Nachträgliches klebtechnisches Fügen von Haltern auf bereits beschichtete Stahloberflächen

Abstract

Die nachträgliche Montage von Ausrüstungsgegenständen ist ein Problem während der Endausrüstung von maritimen Stahlkonstruktionen, wenn z. B. Rohrleitungselemente, Kabelführungen, Sensoren oder Halterungen auf bereits beschichtete Oberflächen montiert werden. Das Keywords adhesive; bonding; coating; creepage; offshore; tensile strength; torsion Bild 1 Nachträglich angeschweißte Halterungen an einer beschichteten Offshore-Struktur: a) nachträglich angeschweißte Sensorkabelführungsrohre, b) nachträglich angeschweißte Kabelhalterung Subsequently welded brackets on a coated offshore structure: a) subsequently welded sensor cable guide tubes, b) subsequently welded cable support

Nachträgliches klebtechnisches Fügen von Haltern auf Beschichtungen mit ungenügender Haftfestigkeit

“…In einem Beitrag in der Stahlbau haben die Autoren Untersuchungen zum nachträglichen klebtechnischen Fügen von Haltern auf bereits beschichtete Stahloberflächen vorgestellt [1]. In dem Beitrag war davon ausgegangen worden, dass die Haftfestigkeit des Beschichtungssystems auf dem Stahlsubstrat die aus der vorgegebenen Traglast von 50 kg pro Halter resultierende Grenzspannung überschreitet: …”

“…(1) ist σ B die Haftfestigkeit des Beschichtungssystems, SF ist ein Sicherheitsfaktor, der reale Klebebedingungen berücksichtigt (für das Kleben unter maritimen Bedingungen kann SF nach [2] berechnet werden), und σ G ist die theoretische Grenzfestigkeit der Klebung. Für SF = 7,4 [2] und σ G = 0,25 MPa [1] ergibt sich die Grenzbedingung σ B ≥ 1,85 MPa. Für Beschichtungssysteme an Offshore‐Bauwerken unter atmosphärischen Bedingungen sowie in der Spitzwasser‐ und Wasserwechselzone ist eine Haftfestigkeit (Abreißfestigkeit) von mindestens σ B = 5,0 MPa vorgeschrieben [3].…”

“…Hierzu wird ein Haftfestigkeitsmessgerät mit vorgegebener Lasteintragungsgeschwindigkeit und voreingestellter Prüfkraft (Abreißkraft) verwendet. Die Abreißfestigkeit wird bei vorgegebenen Werten für Prüfstempeldurchmesser und Prüfkraft auf die (nach oben gerundete) geringste in [1] an den Fügeverbindungen gemessene Versagensspannung eingestellt. Gl.…”

“…Aus den in [1] publizierten Daten ergibt sich für die voreingestellte Abreißfestigkeit: σ Min = 2,0 MPa. Da dieser Wert größer ist als die oben mitgeteilte Grenzbedingung für die Klebeverbindung, ergibt sich ein zusätzlicher Sicherheitszuschlag: σ Min /( SF · σ G ) = 2,0/1,85 = 1,08, der die Zuverlässigkeit der Verbindung erhöht.…”

“… Systemaufbau der geklebten Fügeverbindungen (nicht maßstabsgetreu); a) Kleben auf der Deckbeschichtung nach [1]; b) Kleben auf örtlich freigelegtem Substrat, wie im Beitrag beschrieben System design of the adhesively bonded joints (not to scale): a) bonded onto the top coat according to [1]; b) bonded onto the exposed steel substrate as described in this paper …”