Handlingsplan for 'Heavy Duty' branchen

3 Miljø- og arbejdsmiljøbelastninger

3.1 Overfladebehandling af stålkonstruktioner

Overfladebehandling af store stålkonstruktioner kan opdeles i følgende hovedområder:

  • stålkonstruktioner
  • skibe
  • vindmøller

Overfladebehandlingen kan foregå i fri luft eller inde i store haller afhængigt af om der er tale om fabriksmalede elementer til en produktionshal eller der er tale om overfladebehandling af broer på stedet.

Overfladebehandlingen består typisk af følgende elementer:

  • afrensning af ståloverfladen
  • evt. metallisering
  • grundmaling
  • mellemmaling
  • topcoat

Formålet med behandlingen er, at beskytte stålkonstruktionen mod korrosion og dermed sikre en lang levetid af selve konstruktionen. Stålkonstruktionens levetid er sædvanligvis længere end malebehandlingens levetid. Det er derfor nødvendigt at gentage overfladebehandlingen med varierende intervaller. En vedligeholdelse vil typisk indeholde de samme 4 elementer som en nybehandling.

Udgangspunktet for valg af rensemetode og malingsystem er den internationale (og danske) standard DS/EN ISO 12.944, som foreslår behandlinger afhængig af hvilke korrosive påvirkninger den pågældende konstruktion skal kunne tåle. De anførte behandlinger er eksempler, men opfattes ofte som forskrifter, fordi den faglige indsigt i området er koncentreret hos farve- og lakfabrikkerne og hos nogle få rådgivere. Der er imidlertid erfaringer fra praksis som demonstrerer, at selv meget krævende stålkonstruktioner kan males med helt vandige malingsystemer. Erfaringerne viser dog også, at der er flere faldgruber ved brug af de mindre miljøbelastende systemer end ved traditionelle produkter.

Heavy-duty er et område, hvor overfladebehandling fortsat domineres af lidet miljøvenlige metoder, materialer og systemer. Det gælder både forbehandling og malebehandling.

3.2 Miljø- og arbejdsmiljøbelastninger i et livscyklusperspektiv

I livscyklusforløbet for overfladebehandling af store stålkonstruktioner er der flere aktører, som har betydende indflydelse på den valgte overfladebehandling og dermed på de tilhørende miljø- og arbejdsmiljøpåvirkninger. Aktørerne er illustreret i den efterfølgende figur.

Figur 1 Aktører i Livscyklusforløbet for overfladebehandling af store stålkonstruktioner

Figur 1 Aktører i Livscyklusforløbet for overfladebehandling af store stålkonstruktioner

Miljøbelastningerne i livscyklusforløbet består primært af de afledte miljøeffekter af følgende tre parametre:

  • forbrug af ressourcer
  • energiforbrug
  • forbrug af kemiske stoffer

Den følgende figur illustrerer miljø- og arbejdsmiljøpåvirkninger for selve overfladebehandlingen af store stålkonstruktioner.

Figur 2 Miljø- og arbejdsmiljøpåvirkninger ved overfladebehandling af store stålkonstruktioner

Figur 2 Miljø- og arbejdsmiljøpåvirkninger ved overfladebehandling af store stålkonstruktioner

De enkelte miljøpåvirkninger gennemgås i de følgende afsnit.

3.2.1 Forbrug af ressourcer

Forbruget af ressourcer i livscyklusforløbet består af forbrug af blæsemidler til afrensning, forbrug af malinger samt forbrug af udstyr til afrensning og til påføring af malinger.

Blæsemidlet er i dag primært kvartssand og granat til udendørs arbejder, og stålgrit til værkstedsbrug. Forbruget pr. m² afrenset overflade varierer fra 5 til 20 kg afhængig af hvad der skal fjernes fra overfladen, og hvilke krav der er til den færdige flade.

Forbruget af malinger afhænger af kravet til levetid for malebehandlingen og dermed lagtykkelsen. Forbruget er desuden bestemt af, hvor effektivt den ønskede lagtykkelse kan styres under påføringen. En automatisering af påføringen, så der styres præcist efter den ønskede lagtykkelse vil kunne reducere forbruget.  Med et tørstofindhold på 50 volumenprocent, en ønsket samlet tør lagtykkelse på 200 µm og et tab (forbisprøjt) på 50 % bliver forbruget af maling pr m²: 0,2 * 2 * 2 = 0,8 l eller 0,8 * 1,5 = 1,2 kg maling.

Udstyret til påføring er hovedsagelig airless sprøjte, suppleret med pensel og rulle, hvor sprøjtning ikke er mulig. Der er et betydeligt tab ved sprøjtepåføring (forbisprøjt) – ofte omkring 50 % - hvilket er et problem ud fra mange forskellige synsvinkler: økonomisk, miljømæssigt, arbejdsmiljømæssigt – for slet ikke at nævne de tilfælde, hvor bygninger og biler i nærheden bliver tilsmudset og efterfølgende må gøres rene med store efterregninger til følge. Forbisprøjt er et stort problem ved komplicerede, åbne (gitter-) konstruktioner. Tabet er langt mindre ved behandling af store, ensartede flader fx på skibe og vindmøller.

Overforbrug af maling hænger også sammen med et andet spørgsmål: lagtykkelsens variation. Ved manuel påføring varierer lagtykkelsen meget, og det er derfor nødvendigt at bruge mere maling end teoretisk påkrævet, for at sikre en given minimum lagtykkelse.

Levetiden af overfladebehandlingen er typisk 15 år, hvor den ønskede levetid af konstruktionen ofte er væsentligt højere. I konstruktionens levetid vil overfladebehandlingen skulle gentages et antal gange. Det indebærer gentagelse af forbruget af blæsemidler, maling og udstyr. En undtagelse fra dette er overfladebehandling af vindmøller. Her er designlevetiden 20 - 25 år, det samme gælder levetiden for overfladebehandlingen.

3.2.2 Energiforbrug

Energiforbruget i livscyklusforløbet er begrænset set i forhold til driften af fx et skib. Energiforbruget består af el- og olieforbrug til udstyr samt evt. opvarmning. Energiforbrug til opvarmningen sker primært i forbindelse med overfladehandling på værksted, f.eks. ved overfladebehandling af vindmøller, som foregår i store haller.

Der er desuden et energiforbrug til fremstilling af blæsemidler (knusning, sortering, forsendelse – samt for stålgrits vedkommende tillige smeltning), men da midlerne kan genbruges (stålgrit især) er energiforbruget ikke dominerende.

3.2.3 Kemiske stoffer

Blandt malematerialerne dominerer produkter på basis af epoxy og polyurethan fortsat. I begge tilfælde har de fortsat et vist indhold af opløsningsmidler. Både epoxy og polyurethan er underlagt bestemmelser om substitution, dvs. de må kun anvendes, hvis der ikke kan findes egnede alternativer.

Både afrensning og overfladebehandling giver anledning til forurening af omgivelserne.

Afrensningen kan medføre spredning af blæsemiddel, tungmetaller og rester af gammel maling. Spredning af malingrester er aktuel i forbindelse med vedligeholdelse.

Under udførelse af overfladebehandlingen sker der emission til det omgivende miljø af kemiske stoffer i forbindelse med spild og emission af VOC'er (flygtige organiske komponenter/opløsningsmidler) og andre miljøfremmede stoffer fra malingen.

Valget af malingsystem er betydende for mængden af opløsningsmidler, der afgives til miljøet og for hvilke andre miljøfremmede stoffer, der kan afgives.

De hyppigst anvendte malingsystemer er i dag baseret på epoxy og polyurethan, som nævnt i afsnit 2.3. Disse malinger indeholder miljøfremmede stoffer som isocyanater og epoxyforbindelser. Derudover er de anvendte malinger opløsningsmiddelholdige. Opløsningsmidlerne er xylen, diethylenglycol monoethyl ether, butylglycol, andre ethere, alkoholer, glycoler mm.

Afdampningen pr. m² overflade afhænger af lagtykkelsen og indholdet i malingen. Det kan variere fra 20 til 260 g afdampet VOC pr. m² /Industriens Branchearbejdsmiljøråd, 2002/.

3.2.4 Arbejdsmiljø

De hyppigst anvendte malinger indeholder som nævnt epoxy, isocyanater og opløsningsmidler. Vandige systemer på acrylbasis findes dog, og udover vand indeholder de mindre mængder hjælpeopløsningsmidler, typisk glycoler.

Isocyanater og epoxyforbindelser er allergifremkaldende. Stofferne kan fremkalde både allergiske hudlidelser og astma. Opløsningsmidlerne kan medføre sundhedseffekter som skader på centralnervesystemet, luftvejsgener, hudgener og irritation af slimhinder.

Der skal derfor bruges luftforsynet åndedrætsværn og særlig arbejdsbeklædning, når der anvendes malinger baseret på epoxy eller isocyanater. Det betyder meget uhensigtsmæssige arbejdsforhold.

Ud over den kemiske arbejdsmiljøbelastning er der også risiko for ulykker, især når arbejdet foregår udendørs på komplicerede konstruktioner.

I en lang række situationer vil der endvidere være tale om ubehagelige arbejdsstillinger.

3.3 Prioritering af miljø- og arbejdsmiljøbelastninger

De mest dominerende miljø- og arbejdsmiljøpåvirkninger er vist i den efterfølgende oversigt. Forbruget af maling, spild og overforbrug er nærmere beskrevet i kapitel 2. Det skal bemærkes at de anførte forbrug er behæftet med nogen usikkerhed, da der ikke findes præcise opgørelser over forbrug til de enkelte formål.

Tabel 3-1 Væsentligste miljøbelastninger for overfladebehandling af store stålkonstruktioner samt antal beskæftigede (anslåede data for 2003/2004)

Konstruktion Blæsemidler
tons
Maling

liter
Spild/ overforbrug
liter
VOC
emission
Antal beskæf-tigede
Stålkonstruktioner          
  5.000 - 25.000 1.600.000 80 - 160.0001 800.000²  
Skibe          
- nybehandling 750 220.000 25.000 110.000² 50
- vedligeholdelse 3.700 260.000 80.000 130.000² 75
Vindmøller          
- nybehandling   1.400.000 700.000³ 700.000² 125
           

1 Der er primært tale om forbisprøjt

²Forudsat et tørstofindhold på 50 %

³Spild er her primært overforbrug

 



Version 1.0 November 2006, © Miljøstyrelsen.