Tímto textem se vracím k tématu zveřejněnému ve stejnojmenném článku v čísle 1/2012 tohoto časopisu. Pokračovat budu Přílohou B (informativní) normy ČSN EN ISO 12944-3, Nejmenší doporučené velikosti otvorů pro přístup k ohraničeným plochám. Nejprve k obsahu normy. Příloha B na obrázku B.1 (viz obr. 1) ukazuje možné typy otvorů a jejich nejmenší doporučené velikosti pro přístup k ohraničeným plochám (nádrže, potrubí, skříňové ocelové konstrukce a podobně).
Současně lze v normě nalézt informace mající vztah k problematice podle Přílohy B. Jenom ve stručnosti:
Článek 4 Obecně. Návrh musí být souhrnně naplánován tak, aby zjednodušil přípravu povrchu, nanášení nátěrů, inspekci a údržbu.
Článek 5.1 Dostupnost a dosažitelnost. Ocelové stavební díly musí být navrženy tak, aby byly dostupné a dosažitelné pro nanášení, inspekci a údržbu ochranných nátěrových systémů.
Bezpečné provádění údržbových prací musí být uvažováno již ve stadiu projektování, konstruktér musí, pokud není v projektu toto zahrnuto, jasně uvést zajištění dosažitelnosti v budoucnosti.
Všechny povrchy stavebních dílů, určené k natírání, musí být dostupné a bezpečně dosažitelné pro provedení prací. Příprava povrchu, natírání a inspekce prací musí být na všech částech konstrukce bezpečné a snadno proveditelné, včetně dostatečného prostoru pro umístění zařízení a dobrého osvětlení.
Zvláštní pozornost musí být věnována zajištění přístupnosti otvorů nádrží a zásobníků. Otvory musí být dostatečně velké a bezpečně přístupné pro pracovníky a jejich zařízení, včetně bezpečnostního vybavení. Dále musí existovat další otvory uspořádané a dimenzované tak, aby umožňovaly dostatečné odvětrávání během nanášení nátěrů.
Článek 5.7 Duté prvky, duté stavební díly. Otevřené duté prvky a duté díly, jejichž povrch je vystaven působení vlhkosti, musí být opatřeny otvory pro odvětrávání a odvodňování a účinně chráněny proti korozi.
Uzavřené duté prvky a duté díly musí být nepropustné pro vzduch a vlhkost. Z tohoto důvodu musí být utěsněny průběžnými svary. Otvory musí být utěsněny těsnícím materiálem, Při montáži takovýchto stavebních dílů musí být dbáno na to, aby nebyla uvnitř uzavřena žádná voda.
Obr. 2 ukazuje přírubu vstupního otvoru tlakové nádrže s víkem jako vzor řešení vstupního otvoru podle ČSN EN ISO 12944-3, obrázek B.1 (obr. 1). Jde o kruhový otvor pro tlakové nádrže a potrubí nejvhodnější.
Normou požadované rozměry nejsou přepychem, spíše jsou minimalizovanou nutností. V případě zhotovování protikorozní ochrany, případně jiných povrchových úprav ve vnitřním prostoru nádrže musí zajistit mnoho funkcí současně:
● Přístup pracovníků do vnitřního prostoru, včetně následného výstupu, a to s plnou výbavou zajišťující bezpečnost práce (přiměřený, a to i těžký pracovní oděv včetně ochranné přilby s přívodem čistého vzduchu, pracovní boty a rukavice). Současně i rychlý a bezpečný únik v případě potřeby.
● Vkládání a vyjímání případných pomocných a manipulačních prostředků – provizorní podlahy, žebříky, schůdky, závěsy atd.
● Přívod a instalaci bezpečných osvětlovacích těles, v provedení nárazu odolné a nevýbušné, případně i vodotěsné a pancéřované.
● Přívody pracovních médií – hadice včetně pancéřových, pistole tryskací, stříkací, odsávací hubice průmyslových vysavačů atd.
● Přívod čerstvého čistého vzduchu.
● Odsávání znečištěného vzduchu (zaprášený, nasycený ředidly z barev atd.).
● Provádění bezpečného dozoru pracovníků uvnitř nádrže zvenčí, včetně možnosti okamžitého přerušení dodávky pracovních médií (stlačený vzduch, tlaková voda, abrazivo, barvy) v případě jejich úrazu, nevolnosti a podobně. Současně musí být zabezpečen okamžitý, a přitom bezpečný přístup a činnost záchranných pracovníků pod vedením dozoru zvenčí, včetně možnosti evakuace nepohyblivých nebo bezvládných osob. Osvětlení a výměna vzduchu nesmí být omezeny prováděním nebo přerušováním technologických operací.
● Spolehlivé odstraňování spotřebovaných a znehodnocených pracovních médií (abrazivo, čisticí prostředky apod.).
● Okamžitý protipožární zásah v případě vzniku požáru nebo výbuchu.
Požadavky mohou být ještě rozšířeny v případě realizace speciálních pracovních postupů nebo použití speciálních pracovních a povlakovacích hmot. Mimo jiné, podle úrovně zajištění uvedených požadavků se rozezná dobrá a spolehlivá firma od firmy špatné.
V případě uzavřených ocelových konstrukcí je častějším případem otvor oválný nebo pravoúhlý, respektující obvyklé tvary a rozměry ocelových konstrukcí. Obvykle takové otvory nebývají těsně uzavírány, poněvadž nepracují v tlakovém režimu. Na obr. 3 ukazuji oválný otvor přístupu k vnitřním plochám skříňové ocelové konstrukce. Vnitřní plochy skříně jsou již opatřeny nátěrem, venkovní jsou otryskány kulatým abrazivem a pro nátěr připraveny. Uvnitř skříně jsou vevařeny průchozí konzoly, tyto znesnadňují pohyb i provádění všech prací uvnitř. Otvor je zesílen vevařenou oválnou přírubou, otvory na obvodu ukazují, že bude uzavřen jednoduchým, neutěsněným poklopem.
Na obr. 4 ukazuji vnitřek trámu skříňové konstrukce ocelového dálničního mostu, celková délka přes 400 metrů. Trám je na obou dvou koncích uzavřen stěnou s přístupy ocelovými dveřmi běžných rozměrů, tmavá obdélníková plocha v pozadí. Trám je zaplněn výztuhami příčnými i podélnými. Přestože se zdá, že vnitřní prostory jsou snadno přístupné, splnění všech dříve uvedených funkcí současně je velmi nesnadné a náročné, hlavním důvodem je délka skříně, která silně omezuje technologie provádění prací (délky vzduchových hadic, velké vzdálenosti pro ruční manipulaci s abrazivo a odpady, velké objemy pro výměnu vzduchu, nebezpečně velké únikové vzdálenosti a další). Nelze i opomenout, že pracovat mezi výztuhami je pro pracovníky obtížné a náročné, je to pomalé a rizikové z hlediska dosažení a dodržení jakosti prací.
Ohraničené plochy, přístupné pouze omezenými otvory, si vynucují zvýšenou pozornost a významná omezení jednak při volbě pracovních postupů, jednak při volbě nátěrových a pomocných hmot. Stísněné prostory zužují výběr možných technologických postupů, nátěrových a pomocných hmot. Současně omezují výkonnost technologie. Problematika je velmi rozsáhlá a podrobný rozbor se vymyká možnostem tohoto příspěvku. Tedy pouze heslovitě:
Umývání a odmašťování povrchů organickými rozpouštědly
Ruční mytí a odmašťování povrchů organickými rozpouštědly s nízkým bodem varu (benzín čisticí apod.) je relativně pohodlné, avšak velmi nebezpečné z hlediska vzniku požáru nebo i výbuchu v uzavřeném prostoru (rychle se vytváří výbušná směs, k iniciaci požáru nebo výbuchu může postačit i jiskřička, která přeskočí v akrylátovém svetříku!). Velmi účinné odsávání rozpouštědel a spolehlivá protipožární ochrana jsou nezbytností, postup je vhodný pouze pro izolované a velmi malé plochy. Osvětlení musí být v nevýbušném provedení a veškeré pracovní potřeby a pomůcky z nejiskřivých materiálů. Všechny kovové povrchy musí být uzemněny. Odmašťování rozpouštědly s vysokým bodem varu (nad 250 °C, zákon 472/2005 Sb.) je pohodlné a bezpečné, ale zbytky rozpouštědel se jen pomalu odpařují, upravené povrchy zůstávají dlouho „vlhké“.
Mytí a odmašťování povrchů emulzními přípravky
Jak ruční pro malé plochy, tak strojní (vhodnými postřikovacími stroji typu WAP apod.) pro velké plochy je účinné, bezpečné a vhodné. Osvětlení i veškeré další elektrovybavení musí být v provedení do mokrého prostředí nebo musí pracovat s bezpečným malým napětím. Musí být zajištěno dobré odvádění použitého emulzního přípravku včetně uvolněných nečistot (kaly, pěny atd.) ke sběrnému místu. Jejich odsávání obvykle nečiní potíže, pokud jsou však takto upravovány povrchy členité (příklady viz obr. 3 a 4), míst záchytu emulzního prostředku a uvolněných nečistot bude více a mohou být velmi obtížně přístupná. Totéž platí i pro oplachování povrchů. Jestliže by mělo být během provádění prací zabráněno vzniku koroze povrchů, musí být použit emulzní přípravek i oplachovací kapalina s obsahem účinného inhibitoru koroze.
Příprava povrchů pod ochranné povlaky otryskáváním vysokotlakým vodním paprskem
Základní pravidla jsou obdobná jako pro mytí a odmašťování povrchů emulzními přípravky s tím, že je pracováno s podstatně vyššími pracovními tlaky až do 200 MPa. To přináší zejména vyšší nároky na zajištění bezpečnosti práce. Postup dobře odstraňuje rzi a ostatní korozní produkty, nepřilnavé povlaky a minerální i organické nečistoty, ale nezajistí vytvoření zvláštního kotvicího profilu pro povlaky to vyžadující. Kombinuje ovšem v sobě i velmi účinné mytí a odmaštění povrchů, včetně rozpuštění a odplavení solí. Vytváří podstatně méně odpadů než tryskání abrazivy a rovněž velmi málo práší. Výhodný je zejména pro účely údržby a obnovy povlakových systémů, a to i do nejnáročnějších podmínek.
Vysoušení povrchů
Je nutné si uvědomit, že účinkem více vlivů (póry, štěrbiny a kapiláry, chemicky vytvořené povlaky, např. fosfátové vrstvy, a další) bude mít umytý a odmašťěný vlhký povrch nižší tenzi vodní páry, než má rovinná vodní hladina. Současně tato tenze vodní páry, díky tepelné kapacitě materiálu povrchu, bude řízena teplotou vlhkého povrchu, nikoli teplotou vzduchu. Vysoušení povrchů v uzavřených prostorách musí být prováděno vždy nuceným větráním, přičemž přiváděný vysoušecí vzduch musí mít absolutní (ne relativní!) vlhkost nižší, než je vlhkost vzduchu nasycená při teplotě vysoušených povrchů ponížené o účinky povrchových jevů (obvykle o 3 °C). Při vysoké tepelné kapacitě materiálu povrchů nemá teplota přisávaného vzduchu valný význam! Naopak, podmínkou úspěšného vysoušení je co nejúčinnější odsávání vlhkého vzduchu! Bez účinného odsávání vlhkého vzduchu při jeho náhradě co nejsušším (pozor, opět se jedná o absolutní vlhkosti) je jakékoliv zahřívání uzavřených prostor zcela neúčinné, dochází k opětné kondenzaci vlhkosti!
Poznámka: Problematiku jsem podrobněji rozvedl na X. konferenci Ocelové konstrukce 2008, uveřejněno rovněž ve článku Jak mosty dýchají, Silnice Železnice 4/2008, Příloha Vlastnosti stavebních materiálů.
Příprava povrchů pod ochranné povlaky otryskáváním suchým abrazivem
Je možné použít pouze ruční otryskávání stlačeným vzduchem. Obvykle nelze tlakovzdušný tryskač umístit do vnitřních prostor, proud abraziva se stlačeným vzduchem musí být zvenčí dovnitř veden málo ohebnou a těžkou pancéřovou hadicí. Pracovník musí být vybaven těžkým pracovním oděvem a pancéřovanou kuklou s přívodem čistého vzduchu pro dýchání (samostatný medicinální kompresor). Přenosné osvětlení musí být v prachotěsném pancéřovaném provedení a dostatečně intenzivní. Přenosné odsávací zařízení musí být tak výkonné, aby zajistilo v enormně prašném prostředí dostatečnou viditelnost. Použité abrazivo by mělo být co nejméně tříštivé, jinak vzniká neúnosně velké množství prachu, který jednak zhoršuje viditelnost v prostoru, jednak znečišťuje již tryskané povrchy (čím je abrazivo tříštivější, tím větší je nejenom jeho spotřeba, ale zejména produkce prachu a odpadu). Tryskané povrchy jsou velmi znečištěny prachem a jeho odstraňování je obtížné, pracné a zdlouhavé, často mu není věnována potřebná péče na úkor snížení jakosti a životnosti ochranných povlaků.
Vybírání a odstraňování použitého abraziva a vytvořeného prachu po ukončeném otryskávání
Je mimořádně obtížnou a namáhavou prací, zejména pokud musí být prováděno výhradně ručně. Průmyslové vysavače pracují dobře v případě vysávání prachu, v případě odsávání abraziva jsou vhodné pro malá množství abraziv o nízké měrné (také sypné) hmotnosti. Těžká abraziva (na bázi ocelí) se odsávají obtížně. U povrchů členitých (příklady viz obr. 3 a 4 – spodní plochy) je vyhrabávání a vymetání nebo odsávání abraziva velice pracné a časově náročné a vyžaduje velkou pečlivost pracovníků. V případech, kdy jsou požadovány krátké intervaly mezi přípravou povrchu a zhotovením povlaku (žárově stříkané kovy a keramiky, barvy s vysokým obsahem zinku, speciální barvy pro chemická prostředí), často nastávají kritické situace, řešené porušováním technologické kázně s vážnými dopady na jakost a životnost povlaků.
Odsávání prachu z tryskaných povrchů
Samotné ometání nepostačuje, ofukování s ohledem neustálé rozviřování ve stísněném a téměř uzavřeném prostoru je nefunkční. Je zapotřebí použít účinné vysavače se vhodně volenými odsávacími hubicemi. Potíže může způsobovat (pokud je použita) uhelná struska, obsahuje-li částice grafitu – ten se na tryskaném povrchu „maže“ a způsobuje místní poruchy v přilnavosti povlaků. Jiné potíže působí křemičitý písek (je- li použit, měl by však být již vyloučen z použití ze zdravotních důvodů = nebezpečí vzniku silikózy), obsahuje-li částice slídy (např. muskovit). Tyto se, jako vynikající dielektrikum, v tryskací pistoli nabíjejí elektrickým nábojem a po dopadu na tryskaný povrch se k němu elektrostatickými silami přitáhnou tak, že ani výkonný vysavač je nemusí odsát. U nátěrů pak způsobují vznik bublinek a pórů a u všech povlaků všeobecně místní snížení přilnavosti.
Žárově stříkané kovy a keramiky
Tyto technologie jsou natolik náročné na vybavení, provedení i zajištění potřebných podmínek, že by měly být voleny velmi uvážlivě. Jsou málo výkonné a produktivní, vysoce nákladné, nebezpečné hlukem, výronem nebezpečných prašných částic i plynů, světelným zářením, požárním nebezpečím, možným vznikem třaskavého prostředí a výbuchu. Pro dosažení skutečně vysoké jakosti a životnosti je nutné vyvarovat se jakýchkoli zlehčování přísných pracovních požadavků, spolehlivě je mohou vykonávat pouze řádně vybavení, kvalifikovaní a zkušení pracovníci. Dnes existuje řada výhodnějších alternativ k mnoha z těchto povlaků.
Nátěrové hmoty a systémy
Rozmanitost nátěrových hmot a systémů jimi tvořených je natolik široká, že má smysl uvést pouze mimořádné vybrané případy:
● Interval mezi přípravou povrchu a zhotovením základního nátěru. I zde záleží na typu nátěrových hmot, které tvoří systém, a na podmínkách uvnitř i vně natíraných prostor. Zejména jde o teplotu podkladu (ta, díky intimnímu kontaktu s nátěry a díky tepelné kapacitě podkladu, je rozhodující) a o odvětrávání odpařených rozpouštědel. Teplota vzduchu je v tomto případě obvykle řízena teplotou podkladu. Význam má vlhkost vzduchu, a to opět absolutní, poněvadž může docházet ke kondenzaci vzdušné vlhkosti do vysychajícího a vytvrzovaného nátěru. Takový nátěr obsahuje vodu, bývá často skvrnitý, to zhoršuje jeho odolnost proti pronikání vlhkosti a tím snižuje ochrannou účinnost a zkracuje životnost. Dlouhodobě nedostatečně odvětrávané a neutěsněné prostory nasávají intenzivně vlhkost, v krajním případě až do zaplavení – opět odkazuji na článek z předcházející poznámky.
● Interval mezi jednotlivými vrstvami nátěrového systému. I zde záleží na typu nátěrových hmot, které tvoří systém, a na podmínkách uvnitř i vně natíraných prostor. Zejména jde o teplotu podkladu (ta, díky intimnímu kontaktu s nátěry a díky tepelné kapacitě podkladu, je rozhodující) a o odvětrávání odpařených rozpouštědel. Teplota vzduchu je v tomto případě obvykle řízena teplotou podkladu. Význam má vlhkost vzduchu, a to opět absolutní, poněvadž může docházet ke kondenzaci vzdušné vlhkosti do vysychajícího a vytvrzovaného nátěru. Takový nátěr obsahuje vodu, bývá často skvrnitý, to zhoršuje jeho odolnost proti pronikání vlhkosti a tím snižuje ochrannou účinnost a zkracuje životnost. Dlouhodobě nedostatečně odvětrávané a neutěsněné prostory nasávají intenzivně vlhkost, v krajním případě až do zaplavení – opět odkazuji na článek z předcházející poznámky.
● Vysychání a vytvrzování nátěrů v uzavřených prostorách. Musí být zajištěno účinné odsávání rozpouštědel a přívod čistého vzduchu, jinak hrozí vysoká zádrž rozpouštědel ve vytvrzeném nátěru. Způsobí to nižší počáteční pevnost a tvrdost nátěru. Po delší době (3 až 6 měsíců, ale také až 5 roků), kdy přece jenom ředidla pomalu odtěkají, dojde ke zkřehnutí nátěru, a současně ke vzniku vnitřního pnutí, což vede k praskání a loupání nátěru. Citlivější jsou rychle vytvrzující barvy a barvy s vysokým obsahem těkavých organických látek, vysokosušinové až bezrozpouštědlové a pomalu vytvrzující barvy jsou citlivé méně.
● Základní barvy s vysokým obsahem zinku. Vyžadují přípravu podkladu na definovaný kotvicí profil, což může být problémové. Někdy jsou předepisovány jako základní nátěr pro nátěrové systémy do ponoru ve vodě nebo pro některá chemická prostředí, takové řešení ale musí být uvážlivé, často nejsou korektní. Zinkové barvy s pojivy epoxidovými, polyuretanovými a nedostatečně vytvrzenými silikátovými mohou mít nepřijatelně nízkou kohezní pevnost, nátěry se mohou lámat a loupat.
● Barvy vytvrzující vzdušnou vlhkostí, zejména jednosložkové polyuretanové a zinkové silikátové, vyžadují současně s odsáváním odpařených rozpouštědel i přiměřenou vzdušnou vlhkost v přiváděném čistém vzduchu. Je potřeba počítat s reakční spotřebou vodních par na vytvrzení pojiva, samotný údaj o relativní vlhkosti vzduchu v případě uzavřených prostor je nedostatečný.
● Odstíny nátěrů v uzavřených prostorách. Nejen s ohledem na zhotovování nátěrů, ale i na budoucí inspekce a údržbu by nátěry měly být zřetelně viditelné. Jsou vhodné barvy ve světlých odstínech, zejména šedá, béžová, žlutozelená apod. Největším neštěstím je ještě občasná volba nátěrů v černém odstínu (zejména epoxydehtové a asfaltové/bitumenové), v černé komoře na černém nátěru je všechno „slepé“ i při umělém osvětlení. Na obr. 5 ukazuji, jak takový černý nátěr v uzavřené skříňové konstrukci vypadá. Dnes je dostatek vhodnějších nátěrů.
Do uvedené problematiky v plné míře patří nejrůznější nádrže, potrubí, zásobníky a reaktory. Při jejich řešení vždy doporučuji konzultace se zkušenými odborníky.
JAROSLAV SIGMUND
foto autor
Literatura:
ČSN EN ISO 12944-3 Nátěrové hmoty – Protikorozní ochrana ocelových konstrukcí ochrannými nátěrovými systémy – Část 3: Navrhování.
Ing. Jaroslav Sigmund (*1948)
vystudoval VŠCHT, od roku 1995 pracoval postupně v mostárně a v těžké mechanice Vítkovice, Frýdek-Místek a Ostrava, od roku 2009 do odchodu z aktivní činnosti v roce 2010 u Mott MacDonald Praha. Ve všech pozicích se věnoval povrchovým úpravám kovů technologiemi mechanickými, chemickými a elektrochemickými a protikorozním ochranám ocelových konstrukcí, ocelových mostů a jiných. Mimo to působil a působí v oboru povrchových úprav a protikorozních ochran i jako odborný expert, konzultant a poradce.
