7. Endmontage Flashcards
(21 cards)
Einordnung der Endmontage in den stahlbaulichen Fertigungsablauf einer Werft
Sektionsfertigung –>
Groß- /Ringsektionsfertigung –>
Endmontage
Alle Sektionen werden zusammen sein
Masse konzentriert Achter Schiff
Achter Schiff voraus zu bauen
Beschichtung (revestimiento)
Bedeutung von Beschichtungsverfahren: Marine Fouling (incrustaciones)
Marine Fouling (incrustaciones)
Bedeutung von Beschichtungsverfahren im maritimen Schiffbau:
• Korrosion der Stahlbauteile
• Mikroorganismen und Kleinlebewesen (Bsp. Muschel) am Schiffskörper
→ Erhöhter Strömungswiderstand (flow resistance)
→ Jährlicher Verlust von 200 Milliarden Dollar
→ im Schnitt ca. 28% mehr verbrauch an Treibstoff (consumo adicional de combustible)
→ Zusätzliche Emissionen und CO2-Ausstoß
Korrosion von Stahlbauteilen
Definition von Korrosion:
Definition von Korrosion:
- Korrosion ist die chemisch-physikalische Reaktion eines metallischen Stoffes mit seiner Umgebung, die zu einer Eigenschaftsänderung führt.
- Sie kann die Funktion eines metallischen Bauteiles oder des zugehörigen Systems verschlechtert.
Korrosion von Stahlbauteilen
Klimaeinfluss auf die Korrosion:
Klimaeinfluss auf die Abtragungsgeschwindigkeit in μm/Jahr (micrometer/Jahr):
Deswegen dieses Tabelle, machen in der Schiff coating
Blei (Plomo): Landluft 0,7 - 1,4 Stadtluft 1,3 - 2 Industrieluft 1,8 - 3,7 Meeresluft 1,8
Zink: Landluft 1,0 - 3,4 Stadtluft 1,0 - 6 Industrieluft 3,8 - 19 Meeresluft 2,4 - 15
Stahl: Landluft 4 - 60 Stadtluft 30 - 70 Industrieluft 40 -16 Meeresluft 64 - 230
Korrosionsschutz durch Coatings
Coatings - Merkmale :
Coatings/Beschichtungen - Merkmale
Coatings sind Anstrichstoffe (pinturas) und Feststoffe (pinturas y solidos), die durch verschiedene Verfahren auf die Oberfläche von Materialien (Materialien zu schützen) aufgetragen werden.
Die wichtigsten Coatings sind: - Metallcoatings, und - Anstriche → Urethanfarben → Acrylfarben → Epoxidfarben → Zinkhaltige Farben → Antifouling (anti incrustante)
Siliconischfarben sind ein Problem, weil sie halten bis 25 grads C und in großes Schiff ist nicht möglich.
Verfahrensweise der Konservierung von Schiffen: Vorbehandlung, Farbauftrag, Qualitätsprüfung
- Vorbehandlung - Definition:
- Vorbehandlung - Strahlen der Oberfläche:
- Vorbehandlung (alte Farbe entfernen)
- Farbauftrag (Aufbau der Beschichtung)
- Qualitätsprüfung
Vorbehandlung - Definition:
- Entfernung von:
alten Materialien, - Lackschichten, - korrodierten Bestandteilen, - Schmutz und - Seepocken.
- Mechanische Vorbehandlung (Hochdruck-Wasserstrahltechnik )
- Chemische Vorbehandlung (Beizen) = decapar
Vorbehandlung - Strahlen der Oberfläche:
• Effektiv und automatisierbar
• Strahlmittel Stahlkorn oder Korund
• Oberfläche wird durch Mikrorisse aufgebrochen → bessere Haftfestigkeit
• Hohe Staub- und Lärmbelastung
• Strahlkabinen sind bei den schiffbaulichen Strukturen geeignet
Für kleine Flächen wird die Vorbehandlung noch mit der Hand durchgeführt. Dabei wird mit Spachteln und rotierenden Bürsten gearbeitet.
Das Strahlen mit festem Korn ist die verbreiteter Art der Vorbehandlung. Nachteilig ist der hohe Aufwand zur Reinigung nach dem Strahlen.
Alternativ zum Strahlen wird der Hochdruckwasserstrahl eingesetzt. Dieser hat die gleiche Wirkung auf die Oberfläche, kommt aber ohne Strahlgut aus.
Verfahrensweise der Konservierung von Schiffen
- Vorbehandlung - Auswirkungen unzureichender Vorbehandlung:
Auswirkungen unzureichender Vorbehandlung:
- Unzureichenden Haftung zwischen Untergrund und Farbe.
- Die Haltbarkeit des Anstriches ist stark reduziert.
- Das Schiff muss zu früh zur Werft um der Konservierung zu erneuern
Verfahrensweise der Konservierung von Schiffen
- Farbauftrag - Beschichtung des Schiffskörpers (revestimiento)
- Farbauftrag - Beschichtung des Schiffskörpers (revestimiento)
- Streichen (pintura)
- Rollen
- Sprühen (pulverizar)
Es gibt Beschichtungsroboter, z.B. Hitachi
Verfahrensweise der Konservierung von Schiffen
- Farbauftrag - Aufbau der Beschichtung:
- Farbauftrag - Aufbau der Beschichtung:
- Die Beschichtung maritimer Strukturen setzt sich immer aus mehreren Schichten zusammen, um einen Langfristigen Schutz der Stahlstruktur zu gewährleisten/garantieren.
- die Anstriche (pintura) des Schiffskörpers haben lokal unterschiedliche Aufgaben zu erfüllen (z.B. Antifouling im Unterwasserbereich, Ästhetik im Deckshaus)
Verfahrensweise der Konservierung von Schiffen
- Farbauftrag - Funktion der Beschichtung:
- Farbauftrag - Funktion der Beschichtung:
- Anforderung im Laderaum: verwendung von lösungsmittelfreier Farbe beim Transport von Nahrungsmittel (pintura libre de solventes)
- Farbe auf dem Deck: basiert auf gesetzlichen Anforderungen, wie einhalten der Signalwirkung
- Überwasser: Beschichtung mit seewasserresistenter Kunstharzfarbe
- Unterwasser: Beschichtung mit Antifouling
Verfahrensweise der Konservierung von Schiffen
- Qualitätsprüfung des Anstriches - Überprüfung von Schichtdicken der einzelnen Lacksysteme:
- Qualitätsprüfung des Anstriches - Überprüfung von Schichtdicken der einzelnen Lacksysteme:
→ Schichtdicke des Anstriches kennzeichnet den Anteil der enthaltenen Feststoff (indica la proporcion del solido contenido)
→ Für die Prüfung der Schichtdicke unterscheidet man Nass-und Trockenschichtdicke.
→ Trockenschichtdicke spiegelt die langfristige Funktionsfähigkeit des Anstriches wider.
Verfahrensweise der Konservierung von Schiffen
- Qualitätsprüfung des Anstriches - Besonderheiten bei der Schichtdickenmessung:
- Qualitätsprüfung des Anstriches - Besonderheiten bei der Schichtdickenmessung:
- Aufgrund der chemischen Komposition von einiger Farben ist es notwendig, die Schichtdicke zu korrigieren, wenn die Farbe nass ist.
- Sonst kann keine Verbindung zwischen den individuellen Anstrichschichten hergestellt werden (entra las capas individuales de pintura)
- Hier wird eine Nass-schicht-dickenprüfung durchgeführt (prueba de espesor de capa humeda)
Verfahrensweise der Konservierung von Schiffen
- Qualitätsprüfung des Anstriches - Durchführung der Schichtdickenmessung im nassen Zustand:
- Qualitätsprüfung des Anstriches - Durchführung der Schichtdickenmessung im nassen Zustand:
→ Bei der Nassschichtdickenprüfung wird ein Kamm mit einem definierten Druck durch die nässe Farbe geführt.
→ Wenn die Farbe am Kamm haftet, kann die Nass-schichtdicke geprüft werden.
→ Trockenschichtdicke der Farbe beträgt zwischen 20 und 30% der Nassschichtdicke
Kathodischer Korrosionsschutz
Grundprinzip des kathodischen Korrosionsschutzes:
Grundprinzip des kathodischen Korrosionsschutzes:
- Grundprinzip ist die Flächen mit unedlen Metallen zu Bereithalten / Verfügung halten,
- Unedlen Metallen sind so angeordnet, dass sie sich werden in einem galvanischen System verbraucht und dadurch schützen andere Flächen des Schiffes.
- Es muss zwischen aktivem und passivem Korrosionsschutz zu unterscheiden werden.
Kathodischer Korrosionsschutz
Passiver kathodischer Korrosionsschutz - Prinzip:
Prinzip des passiver kathodischen Korrosionsschutzes:
- Der passiver kathodische Schutz durch Nutzung einer Opferanode wird als passiver kathodischer Korrosionsschutz bezeichnet.
- Die Zink- und Aluminiumblöcke werden aus verschiedenen Stellen an das Schiff geschweißt.
- Diese als Anoden bezeichneten Blöcke haben ein geringeres Spannungspotential als der Stahlkörper.
- Dadurch fließt der Strom nicht durch die kupferhaltigen Komponenten, sondern durch diese Opferanoden ab.
Kathodischer Korrosionsschutz
Passiver kathodischer Korrosionsschutz - Elektrochemische Spannungsreihe:
Passiver kathodischer Korrosionsschutz - Elektrochemische Spannungsreihe: Edel (nobles): Gold: 1,5 V Platin: 1,2 V Kupfer: 0,5 V
Wasser: 0,0 V – 2H = 2e- + H2
Unedel (base): Eisen: -0,04 V Blei: -0,13 V Zink: -0,76 - Zn2+ = 2e- + Zn Aluminium: -1,66 V
Kathodischer Korrosionsschutz
Aktiver kathodischer Korrosionsschutz - Grundprinzip:
Aktiver kathodischer Korrosionsschutz - Grundprinzip:
- Positive Ladungsträger werden über aktive Anoden auf das Seewasser abgegeben.
- Diese Ladungsträger werden durch die Stahloberfläche des Schiffes aufgenommen.
- So ist das galvanische System nicht mehr die Ursache für die Korrosion.
- Die aktiven Anoden bestehen aus inerten Metallen, die in der Potentialreihe als sehr edel klassifizieren sind.
- Das macht den aktiven kathodischen Korrosionsschutz sehr teuer.
Auswirkungen des Foulings am Schiffskörper
Fouling - Begriffserklärung:
Bedeutung von Fouling:
Fouling - Begriffserklärung:
Fouling ist ein Fachbegriff für Wasserpflanzen wie Algen und Kleinlebewesen wie Muscheln, Polypen und Schnecken, die sich in großer Anzahl am Schiffskörper festsetzen.
Bedeutung von Fouling:
• Fouling führt zu einem Geschwindigkeitsverlust von bis zu 10 Knoten, aufgrund der zusätzlichen Masse vom Schiff getragen und den erhöhten Strömungswiderstand
• Außerdem werden 20%-40% mehr Kraftstoff verfeuert/verbrennt
• Fouling ist stark abhängig von den Gewässern und Routen auf denen das Schiff eingesetzt wird (Arktis vs. Tropen)
Auswirkungen des Foulings am Schiffskörper
Aufgabe des Antifoulings - Schutz vor Bewuchs am Unterwasserschiff:
Aufgabe des Antifoulings - Schutz vor Bewuchs am Unterwasserschiff:
Durch Antifouling werden aufgrund mehrerer Faktoren Kosten gespart:
• Schutz vor Bewuchs und Behaltung (crecimiento y mantenimiento) eines guten hydrodynamischen Oberflächenprofils
• Schutz der verschiedenen Lacksysteme durch die Antifoulingschicht (empfangen des Korrosionsschutzes)
• Reduktion der Dockliegezeiten (tiempos de atraque) zum Entfernen von Fouling
Auswirkungen des Foulings am Schiffskörper
Wirkmechanismus von Antifoulingfarben:
Wirkmechanismus von Antifoulingfarben: =efectos
• Beschichtung, die keine Oberfläche bietet für Mikroorganismen
• Toxische Stoffe oder biozide Komponenten
• Bsp. Coppercoat
→ Anstriche basiert auf Kunstharz mit Kupferflakes
• Reparatur durch schleifen der Schicht: immer wieder Kupferpartikel werden an die Oberfläche „befördert“/bewegen
• Weitere Antifouling basieren auf Kupfer, Zinn, Silikon oder Teflon
→ Umweltaspekt Bsp. Tributylzinn TBT hochgiftig und seit 2003 verboten (estaño tributo altamente tóxico)
Qualitätsprüfung des Anstriches -
Überprüfung, Besonderheiten, Durchführung:
→ Schichtdicke des Anstriches auszeichnet den Anteil der enthaltenen Feststoff
→ Für die Prüfung der Schichtdicke unterscheidet man Nass-und Trockenschichtdicke.
→ Trockenschichtdicke spiegelt die langfristige Funktionsfähigkeit des Anstriches wider.
- Aufgrund der chemischen Komposition von einiger Farben ist es notwendig, die Schichtdicke zu korrigieren, wenn die Farbe nass ist.
- Sonst kann keine Verbindung zwischen den individuellen Anstrichschichten hergestellt werden (entra las capas individuales de pintura)
- Hier wird eine Nass-schicht-dickenprüfung durchgeführt (prueba de espesor de capa humeda)
→ Bei der Nassschichtdickenprüfung wird ein Kamm mit einem definierten Druck durch die nässe Farbe geführt.
→ Wenn die Farbe am Kamm haftet, kann die Nass-schichtdicke geprüft werden.
→ Trockenschichtdicke der Farbe beträgt zwischen 20 und 30% der Nassschichtdicke
