SVENSK STANDARD SS-EN ISO 14713-2:2009 Fastställd/Approved: 2009-12-21 Publicerad/Published: 2011-01-12 Utgåva/Edition: 1 Språk/Language: svenska/swedish ICS: 25.220.40; 91.080.10 Oorganiska ytbeläggningar Zinkbeläggningar Rekommendationer för korrionsskydd av järn och stål i konstruktioner Del 2: Varmförzinkning (ISO 14713-2:2009) Zinc coatings Guidelines and recommendations for the protection against corrosion of iron and steel in structures Part 2: Hot dip galvanizing (ISO 14713-2:2009)
Standarder får världen att fungera SIS (Swedish Standards Institute) är en fristående ideell förening med medlemmar från både privat och offentlig sektor. Vi är en del av det europeiska och globala nätverk som utarbetar internationella standarder. Standarder är dokumenterad kunskap utvecklad av framstående aktörer inom industri, näringsliv och samhälle och befrämjar handel över gränser, bidrar till att processer och produkter blir säkrare samt effektiviserar din verksamhet. Delta och påverka Som medlem i SIS har du möjlighet att påverka framtida standarder inom ditt område på nationell, europeisk och global nivå. Du får samtidigt tillgång till tidig information om utvecklingen inom din bransch. Ta del av det färdiga arbetet Vi erbjuder våra kunder allt som rör standarder och deras tillämpning. Hos oss kan du köpa alla publikationer du behöver allt från enskilda standarder, tekniska rapporter och standardpaket till handböcker och onlinetjänster. Genom vår webbtjänst e-nav får du tillgång till ett lättnavigerat bibliotek där alla standarder som är aktuella för ditt företag finns tillgängliga. Standarder och handböcker är källor till kunskap. Vi säljer dem. Utveckla din kompetens och lyckas bättre i ditt arbete Hos SIS kan du gå öppna eller företagsinterna utbildningar kring innehåll och tillämpning av standarder. Genom vår närhet till den internationella utvecklingen och ISO får du rätt kunskap i rätt tid, direkt från källan. Med vår kunskap om standarders möjligheter hjälper vi våra kunder att skapa verklig nytta och lönsamhet i sina verksamheter. Vill du veta mer om SIS eller hur standarder kan effektivisera din verksamhet är du välkommen in på www.sis.se eller ta kontakt med oss på tel 08-555 523 00. Standards make the world go round SIS (Swedish Standards Institute) is an independent non-profit organisation with members from both the private and public sectors. We are part of the European and global network that draws up international standards. Standards consist of documented knowledge developed by prominent actors within the industry, business world and society. They promote cross-border trade, they help to make processes and products safer and they streamline your organisation. Take part and have influence As a member of SIS you will have the possibility to participate in standardization activities on national, European and global level. The membership in SIS will give you the opportunity to influence future standards and gain access to early stage information about developments within your field. Get to know the finished work We offer our customers everything in connection with standards and their application. You can purchase all the publications you need from us - everything from individual standards, technical reports and standard packages through to manuals and online services. Our web service e-nav gives you access to an easy-to-navigate library where all standards that are relevant to your company are available. Standards and manuals are sources of knowledge. We sell them. Increase understanding and improve perception With SIS you can undergo either shared or in-house training in the content and application of standards. Thanks to our proximity to international development and ISO you receive the right knowledge at the right time, direct from the source. With our knowledge about the potential of standards, we assist our customers in creating tangible benefit and profitability in their organisations. If you want to know more about SIS, or how standards can streamline your organisation, please visit www.sis.se or contact us on phone +46 (0)8-555 523 00
Europastandarden EN ISO 14713-2:2009 gäller som svensk standard. Detta dokument innehåller den officiella engelska versionen av EN ISO 14713-2:2009. Denna standard ersätter SS-EN ISO 14713, utgåva 1. The European Standard EN ISO 14713-2:2009 has the status of a Swedish Standard. This document contains the official English version of EN ISO 14713-2:2009. This standard supersedes the Swedish Standard SS-EN ISO 14713, edition 1. Copyright/Upphovsrätten till denna produkt tillhör SIS, Swedish Standards Institute, Stockholm, Sverige. Användningen av denna produkt regleras av slutanvändarlicensen som återfinns i denna produkt, se standardens sista sidor. Copyright SIS, Swedish Standards Institute, Stockholm, Sweden. All rights reserved. The use of this product is governed by the end-user licence for this product. You will find the licence in the end of this document. Upplysningar om sakinnehållet i standarden lämnas av SIS, Swedish Standards Institute, telefon 08-555 520 00. Standarder kan beställas hos SIS Förlag AB som även lämnar allmänna upplysningar om svensk och utländsk standard. Information about the content of the standard is available from the Swedish Standards Institute (SIS), telephone +46 8 555 520 00. Standards may be ordered from SIS Förlag AB, who can also provide general information about Swedish and foreign standards. Standarden är framtagen av kommittén för Oorganiska ytbeläggningar, SIS/TK 116. Har du synpunkter på innehållet i den här standarden, vill du delta i ett kommande revideringsarbete eller vara med och ta fram andra standarder inom området? Gå in på www.sis.se - där hittar du mer information.
EUROPASTANDARD EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM Provläsningsexemplar / Preview EN ISO 14713-2 December 2009 ICS 25.220.40; 91.080.10 Ersätter EN ISO 14713:1999 Oorganiska ytbeläggningar Zinkbeläggningar Rekommendationer för korrosionsskydd av järn och stål i konstruktioner Del 2: Varmförzinkning (ISO 14713-2:2009) Revêtements de zinc Lignes directrices et recommandations pour la protection contre la corrosion du fer et de l'acier dans les constructions Partie 2: Galvanisation à chaud (ISO 14713-2:2009) Zinc coatings Guidelines and recommendations for the protection against corrosion of iron and steel in structures Part 2: Hot dip galvanizing (ISO 14713-2:2009) Zinküberzüge Leitfäden und Empfehlungen zum Schutz von Eisen- und Stahlkonstruktionen vor Korrosion Teil 2: Schmelztauchverzinken (ISO 14713-2:2009) Denna standard är den officiella svenska versionen av EN ISO 14713-2:2009. För översättningen svarar SIS. Denna Europastandard antogs av CEN den 18 nobember 2009. CEN-medlemmarna är förpliktade att följa fordringarna i CEN/CENELECs interna bestämmelser som anger på vilka villkor denna Europastandard i oförändrat skick skall ges status som nationell standard. Aktuella förteckningar och bibliografiska referenser rörande sådana nationella standarder kan på begäran erhållas från CENs centralsekretariat eller från någon av CENs medlemmar. Denna Europastandard finns i tre officiella versioner (engelsk, fransk och tysk). En version på något annat språk, översatt under ansvar av en CENmedlem till sitt eget språk och anmäld till CENs centralsekretariat, har samma status som de officiella versionerna. CENs medlemmar är de nationella standardiseringsorganen i Belgien, Bulgarien, Cypern, Danmark, Estland, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Nederländerna, Norge, Polen, Portugal, Rumänien, Schweiz, Slovakien, Slovenien, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland, Ungern och Österrike. CEN European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung Management Centre: rue de Stassart 36, B-1050 BRUSSELS 2009 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CEN national Members Ref. Nr. EN ISO 14713-2:2009 Sv
Innehåll Förord... 3 1 Omfattning... 4 2 Normativa hänvisningar... 4 3 Termer och definitioner... 4 4 Utformning för varmförzinkning... 5 4.1 Allmänt... 5 4.2 Förbehandling... 5 4.3 Tillvägagångssätt relaterat till konstruktionens utformning... 5 4.4 Lämplig konstruktionsutformning... 6 4.5 Toleranser... 6 5 Lagring och transport... 6 6 Inverkan av produktens tillstånd på kvaliteten vid varmförzinkning... 7 6.1 Allmänt... 7 6.2 Yttillstånd... 8 6.3 Inverkan av stålets ytråhet på zinkskiktets tjocklek... 8 6.4 Inverkan av termisk skärning... 8 6.5 Inverkan av inre spänningar i stålet... 8 6.6 Stora konstruktioner eller grovt material... 10 6.7 Praxis vid varmförzinkning... 10 7 Varmförzinkningsprocessens inverkan på produkten... 10 7.1 Dimensionella måttoleranser hos gängor... 10 7.2 Effekt av processvärme... 11 8 Efterbehandling... 11 Bilaga A (informativ) Ändamålsenlig utformning för produkter som ska varmförzinkas... 12 Litteraturförteckning... 17 Sida 2
Förord Denna standard (EN ISO 14713-2:2009) har tagits fram av ISO/TC 107 Metallic and other inorganic coatings tillsammans med CEN/TC 262 Metallic and other inorganic coatings vars sekretariatet hålls av BSI. Denna Europastandard ska ges status av nationell standard, antingen genom publicering av en identisk text eller genom ikraftsättning senast juni 2010, och motstridande nationella standarder ska upphävas senast juni 2010. Det bör uppmärksammas att vissa beståndsdelar i denna Europastandard möjligen kan vara föremål för patenträtter. CEN ska inte hållas ansvarig för att identifiera någon eller alla sådana patenträtter. Denna standard ersätter EN ISO 14713:1999 Enligt CEN/CENELECs interna bestämmelser ska följande länder fastställa denna Europastandard: Belgien, Bulgarien, Cypern, Danmark, Estland, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Nederländerna, Norge, Polen, Portugal, Rumänien, Schweiz, Slovakien, Slovenien, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland, Ungern och Österrike. Ikraftsättningsnotering Texten i den internationella standarden ISO 14713-2: 2009 har godkänts av CEN som Europastandard utan någon ändring. 3
1 Omfattning Denna del av ISO 14713 ger riktlinjer och rekommendationer gällande de allmänna principerna för utformning av produkter som ska korrosionsskyddas genom varmförzinkning. Det skydd som zinkskiktet ger upphov till beror på beläggningsmetod, produktens utformning samt i vilken miljö produkten kommer att exponeras. En varmförzinkad produkt kan skyddas ytterligare genom beläggning med andra skikt (vilka inte omfattas av denna del av ISO 14713), t ex organiska skikt (färg- eller pulverbeläggningar). När dessa appliceras på varmförzinkat gods kallas kombinationen av beläggningar vanligtvis för duplexsystem. Riktlinjerna och rekommendationerna i denna del av ISO 14713 behandlar inte underhåll och reparation av beläggningar bildade genom varmförzinkning. Riktlinjer för detta finns i ISO 12944-5. Specifika, produktrelaterade krav (t ex för varmförzinkade skikt på rör och fästelement mm) har företräde framför dessa allmänna rekommendationer. 2 Normativa hänvisningar Detta dokument hänvisar till följande dokument som är absolut nödvändiga när detta dokument ska tillämpas. För daterade hänvisningar gäller endast den utgåva som anges. För odaterade hänvisningar gäller senaste utgåvan av dokumentet (inklusive alla tillägg). ISO 1461, Hot dip galvanized coatings on fabricated iron and steel articles Specifications and test methods ISO 4964, Steel Hardness conversions ISO 8044, Corrosion of metals and alloys Basic terms and definitions ISO 10684, Fasteners Hot dip galvanized coatings ISO 12944-5, Paints and varnishes Corrosion protection of steel structures by protective paint systems Part 5: Protective paint systems EN 10210-1, Hot finished structural hollow sections of non-alloy and fine grain steels Part 1: Technical delivery requirements EN 10219-1, Cold formed welded structural hollow sections of non-alloy and fine grain steels Part 1:Technical delivery requirements EN 10240, Internal and/or external protective coatings for steel tubes Specification for hot dip galvanized coatings applied in automatic plants EN 10346, Continuously hot-dip coated steel flat products Technical delivery conditions 3 Termer och definitioner För tillämpning av detta dokument gäller de termer och definitioner som anges i ISO 8044 och de som följer nedan. 3.1 varmförzinkning påförande av en zinkbeläggning och/eller järnzinklegering genom doppning av förbehandlade stålprodukter eller gjutjärn i smält zink 3.2 varmförzinkningsbeläggning beläggning erhållen genom varmförzinkning 4
ANM. I fortsättningen används termen beläggning för varmförzinkningsbeläggning 4 Utformning för varmförzinkning 4.1 Allmänt Det är viktigt att produkter som ska varmförzinkas inte enbart utformas med tanke på funktion och tillverkning, utan att även möjligheten till god finish efter varmförzinkning beaktas. Annex A visar några viktiga designkrav, av vilka vissa är specifika just för varmförzinkning. Vissa inre spänningar hos konstruktionerna kommer att relaxera under förzinkningsprocessen, vilket kan orsaka deformation och skada hos den belagda produkten. De inre spänningarna uppstår under produktens tillverkningsprocess så som kallformning, svetsning, termisk skärning samt borrning. De kan även bestå av restspänningar härstammande från valsningen av stålet. Köparen ska be varmförzinkaren om råd före utformning och tillverkning av en produkt som ska varmförzinkas, då det kan vara nödvändigt att anpassa produkten för varmförzinkningsprocessen. Köparen ska vara medveten om att det finns två olika typer av varmförzinkning, och ta dessa olikheter i beaktande vid produktutformningen: a) Varmförzinkning efter tillverkning där tillverkade järn- och stålföremål, efter lämplig förbehandling, doppas i ett bad innehållande zinksmälta (se EN ISO 1461). b) Kontinuerlig varmförzinkning där stålplåt, efter lämplig förbehandling, kontinuerligt matas genom en zinksmälta, och den varmförzinkade stålplåten sedan används för att tillverka en produkt (se EN 10346). 4.2 Förbehandling Produktens utformning och det använda materialet ska möjliggöra en god förbehandling/ytpreparering. Detta är nödvändigt för att ett zinkskikt av god kvalitet ska kunna bildas (se 6.2). Ytorna ska vara fria från defekter för att säkerställa en beläggning med god finish och funktion. Grafit i ytan på gjutjärn påverkar den smälta metallens möjlighet att väta godsytan. De gjutjärnsprodukter som har glödgats kan ha kiselpartiklar i ytskiktet, vilka måste avlägsnas för att zinkskikt av god kvalitet ska kunna bildas. Svepblästring rekommenderas både före och efter glödgning. 4.3 Tillvägagångssätt relaterat till konstruktionens utformning Varmförzinkningsbadet och anläggningen i övrigt ska ha tillräcklig kapacitet för att belägga det aktuella godset. Det är att föredra om produkterna har en sådan utformning att de kan beläggas genom en enkeldoppning. Produkter, som är för stora för de tillgängliga zinkbaden, kan doppas i två steg för att täcka hela konstruktionen. Det vanligaste är dock att doppningen utförs i ett steg. Konstruktionerna måste hanteras på ett säkert sätt under doppningen i baden. Ofta är bulthål tillgängliga för hängning av godset. Lyftöglor inkluderas också ofta i konstruktionerna för att underlätta hanteringen av godset. Vissa artiklar hängs i rack eller fixturer, vilket innebär att kontaktmärken kan förekomma på godset efter förzinkning. Dopprocessen omfattar vertikal rörelse av godset mellan baden, men då konstruktionerna tas upp ur baden hänger de ofta så att en vinkel mot badytan bildas. Processerna kräver att luft, förbehandlingsvätska och zink kan cirkulera runt alla ytor på godset samt inuti ihåligt gods. Luftfickor hindrar ytbehandlingen lokalt och orsakar obelagda ytor. Vätskor inneslutna i stängda hålrum i konstruktionen förångas vid förzinkningstemperaturen, som ligger runt 450 ºC, och den kraft som detta ger upphov till kan orsaka deformation eller explosioner. Det kan också ge upphov till fula ytor på godset. Vissa produkter, t ex värmeväxlare och gasbehållare, förzinkas lämpligen endast på utsidan. Detta kräver dock speciell teknik och utrustning (för att trycka ned godset som flyter på zinkytan i badet) och en varmförzinkare med specialistkunskaper inom området bör konsulteras i förväg. 5
4.4 Lämplig konstruktionsutformning Exempel på fördelaktig utformning på gods som ska varmförzinkas visas i appendix A. VARNING Det är mycket viktigt att slutna hålrum undviks eller ventileras, annars finns en överhängande risk för explosion som kan orsaka allvarliga skador på operatörerna i varmförzinkningsanläggningen. Denna aspekt på konstruktionsutformningen måste beaktas med stor respekt för att säkerställa operatörernas hälsa och säkerhet. Kraven på hål för ventilering och dränering hos ihåliga konstruktioner innebär också att konstruktionerna beläggs på insidan, vilket ger ett bättre skydd av produkten. Om det finns stora restspänningar i en konstruktion kan det under vissa förutsättningar hända att dessa relaxeras vid den uppvärmning som godset utsätts för under doppningen. Detta är en av huvudorsakerna till oväntad formförändring eller sprickbildning hos godset. Symmetrisk konstruktionsutformning är att föredra, och så långt som möjligt ska stora variationer i tjocklek och tvärsnitt, t ex tunnplåt svetsad mot tjocka balkar, undvikas. Svetsning och tillverkning ska så långt det är möjligt utföras så att införandet av obalanserade spänningar och skillnader i termisk utvidgning inte uppstår. I vissa fall kan det vara en fördel att värmebehandla godset före förzinkning. Köparen bör diskutera kraven på beläggning och montering av komponenterna med varmförzinkaren. Kompakta konstruktionselement (som tar upp minimalt av badvolymen) är mest ekonomiskt att varmförzinka. Svetsning utförs lämpligen före varmförzinkning för att garantera en sammanhängande zinkbeläggning över svetsarna. Konstruktionerna ska utformas så att zinkens åtkomst och avrinning underlättas, och så att luftfickor undviks. En jämn profil, utan onödiga kanter och hörn, underlättar vid varmförzinkning. En sådan utformning, liksom sammanfogning av det förzinkade godset med hjälp av bultförband, förlänger korrosionsskyddet. De hål som behövs för varmförzinkningsprocessen, tas lämpligen upp innan konstruktionen sammanfogas genom att hörnen skärs eller slipas av. Detta för att undvika uppkomsten av fickor där överskottszink kan stelna. När konstruktionen är sammanfogad är termisk skärning den bästa metoden för att ta upp hål, då det vanligtvis inte längre finns nog med utrymme för att borra upp hålen tillräckligt nära kanter eller hörn. 4.5 Toleranser Vilken tjocklek zinkskiktet får beror huvudsakligen på stålets tjocklek samt kemiska sammansättning. Vid varmförzinkning av konstruktioner, som senare ska monteras ihop, ska det säkerställas att det finns extra toleranser för den tjockleksökning som zinkskiktet ger upphov till. För zinkskikt på plana ytor har en tolerans på minst 1 mm visat sig vara lämplig. Se EN ISO 1461 för definition av signifikant yta samt acceptanskriterier för zinkskiktet. För gängade produkter är situationen mer komplicerad. Som exempel kan nämnas att då det gäller varmförzinkade och centrifugerade muttrar och bultar, skiljer sig nuvarande praxis mellan olika länder. Följande varianter förekommer: a) Bultarna gängas enligt toleranserna som anges i aktuell specifikation, utan att det tas hänsyn till zinkskiktet, och muttrarna gängas istället efter beläggning. b) Bultarna underdimensioneras (se SS 3194) så att standardgängor hos varmförzinkade muttrar alltid kan användas. Viss vägledning ges i ISO 10684. 5 Lagring och transport Varmförzinkat gods ska packas på ett stabilt sätt så att materialet kan hanteras, lagras samt transporteras på ett säkert sätt. När det föreligger speciella skäl att minimera bildandet av vitrost (huvudsakligen basiskt zinkoxid och zinkhydroxid, bildad på ytan av zinkskiktet under lagring av godset i fuktig atmosfär) ska köparen informera varmförzinkaren om detta i samband med beställningen, och man ska komma överens om vilka åtgärder 6
som ska vidtas. Lämpliga åtgärder är t ex att lagra godset på ett sådant sätt att god luftväxling runt alla förzinkade ytor råder, använda mellanlägg för att minimera kontakt mellan de varmförzinkade ytorna samt undvika tät inkapsling av godset (i de fall konstruktionsutformningen tillåter detta). I överensstämmelse med EN ISO 1461 är bildandet av vitrost inte reklamationsgrundande så länge skiktets tjocklek är högre än angivet minimumvärde. 6 Inverkan av produktens tillstånd på kvaliteten vid varmförzinkning 6.1 Allmänt De flesta stål, inklusive olegerade kolstål (se t ex EN 10025-2), finkornstål (se t ex EN 10025-3 och EN 10025-4), härdat stål, varmvalsade rör (se t ex EN 10210-1), kallvalsade rör (se t ex EN 10219-1), armerat stål (se t ex EN 10080) stål för fästelement (se t ex ISO 898), grått gjutjärn (se t ex EN 1561) samt lamellärt gjutjärn (se t ex EN 1562) kan varmförzinkas enligt EN ISO 1461. När andra stål ska förzinkas ska relevant information samt provbitar tillhandahållas av köparen, så att varmförzinkaren har möjlighet att bedöma om dessa stål kan varmförzinkas på ett tillfredsställande sätt. Automatstål innehållande svavel är vanligtvis inte lämpliga att varmförzinka. 6.1.1 Materialsammansättning Vissa element, framför allt kisel (Si) samt fosfor (P), i stålytan kan påverka varmförzinkningsprocessen genom att förstärka reaktionen mellan järn och smält zink. Därför får vissa typer av stål mer enhetliga skikt än andra då det gäller utseende, tjocklek samt jämnhet. Stålets tillverkningshistoria (t ex om det är varm- eller kallvalsat) kan också inverka på dess reaktion med den smälta zinken. I de fall då utseendet är viktigt, eller då ett visst skikttjockleks- eller ytråhetskrav föreligger, ska specialister på stålval konsulteras före det att konstruktionen tillverkas och varmförzinkas. Tabell 1 ger en förenklad vägledning gällande stålsammansättningar förenade med en viss typisk karaktär hos skikten när varmförzinkningen utförs i temperaturintervallet 445 ºC 460 ºC. Tabell 1 Skiktets egenskaper relaterade till stålets sammansättning Materialtyp Typiska nivåer hos reaktiva element Tilläggsinformation Typiska skiktegenskaper A 0,04 %Si och <0,02 P Se not 1 B 0,14 % Si till 0,25 % Si Fe/Zn legering kan förekomma genom hela skiktet. Skiktets tjocklek ökar med ökande kiselhalt. Andra element kan också påverka stålets reaktivitet. Speciellt fosforhalter över 0,035 % leder till ökad reaktivitet. Skikten är blanka med en finare textur. Skiktet har ett yttre lager av ren, metallisk zink. C >0,04 % Si till 0,14 % Si Mycket hög skikttjocklek kan förekomma. D >0,25 % Si Skiktets tjocklek ökar med ökande kiselhalt. Skikten är mörkare och har en grövre textur. Järn/zinklegering dominerar strukturen och sträcker sig ofta genom hela skiktet, vilket innebär ett nedsatt motstånd mot hanteringsskador. ANM. 1 Stål som uppfyller kravet Si+2,5P 0.09% brukar också ge skikt med dessa egenskaper. För kallvalsade stål brukar motsvarande skiktegenskaper uppnås då Si+2,5P 0.04% ANM. 2 Närvaron av legeringselement (t ex nickel) i zinksmältan kan ha en märkbar inverkan på de skiktegenskaper som presenteras i denna tabell. Tabellen omfattar inte högtemperaturförzinkat gods (dvs doppning i smält zink vid 530-560 ºC). ANM. 3 De angivna gränsvärdena i denna tabell kan variera beroende på effekter av andra parametrar som inverkar på stålet eller förzinkningsprocessen. 7