SSPC-SP10 Strahlen auf nahezu Weißmetall: Der vollständige technische Leitfaden

SSPC-SP10, Near-White Metal Blast Cleaning, gehört zu den am häufigsten spezifizierten Vorbereitungsgraden für Hochleistungs-Korrosionsschutzbeschichtungen auf Stahl in Industrie, Schiffbau, Offshore und Infrastruktur. Dieser Leitfaden erläutert, was die Norm verlangt, wie sie sich zu ISO 8501-1 verhält, wie sie im Feld geprüft wird, welche Verfahren sie erreichen und worin sie sich von SSPC-SP11 unterscheidet. Er richtet sich an Beschichtungsplaner, Inspektoren und Verarbeiter.

Was ist SSPC-SP10?

SSPC-SP10 ist eine Norm zur Oberflächenvorbereitung, die ursprünglich von SSPC: The Society for Protective Coatings veröffentlicht wurde. SSPC fusionierte 2021 mit NACE International zur AMPP (Association for Materials Protection and Performance). Die Norm definiert einen Reinheitsgrad für Stahloberflächen, die durch Strahlen mit Strahlmittel vorbereitet wurden. Andere Verfahren wie Bristle Blasting können ein vergleichbares Ergebnis erzielen, die Norm selbst beschreibt jedoch eine gestrahlte Oberfläche.

Der offizielle Titel der Norm lautet SSPC-SP10 / NACE No. 2, Near-White Metal Blast Cleaning; es handelt sich um eine gemeinsame Norm. Ihr übliches Gegenstück nach ISO 8501-1 ist Sa 2½.

Diese Bezeichnungen werden in Beschichtungsspezifikationen im Allgemeinen als einander entsprechende Grade behandelt, auch wenn ihr Wortlaut nicht identisch ist:

Was SSPC-SP10 verlangt

Die Norm SSPC-SP10 definiert das Strahlen auf nahezu metallisch blanken Stahl wie folgt:

Ohne Vergrößerung betrachtet muss die Oberfläche frei von jeglichem sichtbaren Öl, Fett, Staub, Schmutz, Walzhaut, Rost, Beschichtung, Oxiden, Korrosionsprodukten und sonstigen Fremdstoffen sein, mit Ausnahme von Verfärbungen. Verfärbungen dürfen höchstens 5 % jeder Flächeneinheit einnehmen und können aus leichten Schatten, schwachen Streifen oder geringen Verfärbungen bestehen, die von Rostflecken, Walzhautflecken oder Flecken früher aufgebrachter Beschichtung herrühren.

Vereinfacht gesagt: Sichtbare Walzhaut, Rost, Beschichtung und Fremdstoffe müssen von der gesamten Oberfläche entfernt sein; toleriert werden nur leichte Verfärbungen auf höchstens 5 % jeder Flächeneinheit. Diese Toleranz für Verfärbungen ist der einzige Unterschied zu SSPC-SP5 (White Metal), das keinerlei Verfärbungen zulässt.

Was SSPC-SP10 nicht definiert

SSPC-SP10 definiert die Reinheit, also die Entfernung von Verunreinigungen. Die Norm legt kein Rauheitsprofil (Oberflächenrauheit) fest. Das erforderliche Rauheitsprofil wird durch das technische Datenblatt (TDB) des Beschichtungsherstellers und die Projektspezifikation vorgegeben. Viele Hochleistungssysteme für Schiffbau und Offshore verlangen ein Profil im Bereich von etwa 50 bis 100 µm, und manche Systeme, darunter bestimmte Fertigungsbeschichtungen (Shop Primer) und oberflächentolerante Beschichtungen, akzeptieren niedrigere Mindestwerte. Ziehen Sie stets das jeweilige TDB der Beschichtung heran.

SSPC-SP10 in der Hierarchie der Normen zur Oberflächenvorbereitung

Alle Grade von SP1 bis SP16 sowie die Stufen für das Wasserstrahlen finden Sie im vollständigen Leitfaden zu den SSPC-Normen für die Oberflächenvorbereitung.

So prüfen Sie SSPC-SP10 im Feld

Die Prüfung von SSPC-SP10 umfasst in der Regel drei unabhängige Kontrollen: den Reinheitsgrad selbst sowie die Grenzwerte für Profil und lösliche Salze, die die Beschichtungsspezifikation ergänzt. Alle drei müssen bestanden werden. Eine Oberfläche, die die Sichtprüfung besteht, aber beim Profil oder bei der Verunreinigung durchfällt, erfüllt die Spezifikation nicht.

Schritt 1: Visuelle Beurteilung der Reinheit

Vergleichen Sie die vorbereitete Oberfläche mit den Referenzfotos in ISO 8501-1 (Sa-2½-Tafeln für den jeweiligen Ausgangsrostgrad A, B, C oder D) oder SSPC-VIS 1. Beurteilen Sie bei guter, gleichmäßiger Beleuchtung; ISO 8501-1 verlangt diffuses Tageslicht oder gleichwertige künstliche Beleuchtung, und viele Spezifikationen legen eine Mindestbeleuchtungsstärke für die Inspektion fest.

Bestimmen Sie den Ausgangsrostgrad des Stahls (A = weitgehend mit fest haftender Walzhaut bedeckt, kaum Rost; B = beginnender Rost, Walzhaut blättert ab; C = Walzhaut abgerostet oder abschabbar, leichte Narbenbildung; D = allgemeine Narbenbildung) und vergleichen Sie mit dem Sa-2½-Foto für diesen Grad. Schätzen und dokumentieren Sie den Anteil verbleibender vereinzelter Verfärbungen. Übersteigen die Verfärbungen 5 % einer Flächeneinheit, ist die Oberfläche nicht konform und die Vorbereitung muss fortgesetzt werden.

Schritt 2: Messung des Rauheitsprofils

Messen Sie das Rauheitsprofil nach ASTM D4417 Method C: Testex Press-O-Film® Replica-Tape, abgelesen mit einer Federmessschraube oder einem Replica-Tape-Lesegerät. Es ist das am weitesten verbreitete Feldverfahren für das Rauheitsprofil und wird in vielen Beschichtungsspezifikationen genannt. Weitere Details finden Sie in unserem Praxisleitfaden zur Messung des Rauheitsprofils.

Vorgehen:

1. Wählen Sie die richtige Tape-Sorte: Coarse (ca. 20–64 µm / 0,8–2,5 mil) für flachere Profile; X-Coarse (38–115 µm / 1,5–4,5 mil) für die meisten gestrahlten oder mit dem Bristle Blaster® vorbereiteten Oberflächen; X-Coarse Plus (ca. 100–150 µm / 4,0–6,0 mil) für tiefe Profile, bei denen X-Coarse an seiner Obergrenze misst.
2. Bringen Sie das Tape auf die trockene, staubfreie Oberfläche auf und reiben Sie den Schaum mit dem Andrückwerkzeug fest an, bis der Abdruck gleichmäßig ist; folgen Sie dabei den Anweisungen des Tape-Herstellers.
3. Ziehen Sie das Tape ab und legen Sie es in die Messschraube. Lesen Sie die Gesamtdicke ab.
4. Ziehen Sie die nicht komprimierbare Polyesterfolie (50 µm / 2 mil) ab, um die Profilhöhe (Spitze bis Tal) zu erhalten.
5. Nehmen Sie so viele Messwerte auf, wie die Spezifikation verlangt (üblicherweise mindestens drei pro repräsentativem Bereich), bilden Sie den Mittelwert und vergleichen Sie ihn mit Mindest- und Höchstwert im TDB der Beschichtung.

Referenzwerte für den Bristle Blaster® auf Pipelinestahl nach API 5L: 65–85 µm Rz (2,6–3,3 mil) in dokumentierten Tests und bis zu 120 µm Rz je nach Band und Prüfbedingungen. Die Ergebnisse variieren mit Stahlsorte, Rostgrad, Band und Technik. Der Bereich von 65–85 µm Rz liegt innerhalb des Profilbereichs, den viele Hochleistungsbeschichtungssysteme für Schiffbau und Industrie vorgeben; prüfen Sie stets anhand des jeweiligen TDB der Beschichtung.

Schritt 3: Messung der Verunreinigung durch lösliche Salze

SSPC-SP10 legt keinen Chloridgrenzwert fest, die Beschichtungsspezifikation oder das TDB des Herstellers jedoch in der Regel schon. Das Standard-Feldverfahren ist die Bresle-Methode (Extraktion nach ISO 8502-6 mit konduktometrischer Messung nach ISO 8502-9). Befolgen Sie das von der Spezifikation geforderte Extraktionsverfahren; auf rauem, profiliertem Stahl erfasst eine einzelne kurze Extraktion möglicherweise nicht das gesamte vorhandene Salz.

Die Akzeptanzgrenzwerte werden durch die Spezifikation festgelegt und variieren stark. Beispiele aus der Praxis:

• Marine- und Offshore-Beschichtungen: oft niedrige einstellige Grenzwerte in µg/cm², bei den strengsten Offshore-Systemen etwa 2 µg/cm² Chlorid
• Schrumpfmanschetten- und Feldnahtsysteme für Pipelines: Grenzwerte vom Manschetten- oder Beschichtungshersteller festgelegt, oft im niedrigen einstelligen µg/cm²-Bereich
• Standardbeschichtungen für atmosphärische Industrieumgebungen: höhere Grenzwerte, vom Beschichtungshersteller festgelegt

Überschreitet die Verunreinigung den Grenzwert, waschen Sie die Oberfläche mit Frischwasser, lassen Sie sie trocknen, prüfen Sie erneut und bereiten Sie sie bei Bedarf neu vor. Erneutes Strahlen bzw. eine erneute Behandlung mit dem Bristle Blaster® nach dem Waschen ist die übliche Korrekturmaßnahme.

Verfahren, die den Reinheitsgrad SSPC-SP10 erreichen

Strahlen mit Strahlmittel

Das traditionelle Verfahren, für das die Norm SSPC-SP10 geschrieben ist. Mit geeignetem Strahlmittel, Druck und geeigneter Technik erreicht es SP10 bei allen Stahlsorten und Rostzuständen. Es erfordert Einhausung, Staubbekämpfung und Entsorgung des Strahlmittels, und in aktiven explosionsgefährdeten Bereichen (ATEX-Zonen) sind vor Beginn in der Regel Gasfreimessung, Genehmigungen oder ein Anlagenstillstand erforderlich.

Bristle Blaster® (strahlmittelfreies Maschinenwerkzeug)

Der Bristle Blaster® erzeugt durch wiederholten Aufprall der Drahtborstenspitzen eine Oberflächenreinheit, die mit ISO 8501-1 Sa 2½ / SSPC-SP10 vergleichbar ist, ohne Strahlmittel. Dies wurde in veröffentlichten Tests an mehreren Stahlsorten, darunter Schiffbaustähle, dokumentiert, und Jotun hat einen eigenen Code für das Bristle-Blast-Reinigen (BIPoT) mit eigenen Graden veröffentlicht. Die Ergebnisse variieren mit Stahlsorte, Rostgrad, Band und Technik; die Abnahme im Projekt richtet sich nach Spezifikation und Inspektor.

Der Bristle Blaster® Pneumatic ist vollpneumatisch ohne elektrische Bauteile und wurde nach ATEX 2014/34/EU als Gerät der Kategorie 2 für Zone 1 explosionsfähige Gasatmosphäre (Gruppe IIA) und Zone 21 explosionsfähige Staubatmosphäre (Gruppe IIIC) bewertet. Dadurch ist er in vielen explosionsgefährdeten Bereichen einsetzbar, in denen Strahlen und Elektrowerkzeuge ausgeschlossen sind. Siehe Oberflächenvorbereitung in ATEX-Zone 1.

Die Schritt-für-Schritt-Anleitung finden Sie in unserem Leitfaden So erreichen Sie SSPC-SP10-vergleichbare Ergebnisse ohne Sandstrahlen. Einen direkten technischen Vergleich mit konventionellem Sandstrahlen bietet Bristle Blaster® vs. Sandstrahlen.

Anforderungen an die Dokumentation

Ein vollständiges Inspektionsprotokoll für SSPC-SP10 sollte Folgendes enthalten:

• Datum, Uhrzeit, Umgebungstemperatur, relative Luftfeuchte, Stahltemperatur und Taupunkt zum Zeitpunkt der Vorbereitung und der Inspektion
• Ausgangsrostgrad des Stahls (ISO 8501-1 Grad A, B, C oder D)
• Vorbereitungsverfahren und Gerätebezeichnung
• Erreichter Reinheitsgrad (Sa 2½ / SP10 bzw. „vergleichbar mit“ bei Nicht-Strahlverfahren, bestätigt anhand der Referenzfotos)
• Anteil vereinzelter Verfärbungen (darf 5 % pro Flächeneinheit nicht überschreiten)
• Rauheitsprofil: Verfahren (ASTM D4417 Method C), Tape-Sorte, Einzelwerte und Mittelwert
• Ergebnis lösliche Salze: Verfahren, gemessener Wert, Akzeptanzgrenzwert
• Name des Inspektors und gegebenenfalls Nachweis der AMPP- / FROSIO-Zertifizierung

SSPC-SP10 vs. SSPC-SP11: der Unterschied

SSPC-SP11 (Power Tool Cleaning to Bare Metal) wird gelegentlich mit SP10 verwechselt. Die wichtigsten Unterschiede:

Fordert die Spezifikation SSPC-SP10, ist ein Winkelschleifer mit Fiberscheibe nicht konform, auch wenn die Oberfläche sauber aussieht. Das durch Schleifen erzeugte Profil ist flacher und gerichtet und unterscheidet sich damit wesentlich vom kantigen, dichten Profil, das durch Strahlen oder Bristle Blasting entsteht. Jedes Nicht-Strahlverfahren muss als zulässige Alternative in die Spezifikation aufgenommen werden. Siehe unseren technischen Leitfaden zu SSPC-SP11.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen SSPC-SP10 und SSPC-SP5?

SSPC-SP5 (White Metal) verlangt, dass die gesamte Oberfläche frei von allen sichtbaren Verunreinigungen ist; Verfärbungen sind nicht zulässig. SSPC-SP10 (Near-White Metal) lässt vereinzelte leichte Verfärbungen auf bis zu 5 % jeder Flächeneinheit zu. SSPC-SP5 wird typischerweise für Eintauchbeanspruchung, thermisches Spritzen und die aggressivsten Belastungen spezifiziert; SSPC-SP10 deckt die meisten Hochleistungssysteme für den Atmosphären- und Spritzwasserbereich ab.

Ist SSPC-SP10 dasselbe wie ISO 8501-1 Sa 2½?

Sie werden im Allgemeinen als einander entsprechende Grade behandelt und in Spezifikationen oft nebeneinander genannt. Wortgleich sind sie nicht: SSPC-SP10 legt einen Grenzwert von 5 % Verfärbung pro Flächeneinheit fest, während ISO 8501-1 Sa 2½ über eine schriftliche Beschreibung und Referenzfotos definiert. Nennt eine Spezifikation eine der beiden Normen, prüfen Sie nach genau dieser.

Legt SSPC-SP10 ein Mindest-Rauheitsprofil fest?

Nein. SSPC-SP10 definiert nur die Reinheit. Das erforderliche Rauheitsprofil ergibt sich aus dem technischen Datenblatt des Beschichtungsherstellers und der Projektspezifikation. Viele Hochleistungssysteme auf Epoxid-, Zinksilikat- und Polysiloxanbasis verlangen ein Profil im Bereich von etwa 50 bis 100 µm, prüfen Sie aber stets das jeweilige Datenblatt, bevor Sie das Vorbereitungsverfahren festlegen.

Kann ein Maschinenwerkzeug SSPC-SP10 erreichen?

SSPC-SP10 ist eine Strahlnorm, daher wird ein mit einem Maschinenwerkzeug erzieltes Ergebnis als vergleichbar mit SP10 bewertet und nicht als SP10 selbst. Für Bristle Blasting sind Ergebnisse dokumentiert, die mit Sa 2½ / SSPC-SP10 vergleichbar sind, bei einem Profil von 65–85 µm Rz auf Standardstahl. Die Ergebnisse variieren mit Stahlsorte, Rostgrad, Band und Technik; die Abnahme richtet sich nach Spezifikation und Inspektor.

Wie prüfe ich eine mit dem Bristle Blaster® vorbereitete Oberfläche auf SSPC-SP10-vergleichbare Reinheit?

Verwenden Sie dieselben Prüfungen wie beim Strahlen mit Strahlmittel: visueller Vergleich mit den Referenzfotos Sa 2½ nach ISO 8501-1 oder SSPC-VIS 1, Messung des Rauheitsprofils mit Replica-Tape nach ASTM D4417 Method C und Prüfung auf lösliche Salze mit der Bresle-Methode. Die Oberfläche wird nach denselben Kriterien und Akzeptanzgrenzwerten beurteilt wie eine gestrahlte Oberfläche.