Reklamace zinkových povlaků a důvody jejich zamítnutí s ohledem na jejich životnost a funkčnost

• Foto

ZJIŠTĚNÍ
Pečlivou prohlídkou bylo nalezeno celkem 28 070 místních defektů, tedy míst, na kterých došlo k prorezivění a nebo odkorodování povlaku zinku až na podkladový kov. Velikost těchto defektů se pohybuje od 1 cm² po 20 cm², přičemž výrazně převažují defekty s plochou mezi 1 cm² až 10 cm², průměrná velikost defektu je menší, než 10 cm². Celková plocha s viditelným korozním poškozením, v celém areálu elektrárny, pokud pro zjednodušení zaokrouhlíme průměrnou velikost defektu vzhůru na celých 10 cm², činí maximálně 28,07 m².

Defekty se vyskytují výhradně v místech, kde v závislosti na sklonu fotovoltaických panelů ,anebo umístění jejich úchytů, dochází ke zvýšenému koroznímu napadení vlivem stékání dešťové vody nebo vlhkosti vysrážené na panelech.

Průměrná tloušťka povlaku zinku, námi na této elektrárně ověřená v roce 2012, činila 18,99 μm.

ŽIVOTNOST (TECHNICKÁ ŽIVOTNOST) NÁTĚRU/POVLAKU/ SYSTÉMU OCHRANY OCELOVÉ KONSTRUKCE
Technická i laická veřejnost nezřídka tápe ve výkladu a vymezení pojmu technická životnost nátěrů a povlaků (nebo obecně systému ochrany). Nicméně, na všech kontinentech je pojem životnost a funkčnost systémů ochrany ocelových konstrukcí a podobných výrobků dle nejrůznějších národních, mezinárodních i korporátních norem a předpisů chápán jako doba, která uplyne do, nějakým způsobem, definovaného stupně znehodnocení.

Dle ČSN 038260 z roku 1983 je životnost systému ochrany doba používání ocelové konstrukce do okamžiku mezního znehodnocení systému ochrany.

Druhy ochrany (dle této normy) II, III, IV, V (nátěry, žárové pozinkování, žárové nástřiky, kombinované povlaky) se považují za funkčně znehodnocené, překročí-li stupeň prorezavění D8 podle ČSN 038153 /ST SEV 1255-78. Stupeň prorezavění D8 označuje rozsah prorezavění od 2,5 do 5 %. Jeho překročení, tedy dosažení stupně D7 (od 5 do 10 % plochy), je důvodem pro obnovu systému ochrany, pokud do skončení zbytkové životnosti ocelové konstrukce může vzniknout zeslabení nosných průřezů dílů ocelové konstrukce, které převyšuje mezní hodnoty korozních úbytků pro druhy ochrany O a I (uhlíková ocel bez ochrany, patinující ocel), přičemž znakem mezního znehodnocení je korozní úbytek 150 μm pro tenkostěnné a 350 μm pro netenkostěnné konstrukce (pokud se při navrhování dílů konstrukce nezvolily příslušně větší průřezy).

Dle ISO 4618 Schopnost nátěru (povlaku) odolávat nepříznivým vlivům prostředí.

Dle ISO 12944-1Očekávaná životnost ochranného nátěrového systému do první obnovy nátěru. Životnost není „záruční doba“. Životnost je technický předpoklad, který umožňuje sestavit program údržby. Záruční doba je předpoklad, který je předmětem právní části smlouvy. Záruční doba je obvykle kratší než životnost. Neexistují pravidla pro určení vzájemného vztahu těchto časových údajů.

Dle ISO 12944-5 lze vyvodit, že první velká údržba nátěrového systému z důvodu korozního napadení je obecně nutná, jestliže je dosaženo prorezavění povlaku na stupeň Ri3 dle ISO 4628-3. Toto konstatování citované normy však v normě není nikterak zdůvodněno.

ISO 12944 ale dostatečně nedefinuje pojmy běžná údržba, místní oprava, velká oprava, velká údržba, místní obnova, obnova, celková obnova.

Předpis DNV (DET NORSKE VERITAS) CORROSION PROTECTION OF SHIPS (2000) při využití hodnocení dle ISO 4628/3 rozlišuje slovně tři stavy nátěru:

• Good (dobrý), Ri3 (koroze do 1 % plochy).
• Fair (celkem dobrý, přijatelný), Ri4 (koroze do 8 % plochy).
• Poor (špatný), >Ri4 (nad 8 % plochy, nátěr musí být obnoven).

Předpis Swedish Regulations for Steel Structures BSK vyžaduje údržbu nátěrů a povlaků konstrukcí vystavených únavovému zatížení při dosažení stupně koroze Ri4, u ostatních konstrukcí při dosažení korozního napadení stupně Ri5, přičemž dále nerozlišuje mezi opravou, místní obnovou, celkovou obnovou, ani mezi nátěrovými systémy, žárově zinkovanými povlaky a duplexními povlaky. 

AS/NZS 2312 (Guide to the protection of structural steel against atmospheric corrosion by the use of protective coatings) doporučuje první údržbu nátěrů při prorezivění 0,2-0,5 %, zatímco u povlaků žárového zinku při prorezivění 2 %.

Předpis DEP70.48.10.10-Gen ÚDRŽBA NÁTĚRŮ (využívaný celosvětově společnostmi skupiny Royal Dutch/Shell a zahrnující nátěrové systémy a duplexní povlaky) doslova uvádí: „Údržbu nátěrů není nutno provádět v případě, že plocha napadení korozí je menší než 1 % (Ri ≤3).“

Pokud je < 10 % plochy povrchu zkorodováno, doporučuje částečnou obnovu, pokud je > 10 % plochy povrchu zkorodováno, doporučuje úplnou obnovu systému ochrany. 

ISO 1461 životnost povlaku zinku nijak nedefinuje.

S ohledem na odlišný průběh korozního napadení nátěrů, kovových povlaků katodických vůči podkladovému kovu a kovových povlaků anodických vůči povlakovému kovu je možné pro běžná korozní prostředí, vyskytující se na území Střední Evropy, definovat životnost zinkových povlaků ocelových konstrukcí a podobných výrobků jako dobu, při níž součet prorezivění povlaku a odkorodování povlaku nepřekročí 5 % funkční plochy výrobku. S touto definicí souzní i oficiální vyjádření AČSZ (Asociace českých a slovenských zinkoven), jež autor tohoto článku vypracoval a které bylo vydáno dne 8. 4. 2015.

JAK HODNOTIT
Stupně prokorodování povlaků je možno hodnotit dle několika norem. Primárně pro kovové povlaky jiné než anodické vůči podkladovému kovu je určena ISO 1462, která uvažuje celkem 11 stupňů hodnocení. Pro povlaky katodické vůči podkladovému kovu, elektrolyticky nanášené, určena ISO 4540. Pro povlaky anodické vůči podkladovému kovu je vhodná ISO 8403. Všechny tyto tři normy jsou určené, a nebo vhodné, především pro hodnocení vzorků podrobených korozním zkouškám, ne pro běžné terénní hodnocení.

Stupeň prokorodování nátěrových systémů a jiných bodových nebo plošných vad či poškození povlaků je dle mého názoru nejvhodnější hodnotit dle ASTM D 610. ASTM D 610 (případně na ni navazující SSPC-VIS2, kterou aktuální verze ASTM D 610 adoptovala) umožňuje podrobnější a jednoznačnější popis vad nátěrů či povlaků, než v Evropě zavedené ISO normy. Je možné ji použít ke snadnému vizuálnímu posouzení stupně poškození nátěrů a povlaků, ať již se jedná o nátěry a povlaky ocelových konstrukcí, tak nátěrové systémy betonu či hydroizolační nebo pochůzné povlaky.

Zatímco SSPC-VIS 2/ASTM D 610 nabízí identifikaci 11 stupňů prokorodování, ISO 4628-3 pouze 6.

V rámci řady norem 4628 je dle ISO 4628-1 možno použít i mezistupňů, doslova: Je dovoleno používat i mezistupně (v polovině příslušného intervalu). Pak lze tabulku rozšířit následovně viz tab. 4.

Dalším z nedostatků normy 4628-3 je interpretace původní tabulky. Jestliže stupeň prorezivění Ri3 (mírný počet defektů) představuje plochu 1 % a Ri4 (značný počet defektů) plochu 8 %, je Ri 1 právě 1 %, nebo více než 0,5 % do 1 %, případně 1 % ±0,25 %, či snad 1 % až 5 % plochy? Podobně jako u SSPC-VIS2 by měla být výše uvedená tabulka upřesněna a doplněna následujícím způsobem viz tab. 5. Jak vidno, korelace se ne zcela shodují.

Původní „European scale of degree of rusting for anticorrosive paints“ z roku 1964, na kterou ISO 4628-3 evidentně navazuje, uváděla následující stupně prorezivění (v tab. 9 je provedeno srovnání s ISO 4628-3).

Především vynechání stupně Re4 je, pokud má být ISO 4628-3 (NEROZŠÍŘENÁ) použita pro hodnocení výskytu korozního napadení v rozmezí 1 až 8 % plochy, téměř tragické, jak z pohledu podrobnějšího popisu stupně napadení, tak i z pohledu sestavení smysluplného plánu údržby systému ochrany.

Je zřejmé, že některé z uvedených norem umožňují snazší rozlišení prvotních fází korozního napadení, jiné lepší popis následné degradace povlaků a nátěrových systémů.

VYHODNOCENÍ STUPNĚ KOROZNÍHO NAPADENÍ POVLAKU ZINKU NA KONSTRUKCÍCH FVE
Plocha korozních defektů je maximálně celkem 28,07 m². Celková plocha funkčního povrchu konstrukcí je dle zadavatele 180 474 m². Prokorodovaná plocha tedy činí 0,0156 %. To odpovídá stupni:

• 9 dle ASTM D 610 / SSPC-VIS 2,
• Ri1 dle 4628-3, doslova velmi málo defektů,
• Ri½ dle rošířené stupnice 4628-3, doslova téměř žádné defekty,
• Re1 Evropské stupnice prorezivění,
• 9 dle ISO 4540 a ISO 8403.

Není tedy ohrožena funkčnost a životnost systému ochrany.

Tab. 10 – Využijeme-li logaritmy (zaokrouhleno na celé desetiny, barevně zvýrazněno), získáme názornější náhled na vzájemné vztahy mezi jednotlivými stupni korozního napadení dle různých norem.

ZÁVĚR
Navrhli jsme zamítnout reklamaci jako neopodstatněnou. Systém ochrany je zcela funkční. ŽIVOTNOST A FUNKČNOST SYSTÉMU OCHRANY NENÍ OHROŽENA. ŽIVOTNOST A FUNKČNOST VLASTNÍ OCELOVÉ KONSTRUKCE NENÍ OHROŽENA.

Pokud chce investor provádět místní opravy lokálních defektů v této fázi technické životnosti povlaku, je to úkon výlučně rázu kosmetického, který provést může, ale výhradně na vlastní náklady.

Claims Related to Zinc Coatings and Reasons for their Rejection with Regard to their Service Life and Functionality
Steel structures of the photovoltaic power station are created by omega profiles, folded from continually hot dip galvanized metal plates of 1 – 4 mm (overground parts) and 4 mm (reinforced piles). Based on all available data, the corrosivity of atmosphere in the locality can be described by degree C3 according to ISO 9223 for steel, zinc and aluminium. The power plant was put into operation in 2010. In December 2014, the investor claimed the condition of corrosion protection (zinc coating) as non-compliant. Upon verifying the claimed condition of zinc coating of FVE structures, thorough inspections of the coating in both the Northern and Southern areas of the power plant were carried out.

Autor

• RNDr. Nevěčný Petr