Příručka pro DPO

Dočasná protikorozní
ochrana
Příručka pro uživatele
Příručka byla zpracována v rámci projektu Σ! 3517 FACTORY BESTPRODUCTTENEEST (Bestproduct Through a European Network on Environmental
Engineering Sciences and Technologies)
Zpracoval:
Ing. Kateřina Kreislová, PhD, SVÚOM s.r.o.
Odpovědní řešitelé projektu:
Ing. Kateřina Kreislová, PhD, SVÚOM s.r.o.
Doc.Ing. Ivan Kudláček,CSc, ČVUT FEL
2008
2
SVÚOM s.r.o., Praha
Výzkum koroze a protikorozní
ochrany
Adresa:
SVÚOM s.r.o.
U Měšťanského pivovaru 934/4
170 00 Praha 7
Česká republika
Tel.: +420 220 809 981,
+420 235 355 851 – 3
[email protected]
Název: Dočasná protikorozní ochrana
(Příručka pro uživatele)
Nakladatel: SVUOM.Praha
Zodpovědná osoba: E. Kalabisová
Místo vydání: Praha, Česká republika
Měsíc a rok vydání: 11/2008
Pořadí: 1. vyd.
Vazba: Brož.
Tisk: SVUOM.Praha
© SVÚOM, 2008
ISBN 978-80-903933-1-8
3
Obsah
Úvod
5
1
Termíny a definice
5
2
Korozní napadení kovových materiálů
8
3
Podmínky při skladování a přepravě výrobků
3.1 Korozní agresivita vnitřních atmosfér
3.2 Typy skladů
3.3 Podmínky při přepravě
3.4 Přepravní balení
3.5 Krytoklima přepravního balení
12
12
14
18
22
27
4
Dočasná protikorozní ochrana
4.1 Volba prostředků dočasné protikorozní ochrany
4.2 Konzervační prostředky
29
29
34
5
Obalové materiály
5.1 Obaly s inertní atmosférou
5.2 Obaly s vysoušedly
5.3 Obaly s inhibitory koroze
5.4 Obaly s destimulátory koroze
42
44
44
47
52
6
Provádění dočasné protikorozní ochrany
6.1 Příprava povrchu
6.2 Provádění dočasné protikorozní ochrany
6.3 Odstranění dočasné protikorozní ochrany
53
53
54
56
7
Metody zkoušek prostředků dočasné protikorozní ochrany
7.1 Laboratorní zkoušky konzervačních prostředků
7.2 Laboratorní zkoušky antikorozních materiálů
7.3 Zkoušky přepravních obalů
58
58
63
65
Závěr
66
Příloha
67
4
Úvod
Zájmem všech výrobců je, aby se jejich výrobky dostaly k odběrateli v takovém stavu, v jakém byly
expedovány. Nároky na ochranu výrobků vyplývají z jejich specifických vlastností a jejich citlivosti na
klimatické vlivy. Pro výrobky z materiálů podléhajících koroznímu napadení to znamená věnovat
pozornost nejen zabránění mechanickému poškození výrobků, ale též zabránění koroznímu napadení.
Nebezpečí korozního napadení kovových povrchů se v povýrobních etapách - manipulace,
skladování, přeprava - zvětšuje. Trvalá protikorozní ochrana (kovové povlaky, organické nátěry, apod.)
především při exportu výrobků do jiných klimatických oblastí, ale i při dlouhodobém skladování
výrobků, není dostačující. Korozní namáhání působící během transportu, manipulace a skladování je
mnohem vyšší než namáhání působící na místě používání výrobků. Typickým namáháním jsou, např.
extrémní změny teplot, které mají za následek kondenzaci vlhkosti. Zejména doprava po moři,
zvýšený obsah soli ve vodě a ve vzduchu (salinita) může být příčinou poškození, protože soli mají
silný vliv na vznik koroze. Výrobky mohou během transportu v mořském prostředí vyžadovat
dodatečnou ochranu bez ohledu na to, zda jsou nebo nejsou chráněny způsobem umístění.
Ochrana výrobků se v těchto případech řeší doplňující dočasnou protikorozní ochranou. Dočasná
protikorozní ochrana je definována jako opatření zabraňující poškození výrobků a zařízení korozí po
dané období. K dispozici je celá řada prostředků pro dočasnou protikorozní ochranu, ale výrobci se
věnují problematice dočasné protikorozní ochrany většinou až v případě selhání používaného systému
a vzniku koroze. Dočasnou ochranu je možné obecně řešit dvěma způsoby:
a)
úpravou podmínek uložení výrobku či zařízení, tj. omezení působení korozně agresivních
složek atmosféry v prostředí (vytápěné či klimatizované sklady, balení výrobků, použití
vysoušedel či vypařovacích inhibitorů v obalech),
b)
zabránění či omezení přístupu korozně agresivních složek prostředí na povrch výrobku či
zařízení, tj. použití konzervačních prostředků, vytvářejících na povrchu bariérovou vrstvu
(povlak).
Odborná publikace věnovaná této problematice vyšla naposledy v roce 1957. V roce 1982-83 byla ve
SVÚOM zpracována Směrnice pro ochranu strojírenských a elektrotechnických výrobků proti vlivu
atmosféry s přihlédnutím ke ztíženým klimatickým podmínkám v oblasti exportu. Část VI. Dočasná
ochrana výrobků. Ovšem od roku 1983 se výrazně změnila struktura vyráběných prostředků pro
dočasnou protikorozní ochranu včetně obalových materiálů. Byla ukončena výroba mnoha prostředků,
a na trhu se objevily nové prostředky z dovozu. Se zvýšením průmyslové výroby souvisí rostoucí
množství exportovaných výrobků a rostoucí požadavky na kvalitu, které vedou k používání nových
materiálů či hledání nových řešení i v logistickém řetězci. Logistika, povrchová úprava a systémy
balení se znovu stávají velmi důležitými pojmy, zejména tam, kde se jedná o přepravu výrobků na
velkou vzdálenost.
Tato příručka shrnuje současné poznatky v oboru dočasné protikorozní ochrany a používané postupy
pouze z technického hlediska; nejsou uvažována ekonomická hlediska, která jsou ovlivněna řadou
specifických faktorů. Velký důraz je v současné době kladen na ekologickou nezávadnost
konzervačních prostředků, ale i např. na způsob dekonzervace pokud možno bez organických
rozpouštědel. Trendem je odklon od klasických obalových materiálů k integrovanému multifunkčnímu
řešení celého obalového systému. V Příloze je uveden přehled platných technických norem pro danou
problematiku.
1 Termíny a definice
1.1 Koroze (corrosion)
Koroze je fyzikálně-chemciká interakce materiálu a prostředí, která vede ke změnám vlastností
materiálu zhoršujícím funkci výrobku nebo zařízení.
1.2 Korozní agresivita (corrosivity)
Korozní agresivita je schopnost prostředí vyvolávat korozi v daném korozním systému (materiál,
prostředí, povrch).
5
1.3 Kryptoklima (cryptoclima)
Kryptoklima je vnitřní klimatické prostředí uzavřených prostorů (obalů, kontejnerů, skladů, apod.).
1.4 Trvalá protikorozní ochrana (premanent corrosion protection)
Je souhrn opatření, která souvisejí s použitím vhodných materiálů z hlediska koroze a ochrany
povrchu materiálu proti vlivu znehodnucujícího prostředí. Vytváří se při konstrukci a výrobě výrobků a
zařízení. Je jejich trvalou součástí. Trvalá protikorozní ochrana má zajišťovat bezvadný stav povrchu
výrobku po stránce funkční a vzhledové po celou dobu předpokládané životnosti výrobku.
1.6 Dočasná protikorozní ochrana (temporary corrosion protection)
Dočasná protikorozní ochrana je ochrana proti atmosférické korozi jak nechráněných kovových
povrchů výrobků či zařízení (tj. povrchů bez trvalé‚ protikorozní ochrany nátěrovými systémy či
galvanickým pokovováním), tak povrchů s trvalými protikorozními ochranami (v případě vyššího
korozního namáhání výrobků či zařízení než k jakému dochází při jejich provozu) po dobu jejich
skladování či přepravy od výrobce k uživateli. Dočasná protikorozní ochrana zabezpečuje výrobky
před korozním poškozením pouze po určité období, než dojde k vlastnímu používání výrobků, tj.
během jejich skladování a přepravy.Termín dočasná protikorozní ochrana není ani tak určen kratší
dobou ochrany, ale tím, že se tento způsob ochrany úmyslně ukončí po požadované době a
prostředky se snadněji odstraní z povrchu výrobků či zařízení než organické či kovové povlaky bez
poškození trvalé protikorozní úpravy.
1.7 Prostředek dočasné protikorozní ochrany (temporary protectives)
Materiály používané k ochraně kovových povrchů při dopravě a skladování, které jsou naneseny na
tyto kovové povrchy nebo vloženy do obalů v blízkosti těchto povrchů. Materiály vytvářejí ochrannou
bariéru nebo působí na povrchu. Materiály se snadno odstraňují jednoduchými postupy jako je otření
nebo sejmutí. Prostředky dočasné ochrany jsou především konzervační prostředky (konzervační
oleje, vosky, vazelíny, emulze, snímací laky, snímací hmoty, apod.) a dále pak prostředky
upravující atmosféru v obalech (vysoušedla, vypařovací inhibitory, papíry či fólie s vypařovacími nebo
kontaktními inhibitory koroze, apod.).
1.8 Povlakové konzervační prostředky (film-forming temporary protectives)
Ochrana vytvořená filmotvornými prostředky dočasné ochrany závisí na tloušťce povlaku (bariéra),
účinnosti korozního inhibitoru v prostředku a schopnosti vytvořeného filmu odpuzovat vodu. Ochrana
může být zvýšena použitím dodatečného primárního balení.
1.9 Základní olej (base oil)
Základní a převažující složka mazacích olejů a plastických maziv.
1.10 Inhibitor koroze (corrosion inhibitor)
Korozní inhibitor je chemická sloučenina nebo směs sloučenin, která po přidání do korozního systému
zpomaluje či zastavuje korozi kovů tím, že je buď pasivuje nebo na jejich povrchu vytváří
monomolekulární ochrannou vrstvu, aniž podstatně mění koncentraci kterékoliv agresivní složky.
1.11 Vysoušedlo (drying agent)
vysoušedlo je prostředek (látka) snižující obsah vodní páry uvnitř balení.
1.12 Kontaktní korozní inhibitor (contact corrosion inhibitors)
Korozní inhibitor umístěný na nebo v bezprosstřední blízkosti ke kovovému povrchu tak, že mohou
probíhat chemické procesy, které snižují korozní rychlost způsobenou přístupem vlhkosti ke kovovému
povrchu.
1.13 Vypařovací inhibitor koroze (vapour phase corrosion inhibitors)
Korozní inhibitor umístěný na nebo v dostatečné blízkosti ke kovovému povrchu tak, že mohou
probíhat chemické procesy, které snižují korozní rychlost způsobenou přístupem vlhkosti ke kovovému
povrchu. Jejich působení je výrazně ovlivněno podmínkami použití.
1.14 Obalový prostředek (means of packaging)
Obalový prostředek je souhrnný název pro obalové materiály, obaly a pomocné obalové prostředky.
6
1.15 Hermetický obal, hermetické balení (hermetic package)
Hermetický obal je takový obal, balení, u něhož nedochází k výměně látek včetně plynných složek
ovzduší mezi jeho vnitřním prostorem a vnějším prostředím.
1.16 Fixační materiál (cushioning material)
Fixační materiál je prostředek vymezující polohu výrobku nebo jeho pohyblivých částí v obalu (úvazy,
dřevěné hranoly, apod.).
1.17 Absolutní vlhkost vzduchu (absolute air humidity)
Absolutní vlhkost (f) je množství vody přítomné v daném objemu vzduchu (g/cm³) a je omezena
maximální (nasycenou) vlhkostí (fmax) vzduchu, která je závislá na teplotě vzduchu. S vyšší teplotou
vzduchu se zvyšuje množství vody, které může být ve vzduchu obsaženo.
1.18 Relativní vlhkost vzduchu (relative air humidity)
Relativní vlhkost vzduchu (U) se vypočítá z poměru dané absolutní vlhkosti k maximální (nasycené)
vlhkosti (%):
U [%] = (f / fmax) * 100
1.19 Rosný bod (dew point, dew temperature)
Rosný bod je limitní teplota pro vznik kondenzace, tj. teplota, při které by relativní vlhkost okolní
atmosféry se stejným reálným podílem vody dosáhla 100 %. Rosný bod závisí na teplotě a relativní
vlhkosti. Pro každé podmínky platí určitý rosný bod (td). V případě, že je teplota vzduchu nižší než
teplota rosného bodu (např. chladnější stěny kontejneru nebo jiné povrchy), dochází ke kondenzaci
vzdušné vlhkosti. Při teplotách nad rosný bod nedochází k žádné kondenzaci. Riziko kondezace
vlhkosti se vyskytuje vždy, když chladnější povrchy přicházejí do styju s teplým a vlhkým vzduchem.
1.20 Bod skápnutí (drop temperature/point)
Bod skápnutí je teplota, při které dojde ke skápnutí první kapky konzervačního prostředku zahřívané
stanovenou rychlostí v normovaném kelímku.
1.21 Bod tuhnutí (freezing point/setting temperature)
Bod tuhnutí je teplota, při které se v konzervačním prostředku (oleji) právě vlivem stálého ochlazování
začnou vylučovat krystaly parafinu a tím přestane téci.
1.22 Číslo kyselosti (acid/neutralization number)
Číslo kyselosti je parametr, který u nových konzervačních olejů charakterizuje míru rafinace nebo
nepřímo míru aditivace. Číslo kyselosti je množství zásady, vyjádřené v mg KOH na gram vzorku,
které je potřebné k titraci všech kyselých složek přítomných v 1 gramu vzorku, jestliže je titrace
provedena za specifikovaných podmínek.
1.23 Viskozita (viscosity)
Viskozita je vnitřní tření mezi molekulami projevující se jako odpor proti vzájemnému posunutí a/nebo
vnitřní odpor tekutiny k toku.
1.24 Viskozita dynamická (dynamic viscosity)
Dynamická viskozita je poměr mezi smykovým napětím a jemu odpovídajícím gradientem rychlosti
(smykovým spádem). Udává se v jednotkách mPa.s
1.25 Viskozita kinematická (kinematic viscosity)
Kinematická viskozita je poměr mezi dynamickou viskozitou a hustotou přii teplotě stanovení viskozity.
Je měřítkem odporu kapaliny k toku v podmínkách tíže. Vyjadřuje se v jednotkách mm²/sec., měří se
průtokem kapaliny stanovenou kapilárou.
2 Korozní napadení kovových materiálů
Výchozím údajem pro stanovení rizika vzniku korozního napadení jsou údaje o výskytu a intenzitě
klimatického namáhání v makroklimatické oblasti přepravy a/nebo skladování, díle mikroklima
konkrétního prostředí (přepravní obal, sklad, apod.) a korozní agresivita tohoto prostředí. Klimatické
namáhání skladovaných a/nebo přepravovaných výrobků je vyvoláno teplotou, relativní vlhkostí,
7
tlakem a prouděním vzduchu, plynným znečištěním, srážkami, kondenzací vlhkosti, aerosolem mořské
vody, prachem, pískem, biologickými činitely, apod..
Pro posouzení vlivu korozního působení klimatických a jiných vlivů na poškození skladovaných a/nebo
přepravovaných výrobků je nutné zahrnout také citlivost materiálů ke koroznímu napadení nebo jiným
způsobům degradace. Rozsah a intenzita korozního napadení při skladování a/nebo přepravě je
různá (Obrázek 1), ale i takové korozní napadení, které neovlivní funkčnost výrobku, je obvykle ze
strany odběratele nepřijatelné. Citlivost polotovarů nebo konečných výrobků, pro které se obvykle řeší
dočasná protikorozní ochrana, ke koroznímu napadení je obecně daná korozní odolností použitých
kovů, resp. typem aplikované trvalé povrchové úpravy.
Obrázek 1 – Příklady korozního napadení kovových výrobků po přepravě
ocelový povrch po přepravě ČR-Čína - baleno
ocelový povrch s povrchovou úpravou po přepravě
ČR-Čína – baleno
U složitých, smontovaných výrobků se může citlivost na korozi zvýšit např. jeho konstrukčním
řešením, které prodlužuje dobu trvání ovlhčení povrchu (vysoká hmotnost, členitý povrch, štěrbiny,
dutiny, uzavřené vnitřní prostory, hygroskopické nekovové materiály, apod.). Další vliv má např.
drsnost a čistota povrchu. Nejsložitější je stanovení citlivosti u složitých výrobků obsahujících celou
řadu materiálů. Pro posouzení citlivosti takovéhoto výrobku je nutné vycházet z citlivosti materiálu
nejvíce ovlivněného prostředím nebo z citlivosti materiálu zajišťujícího funkčnost výrobku. Citlivost
materiálů výrobků ke koroznímu napadení zahrnuje vliv vody, vlhkosti vzduchu, teploty a změn teploty,
znečištění ovzduší, apod.. Sluneční záření vyvolává přímý ohřev a tepelné změny v materiálech a
může ve svém důsledku vést k degradaci některých materiálů, popř k znehodnocení prostředků
dočasné protikorozní ochrany. Množství absorbovaného nebo odraženého tepla závisí především na
drsnosti a zbarvení povrchu, který je ozářen.
Podmínky pro vznik korozního napadení kovových výrobků (atmosférickou korozi) při přepravě a
skladování obecně nastávají:
- vznikem kondenzace a/nebo adsorpce jako důsledku teplotních změn spolu se zvýšenými
hodnotami relativních vlhkostí (Obrázek 2),
- ke kondenzace může docházet od hodnot relativních vlhkostí > 40% a pravděpodobnost
kondenzace významně stoupá při relativních vlhkostech > 60%,
- mořskou vodou nebo salinitou,
- nečistotami nebo plyny ve vzduchu jako je SO2, soli, hygroskopický prach - všechny tyto látky
podporují vznik korozního napadení,
- hygroskopickými obalovými materiály se zvýšeným obsahem vody,
- otisky prstů na kovových površích také podporují korozi,
- zbytky výrobních prostředků použitých na čištění kovu (pájecí, mořící látky, atd.) nebo provozních
médií (obráběcích a řezných kapalin, apod.).
8
Obrázek 2 – Vrstva vlhkosti na povrchu kovových materiálů a mechanismus atmosférické koroze oceli
ve vrstvě elektrolytu
Ionty, které nejčastěji způsobují korozní napadení kovů, jsou chloridy, síranu, dusičnany a anionty
nižších mastných kyselin (vyšší mastné kyseliny působí korozně na měď). Zdroje těchto anointů
mohou být:
−
−
−
ulpělé zbytky především obráběcích kapalin, provozních maziv z organických odmašťovacích
prostředků,
kontakt s materiály, které obsahují korozně agresivní soli,
páry organických kyselin z materiálů, spolu se kterými jsou výrobky uloženy.
Pro posouzení působení klimatického a korozního namáhání daného atmosférického prostředí na
korozi materiálů popř. povrchových úprav byla definována tzv. korozní agresita atmosféry. Korozní
agresivita prostředí je klasifikována normou ČSN ISO 9223 Koroze kovů a slitin. Korozní agresivita
atmosfér. Klasifikace. Podle ČSN ISO 9223 je korozní agresivita atmosfér klasifikována pěti
stupni C1 - C5 (viz Tabulka 1). Tato klasifikace vychází z hodnot rozhodujících činitelů koroze v
atmosférickém prostředí: znečištění SO2 a vzdušnou salinitou, a doba ovlhčení korodujících povrchů,
0
vyjádřená jako roční suma hodin s relativní vlhkostí nad 80% při teplotě vyšší než 0 C.
Tabulka 1 - Stupně korozní agresivity atmosféry (ČSN ISO 9223)
Stupeň
C1
C2
C3
C4
C5
Korozní agresivita
velmi nízká
nízká
střední
vysoká
velmi vysoká
Koroze není souvislý proces, ale probíhá pouze v obdobích, kdy je povrch kovu ovlhčen.
Základní podmínkou pro vznik a průběh atmosférické koroze je vytvoření vrstvičky vlhkosti na
povrchu kovu (vrstva elektrolytu). Ke vzniku vrstvičky elektrolytu na povrchu kovu dochází kondenzací
vzdušné vlhkosti, přestoupí-li obsah vlhkosti ve vzduchu tzv. kritickou vlhkost. Tato hodnota je značně
ovlivňována plynným znečištěním atmosféry a povrchem korodujícího kovu - kritická vlhkost bude
nejvyšší pro velmi hladké kovové povrchy ve zcela čistých atmosférách a s nárůstem znečištění,
případně drsnosti povrchu bude klesat. V běžných atmosférách je za kritickou vlhkost považována
70% relativní vlhkost, ale tato hodnota se mění např. se znečištěním prostředí (při vyšším znečištění
prostředí SO2 může být kritická již relativní vlhkost 40 %) a s kvalitou povrchu (pro hladké vyleštěné
povrchy je kritická hodnota relativní vlhkosti cca 90 – 95 %).
Pravděpodobnost vzniku kondezace na povrchu kovů lze určit z tzv. teplotně vlhkostního komplexu, tj.
průběh teploty a relativní vlhkosti, rozsah a četnost změn, mechanizmus vzniku vrstvičky vlhkosti i při
nižších úrovních relativní vlhkosti, charakter adsorbovaných a zkondenzovaných vrstev vody. Na
pravděpodobnost vzniku kondenzace ukazuje rozdíl teploty vzduchu a teploty rosného bodu (t - td);
čím menší je tato hodnota, tím větší je pravděpodobnost kondenzace. Aby nedocházelo ke
kondenzaci vzdušné vlhkosti na kovových površích, měla by být teplota kovového povrchu minimálně
0
o 3 C vyšší než je teplota rosného bodu. Pro určení rosného bodu existují tabulky nebo diagramy,
popř. jej lze změřit s pomocí „mokrého“ a „suchého“ teploměru.
9
Největší riziko kondenzace vlhkosti nastává u výrobků s vysokou hmotností (např. válce o hmotnosti
až 10 t, apod.) zvláště při přepravě do tropických oblastí. Kondenzace nastává nejčastěji v denním
období, kdy je ještě povrch výrobku chladnější než okolní vzduch, tj. v dopoledních hodinách (Tabulka
2).
Tabulka 2 – Podmínky kondenzace vodní páry na kovovém povrchu
Teplota
vzduchu
(°°C)
20
25
30
35
40
45
50
Teplotní rozdíl mezi povrchem výrobku a okolním vzduchem
2°°C
3°°C
4°°C
Relativní vlhkost, při které dochází ke kondezaci
88
83
77
89
84
78
89
84
79
90
85
80
90
85
81
90
86
81
91
86
82
Korozní agresivita atmosférického prostředí se zvyšuje s vyšší hodnotou teplotně-vlhkostního
komplexu (zahrnující také dobu ovlhčení) a s vyššími hodnotami ostatních stimulátorů koroze - úroveň
znečištění SO2 nebo vzdušnou salinitou. V Evropě je nyní na většině území koncentrace znečištění
-3
SO2 velice nízká (> 10 µg.m ) a vliv na korozi je také velice nízký. Ale v jiných oblastech, např. v Číně
-3
jsou průmyslové oblasti, kde je toto znečištění velmi vysoké (cca 100 µg.m ) a může ovlivnit rychlost a
-2
rozsah koroze. V případě kontaminace povrchu kovu sírany v množství 0,7 mg.m dochází ke korozi
již při relativní vlhkosti 55%.
Hlavními zdroji salinity jsou mořské prostředí a posypové rozmrazovací prostředky. Koncentrace
-3
chloridů v atmosférách se pohybuje od 0,1 do 200 µg.m , tyto hodnoty závisí na zeměpisné poloze
-3
nebo zdrojích, ale v přímořských atmosférách mohou být v rozsahu 300 – 1500 µg.m . Vzdušná
salinita je silně závislá na proměnném ovlivňování přenosu mořské soli do vnitrozemí, např. směrem a
rychlostí větru, místní topografií, vzdáleností místa expozice od moře, atd. (Obrázek 3 a Tabulka 3).
Extrémní znečištění chloridy je typické pro oblasti ovlivněné rozstřikem mořské vody, které se může
vyskytnout v přístavech během překládky na palubu lodi. V případě kontaminace povrchu kovu
-2
chloridy v množství 0,4 mg.m dochází ke korozi již při relativní vlhkosti 30%.
Obrázek 3 – Salinita (koncentrace chloridů) na území Evropy
10
Tabulka 3 – Salinita v závislosti na vzdálenosti od mořského pobřeží – příklad
Vzdálenost od pobřeží
50 m
200 m
400 m
1300 m
40 km
Salinita
2
(mg NaCl/dm povrchu)
11,1
3,1
0,8
0,2
-
Rychlost koroze oceli
(mm/rok)
0,95
0,38
0,06
0,04
0,05
Dalšími korozně agresivní sloučeninou je H2S, který se např. v oblastech Blízkého a Středního
Východu vyskytuje v atmosférickém prostředí v relativně vysokých koncentracích (). Nejvíce korozně
citlivé na toto znečištění jsou měď a její slitiny a stříbro, tedy materiály, které se vyskytují
v eletronických a elektrotechnických součástkách a zařízeních.
Při dočasné protikorozní ochraně lze předcházet koroznímu poškození uzavřením balených výrobků
před působením agresivních korozních látek, např. použitím hermeticky uzavřených kontejnerů nebo
beden, ochranných povlaků a filmů chemickou pasivací povrchu kovů, např. použitím kontaktních
nebo vypařovacích korozních inhibitorů.
3 Podmínky při skladování a přepravě výrobků
Řešení problematiky optimální ochrany kovových výrobků při skladování a přepravě znamená
-
charakterizaci podmínek uložení při skladování a přepravě, podle kterých se volí další postup,
diagnostiku změn způsobených prostředím při tomto uložení pro stanovení mezní přípustné
hodnoty znehodnocení.
Způsoby uložení výrobků při skladování a přepravě se definují:
-
způsob 1 - volné uložení – uložení na nekrytých místech, tj. volné skládky, otevřené dopravní
prostředky (plošiny železničních vozů, nekryté nákladní automobily, paluby lodí, apod.),
-
způsob 2 - uložení pod přístřešky – uložení v krytých, ale jinak neuzavřených prostorech
(nákladní automobily překryté plachtou),
-
způsob 3 - uložení v uzavřených prostorech bez úpravy prostředí – nevytápěné sklady,
kontejnery, skříňové nákladní automobily, nákladové prostory lodí, apod.,
-
způsob 4 - uložení v uzavřených, klimatizovaných prostorech, tj. sklady s regulovaným
kryptoklimatem, kontejnery s vysoušedly nebo vypařovacími inhibitory koroze, apod..
Pro stanovení rizika napadení kovových výrobků korozí v období přepravy a skladování jsou
základním údajem informace o podmínkách prostředí, ve kterém jsou výrobky umístěny (klimatické
podmínky, resp. korozní agresivita). U JIT (just-in-time) dodávek do finální výroby obvykle vyplývá
nejvyšší riziko korozního poškození výrobku na straně dodavatele nebo logistické firmy.
3.1 Korozní agresivita vnitřních atmosfér
Korozní agresivita vnitřních atmosfér (např. skladů) se odvozuje z korozní agresivity pro okolní vnější
prostředí (viz Kapitola 2), provozních podmínek uvnitř a způsobu případné úpravy vnitřního prostředí
(vytápění, kondicionování). V přístřeškových a zejména vnitřních atmosférách se koncentrace
znečištění snižuje se zvyšujícím se stupněm krytí, tj. omezením průniku vnějšího prostředí. Korozní
agresivitu technologicky znečištěných mikroklimat je třeba odvozovat s přihlédnutím ke specifickým
vlivům, nejlépe na základě korozní zkoušky. Klasifikaci korozní agresivity vnitřních prostředí zavádí
norma ČSN ISO 11844-1 až 3 Koroze kovů a slitin. Klasifikace - Klasifikace vnitřních atmosfér s
nízkou korozní agresivitou, která zahrnuje stupně C1 – C2 dle ČSN ISO 9223 (Obrázek 4).
11
Obrázek 4 – Vztah mezi stupni korozní agresivity dle ČSN ISO 9223 a ČSN ISO 11844-1
ČSN ISO 11844-1
ČSN ISO 9223,
resp. ČSN ISO 12944-2
Ke stanovení korozní agresivity skladu je nejpřesnější expozice standardních vzorků daných materiálů
(ocel, zinek, měď) v několika místech skladu a jejich vyhodnocení v definovaných intervalech nebo
expozice a vyhodnocení korozních senzorů. Vzhledem k časové náročnosti se spíše vychází
z posouzení vlhkostně-teplotního komplexu a znečištění vnitřního prostředí. Norma ISO 11844-1
zavádí úrovně průměrných relativních vlhksotí a koncentrací plynných znečištění, která ovlivňují korozi
kovů - aerosoly, oxid siřičitý, oxidy dusíku, plyny obsahující chlor a redukující síru, amoniak, ozon,
organické látky. Podle ISO 11844 jsou v kategorií vnitřní korozivity definovány intervaly korozních
rychlostí vybraných kovů (Tabulka 4). V mnoha případech je výskyt korozního napadení spíše
estetickým defektem a životnost materiálu není nijak významně snížena.
Tabulka 4 - Korozní rychlost kovů v jednotlivých kategoriích korozní agresivity vnitřních
prostředí
Kategorie korozní
agresivity
IC 1
velmi nízká
IC 2
nízká
IC 3
střední
IC 4
vysoká
IC 5
velmi vysoká
2
Korozní rychlost rcorr (mg/m .rok)
Uhlíková ocel
Měď
Zinek
rcorr ≤ 70
rcorr ≤ 50
rcorr ≤ 50
70 < rcorr ≤ 1000
50 < rcorr ≤ 200
50 < rcorr ≤ 250
200 < rcorr ≤ 900
250 < rcorr ≤ 700
1 000 < rcorr ≤ 10 000
900 < rcorr ≤ 2 000
700 < rcorr ≤ 2 500
10 000 < rcorr ≤ 70 000
70 000 < rcorr ≤ 200 000
2 000 < rcorr ≤ 5 000
2 500 < rcorr ≤ 5 000
Výsledky zkoušek koroze kovů v podmínkách skladování (Tabulky 5 a 6) ukazují, že i při krátkodobém
-2
uložení nechráněné oceli ve skladu s nízkým znečištění (koncentrace SO2 < 6,3 mg.m a depozici
-2 -1
salinity < 3 mg.m r ) dochází během krátké doby k výraznému koroznímu napadení.
-2
Tabulka 5 – Korozní úbytky oceli (g.m ) při uložení ve skladu s neupravovaným klimatem v mírné
klimatické oblasti
Doba expozice
10 týdnů
30 týdnů
sklad
20
50
12
Způsob uložení
dřevěná bedna
2,7
6,3
Tabulka 6 – Korozní úbytky oceli při uložení ve skladech s různou ochrannou účinností
Ochranná účinnost
skladu
vysoká
velmi dobrá
dobrá
nízká
velmi nízká
Celková doba ovlhčení
-1
(h.r )
< 50
50 – 250
250 – 1000
1000 – 1800
> 1800
Korozní úbytky oceli
-2 -1
(g.m .r )
< 1,6
1,6 – 7
7 – 12
12 – 20
20 - 28
3.2 Typy skladů
Podmínky skladování jsou definovány typem skladu, jehož schopnost chránit kovové výrobky
odpovídá technickým požadavkům (maximální přípustné hodnotě korozního napadení a požadované
nebo předpokládané maximální době skladování) a klimatickým poměrům dané lokality. Základní typy
skladů byly definovány (zrušená ČSN 03 8207):
typ I – kryté sklady s regulovaným kryptoklimatem (IA) – regulace teploty, relativní vlhkosti, složení
vzduchu, a sklady s kryptoklimatem ovlivňovaným vnějšími podmínkami (IB – nevytápěný
sklad),
typ II – přístřešky s omezeným vlivem atmosférických podmínek (ve venkovním prostředí s ochranou
proti přímým atmosférickým srážkám a slunečnímu záření)
typ III – volné úložiště (uložení ve venkovním prostředí bez ochrany), které představuje s ohledem na
přímé působení všech klimatických činitelů (kondenzace, srážky, spad prašných nečistot,
apod.) velmi výrazné riziko korozního napadení.
Ochranná účinnost skladového objektu je daná skladovou technologií a technikou, konstrukčním
řešení, stavebním uspořádáním, stavebním materiálem, umístěním v terénu, orientací k světovým
stranám (vliv slunečního záření, proudění ovzduší, apod.) a charakterem skladovaných výrobků.
V mnoha provozech jsou skladové prostory umístěny tak, že jsou propojeny s výrobními prostory a
prostředí skladu je významně ovlivněno typem výroby (zvýšená vlhkost, znečištění, apod.). Pokud typ
skladu neodpovídá svou ochrannou účinností technickým požadavkům (maximální přípustné hodnotě
korozního napadení a požadovaná nebo předpokládaná maximální doba skladování) je nutné použít
odpovídající způsob dočasné protikorozní ochrany nebo balení výrobků či zařízení.
Na Obrázku 5 je uvedeno porovnání relativní vlhkosti v různých typech přístřešků a skladů v Praze
v průběhu roku (Praha Běchovice, 1987). Z tohoto porovnání je zřejmé, že RV v intervalu nad 80% se
nejčastěji vyskytovala v zděných skladech s otevřenou jednou stranou, a to častěji než na volném
prostředí nebo pouze pod přístřešky. Ve vytápěném skladu se vlhkost v intervalu 61 - 80 %
vyskytovala v období duben-říjen, tj. mimo topné období, vyšší hodnoty RV nebyly v tomto prostředí
zjištěny. V tropické oblasti (Kuba) byla průměrná relativní vlhkost v uzavřeném, neprovětrávaném
skladu cca 90%, ve skladu částečně provětrávaném (s okny) cca 80% a ve skladu vybaveném
odvhlčovacím zařízením byla cca 75%. Porovnání obou lokalit ve vnějším a vnitřním prostředí je
uvedeno na Obrázku 6.
Lze doporučit, aby byly relativní vlhkost ve skladech maximálně na hodnotách 70%. V nevytápěných
skladových budovách je vyšší průměrný tlak vodní páry než na volné atmosféře. Je to způsobeno
vlivem kolísáním denních teplot, vysokou tepelnou kapacitou a kondenzacemi během chladnějších
nočních období. Podmínky ve skladech nejsou z hlediska rozložení teplot a relativních vlhkostí
obvykle homogenní a jsou výrazně ovlivněny prouděním vzduchu v místnosti (blízkost dveří, oken,
ventilace, četnost používání skladu, počet pracovníků, skladování i jiných surovin či výrobků, atd.)
(Obrázek 7). I u vytápěných skladů je nebezpečí vzniku kondenzace na povrchu kovových dílů při
manipulaci s díly především v zimním období, kdy může být teplota kovových dílů odlišná od teploty
vnitřního vzduchu, popř. může docházet k proudění chladného vnějšího vzduchu při provozu skladu.
Pokud nejsou sklady vytápěné, je vhodné poměrně jednoduše stavební úpravou - vytvořením
dvojitých dveří - zpomalit vliv rozdílů mezi vnějším a vnitřním prostředím při používání skladů (režim
manipulace, otvírání skladů, atd.). Měřením bylo zjištěno, že doba ovlhčení kovových povrchů se ve
-1
skladech může pohybovat od 50 do 1800 h.r . Korozní napadení dílů může být výrazně ovlivněno i
13
krátkodobým překročením definovaných parametrů skladu. Kritickým obdobím v ČR a obecně ve
oblastech středního klimatického pásma je obvykle září-říjen, kdy za podmínek vysoké relativní
0
vlhkosti (deštivé dny) a výrazných rozdílů mezi denními a nočními teplotami (více než 10 C) může
vzniknout korozní napadení např. již za týden.
Obrázek 5 – Četnost výskytu RV v daném intervalu, ČR, Praha
Obrázek 6 – Porovnání četnosti výskytu RV v daném intervalu v mírném a tropickém
prostředí
14
Obrázek 7 – Příklady různých podmínek skladů (teplota, relativní vlhkost, rosný bod) a jejich časového
průběhu
Udržováním konstantní, nízké atmosférické vlhkosti pomocí odvlhčování lze chránit kovové materiály
před korozí v případě, že je materiál skladován ve skladovací hale. Pro odvlhčování existují dva
principy – adsorpční a kondenzační.
Hodnoty plynných znečištění ve skladech nejsou obvykle známy, ale znečištění lze měřit aktivními či
pasivními vzorkovači. Existují různé typy vzorkovačů a různé metody stanovení jednotlivých složek
znečištění, které je možno pro tyto účely použít. Pro představu o úrovni znečištění vnějších a vnitřních
prostředí jsou v Tabulce 5 uvedeny koncentrace nejdůležitějších složek znečištění v různých typech
prostředí. Průměrná roční koncentrace SO2 na 80% území ČR se v současné době pohybuje od 10
-3
do 15 µg.m . Průměrné roční koncentrace NO2 v ovzduší se na většině území ČR pohybují kolem 30
-3
µg.m . Zdrojem NO2 je především doprava a v blízkosti významných dopravních tras (dálnice) mohou
průměrné roční koncentrace NO2 dosahovat i dvojnásobných hodnot. Zdrojem NH3 jsou především
zemědělské provozy (kravín, drůbežárny, atd.). V případě, že v okolí skladu není přímý zdroj plynných
ani prašných znečištění (kotelna, spalovna, výrobní provozy, atd.), lze považovat korozní agresivitu
lokality na stupni C3. Korozní agresivita skladu je pak obvykle na stupni C2.
Tabulka 5 - Intervaly vnějších a vnitřních koncentrací nejdůležitějších složek znečištění v různých
typech prostředí
Koncentrace (µ
µm.m )
-3
Znečištění
Vnější
SO2
venkovské:
městské:
průmyslové:
venkovské:
městské:
normální:
provozní:
NO2
H2S
Cl2
Cl
běžně nízké koncentrace: 0,1
provozy
do 20
0,1 - 200
-
NH3, NH4
saze
2 - 15
10 - 100
50 - 250
2 - 20
20 - 150
1 - 3
20 - 250
+
běžně nízké koncentrace:
20
v blízkosti zdrojů
do 3000
venkovské:
5
městské a průmyslové:
do 75
Vnitřní
nevýrobní: o 30-50% nižší než vnější
výrobní: do 2000
pouze minimální rozdíly mezi vnějšími a
vnitřními koncentracemi s výjimkou v blízkosti zdrojů
žádné snížení ve vnitřních prostředích,
někdy úroveň vnitřních koncentrací vyšší než ve
vnějších
ve většině případů nízké koncentrace
ovlivněné dobou transportu od zdroje
obvykle nižší úroveň než ve vnějších prostředích,
snížení závislé na proudění a systému filtrace
žádné snížení ve vnitřních prostředích
nevýrobní: velké snížení oproti vnější
koncentraci,
výrobní:
do 200
Depozice prašných spadů může podle jejich chemického složení výrazně ovlivnit korozi kovových
povrchů. Významný je obsah korozně aktivních ionogenních látek, hygroskopičnost a rozpustnost
složek, poměr rozpustných a nerozpustných podílů, velikost a počet částic, charakter inertních podílů
a další fyzikálně-chemické vlastnosti depozitů. Působení prašných depozic se projeví na korozi kovů
až při relativní vlhkosti prostředí nad 95%. Nejcitlivějším materiálem je uhlíková ocel; zinek ani měď
nejsou příliš citlivé na působení prašných depozic. Obecně lze konstatovat, že úroveň znečištění
15
ovzduší prašnými částicemi (sledované jako SPM celkový prach nebo nověji jako PM10 koncentrace
částic o průměru menším než 10 µm) je dlouhodobě na celém území ČR velmi vysoká.
Korozní chování skladovaných materiálů ovlivní kromě korozní agresivity skladu i předcházející
manipulace a výrobní operace (zbytky pracovních medií na povrchu kovu).
Norma ČSN EN ISO 4543 Kovové a jiné anorganické povlaky. Všeobecné zásady pro korozní
zkoušky v podmínkách skladování doporučuje postup krátkodobých i dlouhodobých zkoušek
korozního působení skladového prostoru na kovové materiály a anorganické povlaky včetně možnosti
zkoušení ochranného působení balení. Ve skladových prostorech se sledují základní environmentální
parametry.
Pro podmínky skladování různých výrobků od jednoduchých hutních polotovarů až po složité
elektrotechnické výrobky byla vypracována řada oborových technických norem či předpisů. Stále
platné jsou např.:
-
ČSN 77 0100 Ochranné balení strojírenských výrobků. Všeobecná ustanovení
ČSN 77 0111 Obalové prostředky a bariérové systémy pro ochranné balení strojírenských
výrobků
ČSN 11 9002 Hydrostatické a pneumostatické mechanizmy a mazacie systémy. Označovanie,
balenie, doprava a skladovanie
Řada norem, které se týkaly všeobecných požadavků na výrobky a zahrnovaly i požadavky na balení
a skladování, byla nahrazena, např.:
-
-
ČSN 18 0091 byla nahrazena ČSN EN 60654-1 Měřicí a řídicí zařízení průmyslových procesů Provozní podmínky. Část 1: Klimatické podmínky
ČSN 35 0005 byla nahrazena ČSN EN 60034-1 Točivé elektrické stroje - Část 1: Jmenovité údaje
a vlastnosti
ČSN 35 6513 byla nahrazena ČSN EN 60359 Elektrická a elektronická měřicí zařízení Vyjadřování vlastností
Pro elektrotechnické výrobky, např. elektromotory, kde je jedním z parametrů funkčnosti vodivost
specifických povrchů, uvádí norma ČSN EN 60721-1 Klasifikace podmínek prostředí. Část 1:
Parametry prostředí a jejich stupně přísnosti přehled parametrů prostředí a omezený počet jejich
stupňů přísnosti v rozsahu podmínek, se kterými se elektrotechnické výrobky setkají při jejich
přepravě, skladování, instalaci a použití. Charakterizace prostředí na základě této normy se vztahuje
k vnějšímu atmosférickému prostředí a neuvažuje žádné vlivy znečištění prostředí a tedy jí nelze
použít k posouzení korozního chování kovů. Dále pro elektrotechnická zařízení platí normy ČSN EN
60721-2-3 Klasifikace podmínek prostředí. Část 2 Klasifikace skupin parametrů prostředí a jejich
stupňů přísnosti. Přeprava a Část 3: Klasifikace skupin parametrů prostředí a jejich stupňů přísnosti.
Skladování, která definuje třídy klimatických podmínek, biologických podmínek, chemicky aktivních
látek, mechanicky aktivních látek a mechanických podmínek vyskytujících se při přepravě a
skladování.
Norma ČSN 33 2000-3 Elektrotechnické předpisy. Elektrická zařízení. Část 3: Stanovení základních
charakteristik (eqv. IEC 364-3:1993) definuje prostředí pro používání elektrických zařízení a přístrojů a
především jejich elektrických obvodů a součástek. Podle této normy jsou uvažovány všechny možné
vnější vlivy prostředí, které mohou působit na elektrická zařízení:
A vnější činitelé prostředí
B využití
C konstrukce budovy
Z nich lze ve vztahu k hodnocení koroze matriálů uvažovat vlivy vlhkosti (AB) a koroze (AF) podle
Přílohy A této normy. Norma definuje atmosférické podmínky v okolí elektrického zařízení a možné
korozní působení prostředí do několika tříd.
16
3.3 Podmínky při přepravě
Při exportu výrobků je nutné stanovit tzv. přepravní řetězec, ve kterém se poté stanoví mechanické a
klimatické namáhání přepravního balení. Nejnáročnějšími přepravními řetězci jsou řetězce
kombinované, zejména mezikontinentální námořní.
Pro určení rizika mechanického namáhání lze využít doporučení uvedených v normě ČSN 77 0910
Mechanické namáhání přepravního balení v přepravních řetezcích. Obecně lze konstatovat, že riziko
mechanického namáhání přepravního obalu se zvyšuje s počtem manipulací (překládek). Typy
mechanického namáhání vznikající v průběhu přepravy jsou:
-
rázy (volný pád, horizontální rázy),
tlaky (stohování, lokální stlačení),
opakované otřesy a vibrace.
Mechanické namáhání vyjádřené pro určitý přepravní řetězec slouží jako podklad pro výběr a a
navrhování ochranného balení. Citlivost výrobků k mechanickému namáhání se zvyšuje se zvyšující
se členitostí a s výskytem pohyblivých součástí. Pro stanovení tohoto namáhání pro citlivé výrobky
mohou být do přepravního balení vloženy indikátory nesprávné manipulace, které prokáží všechna
nadměrná mechanická namáhání otřesy, rázy a naklonění – ještě před otevřením obalu (Obrázek 8).
Např. indikátory DROP-TELL monitorují přetížení od 25 do 200 G.
Obrázek 8 – Příklad indikátoru nesprávné manupulace při přepravě
indikátor naklopení
indikátor otřesu
Při přepravě výrobků a zařízení do jiných klimatických
oblastí (tropických, arktických,
zámořská doprava) se musí vybrat konzervační prostředek či obalový materiál určený pro
protikorozní ochranu v nejvíce korozně náročném prostředí během celé přepravy. Při lodní přepravě
se k riziku klimatického namáhání, vyplývajícího z klimatické charakteristiky oblastí, kterými prochází
přepravní trasa, přidružují ještě další specifická rizika. Především je to zvýšená vlhkost vzduchu,
přímé působení vody stříkající na nezakryté paluby a agresivní působení mořského aerosolu a spad
chloridů. Vliv chloridů je třeba brát v úvahu vždy, jde-li o přepravu po moři nebo skladování
v bezprostředním přímoří, i když je trvání tohoto intervalu vzhledem k ostatním etapám přepravy
krátké.
V ČSN IEC 60721-2-1 Klasifikace podmínek prostředí. Část 2: Podmínky vyskytující se v přírodě.
Teplota a vlhkost vzduchu. jsou uvedeny extrémní hodnoty teploty a vlhkosti vzduchu vyskytující se
v přírodě (Tabulka 6). Norma obsahuje i mapy základních klimatických oblastí a v Příloze velmi
podrobné údaje z jednotlivých lokalit (Obrázky 9 a 10). Přechod od jednoho typu klimatu k druhému
není ostrý. Kromě toho existují velké oblasti, kde jsou překročeny mezní hodnoty pro jeden typ klimatu
a skutečný stav lze popsat kombinací dvou typů klimatu.
17
Tabulka 6 - Extrémní hodnoty teploty a vlhkosti vzduchu pro klimatická pásma
Nejvyšší
teplota při
RV ≥ 95 %
o
o
o
C
C
C
Střední hodnoty ročních extrémů denních průměrů
Velmi studené
EC
-55
+26
+18
Studené
C
-45
+25
+13
Chladné
CT
-29
+29
+18
Mírné
WT
-15
+30
+20
Teplé suché
WDr
-10
+35
+23
Horké suché
MWDt
0
+35
+24
Velmi horké suché
EWDr
+8
+43
+26
Horké vlhké
WDa
+12
+35
+28
Horké vlhké vyrovnané
WDaE
+17
+33
+31
Střední hodnoty ročních extrémů naměřených hodnot
Velmi studené
EC
-65
+32
+20
Studené
C
-50
+32
+20
Chladné
CT
-33
+34
+23
Mírné
WT
-20
+35
+25
Teplé suché
WDr
-20
+40
+27
Horké suché
MWDt
-5
+40
+27
Velmi horké suché
EWDr
+3
+55
+28
Horké vlhké
WDa
+5
+40
+31
Horké vlhké vyrovnané
WDaE
+13
+35
+33
Absolutní extrémy naměřených hodnot
Velmi studené
EC
-75
+40
+24
Studené
C
-60
+40
+27
Chladné
CT
-45
+40
+28
Mírné
WT
-30
+40
+28
Teplé suché
WDr
-30
+45
+30
Horké suché
MWDt
-15
+45
+31
Velmi horké suché
EWDr
-10
+60
+31
Horké vlhké
WDa
0
+45
+35
Horké vlhké vyrovnané
WDaE
+4
+40
+37
Typ klimatu
Nejnižší
teplota
Obrázek 9 – Základní klimatické oblasti
18
Nejvyšší
teplota
Nejvyšší
absolutní
vlhkost
3
g/m
14
12
15
17
20
22
24
27
30
17
18
20
22
24
25
27
30
36
20
22
25
25
27
30
36
36
40
Obrázek 10 - Klimatické oblasti dle ČSN EN 60721-2-1 (ČSN IEC 721-2-1)
19
Příklad: Dočasná protikorozní ochrana a balení strojírenského výrobku se směsným
materiálovým složením z ČR do Portlandu, USA, je navrhována na dobu přepravy, tj. cca 4
týdny. Ve smyslu ČSN IEC 721-2-1 je Portland zařazen do klimatické oblasti mírného typu.
Trasa námořní přepravy je pravděpodobně přes Karibskou oblast a panamský průplav. Část
trasy je tedy zařazena do klimatické oblasti typu WDaE - horké, vlhké, vyrovnané. I relativně
krátká doba přepravy touto oblastí (plavba panamským průplavem trvá cca 9 hod) představuje
vysoké korozní namáhání, které může vést k výraznému poškození nechráněných dílů. Podle
ČSN 77 0930 je definována jako typová klimatická oblast 14b) a typový přepravní řetězec ZŘ
1/14b). V tomto přepravní řetězci je riziko namáhání vlhkým teplem charakterizováno 36°C a
87% RV i při uložení v uzavřených skladech bez řízeného klimatu. Také riziko působení
stříkající vody a mořské mlhy je vyjádřeno jako střední až vysoké.
Rizika vybraných druhů klimatického namáhání působícího na přepravní balení v přepravních
řetězcích jsou definována v ČSN 77 0930 Klimatické namáhání přepravního balení v přepravních
řetězcích. Přepravní řetězce se charakterizují klimatickými podmínkami základních oblastí:
-
výchozí oblast, zahrnující uložení výrobků ve skladu před zahájením přepravy,
oblast hlavní přepravy,
cílové oblasti, zahrnující i následné skladování.
Norma dále uvádí typové klimatické charakteristiky přepravních řetězců pro přepravu z ČR do
jednotlivých klimatických oblastí a pro jednotlivé druhy přepravy – pozemní (automobilová, vlaková) a
lodní. Klimatické namáhání dané podmínkami základních oblastí se při lodní přepravě zvyšuje o
specifické namáhání – např. přímé působení vody stříkající do nekrytých nákladových prostor a
paluby, krytoklima lodních prostorů pod čarou ponoru je ovlivněno teplotou vody, apod. (Tabulka 7).
Tabulka 7 – Charakteristiky mikro- a makroklimatu při námořní přepravě v tropických oblastech
Místo měření
ovzduší
Teplota (°°C)
maximální
minimální
36
31 ± 3
Relativní vlhkost (%)
maximální
minimální
průměrná
12
≥ 100
mořská voda
povrch paluby
prostor nad vrchní vrstvou nákladu
v podpalubí
34
75
31 ± 2
67 ± 6
52
43 ± 5
≥ 100
19
střed nákladu v podpalubí
40
32 ± 4
≥ 100
33
prostor pod nákladem
38
32 ± 4
≥ 100
37
66 – 84
námořní přeprava ze severní Evropy do Rudého moře (75 dní, srpen – listopad)
ovzduší
prostor nad vrchní vrstvou nákladu
v podpalubí
střed nákladu v podpalubí
prostor pod nákladem
35
2,0
100
46
73
40
41
24
14,5
95
56
43
72
62
námořní přeprava z Hamburku do Indonésie (30 dní, říjen – listopad)
ovzduší
mořská voda
povrch paluby
prostor nad vrchní vrstvou nákladu
v podpalubí
střed nákladu v podpalubí
prostor pod nákladem
30
31
70
-12
-1
-10
98
32
70
44
30
30
-5
0
28
91
83
83
32
42
37
71
72
66
V literatuře jsou uvedeny příklady, kdy byl maximální denní rozdíl teplot 46°C (paluba lodi
v indonézském přístavu) nebo 16°C (prostor nad vrchní vrstovou nákladu). Nejčetnější denní rozdíly
teploty vnějšího ovzduší při přepravě do tropických klimatických oblastí jsou mezi 2,5 až 5,0°C a
v horním skladišťním prostoru lodí jsou tyto denní rozdíly od 5,0 do 12,5°C.
20
Riziko vzniku korozního napadení kovových materiálů je v normě ČSN 77 0930 posuzováno na
základě teplotně-vlhkostního komplexu a možnosti orosení povrchu, případné znečištění ovzduší není
zahrnuto. Při přepravě výrobků a zařízení, zvláště do jiných klimatických oblastí (tropických,
arktických, zámořská doprava) se musí vybrat konzervační prostředek a obalový materiál určený pro
protikorozní ochranu v nejvíce korozně náročném prostředí během celé přepravy. Po vyložení z lodi
se výrobky resp. přepravní obaly velmi často skladují na volných složištích.
V případě letecké přepravy je nutné posoudit především klimatické charakteristiky cílové oblasti –
korozní agresivitu lokality a typ skladu (viz 2, 3.1 a 3.2).
3.4 Přepravní balení
Přepravní (primární) balení, které je nezbytnou součástí celkové ochrany výrobků především při
přepravě do zahraničí, chrání výrobek nebo jeho ochranný povlak proti mechanickému poškození při
manipulaci a podle svého uspořádání poskytuje i částečně bariérovou ochranu proti klimatickým
vlivům, která značně zvyšuje účinnost celého ochranného systému. Hlavními bariérovými materiály
jsou ocelový plech, hliníková fólie, plastové fólie, zušlechtěné a vrstvené papíry, kartony a lepenky.
Ocelové plechy a hliníková folie vytvářejí při hermetickém spojení prakticky nepropustné obaly.
Primární obalový materiál může ovlivnit způsob dočasné ochrany. Správně konstruovaný obal plní
všechny logistické funkce současně při minimálních nákladech:
−
−
−
−
−
−
uzavření výrobku,
ochrana výrobku,
rozdělení,
sjednocení velikostí,
vhodnost pro spotřebitele,
komunikace (potisk, etikety, RFDI).
Přepravní obal může být doplněn fixačními a/nebo bariérovými systémy. Pro výběr přepravních obalů
a fixačních systémů určených k ochraně výrobků proti vlivům mechanického a klimatického namáhání
lze využít doporučení uvedená v ČSN 77 0105 Přepravní obaly a fixační systémy pro ochranné balení.
Přepravní obaly jsou v normě rozděleny podle kontrukčních typů, které jsou dále rozděleny podle
materiálu, z nichž jsou přepravní obaly zhotoveny (např. bedny ⇒ dřevené, lepenkové bedny, apod.).
V tabulce 8 této normy jsou charakterizivány používané fixační materiály a jejich základní vlastnosti
včetně jejich korozivního vlivu na železné kovy. Nejvyšší korozivní působení lze předpokládat u
takových materiálů jako je překližka a dřevovláknitá lisovaná deska.
Při návrhu přepravního balení je nutno vzít v úvahu několik faktorů:
-
citlivost materiálu,
typ přepravy a s ním spojená mechanická rizika, jako jsou nárazy a otřesy (např. zrušená ČSN 77
0102),
dobu přepravy, po kterou není možno řídit ani kontrolovat vlivy působící na výrobky,
trasu přepravy, která svými klimatickými stresy může způsobit nenávratné škody (např. zrušená
ČSN 77 0103),
případné další skladování v místě určení bez rozbalení zásilky.
Teprve po znalosti těchto podmínek lze přistoupit k výběru konkrétního typu balení. V opačné situaci,
kdy je nutno vycházet z ceny, se může stát (a velmi často se stává), že dodavatel, který ušetřil na
obalovém systému, ztratí při reklamaci desítky procent z ceny výrobku a navíc zaplatí náklady na
několikanásobnou přepravu.
Rozměry přepravních obalů lze volit podle doporučení uvedených v normě ČSN ISO 3676 Balení.
Velikost manipulačních jednotek. Rozměry, kde jsou uvedeny modulové systémy a půdorysné
rozměry manipulačních jednotek vhodných pro distribuci, které zahrnují všechny činnosti spojené s
pohybem výrobků z místa jejich původu do místa určení. V případech, že nelze použít doporučení
uvedená v této normě, se volí rozměry přepravního obalu tak, aby odpovídaly velikosti a tvaru
vstupních otvorů dopravních prostředků a skladů. Vnitřní prostor obalu má být co nejmenší, musí však
21
umožňovat snadné uložení výrobku a jeho fixaci. Přepravní obaly musí být dostatečně odolné proti
účinkům klimatických a biologických vlivů při přepravě a musí zamezit přímé pronikání srážek do
vnitřního prostoru. Nepřípustná je přítomnost korozivně působící materiálů.
Z hlediska ochranného působení přepravních obalů se dělí na:
-
neutěsněné bariérové systémy,
utěsněné, vodotěsné bariérové systémy,
utěsněné bariérové systémy, se sníženou propustností pro plyny a páry,
utěsněné bariérové systémy s upraveným kryptoklimatem (vysoušedla, vypařovací inhibitory
koroze),
hermetické bariérové systémy s neupraveným kryptoklimatem,
hermetické bariérové systémy s upraveným kryptoklimatem (vysoušedla, vypařovací inhibitory
koroze, vakuum, inertní plyn).
3.4.1 Dřevo
Jedná se o nejtradičnější materiál pro transportní balení, široce dostupný, jednoduše zpracovatelný
běžně dostupnými technickými prostředky, obnovitelný, dále použitelný (nový požadavek na recyklaci
dřeva z obalů). Hlavními typy přeptavních obalů jsou bedny, latění a bednění. Dřevěné bedny se
používají nejčastěji pro výrobky do hmotnosti 120 kg; pro výrobky o hmotnosti do 500 kg se používají
bedny se speciální konstrukcí dna. Do latění se balí lehčí výrobky odolné proti koroznímu napadení
nebo s dostatečným ochranným balení a/nebo konzervací. Konstrukce latění je řešena individuálně a
šířka spáry se pohybuje od několika mm až k několikanásobné šířce přířezu. Trend směřuje k využití
biologicky nižší kvality řeziva a k výrobě aglomerovaných materiálů.
Obrázek 11 – Dřevěné přepravní obaly
Hlavní nevýhodou dřeva je, že se jedná o biologický materiál, který aktivně reaguje na teplotu a
vlhkost vně i uvnitř obalu a je v přirozeném stavu nehomogenní. Podmínky v dřevěné bedně jsou
méně předpovídatelné než ve volné atmosféře. Řezivo použité jako přepravní obal smí obsahovat
pouze 20% vlhkosti. Tento obsah vody je ale v rovnováze s relativní vlhkostí okolního prostředí. Dřevo
absorbuje vodu/vlhkost dokonce i v běžném prostředí (Tabulka 8).
Tabulka 8 – Rovnovážná vlhkost dřeva (orientační hodnoty)
Relativní
vlhkost
vzduchu (%)
95
90
85
80
75
70
65
60
-20°°C
28
25
23
21
19
17
15
14
-10°°C
27
24
22
20
18
16
14
13
Vlhkost dřeva (%) při teplotě vzduchu
0°°C
10°°C
20°°C
30°°C
27
27
26
26
24
23
23
22
21
21
20
19
19
18
17
16
17
16
15
15
15
15
14
13
14
13
13
12
13
12
12
11
22
40°°C
25
21
18
16
14
13
11
10
V přírodním dřevě jsou obsaženy vysoké koncentrace těkavých organických sloučenin (formaldehyd,
kyselina mravenčí, kyselina octová atd.). Množství octanů se pohybuje od 1 do 5 hmot. % suchého
dřeva a je vyšší pro tzv. tvrdá dřeva (bříza, buk, dub). Pokud je kov nebo kovové části umístěn přímo
na povrch dřeva nebo blízko něj, přijde tento povrch do styku s vlhkostí a/nebo kyselými látkami, které
okamžitě způsobí korozi. Nejcitlivější ke korozi způsobenou těmito látkami je kadmium, zinek, a oceli.
Dodatečný obalový materiál umístěný mezi kov a hygroskopický materiál, jako je dřevo, zabraňuje
korozi v bodech kontaktu. Pro ochranu přes srážkami a slunečním zářením se doporučuje překrytí
dřevěných beden např. plachtou z nepropustného materiálu v bílém odstínu. Rizika korozního
napadení kovů při přepravě v dřevěných bednách a účinnost jednotlivých protikorozních opatření jsou
obecně uvedena v Tabulkách 9 a 10. Velmi agresivní klima uvnitř obalu mohou vytvořit přepravní
obaly z velkoplošných materiálů (např. překližek lepených fenolformaldehydovými lepidly)
uvolňováním těkavých organických látek. Jestliže tyto páry mohou volně odtěkat do okolního
prostředí, nezpůsobují žádné korozní problémy. Také některé fungicidní a impregnační prostředky na
dřevo mohou působit korozivně – výrobky je nutné chránit vnitřním balením.
Tabulka 9 – Rizika korozního napadení kovů při přepravě v dřevěných bednách
Podmínky skladování
Doba skladování
Podmínky skladování
Skladované kovy
Korozivnost dřeva (typ dřeva)
Riziko korozního napadení
nízké
střední
vysoké
X
X
X
≥ 1 mě síc
1 – 5 měsíců
≥ 6 mě síců
vnitřní, mírné klima
vnější, mírné klima
vnitřní, tropické klima
vnější, tropické klima
kadmium, oceli, zinek
měď , hliník a jejich slitiny, nikl
korozivzdorné oceli, chrom, stříbro, cín
vysoká
střední, nevysušené dřevo
střední, vysušené dřevo
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Tabulka 10 – Účinnost protikorozních opatření při přepravě v dřevěných bednách
Protikorozní opatření
nízká
X
dočasná ochrana kovů, tenká
dočasná ochrana kovů, silná
nátěrové systémy na kovech
prodyšný obal
použití vysoušedel
vyložení nebo nátěr dřevěné bedny
provětrávání, dostatečné
provětrávání, nedostatečné
Účinnost opatření
střední
vysoká
X
X
X
X
X
X
X
Pro používání dřevěných přepravních obalů platí mezinárodní standard FAO ISPM No.15 Guideline
for regulating wood packaging material in international trade, který stanovuje fytokaranténní podmínky
dovozu dřevěného obalového materiálu původem z České republiky z hlediska ochrany před šířením
karanténních škodlivých organismů a vývoz tohoto materiálu do zahraničí. V podmínkách ČR se
provádí pouze tepelné ošetření v sušárnách dřeva. Dřevěné obaly určených k vývozu musí být
označeny:
- mezinárodním symbolem,
- dvoupísmenným ISO kódem státu, za nímž následuje evidenční číslo přidělené SRS schválené
provozovně, která označený materiál ošetřila,
23
- zkratkou pro použití schválené metody, tj. HT (= Hot Treatment). Je-li požadováno a provedeno
odkornění, mohou být za zkratku schválené metody uvedena písmena DB (= Debarked).
Označování musí být čitelné, stálé, nepřenosné a umístěné na viditelném místě, nejlépe na dvou
protilehlých stranách příslušného předmětu, který je označován. Užívání červené nebo oranžové
barvy je nutno vyloučit, neboť tyto barvy jsou používány k označování nebezpečného zboží.
Recyklovaný, znovu zpracovaný nebo opravovaný dřevěný obalový materiál musí být znovu
certifikován a znovu označen. Případné nově přidané dřevěné součásti takového materiálu musejí být
rovněž požadovaným způsobem ošetřeny. Za provádění kontrol je odpovědná Státní rostlinolékařská
správa („SRS“), Praha, resp. Oddělení mechanizačních prostředků, Brno. SRS aktualizuje seznam
evidovaných provozoven ve Věstníku Ministerstva zemědělství a na internetových stránkách
(http://www.srscr.cz/).
3.4.2 Papír a lepenka
V přepravním balení mají tyto materiály dvě funkce - vytvářejí primární obal a/nebo proložky a
vytvářejí primární obal a aktivní ochranu proti korozi (antikorozní papíry).
-
mimořádná variabilita konstrukcí obalu, dobře zpracované standardy (FEFCO), možnost
jednoduchého potisku, spojování lepením nebo sponami, všeobecně dostupné technologie
recyklace,
aktivně reagují na okolní prostředí, vedou teplo, absorbují vzdušnou vlhkost, absorbují kapalnou
vodu.
Běžný papír je vyráběn z buničiny (dřevní vlákniny) sulfátovým procesem, kde je k rozvláknění dřevní
hmoty používána směs hydroxidu a sulfanu sodného. Při bělícím procesu úpravy hmoty se používají
dioxid chlóru, kyslík, ozón, peroxid vodíku a kyselina peroctová. Pro balení se používá řada typů
papírů s velmi odlišnými vlastnostmi.
Hlavním materiálem pro skupinové balení a přepravní boxy jsou lepenky. Lepenkové bedny/krabice se
-2
vyrábějí z vlnité lepenky v plošných hmotnostech od 600 do 1200 g.m nebo z bednové lepenky
-2
v plošných hmotnostech od 1000 do 2000 g.m a jsou vhodné pro balení drobných kusových výrobků
přebalených nebo volně ložených. Odolnost lepenkových obalů proti mechanickému namáhání
ovlivňuje vedle konstrukce obalu i materiál (vlnité tří – až sedmivrstvé lepenky). Vývoj je věnován
zlepšení mechanických vlastností papírových materiálů.
Papír je navlhavý materiál – již od 20% relativní vlhkosti dochází k adsorpci vody a při vyšší než 60%
relativní vlhkosti dochází ke kondenzaci vodní páry v kapilární struktuře papíru. Při zvýšené vlhkosti
dochází k silnějšímu působení chemických látek obsažených v obalovém papíru. Také vlnité lepenky
absorbují určité množství vzdušné vlhkosti. V prostředí s relativní vlhkostí nad 90% ztrácejí vlnité
lepenky (s vyjímkou speciálně upravených) až polovinu svých mechanických vlastností, zejména
vzpěrovou pevnost, a pod zatížením se bortí.
Krepovaný papír se vyrábí z jednostranně hlazeného sulfátového papíru. Gačovaný papír sulfátový
-1
neutrální s maximální měrnou elektrickou vodivostí 30 mS.m zajišťuje ochranu vrstvy konzervačního
prostředku. Papíry zušlechtěné gačem, parafínem, asfaltem a mikrokrystalickým voskem nemají
dostatečné bariérové vlastnosti proti pronikání par agresivních organických sloučenin, např. kyseliny
octové ze dřeva, které mohou vyvolat korozní napadení oceli a/nebo zinku.
3.4.3 Kovové materiály
V přepravním balení se používají kontejnery a klecové palety. Přepravní obaly mají dlouhou životnost,
relativně jednoduchou údržbu, opakované využití a lze je recyklovat. Nejvýhodou je vysoká hmotnost,
kterou lze snížit využitím lehkých kovů (hliník), kombinací kovové nosné konstrukce s výplněmi z
lehčích materiálů, apod..
V otevřených kontejnerech je mikroklima dané především vnějšími podmínkami; tyto kontejnery
zajišťují jen malou ochranu přepravovaným výrobkům (Obrázek 12). V případě, že k uložení výrobků
do kontejnerů dochází za vlhkého počasí (sněžení, déšť), může být kontejneru uzavřena dodatečná
24
vlhkost. Postřik mořské vody nebo dešťové srážky mohou proniknout do poškozených kontejnerů.
Další údaje jsou uvedeny v Kapitole 3.5.
Obrázek 12 – Otevřené kovové obaly
Ocelové plechy (obvykle o tloušťce 0,2 mm) a hliníkové folie (obvykle o tloušťce 0,10 µm) vytvářejí
při hermetickém spojení prakticky nepropustné obaly. Ocelové plechy se používají i jako přepravní
balení chránící před mechanickým poškozením povrch výrobku i např. nanesenou vrstvu
konzervačního prostředku (Obrázek 13). V některých případech nejsou plechy spojeny.
Obrázek 13 – Použití ocelových plechů jako balení
Mezi kovové obaly lze zahrnout i laminované fólie - vícevrstvé, dokonale svařitelné bariérové
PET/AL/PE fólie s hliníkovou mezivrstvou o tloušťce cca 12 µm, které chrání
- proti klimatickým vlivům, protože mají ze všech známých fóliových materiálů nejnižší propustnost
pro vodu, vodní páru a kyslík,
- proti agresivním plynům a aerosolům, pro které jsou nepropustné,
- proti UV záření, olejům, tukům, kyselinám a zásadám, kterým dobře odolávají,
- proti mikrobiálnímu napadení.
Tyto fólie se vyrábějí s různými komerčními názvy např. Vacumetic, Quadruplex, Vacupak nebo
Alfopac. Detailnější údaje o vlastnostech těchto fólií jsou uvedeny v Kapitole 5.
3.4.4 Plastové materiály
V současné době se jedná o nejuniverzálnější materiál využitelný v přepravním balení. Obalové
materiály jsou lehké, dobře opracovatelné, recyklovatelné, mohou plnit řadu funkcí, lze je opakovaně
využití, obvykle se dají dobře čistit i udržovat, nereaguje s okolním prostředím, atd.. Polymerní fólie
různého složení (polyetylén, polypropylén, polystyrén, PVC, apod.) se používají pro výroby celé řady
pomocných obalových materiálů, fixačních materiiálů i jako přepravní obaly, např.:
-
plošné materiály - komůrkový polypropylén – převládající materiál v konstrukci boxů
25
-
tvarové výlisky - palety, boxy, víka
Tyto přepravní obaly zajišťují především ochranu výrobků proti mechanickému poškození. Proti
klimatickému poškození chrání jen omezeně.
Specifickým typem obalového materiálu jsou polymerní fólie – PE, PP a PVC tloušťek od 50 do 200
µm. K nejrozšířenějším polymerům používaným pro obalovové materiály je polyetylen (PE). Z hlediska
struktury mohou být rozvětvené nebo lineární, resp. bublinové. Z lineárních polymerů je rozšířené
používání vysokohustotního polyetylénu HDPE, který má dobré bariérové vlastnosti proti vlhkosti.
Schopnost polymerní fólie propouštět plyn závisí na hustotě uspořádání molekul a na jejich ohebnosti.
Proto jsou polymery s lineární strukturou bez polárních skupin propustnější než vysokomolekulární
látky s trojrozměrnou strukturou nebo polymery, které mají v řetězci polární skupinu. Zvětšení
ohebnosti řetězce přídavkem změkčovadla nebo zvýšením teploty, má za následek zvýšení
propustnosti. Bublinové fólie zajišťují dobrou ochranu proti mechanickému namáhání a současně I
fixaci výrobků v přepravních obalech. Pro svařování polymerních fólií je výhodnější pozvolný průběh
tavení a tomuto požadavku vyhovují plasty s amorfnějším charakterem (např. rozvětvený polyetylén).
Speciálními typy fólií, které zajišťují i protikorozní ochranu jsou fólie s vypařovacími inhibitory koroze.
Detailnější údaje o vlastnostech těchto fólií jsou uvedeny v Kapitole 5.
Z velmi lehké PE pěny se vyrábějí technické pěny tloušťek od 20 do 100 mm, které chrání výrobky
před nárazy a vibracemi. Lehké polypropylénové desky se skládají ze tří vrstev. K prostřednímu, 3 D
tvarovanému jádru, jsou nalaminovány dvě krycí hladké desky. Prostřední vrstva má strukturu malých
„kloboučků“ s dutinkami, které jsou hermeticky uzavřeny oběma vrchními vrstvami. PP deska je 3 D
struktura s uzavřenými dutinami, která jí dává její základní vlastnosti: nízkou hmotnost, extrémní
tuhost a velkou odolnost v průrazu. Každá z jednotlivých vrstev může být vyrobena přesně na míru
(tloušťka, plošná hmotnost nebo barva). Obě vnější strany mohou být laminovány pěnovými nebo
textilními materiály (PP rouno, LDPE pěna, barevné fólie, kobercovina, atd.). Podobným materiálem je
i Cartonplast, který je pevný, ale pružný a ohebný. Lze jej použít na zhotovení krabic, proložek,
paletové boxy, ochranné přepravní kryty, apod.. Z polymerních materiálů se vyrábějí i pevné přepravní
obaly přesně odpovídající tvaru výrobků.
3.5 Kryptoklima přepravního balení
Při rozhodování o tom, zda je určitý typ přepravního balení vhodný pro přepravu daných výrobků, je
důležité získat dostatečné údaje o předpokládaných klimatických podmínkách uvnitř balení. Na vnitřní
mikroklima přepravního balení mají zásadní vliv tři faktory (Tabulka 11):
Tabulka 11 - Faktory ovlivňující kryptoklima přepravního balení
Typ přepravního balení
- kontejner
- přepravní dřevěná nebo
překližková bedna
- uzavřený/otevřený
- větraný/nevětraný
- izolovaný/neizolovaný
-
Vnější klimatické podmínky
teplota vzduchu
atmosférická vlhkost
sluneční záření
srážky
vitr
Typ nákladu
- obsah vody
- teplota
- biologické, chemické a fyzikální
procesy
Vnější klimatické podmínky mají rozhodující vliv na klimatické podmínky uvnitř přepravního obalu.
Vnější klimatické podmínky jsou dány především trasou transportu, ročním obdobím a denní hodinou
a aktuálním počasím (déšť, sluneční svit atd.). V důsledku variability těchto faktorů, nelze přesně určit,
jak se bude klima v obalu měnit během cesty. Příklady na Obrázcích 14 a 15 ukazují kolísání teploty a
relativní vlhkosti v přepravním obalu během transportu z České republiky do Číny a do Pákistánu
vzhledem k různým typům obalů. Obecně to ukazuje na rychlé zvýšení teploty a relativní vlhkosti
přibližně uprostřed cesty (Středozemní moře a oblast Středního Východu). V prvém případě byly
výrobky zabaleny do antikorozního papíru jako vnitřního obalového prostředku umístěného v
polyetylénovém (LDPE) sáčku a následně v kartónovém obalu, které jsou pak naskládány na
přepravní paletu a opět zabaleny v LDPE. Naměřené výsledky dokumentují podmínky v obalovém
systému. Z grafu je patrné, že v období skladování v místě závodu docházelo ke kolísání teplot v
26
denních a nočních hodinách (vzhledem ke konstatnímu obsahu vodních par uvnitř balení se identicky
mění i teplota rosného bodu). V okamžiku zabalení a uzavření do kontejneru se křivka teploty stala
podstatně vyrovnanější a lze vypozorovat mírný pokles relativní vlhkosti, který je zapříčiněn drobným
savým efektem použitého papíru.
Obrázek 14 – Příklady podmínek při přepravě ČR – Čína v PE obalu
Obrázek 15 – Podmínky vně a v přepravním obalu (dřevěné bedně) při přepravě ČR – Pákistán
Nejméně jsou vnějšími podmínkami ovlivňovány podmínky kryptoklimatu u kontejnerů. Teploty
dosahované uvnitř kontejneru jsou především ovlivněny tepelnou výměnou stěnami kontejneru. Dobré
teplené vlastnosti mají ocelové kontejnery. Významný je poměr plochy a objemu kontejneru. Kromě
slunečního záření a teploty okolí má vliv na teplotu uvnitř kontejneru i vítr a srážky.
V důsledku kolísání vnější teploty se mění i teplota uvnitř kontejneru. Nejvíce je ovlivněna
bezprostřední vrstva vzduchu pod střechou kontejneru, kde je nejintenzivnější vliv slunečního záření,
ale také zde dochází k rychlému ochlazení v případě dešťových srážek.
Kryptoklimatické podmínky v přepravních obalech jsou také ovlivněny přepravovanými výrobky – jejich
hmotností a plochou povrchu. Optimální situace je, že přepravovaným nákladem jsou pouze kovové
materiály a v obalu se nevyskytují žádné materiály, které mohou způsobovat korozi kovových částí.
Výskyt hygroskopických látek určuje obsah vodní páry v kontejneru. Největším zdrojem kondenzace
v uzavřených kontejnerech jsou uložené výrobky, jejich obaly, dřevěné prvky a hygroskopický
pomocný obalový materiál. Zvýšením teploty vzduchu se z hygroskopických materiálů odpaří voda,
která může kondenzovat na chladnějších stěnách kontejneru (v nočních hodinách). K nejintenzivnější
kondezaci dochází na stropu, odkud voda skapává na celý náklad.
Změny klimatu uvnitř kontejneru jsou kromě vnějších podmínek ovlivněny i typem kontejneru. Výše
uvedené charakteristiky se vztahují především na uzavřené standardní kontejnery.
Ani standardní kontejnery nelze považovat za absolutně hermeticky uzavřené. Každé otevření
kontejneru znamená průnik vnějšího prostředí. Kontejnery s izolovanými stěnami jsou
charakterizovány nízkým přestupem tepla stěnami. Kolísání teplot vlivem slunečního záření a
ochlazení v nočních hodinách je tedy malé. Větší riziko kondenzace způsobují rozdílné teplotní
podmínky při nakládání a vykládání výrobků.
27
Mnoho obalových materiálů (dřevo, některé nátěrové hmoty, lepidla, umělé hmoty, rozpouštědla na
bázi esterů, atd.) uvolňují i malé množství par organických kyselin. Mnoho materiálů používaných v
obalech může obsahovat malé množství chloridů nebo síranů. Kontakt takovýchto materiálů s kovy
může v podmínkách vysoké vlhkosti a kondenzace vody způsobit korozní napadení kovů.
Nepřítomnost srážek uvnitř obalů znamená, že rozpustné složky znečištění nejsou z povrchu kovů
smývány, kumulují se a působí na površích dlouhodobě. Nejlepší způsob ochrany kovů před těmito
korozními anionty je zajistit, aby se nedostaly do obalů. Také hlavní zdroje par organických kyselin
mohou být odstraněny.
4 Dočasná protikorozní ochrana
V případě, že nelze skladovat výrobky ve skladech s regulovanými parametry (viz Kapitola 3.1) a při
jejich přepravě (viz Kapitola 3.3), je nutné zajistit jejich protikorozní ochranu aplikací prostředků
dočasné protikorozní ochrany.
4.1 Volba prostředků dočasné protikorozní ochrany
Výběr optimální protikorozní ochrany je často komplikovaný. Pro volbu prostředků dočasné
protikorozní ochrany je nutné uvažovat i způsob manipulace s výrobkem, který může poškodit obal
nebo vrstvu konzervačního prostředku. Pro vhodný výběr správného ochranného systému pro
konkrétní podmínky je vhodné konzultovat s dodavateli, např.:
-
podmínky, ve kterých bude výrobek umístěn,
jaká je atmosféra a zda se mění, jestli je přímořská nebo průmyslová,
typ výrobku (jednoduchá součástky, celé zařízení, přítomnost plastů, pryží, jemné mechanismy,
apod.), jaký kov nebo kovy, popř. celý výrobek,
počet resp. rozměry,
způsob přepravního balení.
jak je povrch kontaminován,
jaká příprava může být provedena,
zda je povrch vlhký,
jaká je požadovaná doba ochrany,
jaké způsoby aplikaci jsou technicky možné,
pokud je nutné, jak se protikorozní ochrany odstraní,
jaké teploty a teplotní změny se vyskytují po dobu působení ochrany,
náklady na celý systém protikorozní ochrany.
Základní hlediska pro výběr vhodného prostředku dočasné protikorozní ochrany jsou uvedeny
v Tabulce 12. Prvním kritériem pro výběr prostředků dočasné ochrany je požadovaná doba
ochrany:
a)
b)
c)
d)
mezioperační (do 1 měsíce)
krátkodobá (do 6 měsíců)
střednědobá (max. do 2 let
dlouhodobá (až do 10 let) – speciální případy – vojenská technika, technika pro případy katastrof,
apod..
Účelem mezioperační ochrany je zabránit korozi kovových dílů a rozpracovaných výrobků mezi
jednotlivými výrobními operacemi a montáží, při jejich krátkodobém skladování a vnitropodnikové
přepravě. Mezioperační ochrana je obvykle zajišťována na několik dnů až týdnů, bez nutnosti
odstraňovat povlak konzervačního prostředku. Konzervační prostředky pro tento účel se volí se
zřetelem na jednoduchost aplikace a dekonzervace. V případě
mezioperační ochrany se
předpokládá uložení výrobku či zařízení ve skladových prostorech. Po střednědobou a zvláště pak
dlouhodobou ochranu je třeba předem určit podmínky uložení výrobku či zařízení (viz Kapitola 3),
popř. určit doplňující balení (viz Kapitola 5).
28
Dalším hlediskem pro výběr prostředku dočasné protikorozní ochrany jsou materiálové složení
výrobku či zařízení, jeho rozměry, technologické možnosti aplikace, požadavky na vlastnosti
vytvořeného povlaku konzervačního prostředku, požadavky na následnou dekonzervaci povlaku,
apod..
Tabulka 12 - Základní hlediska pro výběr vhodného prostředku dočasné protikorozní ochrany
trvání ochrany
typ filmu
způsob nanášení
stav povrchu
při nanášení
další zpracování
výrobku
dekonzervace
podmínky skladování
náklady
týdny
měsíce
roky
olejový
olejový-tixotropní
vazelínový
voskový
suchý (lakový)
nanášení štětcem
ponor
stříkání
polévání
suchý
vlhký, mokrý
čistota povrhcu
teplota
pohyb
obránění
tváření
montáž
povrchová úprava
použití
není prováděna
mechanické stírání
odmašťování v roztoku
odmašťování v parách
typ skladu
přepravní řetězec
přepravní balení
ochranné balení
cena výrobku
investiční náklady na zařízení
náklady na provádění DPO
náklady na dekonzervaci
délka doby ochrany musí být posuzována
v souvislosti
s typem
skladu,
přepravním
řetězcem a balením, atd.
chování
při
odkapávání,
odolnost
při
manipulacei, snášenlivost s obaly, atd.
geometrie pvorchu, velikost
povlaku, typ rpzpouštědla, at.
dílů,
tloušťka
voduodpodivé vlastnosti, snášenlivost s mazivy,
průběžná rychlost
mazání při tváření, svařitelnost, snášenlivost
maziv,
vyšší u prostředků zajišťujících vysoce účinnou
ochranu
Chráněné kovy jsou obvykle ocel, slitiny hliníku a mědi nebo jiné neželezné materiály. Tyto kovy
mohou být součástmi smontovaných výrobků nebo zařízení spolu s dalšími kovy, s plasty, pryžemi a
jinými materiály. Většina konzervačních prostředků a obalových materiálů je proto určena
především na ochranu železných kovů (ocel, litina). Některé jsou současně určeny i na barevné
kovy (zinek, měď, hliník a jejich slitiny) a pro tyto materiály se vyrábí i speciální prostředky, tzv. UNI
prostředky. Pro ochranu dalších kovových materiálů (stříbro, nikl, apod.) jsou pak určeny
speciální konzervační prostředky a obalové materiály. Účinnost daného typu prostředku dočasné
ochrany na jednotlivé kovové materiály je daná typem použitého inhibitoru koroze. V případě, že
zařízení má různorodé materiálové složení je nutné zvolit takový konzervační prostředek a obalový
materiál, který chrání všechny materiály, které jsou v zařízení obsaženy (např. nelze použít
prostředek, který napadá pryž, apod.).
Pro návrh a provádění dočasné protikorozní ochrany existuje v současné době pouze ČSN 03 8205
Dočasná protikorozní ochrana. Všeobecné požadavky z roku 1979, která obsahuje i komentář s
doporučením vhodného způsobu konzervace a balení. Norma je již značně zastaralá a nezahrnuje
v současnosti vyráběné konzervační prostředky. Norma ČSN 03 8205 charakterizuje konzervační
prostředky a způsoby jejich použití včetně obecně technologie nanášení (Tabulka 13). Základní
požadavky na ochranné balení uvádí řada norem ČSN 77 01 (ČSN 77 0100..77 0118) z r. 1982 – 85
29
(viz Kapitola 5). Sortiment prostředků dočasné protikorozní ochrany je velmi široký, od vytěsňovačů
vody přes konzervační oleje, vosky až po vypařovací inhibitory koroze a antikorozní papíry. Dočasná
protikorozní ochrana se většinou řeší kombinací konzervace s vnitřním balením nebo dostatečně
bariérovým balením (Obrázek 16). Podle
ochranné účinnosti konzervačních a obalových
prostředků se volí jednotlivé typy těchto prostředků, popř. jen jeden typ. O výběru vhodného
prostředku dočasné protikorozní ochrany, tj. konzervačního prostředku nebo ochranného balení
rozhoduje mnoho faktorů - požadovaná doba ochrany, podmínky uložení výrobků, materiálové
složení výrobků, jejich velikost, hmotnost, členitost povrchu, případná povrchová úprava, přítomnost
jiných materiálů, funkční požadavky, technické možnosti aplikace dočasné protikorozní ochrany,
apod.. V následujícíh Kapitolách jsou uvedeny podrobnější informace k jednotlivým typům dočasné
protikorozní ochrany.
Tabulka 13 – Základní typy konzervačních prostředků dle ČSN 03 8205
Typ
konzervačního
prostředku
I
II
III
IV
V
VI
VII
charakteristika
Způsob použití
konzervační oleje
konzervační vazelíny
konzervační vosky
snímací laky
vysoušedla
vypařovací inhibitor
kontaktní inhibitor
vnější a vnitřní povrchy výrobků ze železných a neželezných kovů
vnější a vnitřní povrchy výrobků ze železných a neželezných kovů
vnější povrchy výrobků ze železných a neželezných kovů
vnější povrchy výrobků ze železných a neželezných kovů
obalové systémy
obalové systémy
roztoky, obalové systémy, přísady olejů
Obrázek 16 – Schéma postupu dočasné protikorozní ochrany
poslední výrobní operace
↓
čištění (odmaštění)
↓
aplikace konzervačního prostředku
↓
kontrola kvality povlaku
↓
zasychání povlaku
↓
balení do vnitřního a přepravního obalu
↓
↓
aplikace VCI
balení do přepravního obalu
↓
skladování, přeprava
↓
vybalení z přepravního a vnitřního obalu
↓
dekonzervace
↓
kontrola čistoty
↓
↓
vybalení z přepravního balení
odstranění nosiče VCI
↓
montáž, provoz
Konzervační prostředky a/nebo ochranný obal musí vytvořit optimální podmínky pro dočasnou
ochranu výrobků proti mechanickým a klimatickým vlivům. Vhodný typ dočasné protikorozní ochrany
je vždy specifický pro každou zakázku. Nejvhodnější je vypracovat technologický předpis nebo manuál
pro provádění dočasné protikorozní ochrany, ale tento postup má zavedeno jen velmi málo výrobních
podniků.
30
V oblasti mezinárodních norem lze pro volbu prostředků dočasné protikorozní ochrany využít
doporučení norem ISO a dále některých zahraničních národních norem. Norma ČSN ISO 6743-0 (65
6603) Maziva, průmyslové pleje a příbuzné výrobky (třída L). Klasifikace. Část 0: Všeobecně a ISO
6743-8: 1987 Lubricants, industrial oils and related products (Class L) – Classification. Part 8: Family
R (Temporary protection against corrosion) je převzatou britskou normou BS 6413-8. Tato norma
pouze klasifikuje kategorie ropných výrobků určených pro dočasnou protikorozní ochranu (Tabulka
14). Norma nezahrnuje jiné prostředky dočasné protikorozní ochrany ani vypařovací inhibitory. Tato
norma definuje podmínky pro uložení a přepravu výrobků jako:
-
-
A.1. mírné podmínky
(1) skladování, po dobu kratší než 4 měsíce, kdy nejsou výrobky vystaveny působení vlhkosti při
opakované kondenzaci (sklady s neregulovanou teplotou, nebo působení korozivních látek
(páry kyselin nebo alkálií, apod.)
(2) krátkodobá přeprava výrobků v uzavřených a suchých podmínkách (např. hermeticky
uzavřený obal, kontajner nebo uzavřený nákladní prostor vozidla).
A.2. náročné podmínky – všechny, které nejsou pokryty v kategorii A.1.
Velmi přehledně a obsáhle je problematika dočasné protikorozní ochrany zahrnuta v britské normě BS
1133 Packaging code. Section 6. Protection of metal surfaces against corrosion during transport and
storage. Subsection 6.2. Temporary protection and their application je směrnicí pro výběr, aplikaci a
odstranění prostředků dočasné protikorozní ochrany, které se používají pro období přepravy a
skladování výrobků. Tato norma velmi podrobně rozděluje všechny typy používaných prostředků pro
dočasnou protikorozní ochranu s doporučením typu vhodného prostředku pro typ výrobku a uvádí pro
danou skupinu základní vlastnosti, způsoby aplikace a dekonzervace. Rozdělení prostředků dočasné
ochrany do 11 skupin je založeno převážně na charakteru vytvořeného povlaku (Tabulka 15). V
normě jsou doporučeny různé typy dočasné protikorozní ochrany podle typu obalového materiálu.
Norma BS 7541: 1992 Specification for: Temporary protectives for the protection of metal surfaces
against corrosion during transport and storage navazuje na normu BS 1133 a uvádí základní fyzikální
parametry pro dané skupiny prostředků dočasné protikorozní ochrany včetně metodiky zkoušení
těchto parametrů (viz Kapitola 7).
Norma NACE SP0487-2007 Recommended Practice Considerations in the Selection and Evaluation
of Rust Preventives and Vapor Corrosion Inhibitors for Interim (Temporary) Corrosion Protection
rozděluje prostředky dočasné protikorozní ochrany na inhibované kapaliny (včetně přírodních a
syntetických olejů a vodných roztoků), voskové/oxidované ropné frakce, asfaltové materiály, polymery,
směsné produkty a vypařovací inhibitory. Dočasná protikorozní ochrana je v této normě určena dobou
ochrany - krátkodobá (3 a méně měsíců), střednědobá (3 až 12 měsíců) a dlouhodobá (více než 12
měsíců). Prostředky dočasné protikorozní ochrany jsou charakterizovány na základě typu vytvořených
povlaků: jemný, tvrdý, měkký, lepivý, olejový, suchý, voskový, vazelínový, ultratenký a molekulární.
Některé vytvořené povlaky lze ale charakterizovat 2 až 3 z výše uvedených typů. Norma zahrnuje
v případě transportu všechny typy prostředí a jejich rizika: kyselost, alkalita, vlhkost, salinita, teplota,
prašnost, rozpouštědla, abraze, UV záření, srážky.
Kromě výše uvedených jsou používány i jiné způsoby klasifikace nebo specifikace prostředků dočasné
protikorozní ochrany, zvláště pro vojenskou techniku, např. ministerstvo obrany Velké Británie zavedlo
Defence Standard 01-05 issue 13 section 4 PX- Corrosion Preventatives; další specifikace jsou
zavedeny jako NATO Reference numbers a NATO Stock Numbers, resp. MIL Specification Numbers.
31
Tabulka 14 - Klasifikace prostředků dočasné protikorozní ochrany dle ISO 6743-8
Označení
R
Obecně
Použití
Dočasná
Základní
protikorozní použití:
ochrana
Ochrana
kovů bez
povrchové úpravy
Podmínky
prostředí
Mírné
podmínky
Náročné
podmínky
Základní
použití:
Ochrana
kovů s
povlaky
Všechny
podmínky
Typ a vlastnosti povlaku
Kapalina vytěsňující vodu
a vytvářející tenký
ochranný film
Kapalina vytěsňující vodu
a vytvářející tenký film
Symbol
Příklady použití
ISO-L
RA
Mezioperační
ochrana
strojírenských a
základních
RB
součástek
RB prostředky s vodu
vytěsňujícími vlastnostmi
Konzervační prostředky
RBB
RC prostředky s vodu
vytěsňujícími vlastnostmi
Konzervační prostředky
RCC
RD prostředky s vodu
vytěsňujícími vlastnostmi
RDD
Prostředky na bázi
rozpouštědel vytvářející
olejový až vazelínový film
RE
RE prostředky s vodu
vytěsňujícími vlastnostmi
Prostředky na bázi
rozpouštědel vytvářející
voskový až suchý film
REE
RF prostředky s vodu
vytěsňujícími vlastnostmi
Prostředky na bázi
rozpouštědel vytvářející
bitumenový film
RFF
RG
Strojírenské díly
Čep nápravy
Vodou ředitelné
prostředky vytvářející
voskový až vazelínový
film
RH
Potrubí, dráty a
mechanické
součásti
Prostředky na bázi vodou
ředitelných nebo
rozpouštědlových roztoků
vytvářející mechanicky
snímatelné povlaky
RP
Hliníkové plechy
Plechy
korozivzdorné
oceli
Polymerní povlaky
nanášené z taveniny
RT
Měkké viskózní vazelíny
nanášené za studena
nebo za tepla
Konzervační prostředky
RK
Strojírenské a
základní
součástky
Malé přesné
nástroje
Ložiska
Strojní součásti
Prostředky na bázi vodou
ředitelných nebo
rozpouštědlových roztoků
vytvářející voskový až
suchý film
RM
32
Poznámky
Odstranění
vhodným
rozpuštědlem
nebo
vodouředitelným
detergentem
(odstranění není
nutné)
RC
RD
RF
RL
Ocelové plechy,
desky kovové
součástky
Ocelové trubky,
tyče a dráty
Odlitky,
Šrouby, matice,
vruty
Hliníkové plechy
Odstranění
vhodným
rozpuštědlem
nebo
vodouředitelným
detergentem
Mechanické
součástky
Hliníkové plechy
Kontinuálně
lakované pásy
Zinkované plechy
Smontované
součástky:
motory, zbraně
Povrchy
s povlaky
nátěrových hmot
Karoserie
automobilů
Kontinuálně
lakované pásy a
plechy
Odstranění
vhodným
rozpuštědlem a
mechanickým
působením
Odstranění
vhodným
rozpuštědlem
nebo
vodouředitelným
detergentem
Mechanické
sejmutí nebo
vhodným
rozpuštědlem a
vodouředitelným
detergentem
Mechanické
sejmutí
Odstranění
rozpuštědlem
nebo setřením
Mechanické
sejmutí nebo
vhodným
rozpuštědlem a
vodouředitelným
detergentem
Tabulka 15 - Rozdělení prostředků dočasné ochrany dle BS 1133 Příloha A
Typ
TP 1
TP 2
TP 3
Charakterizace
rozpouštědlový prostředek vytvářející pevný povlak
rozpouštědlo umožňuje aplikaci za běžných teplot
ponorem, stříkáním nebo štětcem
vytvořené povlaky jsou nelepivé a mají tloušťky 50 –
100 µm
rozpouštědlový prostředek vytvářející měkký povlak
rozpouštědlo umožňuje aplikaci za běžných teplot
ponorem, stříkáním nebo štětcem
vytvořené povlaky jsou tenké, voskové
Prostředky vytvářející měkké povlaky určené pro
0
aplikaci za horka (75 – 110 C) ponorem
TP 4
měkký vazelínový povlak o velké tloušťce obvykle
nanášený štětcem
TP 5
měkký, částečně kapalný povlak o střední tloušťce
obvykle nanášený štětcem
TP 6
prostředky vytvářející olejové povlaky tvořené
mazacím olejem obsahujícím rozpustné inhibitory
koroze a obvykle poskytují protikorozní ochranu i
mazaní
snímací povlak nanášený ponorem za tepla tvořený
etylcelulózou a malým množstvím minerálních olejů
a plastifikátorů, pryskyřic a stabilizátorů
snímací povlak nanášený za běžných teplot na bázi
kopolymerujících
pryskyřic,
plastifikátorů
a
stabilizátorů
v hořlavých
nebo
nehořlavých
rozpouštědlech
vypařovací inhibitory
TP 7
TP 8
TP 9
TP 10
TP 11
kontaktní inhbitory
emulze nanášené ponorem, štětcem nebo stříkáním
obsahující filmotvornou složku, emulgátory, a
stabilizátory
Poznámky
TP 1a – rychle zasychající prostředky
TP 1b – pomalu zasychající prostředky
TP 1c – pomalu zasychající prostředky,
vytěsňující vodu
TP 2a - běžné prostředky
TP 2b - prostředky vytěsňující vodu
obvykle na bázi ropné vazelíny
vytvořené povlaky jsou silné,
prostředky neobsahují rozpouštědla –
nevysychají, po vychladnutí mají povlaky
konsistenci stejnou jako prostředky
TP4a – vazelínové prostředky na bázi
minerálního oleje
TP4b – vazelínové prostředky na bázi
ricínového nebo syntetického oleje, nenapadá
pryže a plasty
obvykle
roztok
vhodného
inhibitoru
v minerálním oleji nebo ve směsi minerálních
olejů a ropné vazelíny
TP6a – prostředky pro všeobecnou ochranu
TP6b – prostředky pro ochranu motorů
Mechanické snímání
obvykle nanášené stříkáním nebo ponorem
prostředky
vytvářející
olejové
povlaky
s kontaktními nebo vypařovacími inhibitory
koroze
prostředky mají konzistenci mazacích olejů
ochrana ocelových materiálů
aplikace na obalových materiálech
TP 11a - prostředky vytvářející olejové povlaky
TP 11b – prostředky vytvářející tuhé, pevné
povlaky
TP 11c – prostředky vytvářející silné, voskové
povlaky
4.2 Konzervační prostředky
Konzervační prostředky jsou jednoduché nebo složitější filmotvorné látky nebo směsi s upravenými
chemickými a fyzikálními vlastnostmi.
Konzervační prostředky jsou konzervační oleje, vosky, vazelíny, emulze, snímací laky, snímací
hmoty, apod., které vytvářejí na kovových površích ochrannou vrstvu povlaku. Propustnost
vytvořených vrstev povlaků konzervačních prostředků pro vodní páru a agresivní plynné složky
znečištění, a tím i jejich ochranná účinnost závisí na druhu prostředku, tloušťce povlaku, inhibitoru
koroze a mnoha dalších faktorech.
Konzervační prostředky, které vytvářejí suché voskové povlaky i o malých tloušťkách, se neemulgují
vlivem srážek a kondenzující vlhkosti a poskytují delší protikorozní ochranu. Výhodou těchto
prostředků je i to, že „suché“ povlaky se na rozdíl od olejových povlaků nepoškozují při manipulaci
s nakonzervovanými výrobky.
33
Konzervační oleje a další prostředky na bázi ropných produktů (konzervační roztoky, emulze, vosky)
tvoří velmi rozsáhlou skupinu konzervačních prostředků. Ochranný účinek konzervačních prostředků
je dán jednak jejich bariérovou ochranou - tj. povlak konzervačního prostředku zabraňuje přístupu
vzdušné vlhkosti k nechráněnému kovovému povrchu - a zároveň inhibičním účinkem - tj.
přítomnost inhibitorů koroze (látek zpomalujících korozi) v povlaku konzervačního prostředku
zpomalují či zamezují korozní působení agresivních složek atmosféry (oxid siřičitý, chloridy, apod.)
– viz Kapitola 5.2.1. Bariérová ochrana vrstvy oleje je velmi malá; také měkké povlaky o tloušťce nižší
než 2 mm poskytují jen velmi malou nebo žádnou bariérovou ochranu. Propustnost vytvořených
vrstev povlaků konzervačních prostředků pro vodní páru a agresivní plynné složky znečištění, a
tím i jejich ochranná účinnost závisí na druhu prostředku, tloušťce povlaku, typu a koncentraci
inhibitoru koroze a mnoha dalších faktorech. Vlivem difuse kyslíku a vodní páry vrstvou ochranného
povlaku za spoluúčasti zbytkových nečistot může dojít ke koroznímu napadení kovů, pokud
konzervační prostředek neobsahuje větší množství inhibitorů. Účinnost daného prostředku na
jednotlivé kovové materiály je daná právě množstvím a typem použitého inhibitoru koroze.
Ochranná účinnost konzervačních prostředků se posuzuje podle minimální relativní ochranné
účinností na základě urychlené laboratorní zkoušky podle ČSN 03 8205 (viz Kapitola 7). Ochranná
účinnost konzervačních prostředků je jen částečně ovlivněna tloušťkou ochranného filmu a jeho
odolností k působení kondenzované vlhkosti (Tabulka 16). V případě emulgace povlaku vlivem
kondenzující vlhkosti je ochranná účinnost povlaku o shodné tloušťce povlaku výrazně nižší (Tabulka
17).
Tabulka 16 – Ochranná účinnost různých konzervačních prostředků v závislosti na korozní agresivitě
prostředí (neemulgující povlaky) – zkoušky A a B dle ČSN 03 8205
Konzervační
povlak
olejový povlak
voskový povlak
voskový povlak
Nános
povlaku
-2
(g.m )
4,9
6,1
28,4
Zkouška A
Korozní úbytek
Ochranná
-2
(g.m )
účinnost (%)
100
100
100
Zkouška B
Korozní úbytek
Ochranná
-2
(g.m )
účinnost (%)
77,6
53
215,0
0
11,1
93
Tabulka 17 – Ochranná účinnost různých konzervačních prostředků – 30 dní expozice ve zkoušce A
(dle ČSN 03 8205)
Konzervační
povlak
Olejový povlak
Voskový povlak
Nános povlaku
-2
(g.m )
6,3
18,6
18,8
25,4
3,8
4,7
11,8
18,5
5,5
63,4
5,4
61,5
Změny povlaku
v průběhu zkoušky
emulgovaný film
emulgovaný film
emulgovaný film
emulgovaný film
emulgovaný film
emulgovaný film
-
Korozní úbytek
-2
(g.m )
21,1
21,4
17,3
19,0
23,3
18,5
3,8
-
Ochranná účinnost
(%)
52
51
61
100
57
100
47
58
91
100
100
100
Vhodný typ konzervačního prostředku je určován i technologickými
možnostmi aplikace
konzervačního prostředku (ponor, postřik, nanášení štětcem). Dále je také důležitá tvarová složitost
výrobku, viskóznější prostředky zasychají déle, rozpouštědlové konzervační prostředky obecně
vytvářejí velice tenké a rychleschnoucí filmy. Pro snazší manipulaci se používají některé, hlavně
viskoznější druhy zředěné těkavým rozpouštědlem a používají se i emulze oleje ve vodě, vhodné pro
krátkodobější ochranu v uzavřeném prostředí.
Současné konzervační prostředky jsou většinou formulovány jako vícefunkční, tzn. že mimo ochranný
protikorozní účinek mají další vlastnosti jako např. vytěsňují vodu z povrchu (není nutné aplikovat
34
na suchý povrch), mísí se s mazivy popř. mají mírný mazací účinek. Jsou to např. oleje, používané
pro konzervaci plechů po válcování, které slouží nejen k ochraně plechů před korozí při jejich
transportu a uskladnění, ale i jako mazací prostředky při hlubokém tažení plechů. Jinou skupinou jsou
oleje pro vnitřní konzervaci motorů a převodů, které nemusí být odstraňovány před uvedením takto
konzervovaných strojů do provozu a po jistou dobu (hlavně v záběhu) fungují uspokojivě jako maziva.
Výrobky se slepými částmi nebo uzavřené časti výrobku mohou způsobit rapidní zvýšení spotřeby
konzervační látky a zvýšení času na odkapání konzervačního prostředku. Pokud čas pro toto
odkapání má být co nejkratší, volí se spíše prostředky s nižší viskozitou na rozpouštědlové bázi.
Pokud mají být výrobky konzervovány ihned po opracování a jsou mokré nebo se zbytky provozní
(chladící, obráběcí) kapaliny, použijí se prostředky, které mají schopnost vytěsňovat vodu
z konzervovaného povrchu, nebo konzervační emulze, které se smísí a neutralizují zbytkové filmy.
Konzervační prostředky se schopností neutralizace, se používají pro výrobky, které byly opracovávány
s použitím provozních kapalin (chladících, řezných nebo obráběcích kapalin) s vysokým obsahem EP
přísad (chemické přísady ke zlepšení zatížitelnosti tlakem). Přítomnost zbytků nečistot na povrchu
výrazně snižuje účinnost konzervačních prostředků. Jestliže budou výrobky čištěny, natírány nebo
svařovány, musí být použit konzervační prostředek, který to umožňuje nebo který je snadno
odstranitelný.
Stále větší důraz je kladen i na ekologickou nezávadnost konzervačních prostředků - používají
se inhibitory koroze neobsahující těžké kovy, dusitany, apod., a takové filmotvorné látky, které jsou
biologicky odbouratelné. Důležitým hlediskem je i způsob dekonzervaci.
Kvalitu konzervačního prostředku je nutné pravidelně kontrolovat. Některé vlastnosti konzervačních
prostředků, které mají rozhodující vliv na ochrannou účinnost prostředku, mohou být změněny během
používání. Stálost (trvanlivost) konzervačního prostředku závisí na jeho odolnosti proti kyslíku a
kyselým plynům. Vodivost závisí na obsahu elektrochemicky disociovatelných látek. Propustnost pro
kyslík a jiné plyny závisí na jeho viskozitě (konzistenci). Přilnavost ke kovovému povrchu a odpudivost
proti vodě nebo schopnost ji vázat ve formě emulze je ovlivněna jeho povrchovým napětím. Při
dlouhodobém používání se také do lázně konzervačních prostředků mohou vnést mechanické
nečistoty, větší množství vody nebo při nedokonalém odmašťovaní pak zbytky provozních kapalin a
další znečištění vedoucí k degradaci konzervační lázně.
4.1.1 Vytěsňovače vody
Vytěsňovače vody jsou speciální prostředky (nízkoviskózní roztoky povrchově aktivních, inhibičních a
filmotvorných látek), které díky svému chemickému složení mají schopnost z povrchu výrobku
vytěsnit vodu. Jsou to sloučeniny s jednou částí molekuly rozpustnou ve vodě a druhou v organickém
rozpouštědle. Tyto látky mají i vysokou smáčivost, takže mohou vnikat do štěrbin, dutin a podobných
povrchových otvorů, a dále umožňují velmi výrazné snížení povrchového napětí, a to nejen vůči
kovovému povrchu, ale i vůči ostatním kapalinám.
Vytěsňovače vody se obvykle používají k zajištění protikorozní ochrany výrobků, které při svém
zpracování přišly do styku s chladícími, obráběcími a podobnými kapalinami na bázi vodných roztoků
nebo emulzí. Dobu použitelnosti voduvytěsňujících kapalin snižuje výskyt emulgátorů a alkalita
vytěsňované kapaliny. V případě, že vnesením velkého množství nečistot dojde k zakalení
vytěsňovače vody, je nutná výměna náplně lázně.
Vytěsňovač se aplikuje obvykle ponorovým způsobem v ocelových vanách s kónickým nebo šikmým
dnem opatřeným v nejnižší části výpustí vytěsněné vody a případných kalů. Vany by měly být také
opatřeny víkem, aby se omezilo odpařování rozpouštědla. Doba vytěsnění se pohybuje v rozmezí
několika vteřin až jedné minuty v závislosti na členitosti povrchu. U tvarově složitých dílů je nutné
zajistit vytěsnění vody ze všech povrchů a vnitřních prostorů. Vytěsňovače většinou nevytvářejí žádné
ochranné povlaky, ale některé vytěsňovače vytvářejí i tenký ochranný povlak pro mezioperační
ochranu.
35
4.1.2 Pasivační roztoky
Aplikují se jako tzv. pasivační oplach, tj. jedná se o přísady pasivačních látek a inhibitorů do
oplachových lázní. Aktivní složkou těchto prostředků jsou kontaktní inhibitory koroze (viz Kapitola
5.2.1). Koncentrace inhibitorů v pasivačních roztocích se pohybuje okolo 1 – 2 obj. %. Prostředky
nevytvářejí na povrchu kovu žádný povlak a jejich ochranná účinnost je velmi nízká (max. 2 - 3 dny).
Lze je použít pouze pro mezioperační ochranu. Některé pasivační roztoky vytěsňují vodu (nahrazují
operaci sušení), zabraňují vzniku skvrn či neutralizují "otisky prstů". Před dalšími výrobními
operacemi není potřeba odstraňovat z povrchu žádný povlak.
Další použití kontaktních inhibitorů koroze je úprava kapalin pro provádění tlakových zkoušek různých
potrubí, nádrží a podobných systémů. V některých případech se k těmto účelům používají i velmi
zředěné konzervační roztoky nebo emulze, které po vypuštění kapaliny z potrubí zajišťují jeho
dočasnou protikotrzní ochranu. Účinnost ochrany lze zvýšit uzavřením systému.
4.1.3 Konzervační oleje
Konzervační oleje se široce používají a jejich sortiment je velmi rozsáhlý. Podle viskozity oleje (od cca
2
4 mm /s při 40°C) vznikají měkké povlaky různé tloušťky (od 10 do 50 µm), které se snadno
mechanicky poškodí. Se vzrůstající viskozitou oleje se zvětšuje tloušťka ochranného filmu a
prodlužuje ochranná schopnost oleje. Povlaky jsou snadno odstranitelné po ukončení dočasné
protikorozní ochrany.
Základními oleji jsou minerální oleje, které se získávají destilací ropy a podle druhu této suroviny
obsahují parafinické (necyklické) uhlovodíky, CnH2n+2, nebo naftenické (alicyklické) uhlovodíky, CnH2n.
Naftenické oleje jsou ve srovnání s parafinickými polárnější, mají lepší smáčecí schopnost a lepší
ochranu proti korozi. Parafinické oleje mají naopak vyšší teplotu vzplanutí, lepší tepelnou odolnost a
vyšší stabilitu proti stárnutí. K základním olejům se přidávají různé přísady, které zvyšují smáčení,
trvanlivost, odolnost proti stárnutí, nebo také látky s thixotropním účinkem, protioděrové (AW),
vysokotlakové (EP) a mazací přísady a inhibitory koroze - právě inhibitory koroze odlišují konzervační
oleje od jiných typů olejů a jsou jejich nejdůležitější složkou. Povlaky běžných olejů a maziv nemají
žádný větší ochranný účinek. Norma ČSN 03 8205 rozděluje konzervační oleje na oleje slučitelné
nebo neslučitelné s provozními pohonnými a mazacími prostředky a provozně konzervační oleje.
Klasifikace konzervačních olejů byla zavedena normou ČSN 65 6850 Ropné výrobky. Oleje
konzervační - norma je dosud platná, ale uváděné typy konzervačních olejů již nejsou ve výrobě.
Použití konzervačních olejů se doporučuje pro vnější a vnitřní povrchy výrobků ze železných a
neželezných kovů s kovovými a nekovovými anorganickými povlaky. Konzervační oleje jsou určeny
především pro mezioperační a krátkodobou ochranu do 6 měsíců; při kombinaci s balením je lze
použít i pro dlouhodobou ochranu. Doplňující balení vytváří další bariérovou vrstvu a současně chrání
i olejový ochranný povlak na povrchu kovu před poškozením manipulací. Většina konzervační olejů
je emulgována vodou – povlak nejprve zbělá a následně se smyje z povrchu kovu (nelze je použít
při venkovním uložení výrobků bez dodatečného balení) (Obrázek 17). Na povlacích vytvořených
prostředky na bázi oleje snadno ulpnívají prašné částice a tak může být snížena jejich účinnost nebo
čistota povrchu. Také některé korozně agresivní složky znečištění prostředí mohou pronikat tenkými
olejovými povlaky. Ochranný účinek nízkoviskózních konzervačních olejů je pak zajištěna pouze
adsorbovanými molekulárními vrstvami inhibitoru. Obecně platí, že olejové konzervační prostředky
lépe chrání drsné povrchy. Konzervační oleje se nanášejí všemi běžnými technikami včetně
elektrostatického stříkání. Na vnitřní povrchy (dutiny) se doporučuje nanést konzervační olej
naplněním prostoru a otáčením, uvedením do pohybu nebo převalování výrobku. Částěčně kapalné
prostředky na bázi vysoce viskózních olejů, obvykle thixotropních, se nanášejí štětcem nebo ponorem
za tepla.
Základní jakostní parametr každého oleje, který má přímý vztah k jeho aplikačnímu určení je hodnota
kinetické viskozity. Pro kapalné konzervační prostředky charakterizuje hodnota kinetické viskozity
částečně schopnost oleje udržet se na ošetřeném povrchu a sílu ochranné vrstvy. Nízkoviskózní oleje
snadno stékají a vytvářejí slabý ochranný film. S viskozitou souvisí i hodnota viskozitního indexu, který
charakterizuje závislost viskozity při měnící se teplotě. Další fyzikální charakteristiky těchto prostředků,
které přiměřeně určují jejich aplikační možnosti jsou bod tuhnutí a bod vzplanutí, dále pak penetrace,
bod skápnutí, hodnota pH.
36
Obrázek 17 – Příklady emulgace vrstvy oleje v podmínkách kondezace vlhkosti
Některé nízkoviskózní oleje jsou formulovány jako čistící kapaliny pro součástky po jejich výrobě, kde
současně odstraňují zbytky provozních kapalin a zajišťují krátkodobou protikorozní ochranu.
Dvojfunkční konzervačně-mazací oleje jsou určené např. pro tváření a konzervaci výrobků a
polotovarů ze železných i neželezných kovů a jejich slitin. Jsou vhodné jako mazací prostředky při
tváření různých profilů a následně slouží jako konzervační prostředky, nebo naopak, nejprve se použijí
jako konzervační prostředky a následně slouží jako mazací prostředky např. při tváření plechů válcování plechů za studena, leštění, kalibrovaní a tažení profilových materiálů, při lisovaní a tažení
plechů, při tváření a válcování spojovacího materiálu. Jiné konzervační oleje obsahují aditiva pro
neutralizaci kyselých produktů spalování, jsou slučitelné s běžnými motorovými oleji a mohou se
používat jako dočasná ochrana při skladování a přepravě automobilů i jako motorové oleje do prvního
intervalu výměny, kdy jsou nahrazeny běžnými motorovými oleji.
4.1.4 Konzervační roztoky
Jsou
to
roztoky
filmotvorných
látek (na bázi mikrokrystalických vosků) a inhibitorů v
rozpouštědlech (technický benzín, apod.), které po zaschnutí vytvářejí pevné povlaky (od 1 do 50
µm) působící na dotek jako "suché" (Obrázek 18). Povlaky se obvykle neemulgují vodou a jsou
odolnější proti mechanickému poškození při manipulaci než olejové povlaky. Emulgace povlaků se
projevuje jejich zesvětláním, ale povlaky nejsou smývání zpovrchu kovu. Podle formulace prostředku
je lze použít pro všechny případy uložení výrobku i pro dlouhodobou ochranu. Obecně platí, že
rozpouštědlové konzervační prostředky chrání lépe jemné, leštěné povrchy.
Obrázek 18 – Konzervace ocelového válce konzervačním roztokem
37
Prostředky mají obvykle nízkou viskozitu, což umožňuje spolu s přídavkem voduvytěsňujících aditiv
konzervaci i vlhkých povrchů, např. pro současnou konzervaci a odstranění vlhkosti z povrchu ze
zbytkových vrstev např. obráběcích a řezných kapalin. Konzervační prostředky se nanášejí ponorem,
stříkáním nebo štětcem.
Konzervační roztoky mají poměrně vysoký obsah rozpouštědel, především na bázi uhlovodíků,
petroleje nebo technického benzínu. Vzhledem k tomu se jedná o hořlaviny a o rozpouštědla
obsahující VOC (vztahují se na ně předpisy omezující používání rozpouštědel s VOC). Nevýhodou
těchto prostředků je jejich dekonzervace organickými rozpouštědly, která také obsahují VOC. Povlaky
s malou tloušťkou lze odstranit i vodouředitelnými rozpouštědly.
4.1.5 Konzervační emulze
Konzervační vosky ve formě vodných roztoků vytvářejí konzervační emulze. Emulze filmotvorných
látek a inhibitorů koroze ve vodě (koncentrace od 5 do 50%) jsou vhodné tam, kde z
bezpečnostních či ekologických důvodů nelze použít jiné konzervační prostředky. Jejich
nevýhodou je dlouhá doba zasychání povlaku a možnost růstu mikroorganismů v dlouhodobě
používaných lázních (snížení hodnoty pH ke kyselým hodnotám a možnost zvýšení korozního
působení). Tloušťka povlaku a ochranná účinnost je závislá na koncentraci emulze.
Některé emulze se používají za studena, jiné za tepla (obvykle 60 – 70°C). Při ponoru za tepla dojde
k rychlejšími odpaření vody z naneseného povlaku. Tento způsob aplikace ale znamená významné
ztráty vody z emulze, takže může dojít k rychlému zvýšení koncentrace z původní hodnoty 10% až na
např. 25%, což ovliňuje tvorbu povlaku. U tohoto typu emulze je nutná pravidelná kontrola
koncentrace lázně.
Zbytkové povlaky tvářecích emulzí mají velmi malý protikorozní ochranný účinek, a i když výrobci
uvádějí jako jednu z vlastností těchto emulzí protikorozní ochranu (např. výsledky Herbert testu),
znamená to, že tyto emulze během provozu nevyvolávají korozní napadení povrchů strojů, nástrojů a
obrobků, se kterými jsou ve styku. Konzervační emulze lze používat i jako dodatečnou ochranu
kovových povrchů s trvalou povrchovou úpravou organickými nátěrovými hmotami nebo povrchů pryží,
protože se relativně snadno odstraňují, např. velmi zředěnými alkalickými odmašťovacími roztoky za
tepla, které neovlivňují tyto povrchy.
Kromě protikorozní ochranné účinnosti je důležitým znakem pro posouzení vhodnosti použití
konzervačních emulzí jejich stabilita. Stabilitou emulzí se rozumí jejich odolnost proti rozdělení ve dvě
souvislé fáze následkem spojování ve vodě jemně rozptýlených kapiček oleje v kapky větší, které pak
vytvářejí na povrchu kapaliny souvislou vrstvu oleje (Obrázek 19). Stálost emulzí je narušována
mnoha faktory. Jednou příčinou rozpadu emulze jsou vnesené oleje a zbytky maziv. Pro přípravu
emulze není vhodné používat vodu s vysoku tvrdostí, protože by to vedlo ke snížení stability emulze.
Pro přípravu konzervačních emulzí je nutné používat neutrální vodu s hodnotamo tvrdosti 5 až 15°N,
obsah chloridů by měl být nižší než 20 ppm. Mimo koncentrace je nutné u konzervačních emulzí
sledovat i hodnotu pH, množství mikroorganismů a ochrannou účinnost.
4.1.6 Konzervační vosky
Jako vosky jsou označovány různé materiály, které netvoří chemicky jednotnou skupinu látek, ale jsou
obecně chápány jako sloučeniny s dlouhým uhlíkovým řetězcem, a to uhlovodíky, kyseliny, alkoholy a
estery. Vosky obsahují sloučeniny s nasycenými řetězci, a to jim zaručuje dobrou chemickou stabilitu.
Většina průmyslových konzervačních vosků je vyráběna na bázi mikrokrystalických vosků případně
jejich směsí, např. s parafíny.
Mikrokrystalické vosky se získávají z destilačních frakcí uhlovodíků o vyšší molekulové hmotnosti,
které mají tendenci k tvorbě velmi malých krystalků. Obsahují převážně nasycené uhlovodíky, o
průměrném počtu C-atomů C41-C50, a molekulové hmotnosti 580-700. Kromě lineárních obsahují
značný podíl větvených a cyklických uhlovodíků. Mají vyšší bod tání než parafin, v rozmezí 60-90°C.
38
Obrázek 19 – Příklad stabilní a nestabilní konzervační emulze
Parafin vzniká jako frakce při destilaci ropy. Obsahuje uhlovodíky s lichým i sudým počtem C-atomů,
obvykle C26-C30, což odpovídá molekulové hmotnosti 360-420. Je k dispozici s různými body tání,
v rozmezí asi 52-58°C.
Konzervační vosky jsou roztoky nebo disperze směsí mikrokrystalických vosků a inhibitorů koroze
v organickém rozpouštědle, které vytvářejí velmi silné povlaky, které jsou po zaschnutí pevné a
suché. Rychlost zasychání konzervačního vosku závisí i na technologii nanášení.
Tloušťka povlaku závisí na konkrétním prostředku a na způsobu aplikace, většinou se pohybují v
rozmezí 100 - 250 µm. Tyto prostředky zajišťují dlouhodobou ochranu i při ztížených klimatických
podmínkách (podle formulace prostředku). Jejich nevýhodou je, vzhledem k jejich viskozitě, obtížnější
aplikace. Dekonzervace se většinou provádí organickými rozpouštědly.
Speciální typy konzervačních vosků jsou vosky na ochranu např. dutin automobilů, která mají
upravené penetrační vlastnosti a mohou vzlínat i do svárů, ohybů a podobných míst. Tato schopnost
se hodnotí jako vzlínavost ve spáře 200 µm široké a má např. pro konzervační vosk Revax 30
hodnotu 30 mm. Konzervační vosky na bázi bitumenu vytváří silné, pevné, pružné ochranné povlaky,
které chrání např. podvozky vozidel proti mechanickému poškození odletujícími kamínky, oděru,
vlhkosti, vodě a posypovým solím.
4.1.7 Konzervační vazelíny
Vazeliny jsou vedlejší produkty rafinace ropy. Vazelina je polotuhá směs uhlovodíků (minerálních olejů
a tuhých uhlovodíků), která má obvykle bod tání okolo 40°C. Je bezbarv á nebo bledě žlutá, průsvitná,
bez chuti a zápachu. Konzervační vazelíny obsahují modifikační přísady, rozpouštědla a inhibitory
koroze. Při vystavení na vzduchu vazelína neoxiduje a je odolná působení chemikálií. Ve vodě je
nerozpustná, rozpouští se v terpentýnovém oleji (silici) a také za tepla v alkoholech, kde se po
ochlazení odděluje ve vločkách.
Použití konzervačních vazelín se doporučuje pro vnější a vnitřní povrchy výrobků ze železných a
neželezných kovů (především mosazi, bronzu a hliníku) s kovovými a nekovovými anorganickými
povlaky. Konzervační vazelíny jsou obecně určené na dlouhodobou ochranu. Vazelíny mají dobrou
přilnavost ke kovovým povrchům. Výhodou použití vazeliny při ochraně kovů proti korozi je možnost
přímého použití jako tukového mazadla, bez použití rozpouštědel. U běžných vazelín je ochrana proti
korozi poskytována pouze bariérou vytvořenou tlustým povlakem. Pro ochranu proti korozi se
používají speciální konzervační vazelíny, které obsahují inhibitory koroze.
Doba ochranné účinnosti konzervačních vazelín je silně závislá na tloušťce konzervačního povlaku a
jeho celistvosti. Dostatečnou ochranu však poskytují až relativně silné vrstvy, které se obtížně
39
nanášejí, jsou různě zbarvené a vytvářejí neestetické povlaky. Tloušťka povlaku konzervačních
vazelín je proto obvykle velká 100 – 500 µm.
Vazelíny se obvykle před aplikací ohřívají na 70 až 80°C a nanášejí se st říkáním, namáčením nebo
natíráním. Aplikací za tepla se vytvoří povlaky s nižší tloušťkou. Natírání není příliš vhodné – povlaky
mají nerovnoměrnou tloušťku.
Povlaky na volné atmosféře vlivem slunečního záření poměrně rychle degradují a vzhledem
k nízkému bodu skápnutí stékají z povrchu. Bod skápnutí běžných vazelín, včetně konzeravčních
vazelín, je 50 - 55°C. Pro konzeravci výrobků do tropických oblastí se používají speciální vazelíny
s bodem skápnut okolo 80°C. Doplňkovým balením lze ochrannou účinnost konzervačních vazelín
výrazně prodloužit.
Velkou nevýhodou vazelín je trvale měkký povlak, který se snadno poškodí při manipulaci
s nakonzervovanými předměty. Používají se tam, kde i při provozu zařízení je používána jako mazivo
vazelína. V těchto případech není nutné konzervační vazelíny odstraňovat. Konzervační vazelíny se
přednostně používají pro ochranu lan, drátů, řetězů, apod., kde současně zajišťují i mazání.
Klasifikace konzervačních vazelín byla zavedena normou ČSN 65 6856 Konzervační prostředky.
Konzervační vazelíny bez přísad - norma je již zrušená bez náhrady a uváděné typy konzervačních
vazelín již většinou nejsou ve výrobě. Speciální vazelíny jsou určeny např. pro dlouhodobou ochranu
(25 až 30 let) volných předpínacích lan mostních konstrukcí a jejich kotev, které se aplikují metodou
injektáže roztavené vazelíny. Po vychladnutí vytváří tato vazelíny na kovových armatúrách souvislou
přilnavou pružnou vrstvu, která dokonale chráni kovový povrch proti atmosférické korozi při teplotách
okolí od -30°C do +50°C, p řičemž současně umožňuje dopínání armatúr.
4.1.8 Snímací laky a hmoty
Snímací povlaky jsou polymerní nebo jiné materiály, s organickým rozpouštědlem nebo bez
rozpouštědka a s modifikačními přísadami. Snímací laky (nanášené z roztoku s organickým
rozpouštědlem) a snímací hmoty (např. na bázi derivátů celulózy nanášené z taveniny) mají velmi
dlouhou ochrannou účinnost. Vytvořený tenký, pevný plastický povlak je odolný proti všem
klimatickým vlivům a je odolnější k mechanickému poškození. Dekonzervace se provádí mechanicky
("sloupnutím") (Obrázek 20). Aplikují se především na drobné a střední díly, např. nástroje, ponorem
nebo stříkáním. Tyto prostředky lze používat i pro maskování před některými dalšími povrchovými
úpravami kovových povrchů. Od použití těchto prostředků se ustupuje, ale pro speciální účely se dále
používají.
Povlaky nanášené ponorem za tepla, které chrání kovvové povrchy před korozí jsou na bázi např.
ETHOCEL* polymerů (tj. etylceluloza) smíšených s oleji, plastifikátory a dalšími materiály. Tyto
povlaky chrání při dlouhodobém skladování např. řezné nástroje, ložiska, a podobné díly. Další typy
snímacích povlaků nanášených za tepla z taveniny jsou na bázi acetátu butyrátcelulozi nebo acetátu
propionátcelulozi.
Aplikace je velmi rychlá – ponor po dobu několika sekund. Povlak vychladne a zpolymeruje během
cca 1 min a vytvoří ochranný povlak. Většina povlaků je transparentní nebo slabě mléčně zbarvená.
Obvyklá tloušťka povlaku je 2000 – 2250 µm. Protikorozní ochrana je zajištěna pouze bariérovým
mechanismem a v případě jeho mechanického poškození dochází rychle ke koroznímu napadení
kovu. Povlaky jsou částečně propustné pro vodní páru a v prostředí s vysokou vlhkostí dochází také
ke koroznímu napadení kovu.
Snímací povlaky jsou dostupné i ve formě vodných roztoků akrylových polymerů, inhibitorů koroze a
thixotropních rozpouštědel. Obsah sušiny v prostředku je 4 4- 47%. Tloušťka povlaku je cca 50 – 63
µm. Povlak zasychá po cca 30 – 45 min při 24°C a další vrstva povlaku může být nanesena za 1 -2 h
zasychání. Ochranná účinnost byla ověřena urychlenými laboratorními zkouškami: 500 h
v kondenzační komoře a více než 1500 h na volné atmosféře (2 vrstvý povlak).
40
Obrázek 20 – Příklady povlaků snímacích hmot
Podobným typem jsou tzv. smývací povlaky, které se nanášejí z roztoku rozpouštědla nebo za tepla
ponorem, stříkáním a/nebo štětcem. Smývací lak na bázi polymerních a jiných materiálů vytváří tenký
tvrdý povlak používaný k ochraně železných i barevných kovů. Smývací laky na bázi asfaltů, živic,
apod. vytváří tlusté, elastické povlaky používané pro železné kovy. Dekonzervace se obvykle provádí
alkalickými odmašťovacími roztoky nebo organickými rozpouštědly.
Všechny tyto typy konzervačních prostředků chrání především bariérovým mechanismem a v případě
porušení celistvosti povlaku dochází rychle ke korozi kovového povrchu.
4.1.10 Základní nátěry
Norma ČSN 13 0420 Povrchová ochrana potrubí pro přepravu a skladování předepisuje pro prostředí
s korozní agresivitou C3 (vnější prostředí na většině území ČR) na dobu 6 měsíců protikorozní
ochranu aplikací jedné vrstvy základního nátěru o tloušťce min. 30 µm nebo aplikací konzervačního
vosku v tloušťce 20 µm.
Základní nátěry se obecně používají k dočasné protikorozní ochraně hutních výrobků typu profilů,
potrubí apod.. Obvykle se používají základní nátěry s tloušťkou povlaku 20 µm a nátěry jsou
svařovatelné. U některých výrobců hutního materiálu je tento proces automatizován v lince.
5 Obalové materiály
Vnitřní ochranné balení jako součást dočasné protikorozní ochrany zabraňuje přístupu
agresivních složek atmosféry, zabraňuje porušení či znečištění vrstev konzervačního prostředku,
vytváří podmínky pro účinnou protikorozní ochranu (vypařovací inhibitory koroze) a částečně
výrobky chrání i proti mechanickému poškození. Dobré balení je účinným filtrem pro pevné částice
znečištění, ale plynné znečištění např. SO2 může většinou obalů pronikat. Nepřítomnost srážek uvnitř
obalů znamená, že rozpustné složky znečištění nejsou z povrchu kovů smývány a mohou při
dlouhodobém působení ovlivňovat korozní napadení.
Mnoho materiálů používaných v obalech může obsahovat malé množství chloridů nebo síranů.
Kontakt takovýchto materiálů s kovy může v podmínkách vysoké vlhkosti a kondenzace vody způsobit
korozní napadení kovů. Dále je známo, že mnoho obalových materiálů (dřevo, některé nátěrové
hmoty, lepidla, umělé hmoty, rozpouštědla na bázi esterů, atd.) uvolňují malé množství par
organických kyselin. Jestliže tyto páry kyselin mohou volně odtěkat do okolního prostředí nezpůsobují
žádné korozní problémy. V případě uzavřeného prostoru mohou urychlit korozní napadení kovů - např.
oceli, hořčíku, olova, zinku a kadmia. Nejlepší způsob ochrany kovů před těmito korozními stimulátory
je zajistit, aby je obaly neobsahovaly.
41
Běžné obalové materiály používané na vykládání přepravních obalů neposkytují uloženým
výrobkům dostatečnou protikorozní ochranu. Účinnost ochranného balení závisí na vlastnostech
použitého obalového materiálu (pevnosti, propustnosti pro vodu, vodní páru a plyny, apod.) a na
provedení obalu, tj. především těsnosti uzavření. V řadě norem ČSN 77 01xx byly velmi široce
dokumentovány způsoby balení a protikorozní ochrany výrobků, např. ČSN 77 0106 specifikuje
obalové materiály z hlediska propustnosti:
a) bariérový systém neutěsněný – omezuje pronikání vody a pevných částic do obalu. Nechrání proti
dlouhodobě působící vodě. Relativní vlhkost vzduchu a teplota uvnitř obalu je prakticky shodná s
relativní vlhkostí a teplotou okolního prostředí. Např. kartonové krabice, papíry zušlechtěné
mikrokrystalickým voskem, papíry vrstvené fólií PE nebo PP, PE fólie do tloušťky 0,1 mm, apod..
b) bariérový systém utěsněný - chrání proti pronikání vody a pevných částic, propustnost pro vodní
-2
páru a plyny je snížena (propustnost pro vodní páru je nižší než 5 g.m při teplotě 20°C a 100 %
relativní vlhkosti). Relativní vlhkost a teplota uvnitř obalu sleduje změnu vnější relativní vlhkosti a
teploty se zpožděním. Při náhlém poklesu teploty vnějšího prostředí může dojít uvnitř obalu ke
kondenzaci vodní páry, odpařování z obalu je zpomaleno. Např. dvouvrstvé papíry slepované
mikrokrystalickým voskem, fólie z PE o tloušťce 0,1 – 0,15 mm.
c) bariérový systém utěsněný s kryptoklimatem upraveným vysoušedly nebo vypařovacími inhibitory
koroze – chrání proti pronikání vody a pevných částic, propustnost pro vodní páru a plyny je
-2
snížena (propustnost pro vodní páru je nižší než 0,5 g.m při teplotě 20°C a 100 % relativní
vlhkosti). Např. antikorozní papíry (SVIK PE UNI 100), PE fólie o tloušťce nižší než 0,15 mm,
hliníkové fólie, fólie s VCI, kontejnery, apod..
Téměř každý obalový materiál je propustný pro vodní páru (Tabulky 18 a 19). Uvnitř obalů je vyšší
průměrný tlak vodní páry než na volné atmosféře. Je to způsobeno vlivem kolísáním denních teplot,
vysokou tepelnou kapacitou a kondenzacemi během chladnějších nočních období. Plastové folie
chrání kovové výrobky proti korozi především svým bariérovým účinkem, tj. schopností snižovat
přístup vody, vodní páry, kyslíku a agresivních plynných složek z vnějšího okolí do vnitřního prostoru
obalu. Propustnost folií pro tyto složky je závislá na druhu a zpracování folie. Obecně platí, že se
stoupající tloušťkou folie klesá její propustnost. V obalové technice se nejvíce používají folie PE a PP
od 50 do 200 µm. Při delším působení povětrnostních vlivů či vlhkých znečištěných atmosfér v
průběhu skladování, přepravy a manipulaci s výrobky zabalenými do plastových folií dochází v
důsledku cyklických teplotních změn vnějšího a vnitřního prostředí obalu k difusi vodní páry a vody
plastovou folií. Tato vodní pára uvnitř obalu zkondenzuje. Podle typu přepravního balení se uvažují
možné způsoby vnitřního ochranného balení, konzervace či úpravy vnitřního prostředí v
přepravním balení použitím vysoušedel nebo vypařovacích inhibitorů koroze. Nejúčinější ochranu
poskytují vrstvéné hliníkové fólie.
Tabulka 18 - Propustnost papírů pro vodní páru (dle ČSN 77 0106 a ČSN 77 0114)
Materiál
gačovaný papír
gačovaný papír sulfátový neutrální
sulfátový papír vrstvený PE
lepenková skládačka s vrstvou PP
antikorozní papír SVIK PE 105
antikorozní papír SVIK UNI PE 110
Plošná
hmotnost
-2
(g.m )
90
100
120
300
105
110
Množstvá
nánosu
-2
(g.m )
25 - 35
30
50
30
15
20
42
Propustnost pro vodní páru
2- -1
(g.m .d )
o
o
25 C, 75 % RV 38 C, 90 % RV
4,0
12,0
5,0
18,5
2,0
8,0
2,5
8,5
6,0
20,0
6,0
23,0
Tabulka 19 - Propustnost fólií pro vodní páru (dle ČSN 77 0106 a ČSN 77 0114)
Materiál
Al fólie
Al fólie vrstvená
Al fólie neupravená
rozvětvená PE fólie
rozvětvená PE fólie
rozvětvená PE fólie
rozvětvená PE fólie
rozvětvená PE fólie
lineární PE fólie
lineární PE fólie
PP fólie
PP fólie
Tloušťka
(mm)
0,080
0,100
0,010
0,065
0,100
0,200
0,250
0,500
0,025
0,030
0,050
0,100
2-
-1
Propustnost pro vodní páru (g.m .d )
o
o
25 C, 75 % RV
38 C, 90 % RV
1 až 4
1,5 až 5
0,3
0,05
0,1
0,15
1,5
10,0
2,5
4,7
0,7
2,0
0,25
1,7
0,1
1,0
4,0
16,0
3,0
14,0
0,4
2,5
0,2
1,0
Většina základních obalových materiálů je dobře odolná proti přímým účinkům vody. Pro oblasti
s extrémními klimatickými a korozními podmínkami jsou vhodné pouze hermeticky svařené obaly z PE
fólie o tloušťce 0,1 mm a obaly s vyšší ochrannou účinností, kde svařované spoje zajišťují stejný
stupeň pevnosti a propustnosti jako svařovaný obalový materiál. Méně náročné jsou oblasti s nízkými
teplotami, kde z běžných obalových materiálů obvykle nevyhovují požadavkům na mechanickou
odolnost gačovný papír nebo parafinovaný papír. V oblastech s vysokými teplotami nevyhovují
z hlediska propustnosti pro vodní páru gačovaný papír a parafinovaný papír (vyhovuje do teploty
55°C).
Způsob provedení bariérového obalu je:
-
-
uzavření obalu musí být dokonale těsné, nejlépe provedené tavným svárem,
ochranný obal se nesmí při balení mechanicky poškodit (dírky, trhliny apod.),
všechny ostré hrany výrobku uvnitř ochranného obalu, které mohou přijít do kontaktu s fóliovým
obalem, musí být obaleny pěnovou fólií nebo 2VL lepenkou,
vnitřní stěny přepravního obalu musí být prohlédnuty, zda z něj nevyčnívají hřebíky, spony či zda
nejsou přítomny cizí předměty a poté vyloženy pěnovou fólií,
do obalů s vysoušedly smí přijít co nejméně nevysušených hygroskopických materiálů (lepenkové
krabice, lepenka, dřevo atd.),
hygroskopické materiály určené pro použití do obalu je nutno předem vysušit na obsah vlhkosti,
která bude v rovnováze s vlhkostí stanovenou jako nejvýše přípustá v obalu (50% relativní
vlhkosti),
z obalu se před provedením posledního sváru odsaje přebytečný vzduch, aby byla eliminována
vzdušná vlhkost, usnadnilo se uzavírání obalu a předešlo protržení nebo prasknutí fólie,
přepravní obal se smí uzavřít až po kontrole hermetičnost obalu (žádný pokles podtlaku v obalu),
označení obalu musí být provedeno dle ČSN 77 0051Označování obalů, tzn. na přepravním
obalu musí být umístěny výstražné značky "Chránit před vlhkem" a "Hermetický obal".
5.1 Obaly s inertní atmosférou
Pro průběh koroze je v systému především potřebná přítomnost kyslíku a vlhkosti. Odstraněním
kyslíku a zaplněním vnitřního prostoru inertním suchým plynem (nejčastěji dusík nebo CO2) a
následným utěsněním prostoru může být jeden ze způsobů dočasné protikorozní ochrany některých
zařízení. Tento způsob se používal např. při odstávkách potrubních systémů. Uvnitř zařízení je
udržován mírný přetlak. V současně době se jedná o výjimečné případy.
5.2 Obaly s vysoušedly
K ochrannému balení s vysoušedly se používají obalové materiály a/nebo systémy s sníženou
-2 -1
propustností pro plyny a páry (maximálně 1 g vodní páry.m .d při 25°C a 75% relativní vlhkosti) nebo
hermetické. Nejvhodnější jsou kovové obaly (kontejny, bedny, apod.) nebo obaly z vrstvených PE fólií
43
nebo hlinikových fólií tloušťky minimálně 0,025 mm. Obal tohoto typu dokonale chrání po celou dobu
přepravy a skladování proti všem nepříznivým účinkům vlhkosti, tedy odstraňuje pouze jedno z rizik
pro vznik korozního napadení. Účelem použití vysoušedel do balení je ochrana výrobků před
působením vlhkosti v období skladování a přepravy jako ochrana před korozí, vzniku plísní apod.
(Obrázek 21). Systémy s vysoušedly lze použít i k balení výrobků chráněných proti korozi
konzervačními prostředky nebo kontaktními inhibitory koroze. V případě použití vypařovacích inhbitorů
koroze je nutné ověřit účinnost systému modelovou zkouškou.
Obrázek 21 – Příklady použití vysoušedel v obalech
Vysoušedla jsou látky schopné absorbovat vodní páru. Principem funkce bariérových obalů s
vysoušedly je, že vysoušedlo vložené do obalu váže pronikající vodní páru tak, aby po stanovenou
dobu nepřekročila relativní vlhkost uvnitř obalu bezpečnou hranici - doporučuje se maximálně 30%
relativní vlhkost v obalu. Dalšími požadovanými vlastnostmi vysoušedel je nerozpustnost ve vodě,
neprašnost a chemicky inertní chování. Používají se takové látky jako je silikagel, křemičitan hlinitý,
oxid hlinitý, bentonit (Dehydrosil), molekulární síta, apod..
Účinek vysoušedel je dán jejich sorpční kapacitou, tj. maximálním množstvím vlhkosti, kterou je 100 g
vysoušedla schopeno absorbovat do nasycení. Např. sorpční kapacita vysoušedla Dehydrosil je C54 =
14, tj. při maximální přípustné relativní vlhkosti uvnitř obalu 54% absorbuje 100 g tohoto vysoušedla
14 g vody.
Potřebné množství vysoušedla se stanoví na základě porovnání sorpční schopnosti vysoušedla
s celkovou bilancí vlhkosti uvnitř balení. Pro dlouhodobou ochranu je nutné do obalu umístit velké
množství vysoušedla. Vysoušedla jsou do balení vkládána především ve formě sáčků z prodyšných
materiálů, jejichž velikost je definována tzv. vysoušecími jednotkami. Pokud obalové materiály (např.
dřevo) obsahují určité množství absorbované vody, mohou vyčerpat část nebo někdy i celou sorpční
kapacitu vysoušedla. Potřebné množství vysoušedla se řídí předpokládanou dobou ochrany, objemem
a plochou obalu, klimatickými podmínkami během přepravy nebo skladování, aktuální a požadovanou
hodnotou relativní vlhkosti v obalu, obsahem vody v hygroskopických obalových materiálech, typem
bariérového filmu (propustnost pro vodní páru), atd.. Propustnost obalových materiálů pro vodní páru
závisí na typu a tloušťkou filmu, teplotě, na rozdílu parciálních tlaků vodní páry vně a uvnitř obalu a
těsnosti spojů. Tyto parametry jsou proměnné v závislosti na vnějších klimatických podmínkách.
Stanovení množství vysoušedla v obalu je komplikované a předepisuje ho např. normy ČSN 77 0113
Bariérové systémy s vysoušedly pro ochranné balení a ČSN 77 0114 Stanovení množství vysoušedel
do ochranných obalů. Tato metoda je vhodná pouze v případě, že výrobky jsou baleny do obalových
materiálů nepropustných pro vodní páru, tzv. hermeticky utěsněných obalů. Jestliže není bariérová
vrstva obalu nepropustná pro vodní páru a do obalu může pronikat další vodní pára z okolního
ovzduší, dojde rychle k vyčerpání sopční kapacity vysoušedla a relativní vlhkost v obalu již není dále
snižována. Pro kontrolu, zda není vyčerpána sorpční kapacita vysoušedla, lze do obalu umístit tzv.
indikátory relativní vlhkosti, jejichž změna barvy ukazuje na zvýšení relativní vlhkosti v obalu (Obrázek
22). Určitým zobecněním a zjednodušením stanovení potřebného množství vysoušecích jednotek na 1
2
m plochy obalu typu polyetylénové fólie tloušťky 0,2 mm a hliníkové fólie jsou doporučená množství
uvedená v Tabulce 20 na základě délky přepravy a přepravního řetězce – místa určení (Obrázek 23).
44
Obrázek 22 – Indikátory relativní vlhkosti, resp. aktivity vysoušedla
2
Tabulka 20 - Množství vysoušecích jednotek na 1 m plochy obalu
Délka přepravy a skladování
3 měsíce
6 měsíců
1 rok
2 roky
Typ bariérového obalu
LDPE 0,2 mm
12 DIN
16 DIN
16 DIN
20 DIN
24 DIN
32 DIN
36 DIN
48 DIN
80 DIN
nedoporučeno
nedoporučeno
nedoporučeno
Obrázek 23 – Místo určení pro přepravu ze střední Evropy
45
Alfopak
4 DIN
8 DIN
12 DIN
4 DIN
8 DIN
12 DIN
8 DIN
16 DIN
24 DIN
16 DIN
32 DIN
40 DIN
5.3 Obaly s inhibitory koroze
Korozní inhibitory jsou chemické sloučeniny, které po přidání do korozního systému zpomalují či
zastavují korozi kovů tím, že je buď pasivují nebo na jejich povrchu vytvářejí monomolekulární nebo
ještě tenčí ochrannou vrstvu, aniž podstatně mění koncentraci kterékoliv agresivní složky. Ochranné
vlastnosti inhibitorů je mžné určit na zákaldě jejich elektronové struktury, kdy má velký význam
hodnota elektronové hustoty na heteroatomech (dusík, kyslík), ale i další fyzikálně-chemické vlastnosti
sloučenin. Typ inhibitoru se liší podle daného kovu, který je chráněn (konstrukční ocel, zinek, měď).
Z hlediska chemického složení lze inhibitory rozdělit na organické a anorganické, popř. směsné.
Většinu organických inhibitorů tvoří slabé kyseliny a jejich deriváty, které tvoří na kovovém povrchu
nerozpustné sole. Tato nerozpustná pasivní vrstva zabraňuje elektrochemické korozní reakci.
Anorganické korozní inhibitory, např. fosfáty, sole céru, vytváří pasivní hydroxido/oxidickou vrstvu a
potlačuje katodické reakce omezením difuze elektrolytu, kyslíku a vody k povrchu kovu. Také omezují
přenos elektronů na kovové rozhraní. Anorganické inhibitory jsou aktivní korozní inhibitory, které se
účastní redukčních reakcí v místech aktivní koroze (důlky, úsady nebo vměstky) a vytváření
nerozpustné oxidy.
Působení inhibitorů koroze je podmíněno dvěmi základními požadavky:
-
inhibitor musí být schopen vytvořit stabilní vazbu s kovovým povrchem za daných podmínek
prostředí,
inhibitor musí být schopen vytvořit na povrchu kovu vrstvu nepropustnou pro agresivní složky
prostředí stimulující korozi.
Prvním krokem působení inhibitorů je adsorpce na kovovém povrchu různými chemickými vazbami,
což závisí na schopnosti kovového povrchu přijímat nebo předávat elektrony, nízkou pohyblivostí
atomu na povrchu kovu, dokonalostí krystalové mřížky, apod..
5.2.1 Kontaktní inhibitory
Tyto inhibitory jsou účinné pouze při přímém styku s kovovým povrchem. Jako kontaktní inhibitory se
používaly např. dusitan sodný, chroman sodný nebo draselný a benzoan sodný. Dusitan sodný byl
zařazen mezi zdraví škodlivé sloučeniny a řada výrobců prostředků dočasné protikorozní ochrany jej
nahradila. Vyšší ochranný účinek než benzoan sodný má benzoan amonný, který chrání ocel i
barevné kovy. Jako kontaktní inhibitor atmosférické koroze se také používá oktadecylamín. Kontaktní
inhibitory se používají rozpuštěné ve vodě, v rozpouštědle, v oleji nebo nanesené na papírech.
Větší uplatnění mají kontaktní inhibitory v konzervačních prostředcích (Kapitola 4.2). Kontaktními
inhibitory železných kovů jsou deriváty imidazolu (Obrázek 24), např. Idazox 2-0 (tj. 2-(1,4benzodioxan-2-yl)-2-imidazolin), kterým se aditivují konzervační oleje, nebo vyšší alifatické nasycené
primární amíny (R – NH2, kde R – 16 až 26 atomů C), použitý např. v konzervačním vosku Revax 30.
Jiným typem kontaktního inhibitoru je kovové mýdlo nafténových kyselin. Tyto inhibitory jsou účinné
pro železné kovy. Velmi učinnými inhibitory sloučenin mědi jsou sloučeniny triazolového typu (Obrázek
25), např. aromatický triazol použitý v konzervačním vosku Revax 30, který vytváří na povrchu kovu
polopropustný polymerní komplex působící jako katodický inhibitor při redukci kyslíku (Obrázek 26).
Pro dočasnou protikorozní ochranu se použivají papíry s nánosem kontaktních inhibitorů, které se do
reakce zapojují v případě rozpuštění při proniknutí vlhkosti do obalu. Opakované nebo dlouhodobé
působení vlhkosti výrazně snižuje účinnost inhibitoru. Pro dosažení dlouhodobé protikorozní ochrany
není nutné, aby byl celý obal hermeticky uzavřený. Často jsou kontaktní inhibitory používány ve směsi
s vypařovacími inhibitory koroze nanesené na papíry, kdy se vhodně kombinuje účinek obou typů
inhibitorů.
46
Obrázek 24 – Obecná struktura derivátů imidazolu
R3
R2
HN
N
R1
kde R je -H, -CH3, -CH2CH3, -CH2 CH2CH3, atd.
Obrázek 25 – Inhibitory slitin mědi, stříbra apod. - deriváty triazolu
1,2,3 – benztriazol
tolyltriazol
Obrázek 26 – Polymerní komplex Cu-triazolu
Ar
N
N
N
N
Cu
N
N
Cu
N
N
N
Ar
Ar
5.2.2 Vypařovací inhibitory (VCI)
Vypařovací inhibitor koroze (VCI) je látka popř. směs látek, které mají schopnost vypařování a
kondenzace na kovovém povrchu a tak snižovat jeho náchylnosti ke korozi. Tato skutečnost je
základem předpokládaného mechanismu působení VCI a požadavků na jeho vlastnosti ovlivňující
tento mechanismus. Jako vypařovací inhibitory koroze může působit řada organických a
anorganických látek. Používají se buď samotné nebo ve směsi s jinými látkami, které upravují jejich
vlastnosti, např. těkavost. Často se používají směsi, kdy se kombinují dva typy inhibitorů s různou
tenzí par pro zvýšení ochranné účinnosti. Vlastnosti inhibitoru – tenze par, rozpustnost, disociace,
apod. – jsou závislé na polaritě chemických vazeb v molekule. VCI je tvořen jádrem Ro, na nějž jsou
navázány skupiny Rl a R2:
47
Adsorbční vrstva
Kov
Vrstva ochranné bariery
R1---------------------- Ro---------------------R2
Funkční skupina R1, připojená k jádru VCI Ro ovlivňuje adsorpci na kovovém povrchu. Funkční
skupina R2, rovněž připojená k jádru VCI, určuje tloušťku a ochranné vlastnosti adsorbovaného filmu.
Aktivními složkami VCI jsou obvykle produkty reakce slabé těkavé báze a slabé těkavé kyseliny. Tyto
látky, třebaže jsou ionizovány ve vodě, podléhají stálé hydrolýze, která je poměrně nezávislá na
koncentraci. Tato nezávislost přispívá ke stabilitě filmu za různých podmínek.
Účinnost VCI závisí zejména na způsobu přechodu inhibitoru do plynného stavu a následné ochraně
kovového povrchu. V tomto druhém kroku je důležitým činitelem množství vodních par v prostředí. Na
kovovém povrchu se tvoří tenká vrstva vlhkosti jak v čistém, tak i ve znečistěném prostředí. Těkavé
látky se rozpouštějí v adsorbované vrstvě a jsou transportovány k povrchu kovu difusními procesy
(Obrázek 27). Tento děj je kontinuální – po vyčerpání inhibitoru z porchové vrstvy reakcí s korozními
stimulátory – se vrstva samovolně opět obnoví z prostředí uvnitř obalu, kde se vyskytuje v plynné fázi.
Transport VCI k povrchu kovu se může uskutečnit dvěma způsoby: inhibitor se před dosažením
povrchu kovu disociuje a okolí povrchu kovu nasytí ochrannou skupinou nebo se molekuly při
vypařování nemění a jejich disociace nastává teprve při dosažení povrchu kovu. Sledováním
elektrochemického chování VCI bylo prokázáno, že mohou zpomalit katodickou nebo anodickou část
korozního děje (Obrázek 28). Používají se však i smíšené nebo tzv. ambionické inhibitory schopné
zpomalit jak anodickou, tak i katodickou část korozního procesu.
Obrázek 27 – Korozní systém při použití vypařovacích inhibitorů koroze
bez přítomnosti VCI
v přítomnosti VCI
Obrázek 28 - Předpokládaný mechanismus působení vypařovacích inhibitorů koroze
48
Účinnost VCI závisí na jeho těkavosti, nebo-li tlaku par inhibitoru. Inhibitory s vysokým tlakem par jsou
snadněji uvolňovány do prostředí a je obtížné udržet jejich účinnou koncentraci v daném vnitřním
prostředí (obal, kontejner, apod.). Při nízkém tlaku par je naopak zapotřebí delší doby k dosažení
účinné koncentrace, ale doba ochranného působení je delší. Je důležité prostor, ve kterém jsou
chráněné povrchy umístěny, nasytit inhibitorem, ale i snížit v něm relativní vlhkost na hodnoty, pod
kterými nedochází ke korozi. Dále má na těkavost inhibitoru velký vliv materiál nosiče, např. při
dlouhodobém balení papír absorbuje vlhkost a nanesený inhibitor se může rozpouštět, a tím se sníží
či zastaví jeho těkání z papíru. Vypařovací inhibitory jsou na papír nanášeny formou roztoku a na PE
fólií jsou přidávány do základní polymerní pryskyřice, ze které jsou následně taženy nebo vytlačovány
fólie. Z tohoto rozdíly vyplývá, že množství VCI, které je v jednotlivých typech nosiče, je různé. Také
rychlost uvolňování VCI z nosiče je vyšší pro papíry než pro fólie, kde se molekuly musí uvolnit
z polymerní sítě. Na tlaku par závisí rovnovážná koncentrace vypařovacích inhibitorů v atmosféře
obklopující kovový povrch. Rychlost, kterou může VCI dosáhnout z nosiče ke kovovému povrchu, je
ovlivněna propustností plynu, která závisí právě na tlaku par a difuzním koeficientu. Tuto propustnost
plynu pro jednotlivé VCI lze měřit termo-gravimetrickou metodou.
Další důležitou vlastností inhibitoru je vliv na změnu pH vrstvy vlhkosti, adsorbované na povrchu kovu
po rozpuštění inhibitoru v této vrstvě. Předpokládá se, že optimální účinnost inhibitoru je v neutrální a
blízké oblasti. Inhibitory však mohou působit nejenom při tvorbě, ale i při destrukci adsorbovaných
vrstev vlhkosti a stimulátorů koroze (znečištění ovzduší sorbované na povrchu). Tak např. ochranná
účinnost inhibitoru je způsobena neutralizací agresivních složek prostředí, jako jsou CO2, SO2, H2S,
atd.. Velmi důležitá je schopnost vrstvy adsorbovaného inhibitoru zvýšit hydrofobní vlastnosti
kovového povrchu.
Většina používaných vypařovacích inhibitorů koroze jsou deriváty aminů, které mohou uvolňovat
volnou amino skupinu. Sloučeniny obsahující v aminoskupině místo vodíku uhlovodíkové radikály
vykazují nižší ochrannou účinnost. Také náhrada vodíku CH3 skupině druhou aminoskupinou nebo
hydroxylovou skupinou snižuje inhibiční účinek sloučeniny. Nejúčinnější z alifatických amínů jsou
sloučeniny s rovným řezězcem a sudým počtem uhlíkových atomů. Jako vypařovací inhibitory se
používají i heterocyklické sloučeniny, které jsou méně účinné než amíny mastných kyselin, ale jsou
účinnější než aromatické amíny.
Obalové materiály s vypařovacími inhibitory koroze se používají jako součást ochranných obalů. Dle
ČSN EN ISO 8044 Koroze kovů a slitin - Základní termíny a definice je vypařovací inhibitor koroze
definován jako inhibitor koroze, který může dosáhnout kovového povrchu ve formě par. Tyto inhibitory
za běžných podmínek (teploty a tlaku vzduchu) přechází do plynné fáze - emitují, vypařují se - a tímto
způsobem jsou transportovány z nosiče, který může být vzdálen i několik desítek centimetrů, k
povrchu kovu, kde plní svou funkci. V případě přítomnosti molekul VCI ve vnitřním uzavřeném
prostoru mezi povrchem kovu a bariérou dojde k rozpuštění těchto molekul ve vrstvě vody vytvořené
na povrchu kovu. Rozpuštěné molekuly VCI se absorbují na fázovém rozhraní a v případě jejich
dostatečné koncentrace zabrání přístupu látkám způsobujícím korozi k povrchu kovu. Princip
protikorozní ochrany spočívá ve vytvoření dynamické rovnováhy mezi množstvím inhibitoru na nosiči,
v uzavřeném vnitřním prostoru obalu a na povrchu kovu. Podmínkou účinnost VCI je hermetičnost
balení. Při porušení hermetičnosti obalu se v krátké době poruší ochranná účinnost balení. Na druhou
stranu není nutná žádné dekonzervace a výrobky lze používat bezprostředně po rozbalení.
Norma ČSN 77 0112 Zásady pro používání obalových materiálů s vypařovacími inhibitory koroze platí
pro používání obalových materiálů zušlechtěných vypařovacími inhibitory koroze pro ochranné balení
technických výrobků vyrobených zcela nebo zčásti z kovů, a stanoví zásady pro zajištění jejich řádné
funkce v bariérových obalových systémech. Norma z r. 1983 předpokládá pouze používání
antikorozních papírů tuzemská výroby ve formě přebalů, prokladů, vyložení přepravních beden, apod..
V současné době je možné volit odpovídající způsob dočasné protikorozní ochrany z několika variant,
např.:
-
použití antikorozního papíru + běžné polymerní fólie,
použití antikorozního papíru s povlakem polymerní fólie,
použití antikorozní fólie,
použití běžné polymerní fólie + kapsle, emitoru, tablet s vypařovacím inhibitorem,
kombinace antikorozních obalových prostředků s doplňkovým balením, apod.
49
Obalové výrobky využívající tyto vypařovací inhibitory jsou běžně dostupné a i v určitém smyslu
zastupitelné jak podle výrobce, tak podle způsobu aplikace (papír, fólie, kombinace obou materiálů,
apod.). Záleží na typu chráněného výrobku nebo zařízení, který způsob balení je technicky
nejvhodnější (např. rozměry a hmotnost výrobků/zařízení). Zajištění protikorozní ochrany po
požadovanou dobu s použitím VCI materiálů je závislé na typu chráněného výrobku nebo zařízení,
jejich rozměrech a hmotnosti, způsobu doplňujícího balení (kontejner, palety,..), požadované době
ochrany, přepravním řetězci, podmínkách při skladování, čistotě kovových povrchů před balením,
tloušťce fólie, použitém inhibitoru, atd.. Výsledek (protikorozní ochrana) je výrazně ovlivněn i kvalitou
práce při vlastním balení. Fólie s VCI lze spojovat (svařovat) stejným způsobem jako běžné PE fólie.
Fólie s VCI se dodávají jako ploché fólie, hadice, polohadice, sáčky, apod. Materiály s VCI se vyrábějí
ve formě bublinových fólií, fólií pro balení typu SKIN, pěnových hmot, které spojují fixační funkci a
ochranu proti korozi.
Papíry s VCI emitují inhibitor z obou stran papíru, zatímco papíry s vrstvou PE emitují inhibitor pouze
ze jedné strany a při jejich použití musí být pracovníci poučeni, která strana obalového papíru
poskytuje účinnou ochrany výrobkům. Antikorozní sulfátový papír SVIK obsahoval směsný VCI:
dusitan sodný, benzoan sodný a močovinu. Jiný typ antikorozního papíru se vyrábí na bázi
krepovaného technického papíru vytvořeného z čisté celulózy, nasyceného vypařovacími inhibitory
2
koroze bázi aminové soli kyseliny benzoové a derivátů triazolu v množství 10 g VCI/m , který může být
z jedné strany opatřen bariérou – vrstvou PE nebo vrstvou PE s PP mřížkou.
Každý výrobce ve svých podkladech uvádí potřebné množství inhibitoru na objem chráněného
vnitřního prostoru nebo dobu, po kterou se daných podmínek předpokládá spolehlivá účinnost
protikorozní ochrany. Vypařovací inhibitory v obalových materiálech se obvykle dávkují v množství 10
-2
– 15 g.m a tablety VCI mohou obsahovat např. 2 – 60 % inhibitoru. Přestože se označují jako
vypařovací inhibitory je optimální vzdálenost nosiče do 30 cm od chráněného povrchu pro železné
kovy a 15 cm pro neželezné kovy, někteří výrobci uvádějí, že inhibitor má schopnost těkat až do 1 m
od nosiče.
2
Při použití antikorozních papírů s VCI se doporučuje, aby na každý 1 – 3 m chráněného kovového
3
2
povrchu nebo na každý 1 m chráněného prostoru bylo použito minimálně 1 m . V Tabulce 21 jsou
uvedeny příklady ochranné doby zajišťované různými typy antikorozních papírů s VCI a s dodatečným
balení v různých skladovacích podmínkách. Podle ČSN 03 8205 je ochrana zajištěná vypařovacími
inhibitory a hermetickým bariérovým obalem od 6 měsíců pro uložení na volném úložišti po 24 měsíců
3
ve skaldech s neupraveným klimatech za podmínky, že množství VCI inhibitoru na každých 15 dm
vnitřního prostoru daného obalu je minimálně 4 g, a při dodržení vhodné vzdálenosti od chráněného
povrchu. Doba ochrany kovových výrobků zabalením do papíru s VCI může být za optimálních
podmínek, bez dodatečného balení trvat až 2 roky.
Tabulka 21 – Příklady doby ochrany pro vybrané typy antikorozních papírů
Obalový materiál
Ochranný obal s VCI
-2
papír 70 g.m
-2
papír 70 g.m + PE nános
-2
papír 70 g.m + bitumen, laminát
-2
papír 70 g.m
-2
papír 70 g.m
-2
papír 70 g.m
-2
papír 70 g.m
-2
papír 70 g.m
Dodatečný obal
papír
voskovaný papír
bitumen, laminát
papír + PE, PP
kovová fólie
Doba ochrany (měsíce)
Temperovaný sklad
Přístřešek
10 - 14
3–4
30 - 54
15 – 24
36 - 60
18 – 30
12 - 24
6 – 15
80 - 120
24 – 60
80 - 120
36 – 72
60 - 120
60 – 120
90 - 120
90 - 120
Vypařovacími inhibitory koroze mohou být nasyceny i jiné typy nosičů, např. chips, emitory, tablety,
apod. (Obrázek 29). Tyto výrobky jsou určeny k samostatné ochraně vnitřních prostor obalů o objemu
3
do cca 15 dm i jako doplňující ochrana úložných prostor pro strojírenské výrobky ukládané do
kontejnerů a obalů o větším vnitřním objemu. Materiály nosičů vykazují dobré absorpční schopnosti a
jsou schopeny v uzavřeném prostředí obalu vstřebávat nakondenzovanou vlhkost.
50
Obrázek 29 – Příklady nosičů s VCI
Při použití VCI je nutné ověřit jeho kompatibilitu s použitými nátěrovými systémy a plasty, protože
některé inhibitory je mohou napadat. VCI mohou napadat i některé kovy (např. inhibitory pro ocel
mohou vytvořit alkalickou vrstvu, která není příznivá pro zinek nebo hliník).
Příklad: Kovové výroby byly exportovány ze severní Evropy do Malajsie, kde je požadována
ochrana proti vlhkosti po dobu 1 roku. Jedná se o velmi rozdílné výrobky: malé díly byly zabaleny
do bariérových obalů s vysoušedly a větší díly byly zabaleny do antikorozních papírů s VCI a
umístěny do kontejnerů. Vzhledem k problémům s dodávkou byly kontejnery uloženy po dobu 2
měsíců ve skaldu výrobce. V této době došlo k velkým změnám v teplotě prostředí. Před
přepravou byl obsah kontejneru zkontrolován a bylo zjšitěno, že došlo k intenzivní kondnezaci
vodní páry, navlhnutí papírů s VCI a ke korozi výrobků. Výrobky byly opakovaně zabaleny a do
kontejneru bylo umístěno vhodné množství vysoušedla. Dočasná ochrana byla účinná po dobu
přepravy i následného 6 měsíčního uložení na místě.
Na tuzemském trhu byly do r. 1990 dostupné především tuzemské výrobky - antikorozní papíry a
antikorozní papíry s vrstvou polyethylénu, které pod typovým označením SVIK, které vyráběly Pražské
papírny v celé řadě druhů (tloušťka polyethylénu, typ inhibitoru, atd.). Po r. 1990 byly ve výrobě
zachovány pouze dva typy antikorozních papírů, jejichž výrobci se v minulých letech změnily (Neoma,
Eco-product). V současné době se v ČR vyrábí antikorozní papíry s označením SVIK (Neoma, řada
dodavatelů) a i polyetylénové fólie a vypařovací inhibitory určené pro tyto fólie (Polymer Institute
Brno). Ve světě se výrobou těchto produktů/výrobků zabývá řada výrobců.
5.4 Obaly s destimulátory koroze
Stříbro, měď a některé jejich slitiny mají vysokou korozní odolnost proti působení některých
agresiviních látek, ale podléhají koroznímu napadení v prostředí obsahujícím i velmi malé množství
sulfanu či organických sloučenin síry. Na povrchu těchto kovů vznikají tmavé korozní zplodiny, které
zhoršují některé jejich vlastnosti, např. funkci stříbrných kontaktů. K tomuto koroznímu napadení
dochází v případě jejich dlouhodobého skladování v prostředí obsahujícím sloučeniny síry nebo,
51
jestliže obalové materiály obsahují tyto sloučeniny. Pro ochranu těchto kovů se používají speciální
obalové materiály upravené tzv. destimulátory koroze.
Destimulátory koroze váží ty sloučeniny, které by korozně působily na stříbro a ostatní kovy, a tím
snižuje uvnitř obalu jejich koncentraci na přípustnou hodnotu. Jsou to např. chlorid kademnatý a
rtuťnatý, octan mědi a kadia, Na-Cu chlorofylin, tj. sloučeniny, které tvoří nerozpustné sulfany.
Destimulační schopnost Na-Cu chlorofylinu závisí na obsahu mědi v molekule, protože principem
působení je chemická reakce komplexně vázané mědi se sloučeninou síry za vzniku sulfanu mědi.
Obalový materiál s tímto destimulátorem se vyrábí impregnaci papíru 3 – 5 % vodným roztokem NaCu chlorofylinu nebo roztokem etanolu a následném sušení (maximální teplota 70°C). Dostatečnou
-5
2
ochranu poskytují obalové materiály obsahující cca 1.10 g Cu/dm , tj. cca 0,1 g Na-Cu chlorofylinu
2
s obsahem 1,56% Cu na 1 m papíru.
6 Provádění dočasné protikorozní ochrany
Dočasná ochrana proti korozi zahrnuje tyto operace: přípravu povrchu, použití konzervačních
prostředků nebo obalových materiálů, dále úpravu mikroklimatu a v případě potřeby následné balení
do přepravních obalů.
6.1 Příprava povrchu
Příprava povrchu znamená především odstranění všech zbytkových nečistot – zbytků maziv a
technologických kapalin, které mohou být příčinou korozního napadení povrchu, dále prachu a
mechanických nečistot. Čištění se provádí odmašťováním běžnými způsoby - alkalickými
odmašťovači, organickými rozpouštědly, vodní párou - podle stupně zamaštění. Úkolem
odmašťovacích přípravků je uvolnění nečistot s povrchu kovu, jejich převedení do roztoku nebo
emulze a zabránění jejich zpětném redepozici na kovovém povrchu. Zvýšená teplota odmašťovacích
roztoků snižuje viskozitu mastných látek a usnadňuje jejich odstraňování z povrchu. Většina
alkalických prostředků se používá za zvýšené teploty. Operace odmašťování se provádí různými
způsoby, z nichž nejdůležitější a nejvíce rozšířené jsou tyto postupy:
-
odmašťování v organických rozpouštědlech
odmašťování v alkalických roztocích
odmašťování pomocí detergentů
odmašťování emulzní
odmašťování pomocí ultrazvuku
odmašťování pomocí páry
Odmašťování v organických rozpouštědlech byl velmi rozšířený způsob čištění, při kterém se mastné
látky na povrchu kovu rozpustí a zároveň se uvolní i ostatní ulpělé nečistoty. Organická rozpouštědla
většinou nezpůsobují korozi. Pomocí organických rozpouštědel se mohou odstranit i silné vrstvy
mastných nečistot. Ideální rozpouštědlo by mělo být levné, bezpečné, zdravotně nezávadné, snadno
regenerovatelné a univerzálně účinné. Tomu se však používaná rozpouštědla jen více či méně
přibližují. Nejvíce se používají ropné produkty (aromatické či lépe alifatické uhlovodíky). Nejčastěji je
používán k odmašťování technický benzin. Pro jeho vysokou hořlavost je nutno při tomto způsobu
čištění zachovávat velmi přísné bezpečnostní předpisy. Uplatnění organických rozpouštědel k
odmašťování bývá zejména v menších závodech vzhledem k poměrně nízkým nákladům, technické
jednoduchosti a vysoké účinnosti čištění. Nevýhodou však je skutečnost, že organická rozpouštědla
nevyhovují požadavkům bezpečné a zdravotně nezávadné práce. Mnohdy však zůstává nedořešena
otázka likvidace vypotřebovaných rozpouštědel.
Odmašťování v alkalických roztocích je nejvíce rozšířený způsob čištění kovového povrchu hlavně v
galvanice. Účinnost alkalického odmašťovacího procesu spočívá hlavně v koloidně chemických
pochodech, tj. v emulgaci a dispergaci nečistot nejrůznějšího druhu, dále ve zmýdelnění některých
mastnot a v zabránění redepozice nečistot na kovovém povrchu. Alkalické odmašťování se většinou
provádí ponorem nebo postřikem a oproti organickým rozpouštědlům je lacinější a bezpečnější.
Odpadní vody a vyčerpané lázně však musí být likvidovány (neutralizovány) v čistírnách odpadních
52
vod.
Používání povrchově aktivních látek v oblasti odmašťování umožnilo podstatné zvýšení kvality, jeho
urychlení i snížení pracovní teploty. Zavedení tenzidů rovněž umožnilo upustit od dříve běžných
vysokých hodnot pH a přejít na roztoky slabě alkalické až téměř neutrální, nebo dokonce odmašťovat
v kyselém prostředí. Mikro-partikulární frakcionalizací dojde k dělené olejů a další podobných
znečištění na mikroskopické částice a k jejich úplnému rozptýlení ve vodě. Detergenty lze aplikovat
ručně, ponorem i postřikem včetně vysokotlakého postřiku. Pro každou aplikaci nutno zvolit vhodný
přípravek vyhovující zvolené odmašťovací technologii. Jejich velkou předností je skutečnost, že
obsahují z více jak 90 % látky biologicky odbouratelné a tedy snadno likvidovatelné.
Emulzní odmašťování využívá jak přímého rozpouštění mastnot v organickém rozpouštědle, tak i
jejich emulgaci ve vodném prostředí. Tato metoda je velmi účinná i na značně znečištěné povrchy a
velké konstrukční celky. Povrch kovu přichází do styku současně (jednostupňový způsob) nebo
postupně (dvoustupňový způsob) s vodným roztokem a rozpouštědlem. Provádí se při ponoru,
potíráním (ručně) a postřikem při normální či zvýšené teplotě. Při emulzním způsobu odmašťování se
nedosahuje zcela smáčivého povrchu, přesto bývá odmaštění postačující. Povrch je potažen tenkou,
monomolekulární vrstvou mastných látek. Přípravky jsou zpravidla založeny na směsi účinných
ropných rozpouštědel s obsahem speciálních tenzidů a emulgátorů. Jejich odmašťovací schopnost je
spolehlivá, dokonale rozpouštějí a emulgují mastnoty a převádějí je do vodou omyvatelné emulze.
Odpadní vody musí před vypouštěním do kanalizace projít úpravnou vod.
Odmašťování pomocí ultrazvuku se uplatňuje zejména při čištění povrchu profilovaných součástí, u
nichž se nedosahuje dobrých výsledků při použití běžných čistících prostředků a postupů, zvláště při
odstraňování nečistot z různých záhybů nebo malých otvorů. Odmašťování pomocí ultrazvuku je
použitelné pouze u předmětů menších rozměrů, které mohou být umístěny do vyráběných velikostí
odmašťovacích van. Ultrazvukové odmašťování není vhodné pro hromadné odmašťování v koších,
kde se může vyskytovat zvukový stín. Ultrazvukové zařízení dodává vysokofrekvenční energii z
generátoru přes ultrazvukový budič do nádrže s čistící kapalinou, kde dochází k přeměně této energie
na energii akustickou (frekvence asi nad 20 kHz), která rozkmitává kapalinu a spolu s kavitačními
účinky se zúčastňuje čistícího procesu. Jako čistící kapalina se používají organická rozpouštědla i
vodné odmašťovače. Velmi dobré účinnosti odmašťování se takto dosáhne i u méně účinných
odmašťovacích prostředků (méně toxických a méně hořlavých) nebo při nižších teplotách.
Odmašťování pomocí páry se obvykle aplikuje při odmašťování a čištění povrchu rozměrných
zařízení. Je to velmi účinná metoda na odstraňování i zaschlých, zapečených, připálených a jiných
nečistot. Tepelný a tlakový účinek páry je možno kombinovat dávkováním odmašťovacího prostředku,
případně i s oplachem horkou vodou.
Volba optimální metody odmaštění závisí na tvaru součásti, na charakteru znečištění a na možných
technických parametrech procesu odmašťování. Proces odmašťování lze ovlivnit řadou parametrů,
které je pro daný proces nutné vzájemně sladit tak, aby odmaštění bylo dostatečně účinné,
ekonomické a ekologické.
V případě aplikace konzervačního prostředku na nátěrový systém je nutné, aby byla vrstva nátěru
dokonale vyzrálá – jinak může organické rozpouštědlo použité jako ředidlo některých konzervačních
prostředků porušit vrstvu nátěru. Součásti, které nejsou po montáži pro konzervaci přístupné, je nutné
konzervovat před montáží nebo během montáže.
6.2 Provádění dočasné protikorozní ochrany
Nejběžnější způsoby aplikace jsou ponor (především pro málo rozměrné výrobky v hromadných
výrobách), stříkání (vzduchové i bezvzduchové) a nanášení štětcem (rozměrná zařízení).
Technologie nanášení konzervačních prostředků natíráním pomocí štětce je nejrozšířenější způsob,
ale současně způsob, který je velmi závislý na kvalitě provedení práce. Největší problém, který
způsobuje selhání dočasné protikorozní ochrany, je technologická nekázeň při jejím provádění.
Základní požadavky na provádění dočasné protikorozní ochrany jsou:
53
-
Výrobky určené ke konzervaci musejí být technicky správné a nesmějí být korozně nebo
mechanicky poškozeny. Lze konzervovat nebo balit i jednotlié části výrobků, pokud to jejich
konstrukční řešení umožňuje a pokud to je účelné z hlediska provedení dočasné protikorozní
ochrany.
-
Operace dočasné protikorozní ochrany se musí provádět ve speciálních, k tomu účelu
vybavených a zařízených pracovištích umožňujících dodržování předepsaného technologického
postupu a požadavků k zajištění bezpečnosti práce a ochrany zdraví při práci. Místnosti určené k
provádění konzervace musí být situovány tak, aby byl omezen nebo vyloučen vliv zdrojů
o
agresivních plynů a prachu. Vzduch v místnosti musí mít teplotu nejméně 15 C a relativní vlhkost
nejvýše 75 %. Pokud nelze dodržet teplotní a vlhkostní podmínky je nutné provádět konzervaci
alespoň odděleně od výrobních prostor.
-
Výrobky, jejichž rozměry neumožňují konzervaci v uzavřených místnostech, se konzervují na
místě jejich uložení. Konzervace se provádí za podmínek zabezpečujících spolehlivou ochranu
o
výrobku proti atmosférickým srážkám a prachovému spadu, při teplotě vzduchu nejméně 10 C a
relativní vlhkosti vzduchu nejvíce 80 %.
-
Z povrchu výrobků, které budou konzervovány, se musí odstranit všechny druhy nečistot (prach,
okuje, zbytky obráběcí emulzí, apod.), povrch se musí odmastit a vysušit. V případě použití
prostředků vytěsňujících vodu či konzervačních emulzí nanášených z vodných roztoků není
sušení nutné.
Není dovoleno dotýkat se holýma rukama povrchů připravených ke konzervaci (lidský pot je silně
korozně agresivní – obsahuje chloridy, nízkomolekulární organické kyseliny). Některé
konzervační prostředky obsahují aditiva neutralizující „otisky prstů“.
-
-
Pro konkrétní výrobek je vhodné použít jeden způsob dočasné protikorozní ochrany, dovoluje-li to
konstrukce výrobku.
-
Konzervační prostředky se nanášejí ponorem, stříkáním nebo natíráním štětcem. Konzervace
ponorem se provádí ve vanových zařízeních. Po nanesení povlaku konzervačního prostředku je
nutné zkontrolovat jeho celistvost - musí být vytvořen souvislý povlak bez trhlinek a pórů.
-
Po aplikaci konzervačního povlakového prostředku podle doporučení jeho výrobce (stupeň
očištění povrchu před aplikací, způsob nanášení, doporučená tloušťka vrstvy, apod.) je nutné
dodržet dobu potřebnou k zaschnutí povlaku, aby nedošlo k jeho poškození při následné
manipulaci. Pokud výrobce tuto dobu neuvádí, je nutné ji ověřit. Tato doba je závislá na teplotě
prostředí, ve kterém se konzervace provádí.
Zásady používání obalů s vysoušedly jsou uvedeny v ČSN 77 0113.
-
Vysoušedlo musí být při použití v plně aktivovaném stavu (přípustná zbytková vlhkost ve
vysoušedle je maximálně 1 - 2,5 %). Znakem ztráty aktivace je např. změna barvy přiloženého
indikátoru (Cl) relativní vlhkosti z modré na růžovou.
-
Stanovené množství vysoušedla je vhodné vkládat do ochranného obalu najednou, nikoliv po
částech. Jestliže to není z technologických důvodů možné, je třeba zkrátit mezičasy na minimum.
Po uložení vysoušedla do ochranného obalu musí být tento ihned těsně uzavřen tavným svárem.
-
Doba vystavení aktivovaného vysoušedla účinkům atmosféry musí být co nejkratší, tj. v časovém
intervalu od jeho vyjmutí ze zásobního obalu do uzavření ochranného obalu, do kterého bylo
vloženo. Tato doba by však v žádném případě neměla překročit 10 až 15 minut. Vysoušedlo volně
uložené na vzduchu ztrácí po 30 minutách minimálně 5% své sorpční kapacity. Pokud bude tato
doba překročena, je nutno vysoušedlo znovu aktivovat.
-
Velikost (hmotnost) aplikačních jednotek (sáčků) se volí zejména podle sorpční kapacity
vysoušedla, plochy obalu, volného prostoru v obalu aj. Přednostně je třeba užívat sáčky s nižší
hmotností.
-
Aplikační jednotky s vysoušedlem s hmotností vyšší jak 300 g musí být v obalu uloženy tak, aby
se nemohly při přepravě a manipulaci volně pohybovat.
54
-
Aplikační jednotky s vysoušedlem mají být rovnoměrně rozmístěny v celém prostoru obalu,
pokud možno blízko u povrchu výrobku. U vyšších obalů (80 cm a více) má být větší část sáčků s
vysoušedlem rozmístěna v horní části obalu.
-
Aplikační jednotky by se neměly přímo dotýkat kovových povrchů. Především vysoušedlo typu
Dehydrosil má tendenci vytvářet hrudky, ze kterých se může absorbovaná vlhkost snadno
uvolňovat při přímém dotyku s kovovým povrchem. V případě, že nelze tomuto styku zabránit,
podkladají se sáčky obalovými materiály nepropustnými pro vodu.
-
Aplikace vypařovacích inhibitorů koroze (ve formě např. antikorozních papírů s vypařovacími
inhibitory koroze, fólií s vypařovacími inhbitory koroze, emitorů, tablet, aerosolu, apod.) se provádí
v co nejkratším časovém intervalu před hermetickým uzavřením vnitřního prostoru (max. 1
hodina).
-
Po uzavření obalu s vypařovacím inhibitorem se musí obal ponechat cca 24 h v prostředí
příznivém pro vytvoření ochranné atmosféry uvnitř obalu (vytěkání inhbiitoru). Tyto podmínky
obvykle doporučuje výrobce materiálů s vypařovacími inhibitory koroze.
-
Množství vypařovacího inhibitoru je dané objemem uzavřeného prostoru.
-
Balení s vypařovacími ihbitory koroze by nemělo být vystaveno delší dobu zvýšeným teplotám
nebo účinkům přímého slunečního záření.
-
V případě porušení hermetičnosti obalů s vypařovacími inhibitory koroze se musí konzervace
obnovit v plném rozsahu.
-
Po provedení dočasné protikorozní ochrany, tj. po konzervaci a vnitřním balení, je nutno provést
fixaci výrobků v přepravním obalu. Fixační prostředky by neměly přijít do styku s povrchem
chráněného výrobku. Jako fixační prostředky se přednostně používají inertní materiály.
6.3 Odstranění dočasné protikorozní ochrany
Odstranění dočasné protikorozní ochrany (dekonzervace) se provádí před použitím chráněných
výrobků a dále po překročení plánované doby ochrany dané použitým systém dočasné protikorozní
ochrany.
-
Při odstranění dočasné protikorozní ochrany se odstraní obalové materiály vnějšího i vnitřního
balení a je-li to z technických důvodů nutné, odstraní se i povlak konzervačního prostředku.
-
Měkké povlaky (oleje, vazelíny, apod.) se nejprve odstraní setřením a podle požadavků na čistotu
povrchu se použije alkalický roztok nebo organické rozpouštědlo.
-
Tuhé povlaky (vosky, roztoky, apod.) se odstraní organickým rozpouštědlem.
-
V případě, že doba uložení výrobku překročí předpokládanou dobu ochranné účinnosti
konzervačního prostředku, je nutné v pravidelných intervalech (1 až 3 měsíce) kontrolovat kvalitu
povlaku (Tabulka 22). V případě prvního korozního napadení je nutné výrobek překonzervovat
stejným konzervačním prostředkem. Rekonzervace nesmí být prováděna na mokrý či znečištěný
povrch výrobku se zbytkovým povlakem konzervačního prostředku.
-
Výrobky chráněné vysoušedlem nebo vypařovacími inhibitory koroze se překonzervují tak, že se
do vnitřního prostoru obalu aplikuje další množství tohoto vysoušedla nebo inhibitoru nebo se
provede balení do nepoškozeného antikorozního papíru.
55
Tabulka 22 – Doba dočasné protikorozní ochrany podle prostředku dočasné ochrany, typu obalu a korozní agresivitě prostředí - všeobecně
Způsob
dočasné
ochrany
konzervační
oleje
konzervační
vazelíny
konzervační
vosky
konzervační
roztoky,
kontaktní
inhibitory
koroze
vypařovací
inhibitory
koroze
Typ obalu
Mezioperační ochrana,
do 3 měsíců
Krátkodobá ochrana,
6 měsíců až 1 rok
Dlouhodobá ochrana
2 až 5 let
Do 2 let
Nad 5 let
Korozní agresivita prostředí dle ČSN ISO 9223
C2
C3
C4
C5
C2
C3
C4
C5
C2
C3
C4
C5
C2
C3
C4
C5
C2
C3
C4
C5
neutěsněný
+
+
0
0
+
+
0
0
+
0
0
0
+
0
0
0
+
0
0
0
utěsněný
utěsněný s
vysoušedly
+
+
+
+
+
+
+
0
+
+
0
0
+
0
0
0
+
0
0
0
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
0
neutěsněný
+
+
+
0
+
+
0
0
+
+
0
0
+
+
0
0
+
0
0
0
utěsněný
utěsněný s
vysoušedly
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
0
+
+
0
0
+
0
0
0
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
0
0
neutěsněný
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
0
+
+
0
0
+
0
0
0
utěsněný
utěsněný s
vysoušedly
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
0
+
+
0
0
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
neutěsněný
+
+
+
0
+
+
0
0
+
+
0
0
+
0
0
0
+
0
0
0
utěsněný
utěsněný s
vysoušedly
+
+
+
0
+
+
+
0
+
+
0
0
+
0
0
0
+
0
0
0
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
0
0
neutěsněný
+
+
+
0
+
+
0
0
+
+
0
0
+
+
0
0
+
0
utěsněný
utěsněný s
vysoušedly
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+/0
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+ vhodný způsob dočasné protikorozní ochrany
0 nevhodný způsob dočasné protikorozní ochrany
*
vhodný způsob dočasné protikorozní ochrany pro železné kovy a nevhodný pro neželezné kovy
56
0
*
+/0
+
0
*
0
+
7 Metody zkoušek prostředků dočasné protikorozní ochrany
Pro provádění korozních zkoušek v podmínkách skladování platí ČSN EN ISO 4543 (03 8143) Kovové
a jiné anorganické povlaky. Všeobecné zásady pro korozní zkoušky v podmínkách skladování.
Korozní zkoušky se provádějí např.:
a) pro stanovení korozní odolnosti různých ochranných povlaků vůči prostředím, se kterými se
setkávají v konkrétních podmínkách skladování,
b) pro porovnání korozní odolnosti dvou nebo více ochranných povlaků,
c) pro stanovení typu a optimální tloušťky ochranného povlaku a typu ochranného obalu,
d) pro vyhodnocení vztahu mezi výsledky zkoušení v laboratorních podmínkách a v podmínkách
skladování.
Pokud se zkoušejí povlaky s dočasnou ochranou, povrch se nečistí. Ke zkouškám se používají
standardní vzorky a/nebo výrobky pokryté ochranným povlakem nebo obalem. Minimální povrch
vzorku nebo výrobku je 50 x 100 mm. Zkoušené vzorky se umístí na určitých místech skladovacího
prostoru, např. police, stojany. Doba zkoušky je volena dle skutečných požadavků na dobu ochrany
v periodách: 1 týden, 2 týdny, 2, 3, 6, 12, 18, 24, 36, 48 a 60 měsíců. V průběhu zkoušky se
zaznamenávají: teplota, vlhkost, SO2, Cl , prach, biologičtí činitelé (přítomni x nepřítomni). Provádějí
se periodické prohlídky. Nevýhodou je časová náročnost zkoušky.
V některých případech je vhodné zkoušet prostředky dočasné protikorozní ochrany na skutečných
výrobcích. V tomto případě se mohou projevit i nedostatky v předcházejících úpravách – čištění,
odmašťování, atd.. Pokud se projeví nedostatky v celém systému dočasné protikorozní ochrany, tj.
konzervace a/nebo ochranné balení v kombinaci s přepravním balením, lze provést zkušební
modelové balení a expedici, kdy lze vyzkoušet i několik variant dočasné protikorozní ochrany. Do
systému je také možné umístit zapisovací zařízení, kde registruje průběh teploty a relativní vlhkosti po
celou dobu přepravy a skladování. Tento způsob vyžaduje dobrou spolupráci s odběratelem popř.
vlastní zastoupení v místě dodávky, kdy je možné získat zpět podrobné údaje o účinnosti jednotlivých
použitých systémů dočasné protikorozní ochrany.
Norma ČSN EN 24180 (ISO 4180) Obecná pravidla pro sestavování programů zkoušek přepravního
balení Tato stanovuje všeobecná pravidla, která mají být použita k sestavení programů zkoušek pro
přepravní balení, určené pro užití uvnitř jakéhokoliv distribučního systému, ať je přepravováno po
silnici, železnici, na moři, letecky nebo na vnitrozemských vodních cestách nebo kombinací těchto
způsobů. ČSN EN 24180-1 uvádí všeobecná pravidla, nutná pro sestavení programů zkoušek. Udává
též faktory, které musí být zváženy při odhadu kritérií pro přejímku takových obalů poté, když byly
vystaveny programu zkoušek obalu. ČSN EN 24180-2 obsahuje všechny kvantitativní údaje, nutné ke
stanovení zkušebních intenzit a další množstevní charakteristiky zkušebních programů.
Vzhledem k časové náročnosti těchto zkoušek v reálných podminkách se řada vlastností prostředků
dočasné protikorozní ochrany ověřuje urychlenými laboratorními zkouškami. Zrychlené laboratorní
zkoušky napodobují ve zvýšené míře působení rozhodujících korozních činitelů uplatňujících se v
přírodních a provozních podmínkách na znehodnocení prostředků dočasné ochrany.
7.1 Laboratorní zkoušky konzervačních prostředků
7.1.1 Základní fyzikální vlastnosti konzervačních prostředků
V ČSN normách existuje poměrně velké množství norem, které lze použít i pro prostředky dočasné
ochrany, především konzervační oleje, vosky a vazelíny, ale i emulze, např. řada 65 60, řada 65 62,
řada 65 63, řada 65 66, řada 65 68 a řada 65 69. Přehled norem pro sledování kvality prostředků
dočasné protikorozní ochrany je uveden v Příloze.
Základními vlastnostmi, kterými lze sledovat kvalitu popř. stárnutí olejů a podobných produktů včetně
konzervačních prostředků jsou neutralizační číslo a číslo zmýdelnění. Neutralizační číslo nebo číslo
celkové kyselosti TAN se stanovuje titrační metodou jako množství KOH spotřebovaného na
neutralizaci všech kyselých složek obsažených v oleji. Hodnota čísla kyselosti pro konzervační oleje
se pohybuje v rozsahu 5 – 8 mg KOH/g oleje. Podobnou charakteristikou je číslo zmýdelnění, tj.
množství KOH, které se spotřebuje na neutralizaci volných kyselých látek a současně na zmýdelnění
57
tukové složky oleje. Číslo zmýdelnění umožňuje posoudit na množství tukových přísad a sledovat
stárnutí oleje. Hodnota čísla zmýdelnění se pro konzervační oleje pohybuje kolem 10 mg KOH/g oleje.
Jednou z důležitých vlastností konzervační prostředků je obsah mechanických nečistot. Mechanické
nečistoty jsou všechny tuhé částice, obsažené v oleji, vosku nebo vazelíně a nerozpustné v horkém
benzínu, které porušují souvislost ochranného filmu a urychlují stárnutí prostředku. Také obsah vody
především v konzervačních olejích je znakem nižší kvality. Voda v minerálních olejích je nežádoucí,
porušuje souvislost vrstvy oleje, může způsobit korozi, podporuje tvoření kalů a jejich usazování.
0
Principem normy ČSN 65 6231 Ropné oleje. Kvalitativní zkouška na vodu. je zahřátí vzorku na 150 C
v olejové lázni a zjištění jeho chování. Přítomnost vody jako nečistoty se projeví praskáním nebo
pěněním, popř. obojím. Norma neumožňuje stanovit množství vody v oleji. Obsah vod v oleji lze
stanovit destilací vzorku oleje s benzínem a zjištěním objemu vody, která se oddělí z kondenzátu
(zrušená ČSN 65 6222). Specifikace konzervačních olejů připouští max. 0,05 obj. %.
Pro ověření voduvytěsňující vlastnosti jsou zavedeny pouze podnikové normy, např. FLV-W 3, kdy se
vata, ocelová vlna nebo kovový vzorek nasycené určitým množstvím vody ponoří do
voduvytěsňujícího prostředku a vizuálně se posuzuje odloučení vody po 1 a 3 min. Pokud se při této
zkoušce ukazují první kapky vody po více než 10 s a další vytěsňování pokračuje pomalu po kapkách,
je vhodné vyměnit náplň lázně voduvytěsňujícího prostředku.
Pro konzervační vosky a vazelíny je jednou z charakteristických vlastností bod skápnutí. Stanovení
bodu skápnutí, tj. teploty, při které za podmínek zkoušky vosk nebo vazelína ztrácí svou konzistenci a
začíná téci, se provádí podle ČSN ISO 2176. Po stečení povlaku konzervačního materiálu nebo
zmenšení tloušťky tohoto povlaku se ztrácí nebo snižuje ochranná účinnosti a může dojít k vzniku
0
korozního napadení. V tropických oblastech dosahuje max. teplota vzduchu ve stínu 45 až 50 C,
0
absolutní extrém je až 55 C. Teplota kovového povrchu vystaveného přímému slunečnímu záření
0
může dosahovat až 120 C. Pro dočasnou protikorozní ochranu při dopravě do těchto oblastí se
0
doporučují konzervační prostředky s minimálním bodem skápnutí min. 80 C.
7.1.2 Stanovení tloušťky povlaků konzervačních prostředků
V případě konzervačních prostředků lze měřit tloušťku jejich povlaku jen obtížně. Vzhledem
k charakteru filmu (měkké, olejové, voskové) je měření zatíženo velkou chybou.
Tloušťku povlaku je možné měřit jednoduchým kolečkem, které se používá pro stanovení tloušťky
mokrého filmu nátěrové hmoty. Metody jsou specifikované např. normami ASTM D1212 a ASTM
D4414. Podle ASTM D1212 se používají dvě metody. Metoda A se používá pro měření tloušťky filmu
do 700 µm. V metodě B se používá měřidlo (Obrázek 30) pro měření tloušťky filmu do 360 µm.
Norma ASTM D4414 definuje používání koleček pro měření tloušťky filmu v rozsahu od 3 to 2000 µm.
Měřidlo tvoří dva válce, jeden otočný v druhém. Na konci vnitřního válce je umístěna čočka, na které
se po dosažení povrchu filmu vytvoří otisk. Průměr otisku odpovídá tloušťce vrstvy. Měřidlo je vhodné
pro měření tloušťky transparentních povlaků (olejů, atd.) v rozsahu od 5 do 360 µm. Kolečko pro
měření tloušťky filmu se skládá ze tří disků (Obrázek 31). Kolečko se otáčí v filmu až se střední disk
dotkne filmu. Tomuto bodu odpovídá tloušťka filmu. Tato jednoduchá a nenákladná měřidla umožňují
stanovit tloušťku filmu s přesností ±5 µm, tj. přesnost jednoho dílku/stupně.
Obrázek 30 - Měřidlo pro měření tloušťky
58
Obrázek 31 – Postup měření tloušťky mokrého filmu kolečkem
povlak
podklad
U vzorků, např. pro korozní zkoušky, lze použít i gravimetrickou metodu - stanovení plošné hmotnosti
povlaku z rozdílu hmotnosti. Metodou se nezjistí přítomnost ploch bez povlaku nebo s tloušťkou menší
než předepsanou. Jednotlivé hodnoty získané na každé měřené ploše představují průměrné tloušťky.
Plošná hmotnost ρA povlaku se vypočítá podle vzorce
ρA =
m1 − m0
A
× 10 6
kde m1 je hmotnost vzorku (g) před sejmutím povlaku;
hmotnost vzorku (g) po sejmutí povlaku;
m0
2
A
plocha zkoušeného povrchu vzorku (mm ).
Chyba metod závisí na přesnosti měření celkové plochy povrchu a na přesnosti vážení vzorků, tzn. na
dostatečně velké ploše vzorku. Při optimálních podmínkách nepřesahuje chyba měření 5%.
K dosažení celkové chyby měření 5% je nutné měřit plochu povrchu s přesností do 1%.
7.1.3 Stanovení ochranné protikorozní účinnosti konzervačních prostředků
Hodnocení ochranných vlastností povlakových konzervačních prostředků se provádí podle ČSN 03
8205 Příloha 01. Zkušební metoda pro hodnocení ochranných vlastností povlakových konzervačních
prostředků. Ke korozním zkouškám se používají ploché vzorky kovů (nejčastěji oceli tř.11) o
rozměrech 30 x 80 mm s kovově čistým povrchem, odmaštěné v technickém benzínu. Na vzorky se
nanesou testované konzervační prostředky. Způsob aplikace konzervačního prostředků je dán jeho
konzistencí – nejčastěji se prostředky aplikují ponorem. Postup konzervace musí zajistit vytvoření
kompaktní a rovnoměrné vrstvy konzervačního prostředku při dodržení přibližně stejných hmotností
povlaku. Po zaschnutí povlaku (24 h) a stanovení nánosu konzervačního prostředku na vzorcích, jsou
vzorky umístěny ve zkušební komoře za podmínek daných normou. Norma předepisuje pro
konzervační prostředky zkoušky v kondenzační komoře bez znečištění nebo se znečištěním SO2.
Konzervované vzorky se exponují ve zkušebním prostředí:
0
-
režim A - trvalá kondenzace, teplota 35 ± 2 C a 100% relativní vlhkost (ČSN ISO 6988)
-
režim AC – cyklická - 8 hodin - trvalá kondenzace, teplota 40 ± 2 C a 100% relativní vlhkost
0
16 hodin - teplota 20 ± 5 C a max. 75% relativní vlhkost
-
režim B - trvalá kondenzace, teplota 35 ± 2 C, 100% relativní vlhkost, plynné znečištění SO2
-
režim BC– cyklická - 8 hodin - trvalá kondenzace, teplota 40 ± 2 C, 100% relativní vlhkost
a plynné znečištění SO2
0
16 hodin - teplota 20 ± 5 C a max. 75% relativní vlhkost
0
0
0
Konzervační prostředky s obecně nízkými ochrannými schopnostmi nebo dávající tenké povlaky se
zkoušejí podle režimu A nebo AC. Konzervační prostředky s vysokými ochrannými schopnostmi nebo
dávající tlusté povlaky se zkoušejí podle režimu B nebo BC. Podle normy jsou zkoušeny konzervační
prostředky na bázi olejů obvykle režimem A nebo AC a konzervační prostředky na bázi vosků, vazelín,
59
apod., určené pro ochranu výrobků při uložení na volné atmosféře režimem B nebo BC. Doba zkoušky
se volí podle cílů sledovaných zkouškou: 24 hodin a dále z řady 1, 2, 4, 8, 16 a 30 dní, popř. dále
třicetidenních intervalech).
Vyhodnocení ochranné účinnosti zkoušených konzervačních prostředků se provádí podle doby vzniku
a průběhu koroze vzorků, podle vzhledu vzorků po ukončení zkoušky a stanovením hmotnostních
úbytků vzorků a relativní ochranné účinnosti. Po ukončení expozice jsou ze vzorků odstraněny korozní
produkty mořením kyseliny (podle kovu - ČSN ISO 8407 Koroze kovů a slitin. Odstraňování korozních
zplodin ze vzorků podrobených korozním zkouškám) a stanoven hmotnostní úbytek vzorků.
Z výsledků se stanovuje ochranná účinnost Ur konzervačního prostředku:
Ur =
Ko − Kp
. 100,
Ko
kde Ur je relativní ochranná účinnost konzervačního prostředku vyjádřená v %
-2
Ko je koroze zkušebních vzorků bez konzervačního prostředku vyjádřená v g.m
-2
Kp je koroze zkušebních vzorků s povlakem konzervačního prostředku vyjádřená v g.m
Pokud se povlaky konzervačních olejů emulgují a postupně smývají z povrchu vzorků, korozní
napadení se postupně rozrůstá. Přesto působí inhibiční ochranný účinek až do doby, kdy dojede
k jeho ztrátě a k výraznému celoplošnému napadení vzorků – povlak zcela ztratí ochrannou funkci.
Jako příklad lze uvést výsledky urychlených laboratorních zkoušek (režim A) konzervačního
prostředku (vzorek A) a pasivačního prostředku (vzorek C) - Obrázek 32. Ke koroznímu napadení
oceli se vzorkem C došlo již po 24 hod. expozice a rozsah napadení u tohoto vzorku převyšuje i
rozsah napadení u referenčních vzorků (bez ochrany). Malá ochranná účinnost vzorku C (85 %) je
daná tím, že se jedná pouze o inhibiční prostředek nevytvářející současně bariérovou ochranu.
V poslední době jsou velmi často v prospektech výrobci konzervačních prostředků uváděny jako
referenční zkoušky pro konzervační oleje zkouška v solné mlze. Zkouška v solné mlze není normou
ČSN 03 8205 předepisována pro žádné konzervační prostředky. Výsledky zkoušek v solné mlze lze
použít pouze pro srovnání ochranné účinnosti zkoušených konzervačních prostředků s ohledem na
specifické podmínky prostředí znečištěné chloridy, např. pro ověření konzervačních prostředků na
ochranu podvozků automobilů v zimním období. Vzhledem k charakteru olejových povlaků nelze
konzervované vzorky exponovat jinak než svisle zavěšené bez porušení souvislého olejového
0
povlaku, ale zkouška v solné mlze předpokládá umístění vzorků v úhlu 20 . Expozice v solné komoře
neodpovídá požadavkům jak na zkoušky pro konzervační prostředky, tak na zkoušky v solné komoře.
Obrázek 32 – Korozní napadení oceli konzervované různými konzervačními prostředky po 21 dnech
expozice ve zkoušce A dle ČSN 03 8205
vzorek A
vzorek B
vzorek C
60
referenční vzorek
Zkoušky a její výsledky mají především informační charakter a lze podle nich provést relativní
porovnání ochranné účinnosti prostředků dočasné ochrany stejného nebo podobného druhu.
Vzhledem k tomu, že korozní napadení v atmosférickém prostředí je ovlivňováno velmi mnoha dalšími
faktory (množství a kyselost srážek, jiné znečištění než SO2, popř. chloridy), je obtížné výsledky
laboratorních zkoušek plně transformovat na atmosférické podmínky, i když na základě dlouhodobých
zkušeností lze orientačně určit dobu ochranného působení daného konzervačního prostředku v
atmosférických podmínkách.
Obdobou zkoušky AC dle ČSN 03 8205 jsou zkoušky dle DIN 50 017, kdy jsou zkoušené konzervační
prostředky exponovány v podmínkách 40°C, 100%RV a 23°C, 75% RV (zkouška KFW) nebo
v podmínkách 40°C, 100%RV a 23°C, 100% RV (zkouška KTW). Zkouška dle DIN 51 386 se provádí
v podmínkách 50°C, 100%RV a 23°C, 75% RV. Obdobou zkoušky A dle ČSN 03 8205 je zkouška dle
DIN 51 389, která se provádí v podmínkách 50°C, 100%RV. Konzervační prostředky se také dle DIN
50 015 zkouší zkušebními režimy při různých teplotách (23, 40, 50)°C a relativních vlhkostech (83, 92,
20)%.
Ve srovnání s těmito tradičními metodami hodnocení se jeví metoda opakované cyklické voltametrie
(RCV) jako velmi rychlá a jednoduchá metoda. Koroze kovového povrchu pod olejovým povlakem je
hlavně elektrochemické povahy, proto lze kovový povrch, na který je olejový povlak nanesen, chápat
jako elektrodu o velké ploše. Při elektrochemickém hodnocení koroze kovového povrchu pod olejovým
povlakem se obvykle používají elektrody o malé ploše s naneseným povlakem. Obecně lze říci, že při
hodnocení ochranné účinnosti konzervačních olejů byla zjištěna dobrá shoda mezi výsledky
získanými měřením metodou RCV a urychlenými laboratorními zkouškami. Ve srovnání se zkouškami
v kondenzační komoře je metoda RCV rychlejší a jednodušší.
7.1.4
Ochranná protikorozní účinnosti konzervačních prostředků v reálných podmínkách a
v kombinaci s balením
Transformace výsledků urychlených laboratorních zkoušek na chování prostředků dočasné
protikorozní ochrany v reálných podmínkách je velmi obtížná. Jedním ze srovnávacích parametrů
mohou být korozní úbytky základních kovů.
V různých režimech zkoušky dle ČSN 03 8205 byly exponovány vzorky uhlíkové oceli s pravidelnými
odběry po určitých dobách expozice a stanoveny jejich korozní úbytky (Obrázek 33). Do grafu jsou
doplněny i hodnoty korozních úbytků uhlíkové oceli odpovídající ročním korozním úbytkům dle ČSN
ISO 9223 pro prostředí s korozní agresivitou stupnů C1 až C4. V roce 2006 byly roční korozní úbytky
-2
-2
uhlíkové oceli exponované na volné atmosféře v ČR 100 g.m pro městské prostředí a 180 g.m pro
průmyslové prostředí.
Pro transformaci výsledků urychlených korozních zkoušek systému dočasné protikorozní ochrany
tvořené povlakem konzervačních prostředků a obalovým materiálem byly navrženy cyklická klimatická
o
o
zkouška s režimem 16 h při teplotě 38 ± 2 C a relativní vlhkosti 90 ± 5 % a 8 h při teplotě 26 ± 2 C a
o
relativní vlhkosti 100 - 5 % po dobu 21 cyklů a/nebo korozní zkouška při teplotě 35 ± 0,1 C, relativní
-3
vlhkosti 90 ± 3 % a 0,025 mg SO2. dm po dobu 2 dnů (VZL PN 5 0212: 1979 Valivá ložiska. Metody a
metodiky zkoušení korozní odolnosti. Výrobní předpisy). Tyto podmínky odpovídají 24 měsícům
o
skladování při teplotě 20 ± 5 C a maximální relativní vlhkosti 60 %.
Hodnoty korozní rychlosti oceli, mědi, mosazi a zinku a ochranné účinnosti zkoušených konzervačních
o
prostředků po cyklické zkoušce v klimatické komoře 16 h při teplotě 40 C a relativní vlhkosti 94 - 96 %
o
a 8 h při teplotě 25 C a relativní vlhkosti 96 - 98 % po dobu 28 cyklů odpovídaly 7 až 9 násobným
hodnotám zjištěným po cca 1 roční námořní přepravě výrobků v kontejnerech umístěných na palubě
lodi po všech zeměpisných šířkách.
61
Obrázek 33 – Korozní úbytky uhlíkové oceli v podmínkách urychlené laboratorní zkoušky
korozní úbytky uhlíkové oceli (g.m-2)
600
režim A
režim BC
500
C4
400
300
C3
200
100
C2
C1
24
h
96
h
16
8
h
24
0
h
31
2
h
38
4
h
45
6
h
52
8
h
60
0
h
67
2
h
74
4
h
81
6
h
88
8
h
96
0
10 h
32
11 h
04
11 h
76
14 h
40
h
0
doba expozice
7.2 Laboratorní zkoušky obalových antikorozních materiálů
7.2.1 Základní fyzikální vlastnosti obalových materiálů
Základními vlastnostmi obalových materiálů je, kromě propustnosti pro vodní páry a jiná plynná
znečištění, řada dalších fyzikálních parametrů: plošná hmotnost (gramáž), tloušťka, pevnost
v průtlaku, pevnost v dotržení, pevnost v tahu, prodloužení (ČSN EN ISO 536, ČSN ISO 534, ČSN
ISO 5336, ČSN ISO 2758). Přehled norem pro sledování kvality prostředků dočasné protikorozní
ochrany je uveden v Příloze B.
U obalových materiálů určených pro balení kovových výrobků může být významné sledování i
vyluhovatelných složek papíru (součásti výrobního procesu, např. sulfátová bělená buničina), které by
mohly působit jako stimulátory koroze. Základními charakteristika antikorozních papírů jsou nános
inhibitoru na papíru a vlastnosti inhibitoru (pH, ochranná účinnost). Z přířezů papíru se odeberou
vzorky o rozměrech 100 x 100 mm (3 ks), které se po 24 hod. vyluhují v destilované vodě. Po této
době jsou vzorky vysušeny a stanoven nános inhibitoru, ve výluhu se stanoví základní parametry.
7.2.2 Stanovení ochranné účinnosti obalových materiálů s VCI
Norma ČSN 77 0230 Klimatické zkoušky ochranné účinnosti obalů a balení. Laboratorní modelové
zkoušky stanoví metodu zkoušení ochranné účinnosti obalů a balení s utěsněnými bariérovými
systémy proti vybraným klimatickým vlivům pomocí programu laboratorních zkoušek modelujících
přírodní klimatické podmínky a namáhání v přepravních řetězcích včetně zkoušek v agresivním
prostředí (prach, oxidy síry a dusíku).
Zkoušky papírů s VCI se provádí podle metodiky ČSN 03 8205 Příloha 02 Metoda pro zkoušení
účinnosti vypařovacích inhibitorů koroze oceli na obalových materiálech. Ke zkouškám se používají
stejné kovové vzorky jako pro zkoušení konzervačních prostředků. Vzorky jsou umístěny do
zkušebního systému (viz Obrázek 34) se zkoušeným obalovým materiálem (obdélník 135 x 370 mm
složený do tvaru harmoniky se záhyby 10 mm). Zkušební systémy se exponují ve zkušebním
prostředí:
o
1) iniciační perioda - 24 hod. při teplotě 30 C
o
o
2) zkušební perioda - cyklický režim: 16 hod. při teplotě 40 C a 8 hod. při teplotě 20 C
Po ukončení iniciační periody se do zkušebního systému nadávkuje 10 ml destilované vody a dále
probíhá cyklická zkouška. Během expozice se vizuálně hodnotí korozní napadení vzorků a po
62
ukončení expozice je hodnocen rozsah korozního napadení. Zkouška je ukončena po 3, 6, 9 nebo12
cyklech (podle rozsahu korozního napadení nebo podle požadavku zadavatele).
Obrázek 34 - Schéma zkušebního systému
1 - sklenice s gumovým těsněním, skleněným víkem
a kovovým uzávěrem
kovové vzorky
miska
s 10 ml
destilované
systém se zkoušeným papírem systém s referenčními vzorky
Urychlené laboratorní zkoušky ochranné účinnosti papírů i fólií s vypařovacími inhibitory koroze lze
provádět také tak, že do materiálů jsou zabaleny kovové vzorky a/nebo výrobky a systémy jsou poté
exponovány v klimatizační nebo kondenzační komoře (Obrázek 35). Tento způsob zkoušení nejlépe
odpovídá podmínkám používání obalových materiálů v praxi.
Po 30 dnech zkoušky dle ČSN 03 8205 režimem A proniklo PE fólií o tloušťce 0,035 mm celkem 0,01
2
-2
ml vodní páry/cm . Za podmínek zkoušky bylo korozní napadení uhlíkové oceli 40 g.m , tj. korozní
agresivita v podmínkách zkoušky přibližně odpovídá stupni C 4 podle ČSN ISO 9223. V případě
průniku vodní páry a kondenzace uvnitř obalu může docházet k intenzivnímu koroznímu napadení
v místech styku kovového povrchu se zkondenzovanou vodou. Vyšší ochranné účinnosti lze
dosáhnout kombinací konzervace a balení, kdy i v případě proniknutí vodní páry do obalu a
kondezace vody na povrchu kovu, poskytne konzeravční olej dodatečnou ochranu.
Obrázek 35 - Příklady vzorových balení pro zkoušení antikorozních obalových materiálů
Stejným způsobem lze ověřit i ochrannou účinnost tzv. „skin“ balení v případě, že jsou pro balení
použity papíry nebo fólie s VCI. U tohoto systému balení absorboval podkladový papír vlhkost a došlo
63
k mechanickému namáhání balení vlivem pnutí mezi deformovaným podkladovým papírem a krycí fólií
a následně k úplnému odlepení fólie od podkladového papíru. Ve vnitřním prostoru pod krycí fólií se
během expozice absorbovala vlhkost, která částečně kondenzovala na kovovém povrchu. Korozní
napadení bylo jen ojedinělé.
7.3 Zkoušky přepravních obalů
Při přepravě a manipulaci jsou přepravní obaly vystaveny celé řadě mechanických namáhání. Pro
zjištění odolnosti obalů nebo balení proti tomuto namáhání jsou zkoušeny řadou mechanických
zkoušek:
-
-
-
zkouška stlačováním – vzorek je vystaven působení tlakové síly se stanovenou rychlostí
zatěžování,
zkouška stohováním – vzorek je vystaven působení stálé svislé tlakové síly při všech hodnotách
deformace,
zkouška stlačováním v lanovém závěsu - vzorek je vystaven působení tlakových sil vznikajících
při jeho zdvihu v lanovém závěsu,
zkouška odolnosti proti rázu při volném pádu - vzorek je vystaven rázovému namáhání
vznikajícímu při jeho spuštění volným pádem v požadované poloze ze stanovené výšky při jeho
nárazu na dopadovou plošinu,
zkouška horizontálním rázem - vzorek je vystaven rázovému namáhání vznikajícímu nárazem na
předepsanou překážku stanovenou rychlostí (na šikmé dráze, na výkyvné plošině, na železničním
voze),
zkouška náhodnými rázy, zkouška v rotačním bubnu, zkouška lokálním nárazem, zkouška rázem
při překlápění, zkouška rázem při překocení, zkouška pádem z jednostranného zdvihu, zkouška
periodickými rázy, zkouška opakovanými otřesy, zkouška vibracemi, zkouška manipulací, apod..
Přepravní obaly jsou zkoušeny i klimatickými zkouškami:
-
zkouška skrápěním – vzorek je vystaven po určenou dobu působení vodní spršky stanovené
intenzity (zkouška umělým deštěm),
zkouška postřikem – vzorek je vystaven po určenou dobu působení nárazů proudu vody
stanovené intenzity,
zkouška ponořením do vody – vzorek je na stanovenou dobu ponořen do vody,
zkouška odolnosti proti solné mlze – vzorek je vystaven působení aerosolu vodného roztoku
chloridu sodného stanovené koncentrace,
zkouška propustnosti – vzorek je vystaven působení různých látek a zjišťuje se úroveň jejich
pronikání zkoušeným obalovým prostředkem nebo balením.
Norma ČSN EN ISO 2758 uvádí metodu měření pevnosti v průtlaku u papírů vystavených zvyšujícímu
se hydraulickému tlaku. Je použitelná pro papíry s pevností v průtlaku v rozmezí 70 kPa až 1400 kPa.
Není určena pro složky kombinované lepenky (jako je zvlněná vrstva nebo krycí vrstva), pro něž je
vhodnější metoda uvedená v ISO 2759 založená na podobných principech, kterou se zkoušejí
všechny složky hladké a vlnité lepenky, bez ohledu na pevnost v průtlaku. Vzhledem k přesahu mezi
metodou pro zkoušení papírů a lepenek se materiály s pevností v průtlaku pod 600 kPa zkoušejí podle
této normy.
Závěr
Tato příručka je souhrnem dosavadních a aktuálních údajů pro dočasnou protikorozní ochranu.
Dočasná protikorozní ochrana je poměrně komplexním oborem a výběr vhodného systému dočasné
protikorozní ochrany je založen na řadě údajů a podkladů. Pro volbu vhodného prostředku dočasné
protikorozní ochrany nelze stanovit jednotný a jednoduchý postup, protože kromě technických
paramerů výrobků a požadované doby ochrany může být volba ovlivněna i dalšími faktory
(ekonomické nebo ekologické hledisko, apod.). Přesto, že jsou požadavky na protikorozní ochranu
obecně známy, nejsou na pracovištích důsledně dodržovány. V praxi se lze téměř denně setkat s
hrubým zanedbáním základních technických podmínek protikorozní ochrany a také dočasná
protikorozní ochrana není doceněna.
64
PŘÍLOHA - VÝBĚR NOREM PRO DOČASNOU PROTIKOROZNÍ OCHRANU
Normy pro specifikaci podmínek uložení a přepravy a obalových materiálů a prostředků dočasné
protikorozní ochrany
ČSN 03 8205
ČSN 65 6850
ČSN 77 0000
ČSN 77 0001
ČSN 77 0020
ČSN 77 0100
ČSN 77 0106
ČSN 77 0110
ČSN 77 0111
ČSN 77 0112
ČSN 77 0113
ČSN 77 0114
ČSN 77 0830
ČSN EN 24180-1
ČSN EN 24180-2
ČSN ISO 4178
ČSN EN ISO 4543
ISO 6743-8
ISO 6743-9
ISO 6743-10
ISO 6743-99
ISO/TS 12928
ISO 3600
ISO 5285
ASTM D 996
MIL-C-16173
MIL-C-0083933
MIL-C-11796
MIL-C-22235
MIL-P-46002
Ochrana proti korozi. Všeobecné požadavky na dočasnou ochranu kovů
Ropné výrobky. Konzervačné oleje
Obaly - Základní termíny
Obalová technika. Terminologie
Balení. Všeobecné požadavky na obaly
Ochranné balení. Všeobecná ustanovení
Bariérové systémy pro ochranné balení
Ochranné balení strojírenských výrobků. Všeobecná ustanovení
Obalové prostředky a bariérové systémy pro ochranné balení strojírenských
výrobků
Zásady pro používání obalových materiálů s vypařovacími inhibitory koroze
Bariérové systémy s vysoušedly pro ochranné balení
Stanovení množství vysoušedel do ochranných obalů
Vysoušedla pro ochranné balení. Všeobecné požadavky
Obecná pravidla pro sestavování programů zkoušek přepravního balení –
Část 1: Všeobecné zásady
Obecná pravidla pro sestavování programů zkoušek přepravního balení –
Část 2: Kvantitativní požadavky
Přepravní balení. Provozní zkoušky v přepravním řetězci. Záznam údajů
Kovové a jiné anorganické povlaky. Všeobecné zásady pro korozní zkoušky
v podmínkách skladování
Lubricants, industrial oils and related products (class L) - Classification - Part
8: Family R (Temporary protection against corrosion)
Lubricants, industrial oils and related products (class L) - Classification - Part
9: Family X (Greases)
Lubricants, industrial oils and related products (class L) - Classification - Part
10: Family Y (Miscellaneous)
Lubricants, industrial oils and related products (class L) - Classification - Part
99: General
Lubricants, industrial oils and related products (class L) - Family R (Products
for temporary protection against corrosion) - Guidelines for establishing
specifications
Tractors, machinery for agriculture and forestry, powered lawn and garden
equipment - Operator's manuals - Content and presentation
Conveyor belts - Guidelines for storage and handling
Standard Terminology of Packaging and Distribution Environments
Corrosion Preventive Compound, Solvent Cutback, cold Aplication
Corrosion Preventive Compound, Cold Application (For Motor Vehicles)
Corrosion Preventive Compound, Petrolatum Hot Application
Corrosion Preventive Oil, Nonstaining
Preservative Oil, Contact and Volatile Corrosion Inhibited
Normy pro sledování kvality ropných produktů
ČSN EN ISO 3104
ČSN EN ISO 2719
ČSN EN ISO 2592
ČSN EN ISO 3104
ČSN ISO 2176
ČSN ISO 3771
ČSN ISO 4406
ČSN ISO 6614
ČSN ISO 6618
ČSN ISO 6619
ČSN ISO 7120
Ropné výrobky - Průhledné a neprůhledné kapaliny - Stanovení kinematické
viskozity a výpočet dynamické viskozity
Stanovení bodu vzplanutí v uzavřeném kelímku podle Penskyho-Martense
Stanovení bodu vzplanutí a bodu hoření - Metoda otevřeného kelímku podle
Clevelanda
Ropné výrobky - Průhledné a neprůhledné kapaliny - Stanovení kinematické
viskozity a výpočet dynamické viskozity
Ropné výrobky - Plastická maziva - Stanovení bodu skápnutí
Ropné výrobky - Stanovení čísla celkové alkality - Potenciometrická titrace
kyselinou chloristou
Hydraulické kapaliny – Kapaliny – Metoda kódování úrovně znečištění
pevnými částicemi
Ropné výrobky - Stanovení schopnosti ropných a syntetických olejů
oddělovat vodu (deemulgační schopnost)
Ropné výrobky a maziva - Stanovení čísla kyselosti a čísla alkality - Metoda
titrace na barevný indikátor
Ropné výrobky a maziva - Stanovení neutralizačního čísla potenciometrickou
titrací
Ropné výrobky a maziva - Ropné oleje a ostatní kapaliny - Stanovení
65
ČSN EN 12634
ČSN 65 6207
ČSN 65 6216
ČSN 65 6219
ČSN 65 6220
ČSN 65 6228
ČSN 65 6230
ČSN 65 6231
ČSN 65 6234
ČSN 65 6235
ČSN 65 6239
ČSN 65 6250
ČSN 65 6256
ČSN 65 6299
ČSN 65 6304
ČSN 65 6609
ČSN 65 6850
ASTM D 95
ASTM D 130
ASTM D 217
ASTM D 445
ASTM D 566
ASTM D 570
ASTM D 664
ASTM D 665
ASTM D 792
ASTM D 942
ASTM D 943
ASTM D 972
ASTM D 974
ASTM D 1092
ASTM D 1212
ASTM D 1264
ASTM D 1401
ASTM D 1403
ASTM D 1500
ASTM D 1644
ASTM D 1742
ASTM D 1743
ASTM D 1744
ASTM D 2265
ASTM D 4414
DIN 51 562
FED-STD-791 Method 1401
ANSI/AGMA 9005-D94
protikorozních vlastností v přítomnosti vody
Ropné výrobky a maziva – Stanovení čísla kyselosti - Potenciometrická
titrace v nevodném prostředí
Hydraulické oleje a kapaliny – Odběr vzorků pro stanovení obsahu
mechanických nečistot
Ropné výrobky. Stanovení kinematické viskozity a výpočet dynamické
viskozity
Stanovení obsahu mechanických nečistot v ropných výrobcích filtrací
Oleje. Stanovení obsahu mechanických nečistot na membránovém filtru
Ropné výrobky. Stanovení obsahu síry podle Grote-Krekelera
Turbínové oleje – Stanovení deemulgačního čísla
Ropné oleje – Kvalitativní zkouška na vodu
Ropné oleje – Obsah chlóru spalováním v trubici
Oleje. Stanovení oxidační stálosti
Ropné výrobky – Obsah olejového podílu v emulzi
Ropné výrobky – Stálost emulze
Minerální oleje – Korozní zkouška vodných emulzí na litině (Herbert test)
Emulgační oleje a maziva – Stanovení pH emulze
Zkouška na mechanické nečistoty a přísady v plastických mazivech
Mazacie oleje AN – Technické požiadavky
Ropné výrobky – Konzervační oleje
Test Methods for Water in Petroleum Products and Bitumenous Materials by
Distillations
Method for Detection of Copper Corrosion from Petroleum Products by the
Copper Strip Tarnish Test
Standard Test Methods for Cone Penetration of Lubricanting Grease
Test Methods for Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids
(and the Calculation of Dynamic Viscosity)
Standard Test Method for Dropping Point of Lubricanting Grease
Standard Test Method for Water Absorption of Plastics
Test Method for Neutralization Number by Potentiometer Titration
Test Method for Rust-Preventing Characteristics of Inhibited Mineral Oil in
the Presence of Water
Standard Test Methods for Density and Specific Gravity (Relative Density) of
Plastics by Displacement
Standard Test Method for Oxidation Stability of Lubricating Greases by the
Oxygen Bomb Method
Standard Test Method for Oxidation Characteristics of Inhibited Mineral Oil
Standard Test Method for Evaporation Loss of Lubricating Greases and Oils
Test Method for Neutralization Number by Color-Indicator Titration
Standard Test Method for Measuring Apparent Viscosity of Lubricating
Greases
Standard Test Methods for Measurement of Wet Film Thickness of Organic
Coatings
Standard Test Method for Determining the Water Washout Characteristics of
Lubricating Greases
Test Method for Water Solubility of Petroleum Oils and Synthetic Fluids
Standard Test Methods for Cone Penetration of Lubricanting Grease Using
One-Quarter and One-Half Scale Cone Equipment
Test Method for ASTM Color of Petroleum Products (ASTM Color Scale)
Standard Test Methods for Nonvolatile Content of Varnishes
Standard Test Method for Oil Separation from Lubricating Grease during
Storage
Standard Test Method for Determining Corrosion Preventive Properties of
Lubricating Grease
Test Method for Water in Liquid Petroleum Products by Karl Fischer Reagent
Standard Test Method for Dropping Point of Lubricating Grease Over
Wide Temperature Range
Standard Practice for Measurement of Wet Film Thickness by Notch Gages
Base oil viscosity at 40°C
Lubricants, Liquid Fuels, and Related Products: Methods of Testing
Industrial Gear Lubrication
Normy pro sledování kvality papírů a fólií a další obalové materiály
ČSN 64 0111
ČSN 64 0766
Hustota
Stanovení odolnosti PE proti korozi za napětí v prostředí tenzoaktivních látek
66
ČSN 77 0232
ČSN 77 0233
ČSN 77 0329
ČSN 77 0330
ČSN 77 0333
ČSN 77 0334
ČSN 77 0336
ČSN 77 0337
ČSN 77 0338
ČSN 77 0351
ČSN 77 0352
ČSN 77 0471
ČSN 77 0831
ČSN EN ISO 178
ČSN EN ISO 179
ČSN EN ISO 180
ČSN EN ISO 186
ČSN EN ISO 187
ČSN EN ISO 306
ČSN EN ISO 527
ČSN EN ISO 536
ČSN EN ISO 604
ČSN EN ISO 2758
ČSN EN ISO 6603-2
ČSN EN ISO 7765-1
ČSN EN 12814
ČSN EN 12814-3 (ISO16770.3)
ČSN EN 12814-5
ČSN ISO 5633
ISO 2137
ISO 2811
ISO 13477
ASTM D 3103
FED-STD-101C Method 4031
Stanovení propustnosti polotuhých a tuhých obalů pro vodní páru
Zkoušení propustnosti obalů pro prach
Stanovení protikorozní účinnosti obalových materiálů s vypařovacími
inhibitory koroze kovů
Stanovení bariérové účinnosti obalových materiálů s vypařovacími inhibitory
koroze kovů
Stanovení propustnosti obalových materiálů pro plyny. Rovnotlaká metoda
Stanovení propustnosti obalových materiálů pro plyny. Metoda konstantního
přetlaku
Stanovení propustnosti plastových obalových materiálů pro páry organických
látek. Rovnotlaká interferometrická metoda
Stanovení propustnosti plastových obalových materiálů pro páry organických
látek. Gravimetrická metoda
Stanovení ochranné účinnosti plastových obalových prostředků proti
viditelnému a ultrafialovému záření
Stanovení propustnosti obalových materiálů pro tuky
Stanovení propustnosti obalových materiálů pro oleje
Stanovení ochranné účinnosti spotřebitelského balení proti vzdušné vlhkosti
Zkoušení vysoušedel pro ochranné balení
Stanovení modulu pružnosti plastů ze zkoušky ohybem
Stanovení rázové a vrubové houževnatosti plastů metodou Charpy
Stanovení rázové a vrubové houževnatosti plastů metodou Izod
Papír a lepenka - Odběr vzorků pro stanovení průměrné kvality
Papír, lepenka a vlákniny. Standardní atmosféra pro klimatizaci a zkoušení.
Metoda řízení atmosféry a klimatizace vzorků
Stanovení odolnosti za tepla podle Vicata
Stanovení modulu pružnosti plastů ze zkoušky tahem
Papír a lepenka - Stanovení plošné hmotnosti
Stanovení vlastností zkouškou v tlaku
Papír - Stanovení pevnosti v průtlaku
Stanovení odolnosti proti víceosému namáhání rázem - instr. zkouška
Stanovení odolnosti folií z plastů proti rázu při volném pádu tlouku
Stanovení vlastností zkouškou v tahu
Stanovení koroze za napětí PE krípovou zkouškou FNCT
Makroskopické posouzení kvality svarů v termoplastech
Papír a lepenka. Stanovení odolnosti proti pronikání vody
Worked penetration
Density at 20°C
Odpor proti rychlému šíření trhliny - test S4
Standard Test Method for Thermal Insulation Performance of Distribution
Packages
Test Procedures for Packaging Material
Normy pro provádění klimatických a korozních zkoušek
ČSN 77 0230
ČSN 77 0231
ČSN EN ISO 4263-1
ČSN EN ISO 4404-1
ČSN EN ISO 4404-2
ČSN ISO 7120
ČSN EN 24180
ISO 4180 (eq. EN 24180)
ASTM D 1748
ASTM D 4048
ASTM D 4049
Klimatické zkoušky ochranné účinnosti obalů a balení. Laboratorní modelové
zkoušky
Atmosférické zkoušky obalů a balení
Ropa a ropné výrobky - Stanovení průběhu stárnutí inhibovaných olejů a
kapalin - TOST test - Část 1: Postup pro ropné oleje
Ropa a příbuzné výrobky - Stanovení odolnosti proti korozi způsobené
nehořlavými hydraulickými kapalinami - Část 1: Kapaliny obsahující vodu
Ropa a příbuzné výrobky - Stanovení odolnosti proti korozi způsobené
nehořlavými hydraulickými kapalinami - Část 2: Nevodné kapaliny
Ropné výrobky a maziva - Ropné oleje a ostatní kapaliny - Stanovení
protikorozních vlastností v přítomnosti vody
Obecná pravidla pro sestavování programů zkoušek přepravního balení
Complete, filled transport packages - General rules for the compilation of
performance test schedules
Standard Test Method for Rust Protection by Metal Preservatives in the
Humidity Cabinet
Standard Test Method for Detection of Copper Corrosion from Lubricating
Grease
Standard Test Method for Determining the Resistance of Lubricating Grease
to Water Spray
67
DIN 50 017
DIN 51 802
DIN 51 817
DIN 51 818
FED-STD-791 Method 6151
GM 9076 P
GM 9536 P
GM 9644 P
Atmospheres and Their Technical Application; Condensation Water Test
Atmospheres
SKF-Emcor method
Oil separation, 7 days, 40°C
NLGI consistency class
Water Spray Resistance of Grease
Penetration Test for Corrosion Peventive Waxes
Corrosion Protection by Grease in Humidity Cabinet
Normy pro zkoušení přepravních obalů
ČSN 77 0105
ČSN 77 0513
ČSN 77 0910
ČSN 77 0911
ČSN 77 0912
ČSN 77 0913
ČSN 77 0914
ČSN 77 0915
ČSN 77 0930
ČSN EN ISO 2234
ČSN EN ISO 2244
ČSN EN ISO 2247
ČSN EN ISO 12048
ČSN EN ISO 2875
ČSN EN 22248
ČSN EN 22876
ČSN EN 28474
ČSN ISO 4178
EN 15433
ASTM D 880
ASTM D 951
ASTM D 999
ASTM D 4169
ASTM D 4332
ASTM D 4577
ASTM D 5276
ASTM D 6055
ASTM D 6179
ASTM D 6344
Přepravní obaly a fixační systémy pro ochranné balení
Plastové spotřebitelské obaly. Odolnost proti nárazu a proti rázu při volném
pádu. Metody zkoušení
Mechanické namáhání přepravního balení v přepravních řetezcích
Rizika tlakových sil pro přepravní balení v přepravních řetezcích
Rizika rázů při volném pádu pro přepravní balení v přepravních řetězcích
Rizika horizontalních rázů pro přepravní balení v přepravních řetězcích
Rizika opakovaných otřesů pro přepravní balení v přepravních řetězcích
Rizika vibrací pro přepravní balení v přepravních řetězcích
Klimatické namáhání přepravního balení v přepravních řetězcích
Obaly - Kompletní přepravní balení a manipulační jednotky - Zkouška
stohováním statickou zátěží
Obaly - Kompletní přepravní balení a manipulační jednotky - Zkoušky
horizontálním rázem
Obaly - Kompletní přepravní balení a manipulační jednotky - Zkoušky
vibracemi se stálým nízkým kmitočtem
Obaly - Přepravní balení - Zkouška stlačováním a stohováním s použitím
zkušebního lisu
Obaly - Kompletní přepravní balení a manipulační jednotky - Zkouška
skrápěním vodou
Obaly - Přepravní balení - Zkouška rázem při volném pádu
Obaly - Přepravní balení - Zkouška překlápěním
Obaly - Přepravní balení - Zkouška ponořením do vody
Přepravní balení. Provozní zkoušky v přepravním řetězci. Záznam údajů
Transportation loads - Measurement and evaluation of dynamic mechanical
loads
Standard Test Method for Impact Testing for Shipping Containers and
Systems
Standard Test Method for Water Resistance of Shipping Containers by Spray
Method
Standard Test Methods for Vibration Testing of Shipping Containers
Standard Practice for Performance Testing of Shipping Containers and
Systems
Standard Practice for Conditioning Containers, Packages, or Packaging
Components for Testing
Standard Test Method for Compression Resistance of a Container Under
Constant Load
Standard Test Method for Drop Test of Loaded Containers by Free Fall
Standard Test Methods for Mechanical Handling of Unitized Loads and Large
Shipping Cases and Crates
Standard Test Methods for Rough Handling of Unitized Loads and Large
Shipping Cases and Crates
Standard Test Method for Concentrated Impacts to Transport Packages
MIL – normy amerického ministerstva obrany (částečně zavedeny i v NATO)
AGMA – normy American Gear Manufacturers Association
GM – normy General Motors
68