Aktuální vydání

Číslo 3/2020 vyšlo tiskem 13. 3. 2020. V elektronické verzi na webu ihned. 

Téma: Trendy v elektrotechnice a souvisejících oborech

Hlavní článek
Využití měniče frekvence pro experimentální zařízení

Číslo 2/2020 vyšlo tiskem 6. 3. 2020. V elektronické verzi na webu ihned.

Trh, obchod, podnikání
BOOBA v novém showroomu, který předčil veškerá očekávání
Rozhovor s předsedou představenstva Technologií hlavního města Prahy

Denní světlo
Diagram zastínění pro 21. březen
Moderní metody získávání dat pro zpracování světelnětechnických posudků

Korozní ochrana kabelových úložných systémů OBO Bettermann

24. 1. 2020 | Ing. Jiří Burant | OBO BETTERMANN, s. r. o. | www.obo.cz

Jedním ze základních parametrů pro výběr optimálního kabelového úložného systému je životnost. Z jedné strany závisí na korozní agresivitě okolního prostředí, z druhé na korozní odolnosti použitého materiálu a jeho protikorozní ochraně.

Většina kovových dílů současných kabelových úložných systémů je z konstrukčních ocelí, neoplývajících excelentní korozní odolností. Jejich povrch se proto chrání dodatečným protikorozním opatřením, kterým je nejčastěji některý druh zinkování. Výběr použité technologie se přitom odvíjí od klasifikace korozní agresivity okolní atmosféry (stupně C1 až CX) podle ČSN EN ISO 9223. Tento mezinárodní předpis posuzuje okolní atmosféru podstatně důsledněji, než je tomu při posuzování vnějších vlivů podle ČSN 33 2000-5-51 ed. 3, které nelze ve složitějších korozních případech považovat za relevantní. V návaznosti na klasifikaci korozní agresivity atmosféry podle ČSN EN ISO 9223 lze poté z ČSN EN ISO 9224 určit tzv. dlouhodobé korozní úbytky pro nejčastěji používané kovy (uhlíková ocel, zinek, měď, hliník) a z nich při znalosti tloušťky ochranné vrstvy následně odvodit životnost odpovídajících ochranných povlaků.


Obr. 1. Žárové zinkování ponorem – zinkovna OBO
s vanou 7,5 × 3,5 × 1,4 m (d × v × š) a 260 t zinku (video)

Galvanické zinkování

Elektrolytické zinkování ocelových dílů podle ČSN EN ISO 2081 (dříve ČSN EN 12329). Teoreticky může mít takto vytvořená ochranná vrstva tloušťku 2,5 až 10 μm, v praxi se ale využívá vrstva do 5 μm. Je proto vhodné pouze do vnitřního temperovaného prostředí, bez kondenzace vodních par a bez agresivních látek. Jde tedy spíše o pohledovou úpravu, zcela nevhodnou do vnějšího prostředí.


Obr. 2. Technologie galvanického zinkování (elektrolytické zinkování)

Pásové zinkování

Žárové kontinuální zinkování výchozího materiálu podle ČSN EN 10346 (dříve ČSN EN 10327) s následným zrovnoměrněním ochranné vrstvy válcováním a tloušťkou ochranné vrstvy asi 20 μm. Používá se pro plechové pásy do tloušťky 2 mm, z nichž se následně zhotovují díly kabelových tras. Řezné hrany takto zhotovených výrobků se dodatečně neošetřují, protože je chrání tzv. katodická oxidace. Tento způsob je vhodný do temperovaného i netemperovaného vnitřního prostředí s občasnou kondenzací vodních par, nikoliv však trvalou a bez přítomnosti korozně agresivních látek.

Obr. 3. Technologie pásového žárového zinkování (Sendzimirův postup)
Obr. 3. Technologie pásového žárového zinkování
(Sendzimirův postup)

Žárové zinkování ponorem

Hotové ocelové výrobky se po důkladném očištění ponoří do lázně z roztaveného zinku o teplotě zhruba 450 °C. Podle ČSN EN ISO 1461 závisí tloušťka zinkové ochranné vrstvy na tloušťce ošetřovaného ocelového dílu a u běžných součástí kabelových tras se pohybuje od 40 do 60 μm. Při požadavku na silnější zinkovou ochrannou vrstvu je třeba zvolit technologii dvojitého zinkování v jednom výrobním cyklu, které zaručí ochrannou vrstvu minimálně 80 μm. Kvalitní provedení tohoto výrobního postupu je ovšem technologicky náročné, takže jej není ochotna realizovat každá zinkovna. Žárové zinkování ponorem lze využít ve vnitřním i venkovním prostředí, včetně prostředí s větší korozní agresivitou okolní atmosféry, např. v průmyslu. Ochranná vrstva 80 μm Zn dlouhodobě zvládne i prostředí se silnou korozní agresivitou, a může tak v některých případech eliminovat nutnost použití kabelových tras z korozivzdorných ocelí. Pro takovéto případy je ale třeba individuálně posoudit korozní vlivy a pečlivě určit všechny základní korozní složky.

Obr. 4. Pásově zinkovaný kabelový žlab RKSM630 FS před strojním tvarováním
Obr. 4. Pásově zinkovaný kabelový žlab RKSM630 FS před strojním tvarováním

Zinkování Double Dip

V posledním desetiletí se intenzivně rozvíjí žárové zinkování pomocí slitin zinku s hliníkem, prodlužujícím životnost antikorozní ochrany. Mezi tyto technologie patří i zinkování Double Dip, využívající podobnou technologii jako pásové zinkování. Pokovovaný pás ale prochází postupně hned dvěma různými lázněmi, první s čistým zinkem a druhou se slitinou zinku s hliníkem. Výsledkem je velmi jemná struktura ochranné vrstvy s lepší tvárností a přilnavostí. Při tloušťce přibližně 23 μm vykazuje minimálně shodné vlastnosti jako žárové zinkování ponorem. Využívá se pro max. 2 mm plechy, jejichž řezné hrany jsou chráněny katodickou oxidací. Větší technologická náročnost ale zvyšuje cenu, takže se tento postup používá jen u plechů relativně malé tloušťky do vnějšího prostředí, na nichž nelze bez nebezpečí vzniku nežádoucích deformací aplikovat klasické žárové zinkování ponorem, např. víka kabelových žlabů a žebříků.


Obr. 5. Technologie žárového zinkování hotových dílů ponorem

Zinkové mikrolamely

Aplikace zinkových mikrolamel na ocelové povrchy se začala používat jako ekologicky šetrná náhrada za dnes již zakázané povlaky s obsahem šestimocného chromu původně v automobilovém průmyslu a velmi rychle se rozšířila do dalších průmyslových odvětví. Realizuje se podle ČSN EN ISO 10683, při tloušťce ochranné vrstvy 4 až 10 μm. Uplatní se především u menších dílů a spojovacích součástí, kde záleží na dodržení přesnosti rozměrů a kde nelze využít levnější žárově zinkované a lakované povrchy.


Obr. 6. Zinkování kabelových žlabů RKSM 640 FT ponorem, zinkovna OBO Menden

Duplexní ochrana

Jde o kombinaci žárového zinkování ponorem s nátěrovým systémem, prodlužujícím korozní odolnost ve zvláště agresivním prostředí. Podle druhu korozně agresivních látek se volí mezi nátěry na polyuretanové nebo epoxidové bázi. Mimoto se duplexní ochrana někdy využívá také v interiéru, a to z estetických důvodů. Pak se ale jako základ používají díly, např. kabelové žlaby pásově zinkované, na které se práškovou technologií nanese jen tenká pohledová vrstva.


Obr. 7. Technologie dvojitého pásového žárového
zinkování metodou Double Dip

Korozivzdorné oceli

Zinkování ovšem nemusí vyhovět veškerým aplikačním požadavkům. Proto se využívají i kabelové úložné systémy vyrobené z korozivzdorných ocelí. Základní provedení A2, resp. VA, reprezentuje standardní „potravinářskou“ korozivzdornou ocel, zpravidla třídy 1.4301 (AISI 304). Pro zvláště agresivní prostředí jsou k dispozici materiálová provedení A4, resp. V4A, z vysoce legovaných korozivzdorných ocelí se zvýšenou odolností proti mezikrystalické korozi. Obvykle jde o ocel 1.4571 (AISI 316Ti), ale na přání je možné zakázkově vyrobit kabelový nosný systém i ze speciálních ocelí označovaných A5.

Kabelový žlab RKSM 620 V4A z korozivzdorné oceli pod stropem automobilového tunelu
Obr. 8. Kabelový žlab RKSM 620 V4A z korozivzdorné
oceli pod stropem automobilového unelu

Shrnutí

V interiéru i v exteriéru, v agresivní atmosféře nebo za zvláštních hygienických podmínek, v závislosti na požadavcích zákazníků nabízí OBO optimální povrchovou ochranu a materiálové provedení pro nejrůznější druhy kabelových úložných systémů zákazníka. A nejen nabízí, ale i garantuje kvalitu interně vytvářené povrchové ochrany svých výrobků.

V lokalitě Menden (Německo) je např. v provozu jedna z nejmodernějších žárových zinkoven v Evropě, jejíž výstupy jsou neustále monitorovány ve vlastním testovacím centru BET. Kotel této zinkovny má délku 7,5 m, hloubku 3,5 m, šířku 1,4 m a pojme 260 t zinku. Nejnovější filtrační technika a výměníky tepla přitom zaručují ekologickou udržitelnost celého výrobního procesu při manipulaci se všemi zdroji, jako je plyn, elektřina, zinek nebo kyselina na předběžné ošetření výrobků.


Vyšlo v časopise Elektro č. 1/2020 na straně 20. 
Tištěná verze – objednejte si předplatné: pro ČR zde, pro SR zde.
Elektronická verze vyšlých časopisů zde.