebungsbedingungen und Korrosivität

� Bearbeitung der Stahloberflächen =Aufgabe des Herstellers !(sofern nicht untervergeben)

� Der Abschnitt 10.2 legt die Anforderungen für die Oberflächenvorbereitungvon Stahloberflächen für Farbanstriche und verwandte Produkte fest.

� Die Kriterien der EN ISO 8501 müssen erfüllt sein und der Vorbereitungsgradnach EN ISO 8501-3 muss festgelegt werden.

� Werden Schutzdauer und Korrosivitätskategorie festgelegt, muss derVorbereitungsgrad Tabelle 22 entsprechen.

EN 1090-2, Kapitel 10 Oberflächenbehandlung10.2 –Vorbereitung von Stahloberflächen für Beschichtungen

Vorbereitungsgrad Tabelle 22 entsprechen.

� Sofern nichts anderes festgelegt, gilt P1 für EXC2,EXC3 und EXC4.

� P2 oder P3 (wie vorher festgelegt) wenn Schutzdauer > 15 Jahre und Einsatzoberhalb Korrosivitätsktegorie C 3

� P3 = HoheAnforderungen an die Kanten

EN 1090-2, Kapitel 10 Oberflächenbehandlung10.5 -Verzinken

� Der Abschnitt 10.5 beschreibt einige konstruktive Anforderungen in Hinblickauf dasVerzinken

� Hinweis auf dieAusbildung von Schweißnahtfugen

� Hinweis auf dieAusbildung von Lüftungs- und “Entwässerungslöcher“

� Falls Bauteile nur Außen verzinkt werden ist ein Abdichten der Bauteile nachdemVerzinken erforderlich.

demVerzinken erforderlich.

EN 1090-2, Kapitel 10 Oberflächenbehandlung10.6 – Fugenabdichtung

� Hinweis auf Explosionsgefahr bei geschlossenen Querschnitten undüberlappenden Oberflächen mit durchlaufenden Schweißnähten.

� Wenn geschlossene Oberflächen verzinkt werden, darf vor dem Verzinken nichtabgedichtet werden.

� Ausreichende Entlüftung muss sichergestellt sein.

� Ausnahme: ganz kleine Überlappungsbereiche ohne Risiko eines

� Ausnahme: ganz kleine Überlappungsbereiche ohne Risiko einesexplosionsartigenAustrittes

10.9 – Reparatur nach dem Schneiden u. Schweißen

� Hinweis auf fachgerechte Nacharbeit bei nachträglich geschweißten verzinktenBauteilen mit dem Ziel eines “gleichartigen“ Korrosionsschutzes wie dieVerzinkung bei entsprechender Korrosivitätskategorie.

� Verweis auf EN ISO 1461

EN 1090-2, Anhang F Korrosionsschutz (normativ)F 1.1 Anwendungsbereich

� Der Anhang F enthält Anforderungen und Richtlinien in Bezug auf dieAusführung von Korrosionsschutzsystemen.

� Es umfasst die Oberflächenvorbereitung und das Aufbringen desKorrosionsschutzsystems (Beschichtungssysteme, thermisches Spritzen undFeuerverzinken).

� Normenverweis auf die Pulverbeschichtung von Stahl

F1.2 – Leistungsspezifikation

� Die Leistungsspezifikation muss festlegen:

o Die Schutzdauer (nach EN ISO 12944 oder EN ISO 14713-1)

o Die Korrosivitätskategorie (nach EN ISO 12944-2 oder EN ISO 14713-1)

� Es kann direkt eine Bevorzugung für das Beschichten, thermisch Spritzen oderFeuerverzinken festgelegt werden.

Korrosivitäts-kategorie

Korrosions-belastung

C 1 sehr niedrig Geheizte Gebäude mit neutralen Atmosphären

C 2 niedrig Atmosphären mit geringer Verunreinigung,

Zinküberzüge – DIN EN ISO 14713-1Korrosivitätskategorien (Auszug der Beschreibung)

C 2 niedrig Atmosphären mit geringer Verunreinigung, ländliche Bereiche, ungeheizte Gebäude

C 3 mittel Stadtatmosphäre mit mittleren Verunreinigungen, Produktionsräume z.B. Wäscherei, Brauererei

C 4 hoch Industrielle Bereiche und Küstenbereiche, Chemieanlagen, Schwimmbäder

C 5 sehr hoch Industrielle Bereiche mit aggressiver Atmosphäre, Gebäude mit sehr häufiger Kondensation, Schutzhütten an der Küste

C X extrem Küsten-/Offshorebereich, Gebäude mit ständiger Kondensation u. starker Verunreinigung

EN 1090-2, Anhang F Korrosionsschutz (normativ)F 1.3 Vorgeschriebene Anforderungen

� Oberflächenvorbereitung, Ausführung des gewählten Korrosionsschutzsystemssowie die Anforderungen an Kontrolle und Überprüfung müssen so gewähltund entwickelt werden, um der festgelegten Schutzdauer desKorrosionsschutzes und der Korrosivitätskategorie zu entsprechen.

� Andernfalls sind Detailangaben zur

o Oberflächenvorbereitung

o Ausführung des Korrosionsschutzsystemes

o Kontrolle und Überprüfung

vorzunehmen

EN 1090-2, Anhang F Korrosionsschutz (normativ)F 1.4 Arbeitsanweisungen

� Der Korrosionsschutz ist gemäß Arbeitsanweisungen durchzuführen, die aufeinem QM-Plan basieren.

� Herstellerempfehlungen für Beschichtungsstoffe sind zu berücksichtigen

� Hinweis auf sorgfältige und fachgerechte Lagerung in geeignetenRäumlichkeiten

Räumlichkeiten

� GeeignetesVerpackungsmaterial und sorgfältigerTransport

� Im Falle von Beschädigungen = fachgerechte Nacharbeit

EN 1090-2, Anhang F Korrosionsschutz (normativ)F 2.1 Oberflächenvorbereitung vor dem Beschichten

� Gilt auch für thermisch gespritzte Überzüge

� Oberflächen müssen in Übereinstimmung mit EN ISO 12944-4 und EN ISO8501 vorbereitet werden

� Für Reinigungsprozesse mittels Strahlen müssen Verfahrensprüfungen

� Für Reinigungsprozesse mittels Strahlen müssen Verfahrensprüfungendurchgeführt werden (Arbeitsproben).

� Duplex-Systeme: Fachgerechte Reinigung (Staub und Fett) der verzinktenOberfläche und geeignetes Haftgrundmittel oder Sweep-Strahlen mitOberflächenrauhigkeit “Fein“ nach EN ISO 8503-2. Überprüfung der verzinktenund vorbehandelten Oberfläche vor dem Beschichten.

EN 1090-2, Anhang F Korrosionsschutz (normativ)F 2.2 Oberflächenvorbereitung vor dem Verzinken

� Oberflächen müssen in Übereinstimmung mit EN ISO 8501 und EN ISO 1461vorbereitet werden.

� Hinweis auf Gefahr derWasserstoffversprödung bei hochfesten Baustählen

� Verweis auf EN ISO 14713-2

EN 1090-2, Anhang F Korrosionsschutz (normativ)F 6 Beschichtungsverfahren – F6.1 Beschichtung

� Prüfung der Oberflächenbeschaffenheit vor der Beschichtung

� Ausführung in Übereinstimmung mit EN ISO 12944-7

� Unterschiedliche Farbschattierungen bei mehrschichtigemAufbau

� Tragwerke mit Korrosionsschutz > 5 Jahre und Kategorie C3 müssengerundete oder gefaste Kanten nach EN ISO 12944 aufweisen.

� Die Kanten sind zusätzlich durch einen streifenförmigen Überzug von 25 mm

� Die Kanten sind zusätzlich durch einen streifenförmigen Überzug von 25 mmBreite beiderseits zu schützten

� Hinweise zurVerarbeitung. Lagerung undTrocknung werden ausgesprochen.

EN 1090-2, Anhang F Korrosionsschutz (normativ)F6.3 Verzinken

� Verzinken muss nach EN ISO 1461 erfolgen

� Es sindVerfahren zur Qualifizierung des Schmelztauchprozesses festzulegen

(s.DASt-022)

� Hinweis auf Verzugsgefahr bei dünnwandigen Bauteilen mit geringerEigensteifigkeit.

� Sollte ein Duplex-System zur Ausführung kommen, sind Kontrolle, Überprüfung

� Sollte ein Duplex-System zur Ausführung kommen, sind Kontrolle, Überprüfungoder Qualifizierung der Oberflächenvorbereitung vorzunehmen.

EN 1090-2, Anhang F Korrosionsschutz (normativ)F 7 Kontrolle und Überprüfung - F.7.4 Verzinkte Bauteile

EN 1090-2, Umsetzung des Korrosionsschutz

Zusammenfassung

� Der Hersteller muss die Übereinstimmung mit den Anforderungen an denKorrosionsschutz erklären

� Feuerverzinken (in Deutschland) nach DASt-022 und EN ISO 1461

� Bei der Ausführung von Beschichtungssystemen bestehen hohe Anforderungenan die Oberflächenvorbereitung der Stahlbauteile, an die Ausführungen derBeschichtungssysteme und an die Dokumentation.

Feuerverzinken – Korrosionsschutz mit Zukunft

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeitwww.feuerverzinken.com

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