Offshore-Beschichtung und Korrosionsschutz

Produktübersicht

Offshore-Anlagen, die in marinen Umgebungen betrieben werden, sind ständig Chloriden, UV-Strahlung und zyklischen Nass-Trocken-Bedingungen ausgesetzt, die die Korrosionsrate beschleunigen. Die Offshore-Beschichtungs- und Korrosionsschutzsysteme von Leading Top Union sind so konzipiert, dass sie die strengen Anforderungen der Norm ISO 12944-9 für C5-M-Umgebungen (sehr hohe Korrosivität, marine Umgebung) erfüllen. Mehrschichtige Beschichtungssysteme werden mit einer Mindesttrockenschichtdicke (DFT) von 320 μm für atmosphärische Zonen und 450 μm für Anwendungen in Spritzwasserzonen aufgebracht. Klimatisierte Beschichtungshallen halten während der Anwendung eine Temperatur zwischen 18 und 25 °C und eine relative Luftfeuchtigkeit unter 50 % aufrecht, wodurch optimale Aushärtungsbedingungen für Epoxid- und Polyurethan-Decklacke gewährleistet werden. Die Oberflächenvorbereitung erfolgt gemäß ISO 8501-1 Sa 2,5 für atmosphärische Zonen und Sa 3 für Tauch- und Spritzwasserzonen, wobei die Oberflächenprofil-Tiefe gemäß ISO 8503-2 zwischen 75 und 125 μm gehalten wird, um die mechanische Haftung sicherzustellen.

Spritzwasserschutzsysteme

Zum Schutz der Spritzwasserzone, wo der kathodische Korrosionsschutz oberhalb des Gezeitenbereichs unwirksam ist, wird gemäß NORSOK M-501 und DNV-RP-B401 thermisch gespritzter Aluminium (TSA) in Schichtdicken von 200–350 μm aufgebracht. TSA bietet einen Opferschutz durch Aluminiumoxidation mit einer Lebensdauer von mehr als 25 Jahren unter Nordseebedingungen. Automatisierte Strahlreinigungsanlagen sorgen für eine gleichmäßige Oberflächenreinheit und ein einheitliches Profil bei Bauteilen mit einer Länge von bis zu 40 Metern, wobei integrierte Staubabsaugsysteme die Luftqualität gemäß OSHA-Normen unter 2 mg/m³ halten. Die Beschichtungen werden mit Airless-Spritzgeräten bei einem Druck von 250–350 bar aufgetragen, wobei automatisierte Roboterarme für sich wiederholende Geometrien eingesetzt werden, um eine gleichmäßige DFT-Verteilung mit einer Toleranz von ±15 μm zu gewährleisten. Jede Beschichtungsschicht wird einer zerstörungsfreien Prüfung mit Elcometer 456 DFT-Messgeräten unterzogen, die gemäß SSPC-PA 2 kalibriert sind, wobei die Durchschlagprüfung bei 67,5 Volt gemäß ASTM G62 zur Überprüfung der dielektrischen Integrität erfolgt.

Planung und Prüfung von kathodischem Korrosionsschutz

Die Auslegung des kathodischen Korrosionsschutzes umfasst Fremdstrom- und Opferanodensysteme gemäß DNV-RP-B401, wobei die Aluminium-Zink-Indium-Anoden für eine Auslegungslebensdauer von 25 Jahren bei einem spezifischen Widerstand des Meerwassers von 0,2 bis 0,3 Ohm·m ausgelegt sind. Die Anforderungen an die Anodenmasse werden auf der Grundlage von Strömungsdichteanforderungen von 0,1–0,15 A/m² für blanken Stahl und 0,01–0,02 A/m² für beschichtete Oberflächen in tropischen Gewässern berechnet. Für Jacket-Konstruktionen und Unterwasserverteiler werden Anodenanordnungen mit einem Abstand von 3–5 Metern ausgelegt, um eine gleichmäßige Potentialverteilung zwischen –800 mV und –1050 mV gegenüber einer Ag/AgCl-Referenzelektrode zu erreichen. Beschichtungssysteme werden beschleunigten Bewitterungstests gemäß ASTM B117 für 4.000 Stunden Salzsprühbeständigkeit und gemäß ASTM D5894 für zyklische Korrosionstests unterzogen, wobei keine Blasenbildung oder ein Kriechen von mehr als 2 mm von den Ritzmarkierungen entfernt auftreten darf. Kathodische Ablösungsprüfungen werden ebenfalls gemäß ASTM G8 bei einer Polarisation von 1,5 V über 90 Tage durchgeführt, wobei der Ablösungsradius unter 8 mm gehalten wird.

Anwendungen & Branchen

In der Offshore-Windenergie kommen Korrosionsschutzsysteme bei Monopile-Fundamenten, Übergangsstücken und Turbinentürmen zum Einsatz, die in Wassertiefen von 20 bis 60 Metern betrieben werden. Bei Jacket-Konstruktionen in der Nordsee werden C5-M-Beschichtungssysteme mit einer Trockenfilmdicke (DFT) von 450 μm in der Spritzwasserzone in Kombination mit TSA in einer Dicke von 300 μm für die Gezeitenzone aufgebracht, wodurch eine Auslegungslebensdauer von 30 Jahren gemäß DNV-OS-J101 erreicht wird. Beschichtungssysteme wurden für 8-MW-Windturbinenfundamente geliefert, bei denen sich die Spritzwasserzone 6 bis 12 Meter über dem mittleren Meeresspiegel erstreckt, was eine sorgfältige Kontrolle der Trockenfilmdicke (DFT) an komplexen Geometrien wie Bootsanlegestellen und J-Rohren erfordert. Klimatisierte Anlagen ermöglichen eine ganzjährige Anwendung unabhängig von den Umgebungsbedingungen, was für Projekte in der Ostsee entscheidend ist, wo die Wintertemperaturen auf -20 °C fallen und die Luftfeuchtigkeit sechs Monate im Jahr über 80 % liegt.

Anforderungen an Öl- und Gasplattformen

Für Öl- und Gasförderplattformen im Golf von Thailand und im Südchinesischen Meer werden Beschichtungssysteme bereitgestellt, die für den Dauereinsatz bei 120 °C an oberwasserseitigen Rohrleitungen und bei 80 °C an Unterwasseranlagen ausgelegt sind. Diese Systeme erfüllen die Anforderungen der NACE TM0170 hinsichtlich der Beständigkeit gegen Heißwasser-Eintauchung sowie der NACE TM0184 für saure Betriebsumgebungen mit H₂S-Konzentrationen von bis zu 15 %. Glasflockenverstärkte Epoxidbeschichtungen werden mit einer Trockenfilmdicke (DFT) von 600–800 μm auf interne Rohrleitungen aufgetragen, die Förderwasser bei 90 °C und einem Druck von 50 bar transportieren. Die Abriebfestigkeit wurde gemäß ASTM D4060 unter Verwendung von CS-17-Scheiben bei einer Belastung von 1.000 Gramm geprüft und ergab einen Gewichtsverlust von weniger als 100 mg pro 1.000 Zyklen. Für FPSO-Topside-Module werden Dreischichtsysteme eingesetzt: zinkreiche Epoxidgrundierung mit 75 μm, hochaufbauende Epoxid-Zwischenbeschichtung mit 200 μm und Polyurethan-Deckschicht mit 80 μm, wodurch eine Gesamt-DFT von 355 μm gemäß NORSOK M-501 System 1 erreicht wird.

Anwendungen im Bergbau und in der Stromerzeugung

Im Bergbau und in der Mineralaufbereitung schützen Beschichtungssysteme in Offshore-Qualität Schlammleitungen, Eindickbehälter und Flotationszellen, die in sauren Umgebungen mit einem pH-Wert von 2–4 und einem Gehalt an abrasiven Feststoffen von bis zu 40 Gew.-% betrieben werden. Polyurethan- und Epoxid-Auskleidungssysteme werden mit einer Trockenfilmdicke (DFT) von 1.500–2.500 μm aufgetragen, um Abriebfestigkeit zu gewährleisten, mit Taber-Abriebindexwerten unter 50 mg Verlust pro 1.000 Zyklen gemäß ASTM D4060. Für Kraftwerke an Küstenstandorten schützen diese Systeme Meerwasserzulaufrohre, Kondensatorwasserbehälter und Kühlwasserauslasskonstruktionen, die chloriertem Meerwasser bei 35 °C ausgesetzt sind. Die Beschichtungssysteme sind für Betonoberflächen konzipiert und verwenden Epoxidmörtel mit einer Dicke von 3–5 mm gemäß ACI 546.3R, wobei die Haftfestigkeit gemäß ASTM D4541 mehr als 2,5 MPa beträgt. Diese Systeme wurden für Entsalzungsanlagen im Nahen Osten spezifiziert, wo die Ablauftemperaturen der Sole 45 °C erreichen und der Salzgehalt 60.000 ppm TDS übersteigt.

Warum sollten Sie sich für Leading Top Union im Bereich Offshore-Beschichtung und Korrosionsschutz entscheiden?

In Suzhou wird eine eigens dafür vorgesehene, klimatisierte Lackieranlage mit einer Fläche von 5.000 m² betrieben, die mit sechs automatisierten Strahlkabinen und vier Spritzkabinen ausgestattet ist, in denen Bauteile mit einer Länge von bis zu 40 Metern, einer Breite von bis zu 6 Metern und einer Höhe von bis zu 8 Metern bearbeitet werden können. Diese Anlage hält das ganze Jahr über eine Temperatur von 20 ± 3 °C und eine relative Luftfeuchtigkeit unter 45 % aufrecht, was den Auftrag von feuchtigkeitshärtenden Urethanen und Epoxidharzen mit hohem Feststoffanteil ohne das Risiko von Taupunktkondensation ermöglicht. Das Unternehmen verfügt über die Zertifizierung nach ISO 3834-2 für das Qualitätsmanagement im Schweißbereich, nach EN 1090-2 EXC3 für die Stahlbaufertigung und nach AWS D1.1 für Schweißverfahren, was eine nahtlose Integration der Beschichtungsvorgänge in die Stahlbaufertigung gewährleistet. Das Qualitätsmanagementsystem ist nach ISO 9001:2015 zertifiziert, wobei die Beschichtungsprüfverfahren gemäß ISO 12944-8 und NORSOK M-501 dokumentiert sind.

Prüfung und Qualitätskontrolle

Zum Team gehören Beschichtungsprüfer der NACE-Stufe 3 und FROSIO-Prüfer der Stufe 3, die alle Arbeiten zur Oberflächenvorbereitung und zum Auftragen der Beschichtung überwachen. Für alle Prüfgeräte werden Kalibrierprotokolle geführt, die auf nationale Normen rückführbar sind; dabei werden DFT-Messgeräte alle 12 Monate gemäß SSPC-PA 2 und Haftfestigkeitsprüfer gemäß ASTM D4541 kalibriert. Für jedes Projekt wird ein detailliertes Dokument mit Beschichtungsspezifikationen bereitgestellt, das Normen für die Oberflächenvorbereitung, Anwendungsparameter, Aushärtungspläne und Prüfpunkte enthält. Der Qualitätskontrollplan umfasst eine 100-prozentige Sichtprüfung gemäß ISO 8501-1, DFT-Messungen an 5 Punkten pro 10 m² gemäß SSPC-PA 2 sowie Haftfestigkeitsprüfungen gemäß ASTM D4541 mit einer Häufigkeit von 1 Prüfung pro 100 m². Eine Prüfung auf Salzverunreinigungen wird ebenfalls gemäß ISO 8502-6 unter Verwendung von Bresle-Patches durchgeführt, wobei der Gehalt an löslichem Salz vor dem Auftragen der Beschichtung unter 20 mg/m² gehalten wird.

Garantie und technischer Support

Für Beschichtungssysteme werden je nach Umgebungsbelastungskategorie erweiterte Garantien von 15 bis 25 Jahren angeboten, wobei jährliche Inspektionsberichte den Zustand der Beschichtung, die Restdicke der Beschichtung (DFT) sowie die Messwerte des kathodischen Schutzpotenzials dokumentieren. Der technische Support umfasst Finite-Elemente-Analysen zur Verteilung des kathodischen Schutzstroms bei komplexen Geometrien, Berechnungen zur Anodenauslegung gemäß DNV-RP-B401 sowie die Auswahl des Beschichtungssystems auf der Grundlage von Betriebstemperatur, chemischer Beanspruchung und mechanischer Belastung. Es bestehen Rahmenverträge mit großen Beschichtungsherstellern wie Jotun, Hempel und International Paint, die eine konsistente Materialversorgung und Rückverfolgbarkeit der Chargen gewährleisten. Für EPC-Auftragnehmer werden Vorqualifizierungsunterlagen bereitgestellt, darunter Prüfberichte für Beschichtungssysteme, Spezifikationen für das Auftragsverfahren und Qualitätskontrollhandbücher, wodurch sich die Projektgenehmigungszyklen um 4–6 Wochen verkürzen. Die Anlage befindet sich im Umkreis von 80 km um den Hafen von Shanghai, was eine direkte Containerbeladung für den weltweiten Versand ermöglicht, wobei die typischen Vorlaufzeiten für die Beschichtung von Fertigteilen 8–12 Wochen betragen.

Technische Daten

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