Metallipintojen teollinen maalaus

Metallipintojen teollinen maalaus T E C H N O L O G Y T O R E L Y O N

Metallipintojen teollinen maalaus T I K K U R I L A O Y I N D U S T R I A L C O A T I N G S

Metallipintojen teollinen maalaus Toimituskunta Raimo Flink Tiina Killström Juha Kilpinen Pekka Kotilainen Leena Tuisku Julkaisija Tikkurila Oy, Industrial Coatings Industrial Coatings ISBN 978-952-5030-42-6 5. korjattu painos Taitto Keijo Korhonen Paino Tikkurila omatarvepaino M E T A L L I P I N T O J E N T E O L L I N E N M A A L A U S

Sisällysluettelo 1. Korroosio... 1 1.1 Ilmastollinen korroosio... 2 1.2 Korroosio vedessä... 2 1.3 Korroosio maassa... 2 1.4 Korroosion ilmenemismuodot... 2 2. Maalaus korroosionestomenetelmänä... 3 2.1 Katodireaktion estäminen... 3 2.2 Anodireaktion estäminen... 3 2.3 Sähkövirran kulun estäminen... 3 3. Pintakäsittelyn huomioonottaminen teräsrakenteiden suunnittelussa... 4 3.1 Syövyttävien olosuhteiden välttäminen... 4 3.2 Oikean materiaalin ja suojaustavan valinta... 5 3.3 Korroosioherkkien ja maalausteknisesti epäedullisten rakenteiden välttäminen... 5 3.4 Pintakäsittely ennen kokoonpanoa... 5 3.5 Pintakäsittely ja huoltomaalaukset kokoonpanon jälkeen... 6 3.6 Mekaanisten vaurioiden vähentäminen... 6 4. Korroosionestomaalauksen standardit... 7 4.1 Standardien merkitys... 7 4.2 Suomalaiset standardit... 7 4.3 Maalien ja maalikalvojen testaukseen liittyvät standardit... 9 4.4 Yrityskohtaiset standardit... 9 5.Pinnan puhdistus ja esikäsittely... 10 5.1 Esikäsittelytunnukset... 10 5.2 Ruostumisasteet... 10 5.3 Esipuhdistus... 11 5.3.1 Lian ja rasvanpoisto... 11 5.3.2 Alkaliset pesut... 12 5.3.3 Liuotinpesu... 12 5.3.4 Emulsiopesu... 12 5.3.5 Kuivaus... 12 5.4 Esikäsittelyasteet... 13 5.5 Esikäsittelyn laatuasteet... 13 5.6 Ruosteenpoistomenetelmät... 13 5.6.1 Käsityökaluilla tai koneellisesti tehty puhdistus, St... 13 5.6.2 Suihkupuhdistus, Sa... 16 5.6.2.1 Suihkupuhdistuksen esikäsittelyasteet (SFS-ISO 8501-1)... 16 5.6.2.2 Puhallusmateriaalit... 16 5.6.2.3 Pintaprofiili... 17 5.6.3 Vesisuihkutus (vesipuhallus)... 17 5.6.4 Termiset menetelmät... 17 5.6.5 Kemialliset menetelmät... 17 5.7 Fosfatointi... 17 T I K K U R I L A O Y I N D U S T R I A L C O A T I N G S

5.8 Kromatointi... 18 5.9 Tartuntamaalaus... 18 5.10 Konepajapohjamaalaus... 18 6. Korroosionestomaalausmenetelmät ja-laitteet... 19 6.1 Sively... 19 6.2 Telaus... 19 6.3 Sivuilmaruiskutus... 19 6.3.1 Ruiskumaalausmenetelmän läpimurto... 19 6.3.2 Sivuilmalaitteen edut ja haitat... 20 6.3.3 Sivuilmaruiskut... 20 6.3.4 Sivuilmaruiskun suutinyhdistelmän valinta... 20 6.3.5 Siirtohyötysuhteen parantaminen... 21 6.4 Suurpaineruiskutus... 21 6.4.1 Suurpainemaalauksen periaate... 21 6.4.2 Kaksikomponenttiset suurpaineruiskut... 22 6.4.3 Suurpainemaalausmenetelmän edut ja haitat... 24 6.4.4 Ilma-avusteinen suurpaineruiskutus... 24 6.4.5 Sähköstaattinen ruiskutus... 24 6.4.6 Sähköstaattinen keskipakoismenetelmä... 25 6.4.7 Sähköstaattinen sivuilmaruiskutus... 25 6.4.8 Sähköstaattinen suurpainemaalaus... 25 6.4.9 Kuumasuurpaineruiskutus... 25 6.4.10 Miksi lämmittää maalia?... 26 6.4.11 Kuumaruiskutuslaitteen toimintaperiaate ja käyttö... 26 6.5 Suurpainesuuttimet... 27 6.6 Turvallisuusohjeet suurpaineruiskutuksessa... 27 6.7 Muita pintakäsittelymenetelmiä... 28 6.7.1 Kastomaalaus... 28 6.7.2 Valelumaalaus... 28 6.7.3 Jauhemaalaus... 28 6.7.4 Ruiskuautomaatit... 28 6.7.5 Robottiruiskutus... 29 6.8 Ruiskutustekniikka... 29 6.8.1 Pistoolin liipaisimen käyttö... 29 6.8.2 Nopeuden ja etäisyyden suhde... 29 6.8.3 Levyn ruiskutus... 29 6.8.4 Pitkien kappaleiden ruiskutus... 29 6.8.5 Pistoolin etäisyys... 29 6.8.6 Sisä- ja ulkokulmien ruiskutus... 30 6.8.7 Kapeat kohteet... 30 6.8.8 Monimuotoisten kappaleiden ruiskutus... 31 7. Maalausolosuhteet... 32 7.1 Kosteuden ja lämpötilan vaikutus... 32 7.2 Ilman lämpötila ja kalvon muodostus... 32 8. Maalityypit... 34 8.1 Maalien jaottelu kuivumistavan mukaan... 34 8.1.1 Fysikaalisesti kuivuvat maalit... 34 8.1.2 Kemiallisesti kuivuvat maalit... 34 8.1.3 Vesiohenteiset maalit... 34 M E T A L L I P I N T O J E N T E O L L I N E N M A A L A U S

8.2 Alkydimaalit... 35 8.2.1 Vesiohenteiset Fontelac -alkydimaalit... 35 8.2.2 Liuoteohenteiset Temaprime- ja Temalac -alkydimaalit... 35 8.3 Epoksimaalit... 36 8.3.1 Vesiohenteiset Fontecoat -epoksimaalit... 37 8.3.2 Liuoteohenteiset Temabond- ja Temacoat -epoksimaalit... 37 8.3.3 Temaline -epoksipinnoitteet ja -tankkimaalit... 39 8.4 Polyuretaanimaalit... 40 8.4.1 Vesiohenteiset Fontedur -polyuretaanimaalit... 40 8.4.2 Liuoteohenteiset Temadur- ja Temathane -polyuretaanimaalit... 40 8.5 Oksiraaniesterimaalit... 41 8.5.1 Duasolid -oksiraaniesterimaalit... 41 8.6 Polttomaalit... 42 8.6.1 Vesiohenteiset Fontetherm -polttomaalit... 42 8.6.2 Liuoteohenteiset Tematherm -polttomaalit... 42 8.7 Kloorikautsumaalit... 42 8.7.1 Temachlor- kloorikautsumaali... 42 8.8 Akryylimaalit... 42 8.8.1 Vesiohenteiset Fontecryl -akryylimaalit... 42 8.8.2 Liuoteohenteiset Temacryl -akryylimaalit... 43 8.9 Sinkkipölymaalit... 43 8.9.1 Vesiohenteiset Fontezinc -sinkkipölymaalit... 43 8.9.2 Liuoteohenteiset Temazinc- ja Temasil -sinkkipölymaalit... 43 8.10 Silikonimaalit... 44 8.10.1 Temal lämmönkestävät maalit... 44 8.11 Polyvinyylibutyraalimaalit... 44 8.11.1 Temablast- ja Temaweld konepajapohjamaalit... 44 8.12 Vinyylimaalit... 44 8.12.1 Temanyl MS Primer vinyylimaalit... 45 8.13 Bitumimaalit... 45 8.14 Jauhemaalit... 45 8.15 Palosuojamaalit... 45 8.15.1 Vesiohenteinen Nonfire -palonsuojamaali... 45 8.15.2 Liuoteohenteinen Fireflex -palonsuojamaali... 45 9. Liuotteet ja ohenteet... 46 9.1 Liuotetyypit... 46 9.2 Liuotuskyky... 46 9.3 Haihtumisluku... 46 9.4 Vesi... 47 9.5 Syttymisherkkyys... 47 10. Maalausjärjestelmät uudis- ja korjausmaalauksessa... 48 10.1 Eri maalikerrosten tehtävät... 48 10.2 Maalausjärjestelmän valinta... 48 10.3 Ympäristön rasitusluokat... 48 10.4 Standardijärjestelmien rajoittuneisuus... 49 10.5 Maalausjärjestelmän merkintä... 49 10.6 Kuivakalvon nimellispaksuus NDFT... 50 10.7 Huoltomaalaus... 50 10.8 Maalityyppien tunnukset... 50 T I K K U R I L A O Y I N D U S T R I A L C O A T I N G S

11. Korroosionestomaalauksen kustannukset ja taloudellisuus... 52 11.1 Kustannusten laskeminen... 52 12. Laatu pintakäsittelytyössä... 54 12.1 Laatu... 54 12.2 Sopimukset... 54 12.3 Henkilöstö, ammattitaito ja välineet... 54 12.4 Teräsrakenne... 54 12.5 Esikäsittelyt... 54 12.6 Olosuhteet... 55 12.7 Maalausmenetelmät ja välineet... 55 12.8 Maalit ja ohenteet... 55 12.9 Maalaustyö... 55 12.10 Valmiin maalauksen tarkastus... 56 12.11 Tarkastusvälineet... 56 12.12 Tarkastajan toimintatavasta... 56 13. Työturvallisuus ja ympäristönsuojelu... 57 13.1 Maalaustyön terveyshaitat... 57 13.2 Tiedottaminen käyttöön liittyvistä vaaroista... 57 13.2.1 Pakkausmerkinnät... 57 13.2.1.1 Reaktiiviset tuotteet... 57 13.2.1.2 Terveysvaaraa aiheuttavat tuotteet... 57 13.2.1.3 Ympäristövaaraa aiheuttavat tuotteet... 57 13.2.2 Käyttöturvallisuustiedotteet... 58 13.3 Tuotteiden valinta ja työn suunnittelu... 58 13.4 Lainsäädäntö... 58 13.5 Ympäristönsuojelu... 58 13.5.1 Liuotepäästöt... 58 13.6 Maalausjätteet... 59 13.7 Pakkausjätteet... 60 14. Sävytysjärjestelmät... 61 15. Korroosionestomaalauksen käsitteitä ja sanoja... 62 M E T A L L I P I N T O J E N T E O L L I N E N M A A L A U S

1. Korroosio Korroosiolla tarkoitetaan metallien syöpymistä. Se aiheuttaa muutoksia metallin ominaisuuksiin, mikä usein voi johtaa metallin, sen ympäristön tai teknisen järjestelmän vaurioitumiseen. Reaktio on tavallisesti luonteeltaan sähkökemiallinen, jolloin ympäristönä on aina vesi jossain muodossa. Metallit esiintyvät luonnossa pääasiassa malmimineraaleina, mm. oksideina ja sulfideina. Puhtaiden metallien valmistaminen näistä yhdisteistä vaatii runsaasti energiaa. Valmistuksen yhteydessä metalliin sitoutunut energia pyrkii vapautumaan, ja metalli palaa alkuperäistä, stabiilimpaa olomuotoaan muistuttavaan tilaan mm. korroosioilmiöiden avulla. Metallien korroosio perustuu korroosioparien eli galvaanisten paikallisparien syntymiseen. Paikallispari voi muodostua kahden eri metallin liitoskohdassa, mutta myös saman metallin rakenne- tai pintaeroista johtuen. Lisäksi tarvitaan sähköä johtava liuos eli elektrolyytti. Tavallisimmin elektrolyyttinä toimii vesi. Korroosioparin muodostuminen voi johtua myös elektrolyytin jonkin komponentin, esimerkiksi hapen, pitoisuuseroista eri paikkojen välillä (kuva 1.). Korroosioparissa epäjalompi metalli tai metallinosa muodostaa anodin ja jalompi metalli katodin. Yhteisellä nimellä näitä kutsutaan elektrodeiksi. Korroosioreaktiossa anodi syöpyy ja katodi säilyy. Reaktion nopeuteen vaikuttavat anodin ja katodin välinen potentiaali- eli jännite-ero sekä ympäristöolosuhteet. Jalompi metalli (katodi) Platina Kulta Hopea Ruostumaton teräs Nikkeli Monel (2/3 Ni, 1/3 Cu) Alumiinipronssi Kupari Messinki Tina Lyijy Valurauta, saostamaton Teräs, vähän saostettu Hiiliteräs, valssattu Kadmium Alumiini Sinkki Magnesium Epäjalompi metalli (anodi) Taulukko 1. Metallien galvaaninen jännitesarja merivedessä (+25 C). Anodi ------> ------> ------> Reaktiot Metallin liukeneminen Fe ------> Fe 2+ + 2e - e <------ <------ Vedyn kehitys 2 H + + 2e - ------> 2H ------> H 2 (hapan liuos) Hapen pelkistyminen O 2 + 4 H + + 4e - ------> 2H 2 O (hapan liuos) O 2 + 2 H 2 O + 4e - ------> 4OH - (neutraali tai emäksinen liuos) Katodi <------ Anaerobinen bakteeritoiminta 4H 2 + SO 2- ------> 4 S2- + 4H 2 O (hapeton liuos) Kuva 1. Raudan korroosiotapahtuma vesiliuoksissa. M E T A L L I P I N T O J E N T E O L L I N E N M A A L A U S 1

1.1 Ilmastollinen korroosio Ilmastollisen korroosion nopeuteen vaikuttavat mm. ilman suhteellinen kosteus, lämpötila, epäpuhtaudet, pinnan asento ja sijainti rakenteessa. Ilmastollisen korroosion voimakkuuden arvioimiseksi ilmasto-olosuhteet voidaan luokitella maaseutu-, kaupunki-, teollisuus- ja meri-ilmastoihin. Märkäaika. Jotta metallin ilmastollista korroosiota yleensä tapahtuisi, pitää metallin pintaa peittää elektrolyyttikalvo. Tätä ajanjaksoa, jolloin metallin pinta on kosteuden vaikutuksen alaisena, kutsutaan märkäajaksi. Pinta voi kastua sateen, sumun tai kosteuden kondensoitumisen seurauksena. Useille metalleille on löydettävissä niin kutsuttu kriittinen suhteellisen kosteuden arvo, jonka yläpuolella korroosio nopeutuu oleellisesti. Metallin laadusta ja pinnalla mahdollisesti olevista korroosiotuotteista tai muista yhdisteistä riippuen kriittisen kosteuden arvo vaihtelee välillä 60 95 %. Kun syöpyminen on kerran alkanut, sen jatkumiseen tarvittava ilman kosteuspitoisuus voi olla vieläkin matalampi. Teräs voi syöpyä ilman suhteellisen kosteuden ollessa alle 40 %, jos pinnalla on kloridipitoisia suoloja. Lämpötila. Lämpötila vaikuttaa korroosioon siten, että korroosionopeus kasvaa lämpötilan kohotessa. Veden jäätymispisteen alapuolella korroosio on vähäistä tai sitä ei tapahdu ollenkaan. Kuitenkin epäpuhtaalla pinnalla syöpyminen voi jatkua jopa pienellä pakkasella, sillä monet suolat alentavat elektrolyyttinä toimivan veden jäätymispistettä. Ilman epäpuhtaudet. Kaksi tärkeintä ilman epäpuhtautta, jotka kiihdyttävät metallin korroosiota ovat kloridit ja rikkidioksidi. Rannikolla kloridit ovat peräisin merivedestä ja niiden vaikutus vähenee nopeasti mentäessä rannikolta sisämaahan päin. Muu kloridien lähde voi olla esimerkiksi maantiesuola. Kloridien vaikutuksesta pintojen kastumiseen tarvittava ilman suhteellisen kosteuden arvo pienenee. Lähinnä rikkipitoisista polttoaineista peräisin oleva rikkidioksidin määrä ilmassa vaihtelee paikasta ja ajasta riippuen voimakkaasti. Rikkidioksidi muodostaa ilman kosteuden kanssa rikkihappoa. Metallipinnalla rikkihappo muuttuu sulfaatiksi. Sulfaatti-ionien vaikutusmekanismi metallien korroosiossa vaihtelee eri metalleilla. 1.2 Korroosio vedessä Korroosionopeus vedessä riippuu siitä, kuinka nopeasti happi pääsee siirtymään metallipinnalle. Tähän vaikuttaa muun muassa veden virtausnopeus, happipitoisuus, lämpötila, biologinen toiminta ja liuenneet suolat. Luonnon vesien syövyttävyys vaihtelee niiden kemiallisen koostumuksen mukaan, ja nopeinta korroosio on merivedessä. 1.3 Korroosio maassa Korroosio maassa on ääritapauksissaan samanlaista kuin korroosio vedessä tai ilmassa, monissa tapauksissa jotain siltä väliltä. Syövyttävänä ympäristönä maaperä on heterogeeninen, huokoinen ympäristö, ja korroosionopeus voi olla eri paikoissa hyvin erilainen. 1.4 Korroosion ilmenemismuodot Metallien korroosiota voi tapahtua tasaisesti koko pinnalla tai paikallisesti: piste-, piilo-, rako- tai jännityskorroosiona. Yleinen korroosio tapahtuu tasaisesti, lähes samalla nopeudella koko pinnalla. Esimerkkejä tästä ovat teräksen ilmastollinen korroosio ja korroosio kemikaaleille altistetuissa metallipinnoissa. Pistekorroosiossa metalli syöpyy pienillä alueilla synnyttäen paikallisia, kuoppamaisia syvänteitä. Esim. pinnan karheus, liuoksen voimakas virtaus pintaa kohti ja kloridi-ionit merivedessä voivat aiheuttaa paikallista syöpymistä. Pistekorroosiota esiintyy yleensä metalleilla, joiden korroosionkestävyys perustuu pintaa suojaavaan passiivikerrokseen. Näitä ovat esim. alumiini ja ruostumaton teräs. Metallipinnalla olevien korroosiotuotteiden tai maalipinnan rajalla voi esiintyä piilokorroosiota. Rakokorroosiota esiintyy ahtaissa raoissa, syvennyksissä ja rei issä, joissa happea on vähän. Kloridi-ioni kiihdyttää sekä piilo- että rakokorroosiota. Ruostumaton teräs on erittäin herkkä tämäntyyppiselle korroosiolle. Galvaanisessa korroosiossa samassa elektrolyytissä, esim. merivedessä, epäjalompi ja jalompi metalli ovat sähköisessä kontaktissa toisiinsa, jolloin epäjalompi metalli syöpyy. Syöpyminen tapahtuu sitä nopeammin, mitä pienempi epäjalomman metallin pinta on verrattuna jalomman metallin pintaan, ja mitä suurempi metallien jalousero on. Esim. niittiliitoksissa niitteihin ei voi valita liitettäviä materiaaleja epäjalompaa metallia. Jännityskorroosiota, korroosioväsymistä, eroosio- ja kavitaatiokorroosiota aiheutuu, kun samanaikaisesti korroosion kanssa metalliin kohdistuu mekaanista jännitystä tai kulumista. 2 T I K K U R I L A O Y I N D U S T R I A L C O A T I N G S

2. Maalaus korroosionestomenetelmänä Korroosionestomaalauksella pyritään suojaamaan metallipinta korroosiolta ja samalla saamaan kohteelle haluttu ulkonäkö. Maalikalvon kyky estää korroosiota perustuu maalikalvon sisältämiin korroosionestopigmentteihin tai katodisen suojauksen antavaan pigmentointiin sekä maalikalvon tiiviyteen ja hyvään tarttuvuuteen alustaan. Usein suojausvaikutus muodostuu mainittujen seikkojen yhdistelmästä. Maalauksen avulla voidaan korroosio estää: estämällä katodireaktio estämällä anodireaktio aikaansaamalla suuri vastus korroosioparin virtapiiriin Maaleissa käytetyt korroosionesto-ominaisuuksia parantavat lisäaineet ja pigmentit estävät usein sekä katodi- että anodireaktioita. 2.1 Katodireaktion estäminen Katodireaktio estyy, kun hapen ja veden pääsy katodille estetään. Maalikalvo toimii tällaisena eristäjänä hidastamalla veden ja hapen kulkua maalikalvon läpi. Esimerkiksi epoksimaalit muodostavat hyvin tiiviin kalvon ja antavat näin hyvän suojan vaativissa olosuhteissa. Maalikalvon paksuutta lisäämällä tai käyttämällä maaleissa levymäisiä pigmenttejä voidaan maalikalvon korroosionesto ominaisuuksia parantaa. Katodireaktio voidaan myös estää käyttämällä sinkkiä sisältäviä korroosionestopigmenttejä. Sinkki-ionit saostuvat sinkkihydroksidiksi katodipinnoille ja estävät näin muodostuvan suojakerroksen avulla katodireaktion. Näitä korroosionestopigmenttejä kutsutaan katodisiksi inhibiiteiksi. 2.2 Anodireaktion estäminen Anodireaktiossa muodostuu maalikalvon alle rautaioneja, jotka välittömästi olosuhteista riippuen muodostavat erilaisia raudan yhdisteitä. Anodisen reaktion pysäyttämiseksi pitää estää rautaionien liukeneminen anodilla, esimerkiksi katodisella suojauksella tai anodisen inhiboinnin avulla, jolloin anodialueille muodostuu suojakerros. Katodisen suojan antavan maalin täytyy sisältää runsaasti rautaa epäjalompia johtavia pigmenttejä, kuten sinkkiä sinkkipölymaalissa. Anodireaktio voidaan estää, kun aktiiviset korroosionestopigmentit ottavat osaa erilaisista sekaoksideista koostuvan anodialueiden suojakerroksen muodostumiseen. Lisäksi korroosionestopigmentit suojaavat korroosiolta saostamalla anodialueelle yhdisteitä, jotka eivät läpäise rautaioneja. Tällaiset korroosionestopigmentit ovat anodisia inhibiittejä. Esimerkkejä anodisista korroosionestopigmenteistä ovat lyijymönjä, sinkkikromaatti ja sinkkifosfaatti. Kromaatti- ja lyijypigmenttejä ei työterveydellisistä syistä enää käytetä. 2.3 Sähkövirran kulun estäminen Maalikalvon pitää muodostaa riittävän suuri vastus korroosioparin välissä kulkevalle sähkövirralle. Maaleilla, jotka eivät sisällä aktiivisia ruosteenestopigmenttejä, korroosionesto perustuu kykyyn estää ionien kulkeutuminen korroosioparin välillä. Tällaisia maaleja (esimerkiksi Temaline-epoksipinnoitteet) käytetään estämään korroosiota vesi- ja maaupotukseen tulevissa rakenteissa. M E T A L L I P I N T O J E N T E O L L I N E N M A A L A U S 3

3. Pintakäsittelyn huomioonottaminen teräsrakenteiden suunnittelussa Pintakäsittelyn kestävyys riippuu aina tehdyistä kokonaisratkaisuista. Onnistuneeseen lopputulokseen vaikuttavat monet muutkin tekijät kuin pelkästään rasitusolosuhteet kestävä maalausjärjestelmä tai käytetyt maalit. Yksi tärkeimmistä rakenteen korroosiokestävyyteen vaikuttavista tekijöistä on teräsrakenteen suunnittelu. Perusta kunnolliselle pintakäsittelylle luodaan usein jo suunnittelijan piirustuslaudalla, jolloin tehdään pintakäsittelynkin kannalta tarkoituksenmukaiset ratkaisut. Kun pyritään optimaaliseen korroosiokestävyyteen ja pintakäsittelytulokseen, on suunnittelussa huomioitava koko pintakäsiteltävä rakenne ja rakenteen käyttäytyminen valmistuksen ja käytön aikana. Kestävyyteen vaikuttavia tekijöitä ovat muun muassa pintakäsittelyn ajankohta, paikka ja kesto, huoltomaalausmahdollisuudet ja vieläpä asennustapa, -ajankohta ja -paikka. Pintakäsittelyn kestävyyteen vaikuttavat myös rakenteiden ympäristön, mikroilmaston, vaihtelut vuodenaikojen, seisokkien tai prosessien ajoaikojen mukaan. Standardissa SFS-EN ISO 12944-3 annetaan ohjeita korroosioeston ja -kestävyyden kannalta hyvän teräsrakenteen suunnittelemiseksi. Suunnittelijan mahdollisuudet vaikuttaa rakenteen korroosiokestävyyteen ovat moninaiset. Korroosioneston huomioivan oikean ratkaisun tulee olla teknisesti ja taloudellisesti harkittu ainakin seuraavilta näkökannoilta: 3.1. Syövyttävien olosuhteiden välttäminen Rakenneosat sijoitetaan siten, että rakenne voidaan pitää puhtaana ja kuivana. Huolehditaan siitä, että pintaan satanut, roiskunut tai tiivistynyt vesi pääsee valumaan pois. Profiiliteräkset voivat kerätä pölyä, vettä, prosessista tippuvia aineita jne. Nämä lisäävät korroosioriskiä ja rakenteiden kuormitusta. Jos nesteitä kerääviä taskuja ei voida välttää, tulee rakenteen alin kohta varustaa olosuhteisiin nähden riittävän suurella reiällä ja pyrkiä ohjaamaan tippuva neste ohi muun rakenteen. Huono Pölykertymiä Parempi Kuva 2. Esimerkkejä vettä, kosteutta ja likaa keräävistä rakenteista sekä siitä, miten samat rakenteet voidaan muotoilla korroosionestoteknisesti paremmiksi. 300 200 100 50 a mm 100 700 h mm 1000 Kuva 3. Standardin SFS-EN ISO 12944-3 ohjeet toisiaan lähellä olevien pintojen minimietäisyyksiksi. Jotta pinnan esikäsittely, maalaus ja huolto olisi mahdollista, on työntekijän nähtävä tämä pinta ja ulotuttava pinnalle työkaluillaan. Sen vuoksi on tärkeää, että pinta on nähtävissä ja että sille pääsee ulottumaan. 4 T I K K U R I L A O Y I N D U S T R I A L C O A T I N G S

3.2 Oikean materiaalin ja suojaustavan valinta Vaarallisten galvaanisten parien syntyminen voidaan välttää materiaalivalinnoilla, pitämällä epäjalomman metallin pinta suurempana kuin jalomman, eristämällä metallit toisistaan tai pinnoittamalla epäjalompi metalli joko toisella järjestelmään paremmin soveltuvalla metallilla tai eristävällä pinnoitteella, kuten korroosionestomaalilla. 3.3 Korroosioherkkien ja maalausteknisesti epäedullisten rakenteiden välttäminen Rakenteen muoto ja sijainti vaikuttavat ratkaisevasti korroosionestomaalaukseen ja kunnossapitoon ja sitä kautta tietenkin myös maalauksen kestävyyteen ja kestoikään. Korroosionestomaalattavan teräsrakenteen jokaisen pinnan tulee sijaita siten, että se voidaan kunnolla esikäsitellä, maalata ja tarkastaa. On myös pyrittävä käyttämään korroosioneston kannalta mahdollisimman edullisia muotoja. Hyvässä rakennesuunnittelussa valitaan niin yksinkertaisia geometrisia muotoja kuin mahdollista välttäen maalausta vaikeuttavia teräviä kulmia. 3.4 Pintakäsittely ennen kokoonpanoa Pinnat, joita ei voida pintakäsitellä kokoonpanon tai asennuksen jälkeen, käsitellään etukäteen tai ne valmistetaan syöpymisen kestävistä materiaaleista. a Lohkojen tai lohkon viereisen pinnan välinen minimietäisyys (mm). h Maksimietäisyys (mm), joka on työntekijän saavutettavissa kapeassa tilassa. a a Kahden lohkon välinen minimietäisyys a saadaan viereisen sivun kaaviosta (Kuva 4.), h:n arvoon 1000 mm saakka. Kuva 4. Standardin SFS-EN ISO 12944-3 ohjeet toisiaan lähellä olevien pintojen minimietäisyyksiksi. a h h h Toiminta Raesuihkupudistus Koneellinen puhdistus -neulapistoolilla -hiertämällä/ hiomalla Puhdistus käsityökaluilla -harjaamalla/ hakkurilla Työkalun pituus (D 2 ) mm Työkalun ja alustan välinen etäisyys (D 1 ) mm Työskentelykulma (α) astetta 800 200...400 60...90 250...350 100...150 0 0 30...90-100 0 0...30 Metalliruiskutus 300 150...200 90 Maalin levitys -ruiskuttamalla -siveltimellä -telalla 200...300 200 200 200...300 0 0 90 45...90 10...90 α alusta D 1 D 2 α työkalun lävistäjän ja alustan välinen kulma D 1 työkalun etäisyys alustasta D 2 työkalun pituus Taulukko 2. Standardin SFS-EN ISO 12944-3 mukaisia korroosionestotyössä käytettävien työkalujen tarvitsemia tyypillisiä etäisyyksiä. M E T A L L I P I N T O J E N T E O L L I N E N M A A L A U S 5

3.5 Pintakäsittely ja huoltomaalaukset kokoonpanon jälkeen Suunnittelussa pitää huomioida, että mahdollinen kokoonpanojen ja asennusten jälkeinen pintakäsittely sekä myöhemmin tehtävät huoltomaalaukset ovat mahdollisia suorittaa. Rakenteet tulee varustaa huoltomaalausta varten tarpeellisilla kannakkeilla ja kulkuteillä, kuten esimerkiksi uusissa teräsrakenteisissa silloissa ja säiliöissä tehdään. 3.6 Mekaanisten vaurioiden vähentäminen Rakenteeseen käyttöolosuhteissa mahdollisesti aiheutuvia mekaanisia vaurioita, jotka voivat johtaa syöpymiseen, pitää välttää. Standardin SFS-EN ISO 12944-3 mukaisia korroosionestotyössä käytettävien työkalujen tarvitsemia tyypillisiä etäisyyksiä. Standardin SFS-EN ISO 12944-3 ohjeet toisiaan lähellä olevien pintojen minimietäisyyksiksi. Jotta pinnan esikäsittely, maalaus ja huolto olisi mahdollista, on työntekijän nähtävä tämä pinta ja ulotuttava pinnalle työkaluillaan. Sen vuoksi on tärkeää, että pinta on nähtävissä ja että sille pääsee ulottumaan. Muistilista korroosioneston kannalta hyvän teräsrakenteen tai koneen suunnittelemiseksi Valitse oikeat materiaalit. Suunnittele mahdollisimman yksinkertainen, selkeä ja puhtaana pysyvä rakenne. Tarkista pitääkö rakenne palosuojamaalata. Huomioi tämä mitoituksessa. Varmista luoksepäästävyys niin, että rakenteen kaikki pinnat ovat pudistettavissa, maalattavissa ja tarkastettavissa. Katso standardista SFS-EN ISO 12944-3 rakenteiden vähimmäisetäisyydet. Vältä vettä ja roskia kerääviä kouruja. Varusta välttämättömät kourut riittävän suurilla vesirei`illä. Vältä vaakasuoria tasopintoja joiden päällä vesi ja lumi pysyvät. Vältä teräviä kulmia. Huomaa, että leikatussa pellinreunassa on kaksi terävää kulmaa, joista maali oikoo jättäen kulmat lähes paljaiksi. Muista ettei maali ole kittiä. Se ei täytä pienintäkään rakoa, vaan jättää sen avoimeksi ja tunkeutuessaan osittain rakoon, jättää myös raon reunat lähes paljaiksi. Vältä katkohitsiä, se ruostuu varmasti. Vältä pistehitsisaumoja, joihin pääsee vettä. Muista, että täysin umpinainen putki tai kotelo ei ruostu sisältä, avoin ruostuu. Vältä kahden eri metallin eristämättömiä liitoskohtia. Älä käytä ruostuvia pienosia, saranoita, kiinnittimiä jne. Muista, että pulttiliitoksessa maalipinta tavallisesti rikkoutuu ja ruostuminen alkaa. Sopivista aluslevyistä on apua. Älä tee montaa pientä huoltoluukkua vaan mieluummin vähän ja kunnollisia. Muista, että esim. säiliörakenteissa tarvitaan luukku paitsi kulkemista, myös puhdistusmateriaalin poistoa ja tuuletusta varten. Määritä terästyön laatuaste (SFS 8145, SFS-EN ISO 8501-3). Valitse esim. koneen alttiisiin kohtiin tumma värisävy, vauriot näkyvät vähemmän. Kysy jokaisen rakenneosan kohdalla: Onko tässä korroosioherkkiä kohtia? Jos on, niin aloita kysely: Onko osa tarpeellinen, pitääkö sen olla tällainen, tässä jne. Huomaat, että vähemmillä osilla tulee parempi rakenne. Älä pelkää arvostelua. Mene kentälle. konepajalla, maalaamossa ja käyttäjien puheilla saat moitteita, mutta myös tietoja, joita muilla ei ole. Sinusta tulee alasi tietäjä. 6 T I K K U R I L A O Y I N D U S T R I A L C O A T I N G S

4. Korroosionestomaalauksen standardit Korroosionestomaalausstandardeilla pyritään varmistamaan parempi ja tasaisempi maalauksen laatu. Hyvät standardit tukevat asiantuntemusta, mutta eivät koskaan korvaa sitä. 4.1 Standardien merkitys Standardisoinnin avulla luodaan yhdenmukaisia määritelmiä, arvosteluperusteita ja vaatimuksia. Tämä helpottaa kokonaisuuden hahmottamista määrätyllä tekniikan alueella. Standardeissa määritelty yhteinen kieli ja yhdenmukaiset toimintatavat helpottavat suunnittelua, yhtenäistävät työtä, säästävät kustannuksia ja välttävät päällekkäisyyksiä. Standardi on yleensä suositus. Määräyksissä ja direktiiveissä voidaan kuitenkin viitata standardeihin. Tällöin nämä viitestandardit eli sovellettavat standardit ovat sitovia asiakirjoja. Sekä kansallisissa että kansainvälisissä korroosionestomaalausstandardeissa annetaan vaatimuksia maaliyhdistelmille, esikäsittelylle, maalaustyölle ja laadunvalvonnalle. Maaliaineille ja maaleille ei yleensä esitetä tarkkoja koostumusvaatimuksia, vaan kultakin maalityypiltä edellytetään tiettyjä ominaisuuksia. 4.2 Suomalaiset standardit Suomessa ovat käytössä seuraavat korroosionestomaalaukseen liittyvät SFS-standardit: SFS-EN ISO 12944: 1-8 Osa 1: Yleistä Osa 2: Ympäristöolosuhteiden luokittelu Osa 3: Rakenteen suunnitteluun liittyviä näkökohtia Osa 4: Pintatyypit ja pinnan esikäsittely Osa 5: Suojamaaliyhdistelmät Osa 6: Laboratoriomenetelmät toimivuuden testaamiseksi Osa 7: Maalaustyön toteutus ja valvonta Osa 8: Erittelyjen laatiminen uudisrakenteille ja huoltomaalaukseen SFS 8145 Korroosionestomaalaus. Suihkupuhdistettujen ja konepajapohjamaalilla käsiteltyjen teräspintojen mekaaniset esikäsittelymenetelmät ja -laatuasteet. SFS-ISO 8501:1-4 Teräspintojen käsittely ennen pinnoitusta maalilla tai vastaavilla tuotteilla. Pinnan puhtauden arviointi silmämääräisesti. Osa 1: Teräspintojen ruostumisasteet ja esikäsittelyasteet. Maalaamattomat teräspinnat ja aiemmista maaleista kauttaaltaan puhdistetut teräspinnat. Osa 2: Ennestään pinnoitetun teräksen esikäsittelyasteet sen jälkeen kun aikaisemmat pinnoitteet on poistettu paikoittain. Osa 3: Hitsien, leikkaussärmien ja muiden pintavirheellisten alueiden esikäsittelyasteet Osa 4: Pinnan kunnon lähtötaso, esikäsittelyasteet ja pikaruostumisasteet korkeavesipainesuihkutuk sen yhteydessä. SFS-ISO 8502 Teräspintojen esikäsittely ennen pinnoitusta maalilla tai vastaavilla tuotteilla. Testit pinnan puhtauden arvioimiseksi. Osa 2: Kloridin laboratoriomääritys puhdistetuilta pin noilta. Osa 3: Pölyn arviointi maalausta varten esikäsitellyiltä teräspinnoilta (teippimenetelmällä). Osa 4: Ohjeita kondensaation syntymisen tödennäköi syyden arvioimiseksi ennen maalin levitystä. Osa 5: Kloridin määritys maalausta varten esikäsitellyiltä teräspinnoilta - ionidetektorimenetelmä. Osa 6: Liukoisten epäpuhtauksien uutto analysointia varten. Bresle-menetelmä. Osa 8: Kenttämenetelmä kosteuden määrittämiseksi refraktometrisesti. Osa 9: Kenttämenetelmä vesiliukoisten suolojen määrittämiseksi konduktiometrisesti. Osa 11: Kenttämenetelmä vesiliukoisen sulfaatin määrittämiseen sameusmittauksella. Osa 12: Kenttämenetelmä vesiliukoisten rautaionien määrittämiseen titrimetrisesti. SFS-ISO 8503 Teräspintojen esikäsittely ennen pinnoitusta maalilla tai vastaavilla tuotteilla. Teräspinnan määrittely. M E T A L L I P I N T O J E N T E O L L I N E N M A A L A U S 7

Osa 1: Laatuvaatimukset ja määritelmät ISO-pintaprofiilivertailukappaleille suihkupuhdistetun pinnan arviointia varten. Osa 2: Pintaprofiilin arviointimenetelmä suihkupuhdistetulle teräkselle. Vertailukappalemenetelmä. Osa 3: ISO-vertailukappaleen kalibrointimenetelmä ja pintaprofiilin määritys. Mikroskooppimenetelmä. Osa 4: ISO-vertailukappaleen kalibrointimenetelmä ja pintaprofiilin määritys. Mittauskärkimenetelmä. SFS-EN ISO 8504 Teräspintojen esikäsittely ennen maalien ja vastaavien tuotteiden levitystä. Esikäsittelymenetelmät. Osa 1: Yleiset periaatteet. Osa 2: Raesuihkupuhdistus. Osa 3: Puhdistus käsityökaluilla ja koneellisesti. SFS-EN ISO 4628 Maalit ja lakat. Pinnoitteiden huononemisen arviointi. Yleisten virhetyyppien esiintymisen voimakkuuden, määrän ja koon merkintä. Osa 1: Yleistä ja merkintäjärjestelmä. Osa 2: Rakkuloitumisasteen arviointi. Osa 3: Ruostumisasteen arviointi. Osa 4: Halkeilemisasteen arviointi. Osa 5: Hilseilyasteen arviointi. Osa 6: Liituamisasteen arviointi teippimenetelmällä. Osa 7: Liituamisasteen arviointi samettimenetelmällä. Osa 8: Viiltoa ympäröivän irtoamisen ja korroosion arviointi. Osa 10: Lankamaisen (filiform) korroosion arviointi. SFS-ISO 4628-6 Maalit ja lakat. Pinnoitteiden huononemisen arviointi. Yleisten virhetyyppien esiintymisen voimakkuuden, määrän ja koon merkintä (luokittelu). Osa 6: Liituamisasteen arviointi teippimenetelmällä. SFS 5873 Metallirakenteiden korroosionestosuojamaaliyhdistelmillä. Käyttösuositus prosessi- ja metalliteollisuudelle. SFS-EN 10238 Automaattisesti suihkupuhdistetut ja konepajapohjamaalatut rakenneterästuotteet. PSK 2701 Metallirakenteiden korroosionesto suojamaaliyhdistelmillä. Hankinta-asiakirjat. PSK 2702 Kuumasinkittyjen teräsrakenteiden hankinta ja maalaus. Käyttösuositus prosessiteollisuudelle. Ruotsalaiset standardit BSK 99 Ruotsissa ovat käytössä Boverketin julkaisemat teräsrakenteiden korroosionestomaalaussuositukset, jotka sisältyvät Boverkets handbok om Stålkonstruktioner (BSK 99) teräsrakenteiden suunnittelu- ja pintakäsittelyohjeisiin. BSK 99 pohjautuu suurelta osin standardiin SS-EN ISO 12944, osat 1 7. Ympäristöolosuhdeluokat määritetään standardin SS-EN ISO 12944-2 mukaisiin luokkiin C1 C5-M ja Im1 Im3. BSK 99:n sisältämät maalausjärjestelmät merkitään taulukoiden 8:72a f mukaisesti. S-systeemit ovat SS-EN ISO 12944-5 mukaisia ja N-systeemit kansallisia. Tikkurila Oy, Industrial Coatings antaa tarvittaessa tiedot hyväksytyistä maalausjärjestelmistä. SSG standardit Ruotsalaisen Standard Solutions Groupin (entinen Skogsindustriella Standardiseringsgruppen) laatimat maalausstandardit paperi- ja selluloosateollisuutta varten. SSG 1021, 1997 Färger för korrosionsskydd av metalliska material. Tvåkomponenters epoxi- eller polyuretangrundfärg GA, GK, GS SSG 1022, 1995 Färger för korrosionsskydd av metalliska material. Zinkpulverpigmenterad epoxigrundfärg GB,GZ SSG 1023, 1997 Färger för korrosionsskydd av metalliska material. Akryleller vinylgrundfärg GE, GL SSG 1024, 1997 Färger för korrosionsskydd av metalliska material. Yttolerant olje- eller fet alkydgrundfärg GM, GP SSG 1025, 1995 Färger för korrosionsskydd av metalliska material. Tvåkomponenters oxiranestergrundfärg GR SSG 1026, 1995 Färger för korrosionsskydd av metalliska material. Tvåkomponenters epoxi- eller polyuretantäckfärg TA, TB, TD SSG 1027, 1995 Färger för korrosionsskydd av metalliska material. Akryleller vinyltäckfärg TE, TL SSG 1028 Färger för korrosionsskydd av metalliska material. Alkydtäckfärg TM, TP 8 T I K K U R I L A O Y I N D U S T R I A L C O A T I N G S

SSG 1029 Färger för korrosionsskydd av metalliska material. Tvåkomponenters oxiranestertäckfärg TR SSG 1030 Färger för korrosionsskydd av metalliska material. Lösningsmedelsfri epoxi-, vinylester- eller polyestertäckfärg TF, TG SSG:n mukainen maalausjärjestelmä kirjoitetaan kokonaisuudessaan esimerkiksi seuraavasti: SSG 1005- GB40 TD160-SSG20 Tulkinta: SSG Skogsindustriella Standard Solutions Group 1005- Standardi 1005 GB40 TEMAZINC 99, 40 µm TD160 TEMACOAT RM 40, 160 µm -SSG 20 SSG 1007 -värikartan mukainen värisävy 4.3 Maalien ja maalikalvojen testaukseen liittyvät standardit SFS-EN ISO 2064 Metalliset ja muut epäorgaaniset pinnoitteet. Paksuuden mittauksen käsitteet ja määritelmät. SFS-EN ISO 2813 Maalit ja lakat. Peilikiillon määritys ei-metallisille maalikalvoille kulmilla 20, 60 ja 85. SFS-EN ISO 1518 Maalit ja lakat. Naarmutuskoe. SFS 3641 (ISO 1521) Maalit ja lakat. Vedenkestävyyden määritys. SFS-EN ISO 1522 Maalit ja lakat. Heilurikovuuden määritys. SFS 3645 (ISO 2810) Maalit ja lakat. Säänkestävyyden testaaminen ulkokenttäkokeilla. SFS-ISO 9227 Korroosiokokeet keinotekoisissa kaasu ympäristöissä. Suolasumukokeet. SFS-EN ISO 1520 Maalit ja lakat. Venyvyyskoe. SFS-EN ISO 2808 Maalit ja lakat. Kalvon paksuuden määrittä minen. SFS-EN ISO 19840 Maalit ja lakat. Teräsrakenteiden korroosionesto suojamaaliyhdistelmillä. Pinnoitteiden kuivakalvonpaksuuden mittaus ja hyväksymisperiaatteet karheilla pinnoilla. SFS-EN ISO 2812 Paints and varnishes. Determination of resistance to liquids. Part 1: Immersion in liquids other than water Part 2: Water immersion method SFS-EN ISO 3231 Paints and varnishes. Determination of resistance to humid atmospheres containing sulfur dioxide (ISO 3231:1993) SFS-EN ISO 6270-1 Paints and varnishes. Determination of resistance to humidity. Part 1: Continuous condensation. SFS-EN ISO 4624 Maalit ja lakat. Tarttuvuuden arviointi veto kokeella. SFS-EN ISO 16276-1 Teräsrakenteiden korroosionesto suojamaaliyhdistelmillä. Pinnoitteen tartunnan ja koheesion (murtumislujuuden) arviointi ja hyväksymiskriteerit. Osa 1: Irtivetokoe. SFS-EN ISO 16276-2 Teräsrakenteiden korroosionesto suojamaaliyhdistelmillä. Pinnoitteen tartunnan ja koheesion (murtumislujuuden) arviointi ja hyväksymiskriteerit. Osa 2: Hilaristikkokoe ja X-viiltokoe. SFS-EN ISO 9227 Paints and varnishes. Determination of resistance to neutral salt spray (fog). SFS standardeja sekä ulkomaalaisia standardeja ja standardivärikarttoja myy Suomen Standardisoimisliitto SFS r.y., PL 116, 00241 HELSINKI, puhelin (09) 149 9331. 4.4 Yrityskohtaiset standardit Useat yritykset ovat laatineet käyttöönsä standardeja, joissa on otettu huomioon tuotantolaitosten asettamat erityisvaatimukset. Näihin kuuluvat myös projektikohtaiset maalaustyöselitykset, joissa määritellään maalausjärjestelmä ja noudatettava laatutaso. Tikkurila Oy auttaa mielellään yrityskohtaisten standardien ja maalaustyöselitysten laadinnassa. M E T A L L I P I N T O J E N T E O L L I N E N M A A L A U S 9

5. Pinnan puhdistus ja esikäsittely Maalattavan pinnan puhdistus ja esikäsittely sisältää kaikki ne toimenpiteet, joilla parannetaan maalikalvon tarttuvuutta ja kestävyyttä. Huolellinen ja asianmukaisesti valittu esikäsittely on onnistuneen maalauksen perusta. Maalausvaurioista 50 70 % johtuu huonosta esikäsittelystä. Tarkoituksenmukainen ja taloudellinen esikäsittely valitaan epäpuhtauden laadun sekä asennusaikaisen tai lopullisen sijoituspaikan mukaisten rasitusolosuhteiden mukaan. Samalla otetaan huomioon maaliyhdistelmän vaatimukset ja maalattavan kappaleen muoto ja pintakäsittelyn suorituspaikka. 5.1 Esikäsittelytunnukset Esikäsittelytunnuksia käytetään valitun maalausyhdistelmän yhteydessä maalaustyöselityksissä kertomaan, millainen esikäsittely on tarpeen tehdä. Tunnukset on esitetty taulukossa 3. Esikäsittelytoimenpide Lian ja rasvan poisto Fosfatointi Kromatointi Happopeittaus Tartuntamaalaus Epoksikonepajapohja Polyvinyylibutyraalikonepajapohja Sinkkisilikaattikonepajapohja Sinkkiepoksikonepajapohja Teräsharjaus Suihkupuhdistus Liekkipuhdistus Pyyhkäisysuihkupuhdistus Paikallinen suihkupuhdistus Paikallinen puhdistus käsi- tai konetyökaluilla Paikallinen koneellinen puhdistus Tunnus Pe Fo Kr Be Ta E, EPF PVB, PVBF SS, ESIZ SE, EPZ St Sa FI SaS PSa PSt PMa A Teräspinta, jota laajalti peittää hyvin kiinni käsittely valitaan epäpuhtauden laadun, oleva valssihilsekerros, mutta jossa ruostetta on hyvin vähän tai ei lainkaan. B Teräspinta, jolla on alkavaa ruostumista ja jolta valssihilsekerros on alkanut irrota. C Teräspinta, jolta valssihilse on ruostunut pois tai jolta se voidaan kaapia, mutta jossa paljain silmin tarkasteltuna on havaittavissa vähäistä kuoppakorroosiota. D Teräspinta, jolta valssihilse on ruostunut pois ja jossa paljain silmin tarkasteltaessa on havaittavissa yleistä kuoppakorroosiota. Tarkastelu tehdään paljain silmin joko päivänvalossa tai samanarvoisessa keinovalossa. Ruostumisasteeksi kirjataan maalattavan kappaleen huonoin ruostumisaste. Myös aikaisemmin maalatulle pinnalle voidaan määrittää standardin SFS-EN ISO 4628-3 mukaan ruostumisaste, josta käytetään merkintää Ri 0...Ri 5 sen mukaan, kuinka suuri osa maalatusta pinnasta on ruostunut. Standardisarjasta SFS-EN ISO 4628 osat 1-6 löytyvät mallikuvat niin maalatun pinnan ruostumisasteen kuin halkeilun, hilseilyn tai kuplimisen arvioimiseen. Aste Ruostunut pinta-ala (%) Eurooppalainen Ri 0 0 Re 0 10 Ri 1 0,05 Re 1 9 Ri 2 0,5 Re 2 7 Ri 3 1 Re 3 6 Ri 4 8 Re 5 4 ASTM D610 Ri 5 40/50 Re 7 1-2 Taulukko 3. Esikäsittelytunnukset Taulukko 4. Maalatun pinnan ruostumisasteet (SFS-EN ISO 4628-3) ja vastaava ruostunut pinta-ala sekä vastaavuudet muihin maalatun pinnan ruostumisastestandardeihin. 5.2 Ruostumisasteet Standardi SFS-ISO 8501-1 määrittelee maalaamattomalle teräkselle neljä valssihilse- ja ruostumistasoa, jotka ilmoitetaan ruostumisasteina A, B, C ja D määriteltyinä standardissa sekä sanoin että esimerkkivalokuvin. 10 T I K K U R I L A O Y I N D U S T R I A L C O A T I N G S

5.3 Esipuhdistus Esipuhdistuksella maalattavalta pinnalta poistetaan erilaisilla lian- ja rasvanpoistomenetelmillä ruosteen poistoa ja maalausta haittaavat epäpuhtaudet. Kiinteät epäpuhtaudet, kuten jää-, betoni-, laasti- ja maalijätteet sekä paksut suola- ja ruostekerrokset hakataan, kaavitaan tai harjataan pois. Suolat ja muut vesiliukoiset epäpuhtaudet voidaan poistaa vesipesulla harjaten, korkeapaine-, höyry- tai alkalipesulla. Rasvan ja lianpoistoon käytetään yleensä liuotin-, emulsio- tai alkalipesua. Emulsio- ja alkalipesu vaativat aina huolellisen huuhtelun. 5.3.1 Lian ja rasvanpoisto Lian- ja rasvanpoistossa käytettävät menetelmät ja aineet on esitetty taulukossa 5. Pesumenetelmän ja käytettävien aineiden valintaan vaikuttavat monet tekijät, kuten esimerkiksi tuotannon laatu ja määrä, epäpuhtauksien laatu ja määrä ja seuraava pintakäsittelyvaihe. Vesipesulla voidaan pinnasta poistaa vesiliukoisia yhdisteitä, kuten suoloja ja happotähteitä. Pesutehoa voidaan parantaa nostamalla lämpötilaa tai mekaanisen vaikutuksen avulla. Mekaaninen vaikutus saadaan aikaan esimerkiksi harjaamalla, sekoituksen avulla tai käyttäen korkeapaineista vesisuihkua. Korkeapainepesussa vesi voi olla kokonaan nesteenä tai osa siitä voi olla höyryn muodossa, jolloin puhutaan höyrypuhdistuksesta. Vesipesussa ja höyrypuhdistuksessa voidaan käyttää lisänä pesuainetta. Pesuaineen avulla nesteen tunkeutuvuus likakerrokseen paranee. Vesipesussa voidaan pesuaineen sijasta käyttää kostutusaineena myös alkoholia, jolloin ei erillistä huuhteluvaihetta tarvita. Huom! Teräsrakenteen pinnalla mahdollisesti olevien suolojen ja rasvan poistamatta jättäminen pilaa suljetuissa suihkupuhdistusjärjestelmissä olevan puhallusmateriaalin ja aiheuttaa epäpuhtauksien siirtymisen myöhemmin käsiteltäviin kappaleisiin. Alkaliset Neutraalit Happamat Epäorgaaniseen rasvanpoistoaineeseen perustuvat Orgaaniseen liuottimeen perustuvat Halogenoidut Petrolipohjaiset Emulgoituvat Muut Rasvanpoistoaineet RasvanpoistomenetelmäT Elektrolyyttinen Mekaaninen Ruiskutus Upotus Liuotinhöyry Koneellinen Käsin tehty Taulukko 5. Rasvanpoistomenetelmät ja pesuaineet M E T A L L I P I N T O J E N T E O L L I N E N M A A L A U S 11

5.3.2 Alkaliset pesut Alkalipesu irrottaa rasvaa, öljyä ja vesiliukoisia epäpuhtauksia. Alkaliset pesuaineet toimivat parhaiten lämpiminä. Pesulämpötilat ovat tavallisesti 60 90 C. Alkalisia pesuaineseoksia on olemassa eri tarkoituksiin. Puhdistettaessa sinkkiä ja alumiinia on käytettävä erityisesti näille metalleille tarkoitettuja lisäaineita syöpymisen estämiseksi. Pesuaineen valintaan vaikuttaa metallin laadun lisäksi öljy- ja rasvamaisten epäpuhtauksien koostumus. Hyvin emäksiset pesuaineet saattavat joissakin tapauksissa liuottaa likakerroksia valikoivasti siten, että vain osa öljyistä tai rasvoista liukenee ja pintaan jäävien epäpuhtauksien poistaminen vaikeutuu. Alkalipesu tehdään upottamalla tai ruiskuttamalla. Koska pesuliuokset ovat kuumia, on varottava, että kuumat pinnat eivät pääse kuivumaan ennen huuhtelua. Kaikki alkalitähteet on saatava pinnalta pois ennen seuraavaa pintakäsittelyä. Joskus tarvitaan alkalipesun jälkeen erillinen neutralointi. Neutralointi voidaan tehdä lisäämällä huuhteluveteen esimerkiksi fosforihappoa. 5.3.3 Liuotinpesu Liuotinpesu voidaan tehdä joko palavilla tai palamattomilla liuottimilla. Palavia liuottimia ovat esimerkiksi liuotinbensiini, tinnerit, tärpätti ja aromaattiset hiilivedyt, kuten ksyleeni ja tolueeni. Liuotinpesu esim. liuotinbensiinillä tehdään usein käytännössä pyyhkimällä. Näin tehdyn pesun lopputulos on kyseenalainen, koska pyyhkimällä rasva yleensä vain siirtyy paikasta toiseen. Palavia liuottimia tulisi käyttää vain joko kiinteissä tai siirrettävissä puhdistuskammioissa, joissa liuotinhöyryjen tuuletus ja liuottimen talteenotto voidaan hoitaa asianmukaisesti. Palamattomat liuottimet ovat kloorattuja hiilivetyjä ja niitä käytetään nykyään vain kiinteissä laitoksissa. Puhdistus tehdään usein höyrypuhdistuksena. Laitteiden pohjalla oleva liuotin höyrystetään ja höyry tiivistyy puhdistettavalle pinnalle. Liuotinpuhdistus ei poista epäorgaanisia suoloja tai paksuja rasvakerroksia. Liuotinhöyrypuhdistus yhdistetään usein upotuspuhdistukseen. Liuotin valitaan poistettavien epäpuhtauksien mukaan. Tavallisimmin käy tettyjä ovat trikloorietyleeni eli tri (87 C), perkloorietyleeni eli per (121 C), metyleenikloridi (40 C) ja 1.1.1-trikloorietaani (87 C). Kloorattujen hiilivetyjen käyttörajoituksista myös ammattikäytössä keskustellaan. Liuotinpuhdistuksen jälkeen ei tarvita vesihuuhtelua. 5.3.4 Emulsiopesu Emulsiopesussa pesuliuos sisältää vettä, liuotinta ja emulgaattoreita. Emulgaattoreiden tehtävänä on saattaa epäpuhtaudet sellaiseen muotoon, että ne eivät tartu uudestaan pintaan. Emulsiopesu irrottaa tehokkaasti erilaisia likakerroksia, mutta pintaan saattaa jäädä ohut öljykalvo. Emulsiopesua käytetäänkin usein esipuhdistuksessa ennen alkalipesua tai liuotinpuhdistusta. Emulgaattoreita voidaan myös lisätä voiteluaineena käytettäviin öljyihin, jolloin pinta muokkauksen jälkeen voidaan huuhdella vedellä. 5.3.5 Kuivaus Kun esikäsittelyssä käytetään vesiliuoksilla tehtäviä rasvanpoisto- tai fosfatointimenetelmiä, on kappaleet kuivattava ennen maalausta. Erilaisia kuivausmenetelmiä ovat esimerkiksi: Yksinkertaiset ja massaltaan kevyet kappaleet voidaan kuivata käyttämällä viimeisessä huuhtelussa kuumaa vettä, jolloin kappaleeseen varastoitunut lämpöenergia höyrystää pintaan jääneet vesipisarat. Menetelmä on kustannuksiltaan edullisin, koska mitään kuivauslaitteistoja ei tarvita. Lisäetuna voidaan mainita merkittävä tilan- ja energiansäästö. Menetelmä sopii kuitenkin vain yksinkertaisille ja ohutseinämäisille kappaleille, joissa ei ole vettä kerääviä lokeroita. Yleisimmin käytetty kuivausmenetelmä on konvektioperiaatteella toimiva kuivaustunneli. Tunnelissa kierrätetään kuumaa noin 150 C ilmaa, joka puhaltaa kappaleesta vesipisarat pois sekä höyrystää jäljellä olevan kosteuden. Menetelmän haittapuolena on suuri tilan ja energiantarve varsinkin, jos kyseessä on paksuseinämäiset kappaleet ja linjan nopeus on suuri. Huomattavasti edellisiä menetelmiä tehokkaampi ja vähemmän tilaa vaativa on yhdistetty infrapunasäteily ja konvektiokuivaus. Sijoittamalla tunnelin alkupäähän IR-säteilijöitä, jotka voidaan kohdistaa hyvinkin tarkasti, saadaan nopeallakin linjalla paksuseinäisten kappaleiden lämpötilan nousuaika lyhyeksi. Tunnelin loppuosassa on konvektiovyöhyke, jonka kuumalla ilmavirralla puhalletaan kappaleessa mahdollisesti olevista koloista ja taskuista vesi pois ja loppukosteus höyrystyy kappaleen sisältämän lämpöenergian avulla. Yksinomaan IR-säteilykuivausta käytetään silloin, kun kappaleet ovat hyvin paksuseinäisiä, massiivisia ja muodoltaan suhteellisen yksinkertaisia. Kappaleen pintalämpötila nostetaan nopeasti veden kiehumispisteeseen, 12 T I K K U R I L A O Y I N D U S T R I A L C O A T I N G S

jonka jälkeen, kappaleen jäähtyessä huoneen lämpötilaan, vesi höyrystyy siihen sitoutuneen lämpöenergian ansiosta. Tilantarve on melko pieni. 5.4 Esikäsittelyasteet Standardi SFS-ISO 8501-1 määrittelee pinnan puhtauden niin sanottuina esikäsittelyasteina visuaalisen tarkastelun perusteella. Nämä erotellaan tavallisimpien ruosteenpoistomenetelmien mukaan: teräsharjaus St, suihkupuhdistus Sa, liekkipuhdistus FI ja happopeittaus Be. Esikäsittelyasteet määritellään kuvaamalla sanallisesti pinnan ulkonäkö puhdistuksen jälkeen yhdessä selventävien esimerkkivalokuvien kanssa. Puhdistusmenetelmätunnuksen jälkeen oleva luku kuvaa puhdistusastetta, joista on kerrottu myöhemmin ruosteenpoistomenetelmiä käsittelevässä kappaleessa 6. Kun tunnuksen eteen lisätään vielä pinnan alkuperäinen ruostumisaste, saadaan kuvattua teräspinnan tila juuri ennen maalausta. Pinnan osittaisen esikäsittelyn (paikkapuhdistuksen) standardiesikäsittelyasteiden merkinnät ovat: PSa paikallinen suihkupuhdistus (paikkapuhallus) PMa paikallinen koneellinen puhdistus PSt paikallinen puhdistus käsi- tai konetyökaluilla Esimerkki: C Sa2½ Suihkupuhdistuksen esikäsittelyaste Ruostumisaste Huomio! Kemiallisissa esikäsittelymenetelmissä ei vielä toistaiseksi ole standardisoituja esikäsittelyasteita. Mutta niissäkin neuvotaan, miten saadaan kunnollinen pinta maalausta varten eri rasitusolosuhteisiin. 5.5 Esikäsittelyn laatuasteet Ennen maalausta toimenpiteet eivät rajoitu vain pinnan puhdistukseen ruosteesta, valssihilseestä, rasvasta, leikkuunesteiden jäänteistä, liasta ja vanhasta maalista, vaan siihen kuuluu usein myös terästyö, joka tehdään esimerkiksi hitsiliitoksille, leikkauspinnoille ja vioille teräspinnassa. Standardissa SFS 8145 (2008) määritetään suihkupuhdistetuille ja konepajapohjamaalilla käsitellyille teräspinnoille mekaaniset esikäsittelymenetelmät ja laatuasteet (taulukko 6). Standardin sisältämä kuvasarja esittää, miltä mekaanisten esikäsittelyjen eri laatuasteet näyttävät käytännössä (kuvat 5 ja 6). Esimerkki esikäsittelyn merkintätavasta standardin SFS 8145 mukaan: SFS 8145 Fe PVB terästyö 05/puhdistus 06 Esikäsittelyn laatuaste Konepajapohjamaali Maalausalusta Standardin tunnus 5.6 Ruosteenpoistomenetelmät Ruosteenpoistossa teräs- ja valurautapinnat puhdistetaan ruosteesta, valssihilseestä, vanhoista maalikerroksista ja muista esipuhdistuksen jälkeen pinnalle jääneistä kiinteistä epäpuhtauksista. Valssihilsekerros on kuumavalssauksen jäljiltä teräksen pinnassa oleva hauras kerros, joka erilaisesta lämpölaajenemisesta ja heikosta sitoutuvuudesta johtuen irtoaa vähitellen ja on näin ollen huono maalausalusta. Ruosteenpoistomenetelmän valintaan vaikuttavat puhdistettavan teräksen ainevahvuus, kappaleen koko, puhdistusolosuhteet, poistettavan ruosteen laatu, valitun maalityypin edellyttämä puhdistusaste ja pintaprofiili. Tavallisesti ruosteenpoistomenetelmä ja sen taso määritetään projektierittelyssä, suojamaaliyhdistelmän erittelyssä, maalaustyöselosteessa ja/tai maalausjärjestelmätunnuksessa. Ruosteenpoiston menetelmiä ovat mekaaniset teräsharjaus ja suihkupuhdistus, termiset menetelmät sekä kemialliset menetelmät. 5.6.1 Käsityökaluilla tai koneellisesti tehty puhdistus, St Harjausta, hiontaa ja kaavintaa käsityökaluilla tai koneellisesti käytetään ruosteen poistamiseen silloin kun maalattavien pintojen puhdistus ei ole muuten mahdollista. Menetelmiä merkitään lyhenteellä St. Paikallisen puhdistuksen ollessa kyseessä käytetään merkintää PSt. Menetelmien välineet ovat helppokäyttöisiä ja halpoja hankkia, mutta puhdistustulos jää selvästi muiden ruosteenpoistomenetelmien tasosta. Käsi- ja konetyökaluilla tehtävä puhdistus on esitetty standardissa ISO 8501-1 (2007). Ohessa on esimerkkinä kuvaus St 2 -pinnasta. St 2 Huolellinen käsityökaluilla tai koneellisesti tehty puhdistus Paljain silmin tarkasteltuna pinnassa ei saa olla pölyä, rasvaa ja likaa, ei myöskään heikosti kiinni olevaa valssihilsettä, ruostetta, maalia eikä vieraita aineita. M E T A L L I P I N T O J E N T E O L L I N E N M A A L A U S 13