26.09.2013 Views

UTVÄNDIG KORROSION PÅ FJÄRRVÄRMERÖR - Svensk Fjärrvärme

UTVÄNDIG KORROSION PÅ FJÄRRVÄRMERÖR - Svensk Fjärrvärme

UTVÄNDIG KORROSION PÅ FJÄRRVÄRMERÖR - Svensk Fjärrvärme

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

<strong>UTVÄNDIG</strong> <strong>KORROSION</strong> <strong>PÅ</strong><br />

<strong>FJÄRRVÄRMERÖR</strong><br />

Göran Sund, Det Norske Veritas<br />

Forskning och<br />

Utveckling<br />

FOU 2002:80


<strong>UTVÄNDIG</strong> <strong>KORROSION</strong> <strong>PÅ</strong><br />

<strong>FJÄRRVÄRMERÖR</strong><br />

Göran Sund, Det Norske Veritas<br />

ISSN 1402-5191


I rapportserien publicerar projektledaren resultaten från sitt<br />

projekt. Publiceringen innebär inte att <strong>Svensk</strong>a <strong>Fjärrvärme</strong>föreningens<br />

Service AB tagit ställning till slutsatserna och<br />

resultaten.<br />

02-12-09 © 2002 <strong>Svensk</strong>a <strong>Fjärrvärme</strong>föreningens Service AB


<strong>UTVÄNDIG</strong> <strong>KORROSION</strong> <strong>PÅ</strong> <strong>FJÄRRVÄRMERÖR</strong><br />

SAMMANFATTNING<br />

Korrosionsskador på medierör i fjärrvärmenätet kan förekomma både utvändigt och invändigt.<br />

Syftet med föreliggande arbete har varit att kartlägga yttre korrosionsskador på medierör, samt<br />

att försöka korrelera dessa till jordars och vattnets korrosivitet.<br />

För analysen har <strong>Svensk</strong>a <strong>Fjärrvärme</strong>föreningens nätstatistik utnyttjats. Nätstatistiken har visat<br />

att kostnader för korrosionsskador är höga och att medierör av stål med en hög ålder löper stor<br />

risk för korrosion.<br />

Den kunskap om korrosion som gäller för stålpålar i jord, nedgrävda rör- och vattenledningar går<br />

ej direkt att tillämpa på utvändig korrosion av fjärrvärmeledningar i stål. Stålpålar som grävts<br />

ned i jord har en låg allmän korrosionshastighet.<br />

Korrosionshastigheten på fjärrvärmeledningar i stål kan vara höga, ibland upp till 0,5 mm/år.<br />

Mekanismen för denna typ av korrosion är något olik den mekanism som gäller för stålpålar i<br />

jord. Dels är temperaturen högre, vilket ökar korrosionshastigheten och dels indunstar<br />

föroreningar genom att vägsalt, innehållande klorider, droppar på medieröret, vilket också ökar<br />

korrosionshastigheten. Vid en nominell godstjocklek av 5 mm innebär det mindre än tio år innan<br />

medieröret går till brott.<br />

Antalet korrosionsskador på medierör av koppar är begränsat. Det som framförallt är<br />

bestämmande för koppars korrosion i vatten är pH-värdet och föroreningar i form av klorid och<br />

sulfat.<br />

Rostfritt stål av typen SS-stål 2333 eller motsvarande kan ej användas som medierör, eftersom<br />

risken för lokal korrosion är betydande, högre legerade stål med molybden och med högre<br />

kromhalter bör i så fall väljas.<br />

Det sker bevisligen stora driftsavbrott p g a utvändig korrosion på medierör. Detta medför<br />

betydande ekonomiska konsekvenser och som vid andra omständigheter kan leda till<br />

personskador. För att kunna göra så optimala beslut och åtgärder som möjligt bör detta<br />

riskanalyseras.


EXTERNAL CORROSION OF PIPES IN DISTRICT HEATING SYSTEMS<br />

SUMMARY<br />

Corrosion damages of pipes in district heating systems can occur both external and internal. The<br />

aim with this work has been to clarify external corrosion damages of pipes, and try to correlate<br />

the damages to the corrosivity of different soils and waters.<br />

For the analysis the Swedish District Heating Association’s district heating system statistics has<br />

been used. The district heating system statistics shows that the cost for corrosion damages is<br />

high, and pipes older than 20 years have increased risk for corrosion.<br />

The knowledge about corrosion concerning steel poles and water pipes in soils can not be<br />

applied to external corrosion of steel pipes in district heating systems. The corrosion rate of steel<br />

poles in soils has a low corrosion rate.<br />

The corrosion of steel pipes in district heating systems can locally give high rates, up to 0,5<br />

mm/year. The mechanism for this type of corrosion is different compared to the corrosion<br />

mechanism of poles in soils. The temperature is higher and aggressive water, with road-salt and<br />

chloride content, falls in drops on the steel pipe, and impurities evaporate on the steel surface.<br />

These factors increase the corrosion rate. If the material thickness is 5 mm, fracture can occur in<br />

the pipe within ten years.<br />

The number of copper pipe corrosion damage is limited. The most determining corrosion factors<br />

of copper pipes are pH-value and impurities as chloride and sulphate in the water.<br />

Stainless steel pipes of type 304 can not be used in soils due to the risk of local corrosion. Higher<br />

alloyed stainless steels, with molybdenum and higher chromium content should be used.<br />

It is concluded that failures can occur due to external corrosion of steel pipes. This failure is<br />

expensive and can lead to human damage. One way to eliminate failures of steel pipes is to carry<br />

out risk analysis.<br />

Key-words: District heating systems, external corrosion, pitting corrosion, steel pipes, copper<br />

pipes, soils, water, impurities.


Innehållsförteckning Sida<br />

1. INLEDNING ................................................................................................................ 1<br />

2. NÄTSTATISTIK.......................................................................................................... 1<br />

3. <strong>KORROSION</strong> I JORD OCH VATTEN....................................................................... 4<br />

3.1 Jämn och lokal korrosion ............................................................................................. 4<br />

3.2 Allmänt om korrosion av stål i jord.............................................................................. 5<br />

3.3 Korrosionsbestämmande faktorer i omrörd jord .......................................................... 6<br />

3.4 Korrosion av koppar i jord ........................................................................................... 6<br />

3.5 Korrosion av rostfria stål i jord .................................................................................... 8<br />

3.6 Korrosion av stål i vatten.............................................................................................. 8<br />

3.7 Korrosion av koppar i vatten ........................................................................................ 9<br />

4. <strong>KORROSION</strong> AV FJÄRRVÄRMELEDNINGAR ................................................... 10<br />

4.1 Korrosion genom inträngande grundvatten................................................................ 10<br />

4.2 Korrosion genom droppande vatten ........................................................................... 10<br />

4.3 Korrosion på kopparrör .............................................................................................. 11<br />

4.4 Korrosion på rostfritt stål ........................................................................................... 11<br />

5. SKADEFALL OCH PRAKTIKFALL....................................................................... 11<br />

5.1 Korroderade koppartuber i Varberg ........................................................................... 11<br />

5.2 Betongkulvert i Malmö .............................................................................................. 11<br />

5.3 Betongkulvert i Västerås ............................................................................................ 11<br />

5.4 Sprinklersystem i rostfritt stål .................................................................................... 12<br />

5.5 Korrosion i kompensatorenhet ................................................................................... 12<br />

6. DISKUSSION ............................................................................................................ 13<br />

6.1 Korrosion av fjärrvärmeledningar i stål ..................................................................... 13<br />

6.2 Korrosion av fjärrvärmeledningar i koppar................................................................ 13<br />

6.3 Korrosion av fjärrväremeldeningar i rostfritt stål....................................................... 13<br />

6.4 Riskanalys .................................................................................................................. 14<br />

7. SLUTSATSER ........................................................................................................... 14<br />

8. REFERENSER........................................................................................................... 14<br />

SKADEFALL-BILDBILAGA ............................................................................................16-21<br />

i


1. INLEDNING<br />

Livslängden hos ett vattenledningsnät påverkas av såväl den yttre som den inre miljön. I ett<br />

fjärrvärmenät representeras den inre miljön närmast av vattenkvalitet, inre tryck och temperatur.<br />

Den yttre miljön utgörs främst av omgivande jordarter och vatten.<br />

Korrosionsskador på medierör i fjärrvärmenätet kan förekomma både utvändigt och invändigt.<br />

Hur utvändig korrosion 1 kan relateras till olika jordarter och vattenanalyser har aldrig tidigare<br />

undersökts. Av stort intresse är att ta reda på hur korrosionen ser ut i olika jordarter och på vilka<br />

ställen i Sverige korrosionshastigheten är som störst.<br />

Syftet med föreliggande arbete har varit att kartlägga yttre korrosionsskador på medierör och hur<br />

de ser ut, samt att försöka korrelera dessa till jordars och vattnets korrosivitet. Studien skall ge<br />

vägledning för hur korrosionsskador uppkommer utvändigt på medierör i vatten och jord.<br />

Studien har ej omfattat invändig korrosion.<br />

2. NÄTSTATISTIK<br />

En begränsad del av <strong>Fjärrvärme</strong>föreningens nätstatistik från 1999 har granskats. Antalet<br />

rapporterade skador som har behandlats har uppgått till 350. Kostnaden för korrosionsskadorna<br />

under året är ca 12 miljoner och utgör cirka hälften för skadekostnaderna, se figur 1. Åldern hos<br />

fjärrvärmeledningen har stor betydelse uppkomsten av en korrosionsskada. <strong>Fjärrvärme</strong>ledningar<br />

med en högre ålder än 20 år, under fukt, löper stor risk att drabbas för korrosion, se figur 2.<br />

Äldre fjärrvärmeledningar har heller inget larmsystem.<br />

Kostnad [MSEK]<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

Kostnad<br />

korrosion Övriga skador<br />

Typ av skada<br />

Figur 1. Kostnader för korrosion och övriga skador i fjärrvärmeledningar under 1999 för 350 st<br />

energiverk.<br />

The costs for corrosion damage and other failures in district heating systems during 1999, for<br />

350 energy companies.<br />

Korrosion 1 = Angrepp på ett material genom kemisk eller elektrokemisk reaktion med ett omgivande media.<br />

Med korrosion menas en medelfrätning på materialet av minst 0,1 mm/år.<br />

1


Figur 2. Korrosionsskador och ålder.<br />

Corrosion damages and time dependence.<br />

Av statistiken framgår även att vissa energiverk har fler korrosionsskador i sina nät än andra, se<br />

figur 3. Detta kan bero hög åldern hos fjärrvärmeledningarna. Vanliga fel i moderna nät är<br />

larmfel, skarvfel och grävskador. Notera att endast ett begränsat antal fjärrvärmeverk finns med i<br />

figur 3.<br />

Antal<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

Antal<br />

140<br />

120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

Ålder [år]<br />

Totalt antal<br />

Antal med korrossionskada<br />

0-9 10-19 20-29 30-39 40-49 60-69<br />

Totalt antal 83 103 120 39 3 1<br />

Antal med korrossionskada 4 15 54 24 2 0<br />

5<br />

0<br />

<strong>Fjärrvärme</strong>verk<br />

A C E I K M O Q S U X Z Ä AA AC AE AG<br />

Figur 3. Antalet korrosionsskador år 1999 för ett begränsat antal energiverk. Energiverken har<br />

kodats med bokstäver.<br />

The number of corrosion damages during 1999 for a limited number of power plants. The energy<br />

companies have been coded with letters.<br />

2<br />

Totalt antal<br />

Antal med korrossionskada


Materialet i medierören består antingen av stål eller koppar. Korrosion på stålrör är vanligt<br />

förekommande. Observera att andelen medierör i koppar i näten endast är 10 %. Det är endast i<br />

undantagsfall korrosion erhålls på kopparrör, se figur 4.<br />

Antal<br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

0<br />

Media rör<br />

Totalt antal<br />

Antal med korrossionskada<br />

Totalt antal 64 285<br />

Antal med korrossionskada 7 92<br />

Figur 4. Antal korrosionsskador av totalt antal skadade stål- och kopparrör.<br />

The numbers of corrosion damage compared to the total number of failed steel – and copper<br />

pipes.<br />

Med största sannolikhet innehåller vattenmiljön höga föroreningar utanför medieröret i dessa<br />

fall.<br />

Isoleringsmaterialet runt medieröret synes även påverka korrosionen. Figur 5 visar som väntat<br />

att mineralull runt röret inverkar negativt på röret ur korrosionssynpunkt.<br />

Antal<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

0<br />

koppar stål<br />

Totalt antal<br />

Isolering<br />

Antal med korrossionskada<br />

Mineralull PUR<br />

Totalt antal 96 234<br />

Antal med korrossionskada 48 40<br />

Figur 5. Inverkan av isoleringsmaterial på korrosionsskador.<br />

The influence of insulating material on corrosion damage.<br />

De flesta korrosionsskadorna inträffar i normal mark, vilket även figur 6 visar. Procentuellt sett<br />

är korrosionsskadorna flest där ledningarna ligger i ytlig mark nära tung trafik. Skadorna kan där<br />

orsakats av vatten innehållande vägsalt som droppat på medieröret. Den tunga trafiken kan ha<br />

givet upphov sättningar i marken, vilket medfört att fogar har släppt eller spruckit.<br />

Korrosionsskadorna är på dessa ställen även dyrbara.<br />

3


Antal<br />

350<br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

0<br />

Markförhållande<br />

Totalt antal<br />

Antal med korrossionskada<br />

Normal Tung trafik Våt mark<br />

Totalt antal 291 12 25<br />

Antal med korrossionskada 76 5 8<br />

Figur 6. Korrosionsskador i olika markförhållanden för år 1999.<br />

Corrosion damage in different soils conditions during 1999.<br />

3. <strong>KORROSION</strong> I JORD OCH VATTEN<br />

Nedan följer riktlinjer för korrosionshastigheten för stål och koppar i olika jordarter, samt<br />

faktorer som påverkar korrosionshastigheten.<br />

3.1 Jämn och lokal korrosion<br />

Korrosionen kan indelas i jämn och lokal korrosion. Jämn korrosion avser den genomsnittliga<br />

avfrätningen på stålet och antas ske med ungefär samma hastighet på hela ytan, medan lokal<br />

korrosion sker med särskilt stor hastighet inom begränsade områden på metallytan. Gropfrätning<br />

är lokal korrosion som resulterar i klart åtskilda frätgropar på stålytan, se figur 7.<br />

Figur 7. Olika korrosionsangrepp utvändigt på metalliska legeringar.<br />

Different corrosion attacks outside metallic pipes.<br />

Gropfrätning som också ibland kallas för punktfrätning eller punktkorrosion, leder till ett<br />

angrepp med ringa utbredning men ofta med betydande djup<br />

Korrosionshastigheten avseende massminskning per exponerad area och exponeringstid vid jämn<br />

korrosion brukar anges i enheten g/m 2 år eller m/år. Vid utvärdering av lokal korrosion mäts<br />

frätdjupet med nålmikrometer.<br />

4


3.2 Allmänt om korrosion av stål i jord<br />

I Ref [2] visas att en stor undersökning av korrosionen hos stålpålar har utförts i USA av<br />

National Bureau of Standards. De undersökta pålarna har varit utsatta för mycket skiftande<br />

jordförhållanden och exponerats mellan 6 och 50 år. Man fann att korrosionen hos stålpålarna<br />

var obetydlig och inte beroende av faktorer som pH-värde, resistivitet och kemisk<br />

sammansättning hos jorden. Den korrosion som förekom var oftast lokaliserad kring<br />

grundvattennivån och vid markytan och utgjordes av gropfrätning. Korrosionen var dock så liten<br />

att reduktionen av godstjockleken var försumbar. Enda fallet med kraftig korrosion iakttogs på<br />

en påle som exponerats 23 år i jord som till 90 % bestod av aska och slagg.<br />

För horisontella konstruktioner, typ rörledningar, är korrosionsförhållandena helt annorlunda än<br />

för pålar. Rörledningar och andra konstruktioner som grävs ned kommer att exponeras för<br />

omrörd jord (störd jord). Dessa konstruktioner uppvisar stora skillnader i korrosionshastighet<br />

beroende i vilken jord de exponeras. Däremot är korrosionshastigheten i stort sett densamma för<br />

olika typer av vanliga järn- och stålmaterial i samma jord.<br />

Sandegren, ref [3], har visat att korrosionen hos stålpålar är låg. Korrosionshastigheten ligger<br />

omkring 0,01 mm/år och överstiger ej 0,05 mm/år.<br />

Korrosionsinstitutet (KI) och Statens geotekniska institut (SGI), ref [1] har fältexponerat<br />

stålpålar under lång tid i ett antal typiska svenska jordar. Stålpålar med längden 2,5 m slogs ned i<br />

lera och gyttjig lera samt över respektive under grundvattenytan i sand. Stålpålarna exponerades<br />

på fem olika provningsplatser i Sverige. Jorden på varje ställe består av en representativ svensk<br />

jordart. Jordarterna är lera (Enköping, glacial lera och Sollentuna, postglacial lera), postglacial<br />

gjyttjig lera (Göteborg och Stockhom) och sand (Linköping). Vid provningsplatsen i Linköping<br />

(sand respektive grusig sand) har stålpålar slagits ned, en över och en under grundvattenytan, på<br />

närliggande platser på ca 100 m avstånd från varandra. Vid provningsplatserna Enköping,<br />

Sollentuna och Stockholm finns grundvattennivån på djupet 0,7 m eller ännu närmare markytan<br />

under drygt halva året. Från djupet ca 1,5 m är jorden alltid vattenmättad vid provningsplatserna<br />

i lerjord. Vid provningsplatsen i Linköping finns grundvattennivån på ca 8 – 9 m djup under<br />

ursprunglig markyta. Exponeringen i sand sker således i den omättade zonen, medan<br />

exponeringen i grusig sand, på botten av en nedlagd grustäkt, sker i vattenmättad zon. Hitills har<br />

två intag med utvärdering gjorts, dels efter 5 år och dels efter 9 år. Resultatet från utvärderingen<br />

av dessa stålpålar visas i figur 8.<br />

Av figuren framgår att korrosionshastigheten (medelavfrätningen) varierade mellan 0,5 och 8<br />

m/år efter 9 års exponering med den högsta korrosionshastigheten i gjyttjig lera. En jämförelse<br />

mellan korrosionshastigheterna efter 5 och 9 års exponering tyder på en minskande<br />

korrosionshastighet med tiden vid provningsplatserna Enköping och Stockholm. Vid övriga<br />

provningplatser var korrosionshastigheten praktiskt taget oförändrad. Den högsta lokala<br />

korrosionshastigheten (250 m/år) uppmättes på pålen från Linköping i sand över<br />

grundvattennivån. Det var endast på denna påle som det fläckvis förekom egentlig gropfrätning<br />

tillsammans med mera utbredd lokal korrosion. Övriga stålpålar hade ett jämnt<br />

korrosionsangrepp jämte lokala korrosionsangrepp. Den största lokala korrosionen uppstod i<br />

allmänhet på den översta halvmetern av pålen med två undantag: Enköping med de största<br />

angreppen 0,5 – 1 m från skarvplattan och i den omättade sanden i Linköping med de djupaste<br />

angreppen 1,25 – 1,5 m från skarvplattan. Resultatet av undersökningen har visat att lokala<br />

korrosionsangrepp med djupa frätgropar gynnas av god luftning av jorden. För att luftningsceller<br />

ska uppkomma och att betydande lokala korrosionsangrepp ska uppstå krävs att en del av pålen<br />

befinner sig väl luftad jord under en längre tid.<br />

5


Figur 8. Jämn och lokal korrosion på stålpålar vid olika provplatser [1].<br />

General and local corrosion on steel poles at different testing places [1].<br />

3.3 Korrosionsbestämmande faktorer i omrörd jord<br />

Jorden är komplex som korrosionsmedium betraktad och det är därför svårt att förutsäga en viss<br />

jords korrosivitet. Erfarenhetsmässigt vet man att korrosionen i jord varierar inom vida gränser.<br />

Det finns t ex rörledningar som perforerats inom ett år, medan gamla fynd av järnföremål har<br />

bevarats under århundraden i jord.<br />

3.4 Korrosion av koppar i jord<br />

Korrosionskuponger av koppar har legat nedgrävda ovan och under grundvattennivån i<br />

provgropar på sju provplatser runt om i Sverige, ref [4]. Jorden på varje plats har bestått av en<br />

relativt renodlad jordart representativ för svensk geologi. Jordarterna har varit lera (två typer),<br />

gyttjig lera (två typer, varav den ena är kloridrik), sulfidrik lera, sand och torv. Jordarterna har<br />

noggrant karakteriserats genom bestämning av åtskilliga kemiska och geotekniska parametrar.<br />

Provplatsernas jordarter och kännetecken beträffande kemisk sammansättning framgår av<br />

nedanstående tabell 1.<br />

6


Tabell 1. Provplatsernas jordarter och kännetecken beträffande kemisk sammansättning [4].<br />

The characteristic chemical composition of soil at different testing places and positions [4].<br />

Provplats Provnivå Jordart Hög halt av<br />

1. Enköping Övre Styv lera<br />

-<br />

Nedre Mkt styv lera -<br />

2. Sollentuna Övre Styv lera<br />

Sulfat<br />

Nedre Styv lera<br />

Sulfat, sulfid<br />

3. Kramfors Övre Siltig lera<br />

Sulfid (svartmocka)<br />

Nedre Siltig lera<br />

Sulfid (svartmocka)<br />

4. Göteborg Övre Gyttjig lera Sulfat, klorid<br />

Nedre Gyttjig lera Sulfat, klorid<br />

5. Stockholm Övre Gyttjig lera Sulfat<br />

Nedre Gyttjig lera Sulfat, klorid<br />

6. Laxå Övre Lågförmultnad torv Org.beståndsdelar<br />

Nedre Mellantorv<br />

Org.beståndsdelar<br />

7. Linköping Övre Styv lera<br />

-<br />

Nedre Mkt styv lera Karbonat<br />

Den allmänna korrosionshastigheten för varje provplåt efter ca 1, 3 och 7 års exponering<br />

utvärderades. Efter 7 års exponering var den maximala allmänna korrosionshastigheten 3,9<br />

m/år. Den maximala gropfrätningen var ca 21 m/år, se nedanstående figur 9.<br />

Figur 9. Korrosion hos koppar i jord vid olika provplatser [4].<br />

The copper corrosion rate in soils at different testing place [4].<br />

7


Av fältundersökningen av koppars korrosion i svenska jordarter har följande slutsatser dragits:<br />

- Koppar har god korrosionshärdighet i jord och efter sju års exponering var den jämna<br />

korrosionen maximalt 3,9 m/år och den lokala korrosionen maximalt 21 m/år.<br />

- Ingen gropfrätning har uppkommit av den typ som kan uppkomma i kopparrör i<br />

vattenledningar.<br />

- I de fall hastigheten för den lokala korrosionen var hög efter ett års exponering hade<br />

korrosionshastigheten avtagit markant efter sju års exponering.<br />

- Den jämna korrosionen var i stort sett konstant under hela exponeringstiden.<br />

- De högsta korrosionshastigheterna förekom i luftade jordar, främst lerjordar med hög halt av<br />

organiskt material och med förhöjd halt av sulfid, sulfat, klorid och lågt pH-värde.<br />

3.5 Korrosion av rostfria stål i jord<br />

De erfarenheter vad gäller rostfria rörsystem i jord är att rostfritt stål av typen SS-stål 2333 eller<br />

liknande ej kan användas på grund av risken för lokal korrosion, tex gropfrätning. Om rostritt<br />

stål skall användas under mark bör stålet vara legerat med molybden. Vanligtvis kan SS-stål<br />

2343 eller högre legerade stål användas i jord. Under kapitel 5 nämns dock ett fall där korrosion<br />

erhållits på ett rörsystem i SS-stål 2343, men i detta fall har vägsaltkoncentrationen i marken<br />

varit ovanligt hög.<br />

3.6 Korrosion av stål i vatten<br />

Stålets korrosion i vatten kontrolleras i huvudsak av katodreaktionen, dvs vanligen av<br />

syretillförseln, men också vattnets förmåga att fälla ut skyddande kalkbeläggning inverkar. De<br />

faktorer som har störst inverkan på korrosionshastigheten hos stål i vatten är syrekoncentration,<br />

temperatur och flödeshastigheten. I syrehaltigt söt- eller havsvatten sker den jämna korrosionen<br />

ofta med en hastighet av 50 – 150 m.<br />

Vid rumstemperatur i neutrala eller så gott som neutrala vattenlösningar, är löst syre i vattnet<br />

nödvändigt för att orsaka korrosion hos stål. I luftmättat vatten kan korrosionshastigheten bli hög<br />

till en början, för att sedan klinga av. Detta beroende på att en oxidfilm bildas som utgör ett<br />

spärrskikt mot vidare syrediffusion mot stålytan. I stationärt tillstånd är diffusionshastigheten<br />

proportionell mot syrekoncentrationen, vilket medför att stålets korrosionshastighet är<br />

proportionell mot syrekoncentrationen i vattnet. Till en början ökar korrosionshastigheten med<br />

ökad syrekoncentration i vattenlösningen, men vid en viss kritisk syrekoncentration sjunker avtar<br />

korrosionshastigheten. Den minskade korrosionshastigheten beror på att syre passiverar stålytan.<br />

Närvaro av kloridjoner (halogenjoner) i vattnet försvårar bildningen av en skyddande oxidfilm<br />

på stålytan och en ökning av syrehalten i vattnet medför en ökad korrosionshastighet.<br />

En temperaturökning med 30 C i vattenlösningen vid en given syrekoncentration, kommer att<br />

fördubbla korrosionshastigheten på stålet, förutsatt att korrosionsprocesen är kontrollerad av<br />

syrediffusion. Korrosionshastigheten kommer att öka med temperaturen upp till ca 80 C, för att<br />

sedan sjunka till en lägre nivå vid kokpunkten, se figur 10. De låga korrosionshastigheterna vid<br />

temperaturer över 80 C, beror på att syrets löslighet i vatten minskar när temperaturen ökar.<br />

I ett slutet system där syret ej förbrukas ökar korrosionshastigheten med temperaturen, figur 10.<br />

8


Figur 10. Inverkan av temperaturen på korrosionshastigheten för stål i syrehaltigt vatten.<br />

Korrosionshastigheten 0,01 IPY motsvarar korrosionshastigheten 0,25 mm/år, ref [8].<br />

Effect of temperature on corrosion in water containing dissolved oxygen, ref [10].<br />

När korrosionen i vattenlösningar understöds av vätgasutveckling, fördubblas<br />

korrosionshastigheten vid en temperaturökning av 30 C. Då stål korroderar i saltsyra fördubblas<br />

korrosionshastigheten vid en temperaturökning av 10 C.<br />

Sulfater i vattnet ökar dels den allmänna korrosionen och dels benägenheten för gropfrätning.<br />

Korrosionshastigheten är beroende av pH-värdet mellan 4 och 8 i vattenlösningar. Låga pHvärden<br />

ger en krafig ökning av utlöst järn, ref [6].<br />

Legeringssammansättning och värmebehandlingar hos olika stålkvalitér påverkar ej<br />

korrosionshastigheten i olika vattenlösningar.<br />

För att minska problemen med korrosionen har livsmedelsverket rekommenderat ett begränsat<br />

pH-intervall: 7,5–9,0, i vatten som lämnar vattenverket och 7,0-9,0 vid tappställe, ref [5].<br />

Livsmedelsverket påpekar att pH bör väljas nära kalk-kolsyra jämvikts-pH samt att det ska vara<br />

stabilt. Beträffande alkalinitet rekommenderas ett värde över 60 mg HCO3 - /l för att minska<br />

risken för korrosionsangrepp. För vattnets innehåll av kalcium görs en motsvarande<br />

rekommendation. Önskvärd kalciumhalt bör vara 20 –60 mg/l i vatten som lämnar vattenverket.<br />

3.7 Korrosion av koppar i vatten<br />

Den korrosionstyp som främst drabbar koppar är gropfrätning. Denna korrosionstyp leder till<br />

angrepp med ringa utbredning, men ofta med betydande djup. I de distrubitionsledningar av<br />

hårddraget kopparrör, som är vanligast i Sverige, är gropfrätningsfrekvensen liten.<br />

Undersökningar har visat att gropfrätning endast förekommer i vatten med lågt pH-värde och<br />

lågt karbonat/sulfatförhållande. I sådant vatten bildas antingen inga beläggningar alls eller också<br />

beläggningar, som påskyndar gropfrätning. I vatten med pH-värde 7,5 eller högre och ett<br />

karbonat/sulfatförhållande lika med 1 eller högre har risken för gropfrätning visat sig vara liten.<br />

9


Vatten, som har benägenhet att framkalla gropfrätning i kopparrör, kan således göras mindre<br />

korrosivt genom höjning av pH-värdet och bikarbonathalten. I praktiken kan detta uppnås genom<br />

en lämplig tillsats av soda, dvs natriumkarbonat. Tillsats av kalk är också gynnsamt till följd av<br />

den pH-ökning som uppkommer. Sammanfattningsvis skall följande parametrar uppfyllas enligt<br />

tabell 2, för att undvika korrosionsskador på kopparlegeringar i vatten.<br />

Tabell 2. Rekommenderad vattensammansättning för vattensystem innehållande komponenter av<br />

koppar och mässing, från ref [7].<br />

Recommended water composition in water systems containing components of copper and brass<br />

[7].<br />

Parameter Rekommenderat värde<br />

pH-värde 7,5 – 9,0<br />

Alkalinitet, mg/l HCO3 -<br />

Minst 70, alkaliniteten bör ej överstiga 300<br />

[HCO3 - ] / [SO4 2- ] (halterna i mg/l) Större än 1<br />

[HCO3 - ] / [Cl - ] (halterna i mg/l) Så stor som möjligt<br />

Sulfathalt (halt i mg/l) Mindre än 100<br />

Kloridhalt (halt i mg/l) Mindre än 100<br />

4. <strong>KORROSION</strong> AV FJÄRRVÄRMELEDNINGAR<br />

4.1 Korrosion genom inträngande grundvatten<br />

Korrosion på medieröret i stål kan uppkomma genom att grundvatten tränger in och når<br />

medieröret. Oftast är grundvatten inte lika korrosivt som droppande ytvatten. Grundvattnet har<br />

ett högre pH-värde och innehåller ej lika stor andel föroreningar såsom klorider. Enligt ref [9]<br />

kan i en sådan miljö korrosionshastigheten uppgå till 0,4 mm/år vid temperaturen 80 C. Oftast<br />

är denna korrosionsform av allmän karaktär och sker ej som lokal korrosion.<br />

4.2 Korrosion genom droppande vatten<br />

Dagens fjärrvärmerör är oftast skyddat med ett plasthölje och i äldre fall ligger de i en<br />

betongkulvert. För att korrosion på medieröret i stål skall inträffa måste vatten eller fukt tränga<br />

in under plasthöljet eller penetrera genom betongen. Så gott som alltid är det skarvarna som är av<br />

dålig kvalité och där kan vatten tränga in. I betongkulvertar är det känt att läckage kan<br />

uppkomma genom dilatationsfogen och nå medieröret. Det som framförallt påverkar<br />

korrosionshastigheten är föroreningar i vattnet och vattnets temperatur. Vägsalt innehållande<br />

höga kloridhalter i vattnet kan ge lokalt höga korrosionshastigheter på medieröret. Även<br />

föroreningar i jorden kan påverka korrosionshastigheten. Marken rör sig där tung trafik finns.<br />

Det gör att fogar kan släppa, spricka upp och dela på sig. Vatten kan senare droppa ned på<br />

medieröret och orsaka korrosion. Oftast är temperaturen på medieröret på framledningen i<br />

storleksordningen ca 90 C och på retursidan är temperaturen ca 50 C. Genom indunstning av<br />

kemikalier kan höga föreningshalter uppkomma på de ställen där vattnet träffa medieröret. Om<br />

temperaturen på medieröret är över 100 C föreligger mindre risk för korrosion, eftersom vattnet<br />

kokar bort, då det träffar metallytan. Som framgår av figur 9 är korrosionshastigheten i vatten<br />

högst vid ca 80 C. Korrosionshastigheten vid droppande vatten är betydligt högre än 0,4 mm/år,<br />

som gäller för stillastående vattenlösning, ref [9]. Vid en nominell godstjocklek av 5 mm innebär<br />

det mindre än tio år innan medieröret går till brott. Innehåller vattnet även föroreningar, i form<br />

av vägsalt, kan korrosionshastigheten bli högre.<br />

10


4.3 Korrosion på kopparrör<br />

Lokal korrosion, oftast i form av frätgropar, kan uppkomma på kopparrör i fjärrvärmeledningar.<br />

Först sker en missfärgning av kopparrören som senare utvecklas till korrosion. Föroreningar i<br />

jorden och vattnet, samt lågt pH-värde ger upphov till korrosion på fjärrvärmeledningar i koppar.<br />

4.4 Korrosion på rostfritt stål<br />

De korrosionstyper som kan uppkomma på rostfritt stål i fjärrvärmeledningar är gropfrätning och<br />

spänningskorrosion. Dessa korrosionstyper är av lokal natur och kan medföra höga<br />

korrosionshastigheter. Temperaturen och mängden föroreningar i vattnet och jorden, såsom<br />

kloridhalten, är bestämmande för korrosionshastigheten.<br />

5. SKADEFALL OCH PRAKTISKA ERFARENHETER<br />

Bilder till skadeundersökningar finns i SKADEFALL –BILDBILAGA, längst bak i rapporten.<br />

5.1 Korroderade kopparrör i Varberg<br />

Denna skada visar korroderade kopparrör med genomgående frätgropar. Medierören har<br />

innehållit fjärrvärmevatten vid temperaturen 70 till 90 C. Skadan upptäcktes genom att det kom<br />

ånga upp ur marken. <strong>Fjärrvärme</strong>röret har legat i marken i ca 10 år. Mineralull har använts som<br />

isolermaterial. Ovanför fjärrvärmeröret har 60 cm täckning använts. Det mest troliga<br />

skademekanismen på kopparrören är avlagringskorrosion, bild 1 och 2. Från början har<br />

missfärgning skett av kopparytan som varit i kontakt med vatten. Missfärgningen beror på<br />

inverkan av luftningsceller vid vatteninneslutningarna. En anodisk oxidation sker på kopparytan<br />

under bildning av mörk kopparoxid (Cu2O) som missfärgar ytan. Samtidigt reduceras syre till<br />

hydroxidjoner. Efter hand har missfärgningen övergått till avlagringskorrosion. Avlagringarna<br />

har erhållits från mineralullen och från kopparrörets korrosionsprodukter. Korrosionen har<br />

fortsatt på kopparröret tills genomgående hål erhållits, i form av frätgropar. Analysen visar att<br />

korrosionsprodukterna innehåller höga halter av järn. Erfarenhetsmässigt vet man att järn på<br />

koppar ökar korrosionshastigheten, eftersom mikroanoder och – katoder initierar korrosion.<br />

Vattenanalysen visar på flera korrosiva faktorer för koppar. pH-värdet (6,5) i vattnet är lågt och<br />

det tillsammans med ämnen som klorid och sulfat kan ge upphov till korrosion.<br />

5.2 Betongkulvert i Malmö<br />

Nästa skada kommer från en betongkulvert i Malmö. Kulverten är byggd 1974 och ligger mitt i<br />

Malmö Stad under en cykelbana. Under en längre tid har det legat vatten i kulverten.<br />

Larmssytem har ej funnits i kulverten utan i angränsande kammare. Korrosionsskadan har<br />

uppkommit genom godsförtunning huvudsakligen genom galvanisk korrosion på den halva av<br />

medieröret som legat längst ned i kulverten, se bild 3 och 4. Analyser av beläggningar och<br />

korrosionsprodukter har visat höga halter av klorider och koppar. Kloriderna kommer från<br />

vägsaltet och kopparn kommer från tunna kopparband som har till uppgift att fästa<br />

mineralullsisoleringen.<br />

5.3 Betongkulvert i Västerås<br />

Denna skada ägde rum som ett plötsligt haveri av en betongkulvert under mark och delar av en<br />

motorväg fick stängas av under flera timmars tid. En framledning med diametern ca 500 mm och<br />

temperaturen ca 85 C hade sprungit läck. Vid genomgång av skadorna upptäcktes<br />

godsförtunning på ovansidan av medieröret i stål, se bild 5, 6 och 7. Godsförtunningen har<br />

orsakats av korrosion. Vatten innehållande salter, främst natriumklorid, har droppat på<br />

11


medieröret under en längre tid, tills godset blivit så pass tunt att det inre övertrycket har orsakat<br />

en fläkning av röret. Vatten har kommit in genom dilatationsfogen mellan betongelementen.<br />

5.4 Sprinklersystem i rostfritt stål<br />

Läckage har inträffat i en markförlagd rörledning som var planerad att förse ett nyinstallerat<br />

sprinklersystem med vatten. En materialundersökning genomfördes för att fastställa orsaken till<br />

läckaget. Rörledningen är tillverkad av austenitiskt rostfritt stål, SS-stål 2343. Rören har en<br />

diameter av 304 mm och en godstjocklek av 2,0 mm. Montageskarvar har utförts genom manuell<br />

metallbågsvetsning med tillsatsmaterial OK 63.20.<br />

En handfull rundskarvar granskades utvändigt på platsen. Angrepp i form av frätgropar observerades<br />

i anslutning till flera av skarvarna. Majoriteten av angreppen ligger vid smältgränsen<br />

mellan svetsgods och värmepåverkad zon, där huvuddelen av gropen är förlagd till den värmepåverkade<br />

zonen, se bild 8. Angrepp påträffades i omkretsled runt hela röret och axiellt upp till<br />

70 mm från svetsen. De största groparna är djupa och har branta kanter. Vid granskning i<br />

stereomikroskop observerades rikligt med kristallina partiklar i groparna.<br />

För att närmare studera frätgroparnas karaktär preparerades ett tvärsnitt genom tre av de största<br />

groparna, se bild 9. Tvärsnitten undersöktes i metallmikroskop. Snitten visar att samtliga tre<br />

gropar nästan penetrerat hela rörväggen. Groparnas utbredning bekräftar att det i huvudsak är<br />

värmepåverkat grundmaterial som avverkats under korrosionen. Normalt innebär svetsning av<br />

austenitiskt rostfria stål en marginell försämring av korrosionshärdigheten i den värmepåverkade<br />

zonen. En mindre mängd svetsgods har även angripits. Groparna visar en tydlig tendens att vidga<br />

sig under ytan och får därmed en grottliknande form. Utseendet är typiskt för punktkorrosion i<br />

austenitiskt rostfria stål. Läckaget har uppstått på grund av utvändig gropfrätning i rörledningen.<br />

Orsaken till korrosionsangreppen står sannolikt att finna i hög kloridhalt i omgivande mark<br />

Senare undersökningar bekräftade att marken där det rostfria röret legat har använts som<br />

lagringsplats för vägsalt.<br />

5.5 Korrosion i kompensatorenhet<br />

En kompensatorenhet har erhållit läckage, se bild 10. Kompensatorenheten ingår i en<br />

processledning som är nedgrävd i marken. Diametern på röret är 273 mm. Mediet som finns i<br />

processledningen är vatten. Själva kompensatorenheten är ansluten till röret och utformad som<br />

en bälg med diametern 450 mm. Bälgmaterialet utgörs av fem stycken bockade plåtar av rostfritt<br />

stål SS-stål 23 37 (Wst 1.4541) som sitter tätt ihop. Varje plåt har godstjockleken 0,4 mm.<br />

Läckan i kompensatorenheten upptäcktes genom att ånga kom upp ur marken.<br />

Kompensatorenheten är dimensionerad för trycket 16 bar och temperaturen 180 C. Enligt<br />

uppgift har drifttemperaturen endast varit 95 C.<br />

Tydliga sprickor kunde ses utifrån på bälgen, se bild 11. Även korrosionsskador i form av<br />

gråsvarta håligheter iakttogs.<br />

Sprickorna i bälgen har börjat utifrån. De sprickor som har upptäckts är typiskt för transkristallin<br />

spänningskorrosion, se bild 12. De uppkommer genom samtidig inverkan av mekaniska<br />

spänningar och ett korrosivt korrosionsmedium.<br />

Med största sannolikhet har läckan i kompensatorenheten kommit utifrån, så att ånga kommit<br />

upp ur marken. Ett större antal sprickor har hittats och dessa finns framförallt på bälgens utsida.<br />

Däremot har inte skadan hittats där det har läckt, men det är osannolikt att läckaget härrör från en<br />

dålig svets eller är ett materialfel. Kompensatorenheten är på vissa ställen kraftigt korroderad<br />

utvändigt både på rör och på bälgen. Korrosionsskadorna indikerar att jorden där bälgen legat var<br />

mycket korrosiv. Med största sannolikhet innehåller jorden höga kloridhalter.<br />

12


Transkristallin spänningskorrosion förekommer mest i koridhaltiga miljöer. I praktiken inträffar<br />

ibland spänningskorrosion i samband med lokal kloridanrikning på varma ytor till följd av<br />

indunstning. Hög temperatur är väsentlig för transkristallin spänningskorrosion. Oftast<br />

uppkommer sprickorna över 60 C. Transkristallin spänningskorrosion kan inträffa hos<br />

austenitiska rostfria stål men härdigheten tilltar med nickelhalten, så att legeringar med 40 %<br />

nickel eller mer kan betraktas som praktiskt taget helt beständiga. Ferritiska kromstål med låga<br />

halter av andra legeringsämnen anses vara beständiga mot denna typ av angrepp. Stål med ferritaustenitisk<br />

struktur är i allmänhet mindre känsliga än rent austenitiska stål. För att undvika<br />

spänningskorrsion kan ett stål med ferrit-austenitisk struktur väljas, tex SS-stål 23 27 eller SSstål<br />

2304.<br />

6. DISKUSSION<br />

6.1 Korrosion av fjärrvärmeledningar i stål<br />

Syftet med studien har varit att försöka kartlägga yttre korrosionsskador på medierör och hur de<br />

ser ut, samt att korrelera dessa till jordars och vattnets korrosivitet. Av undersökningen att döma<br />

är korrosionen utvändigt på medierör av lokal natur och ej beroende av jordens korrosivitet.<br />

Däremot kan aggressivt ytvatten påskynda korrosionen hos medierör.<br />

Den kunskap om korrosion på stålpålar i jord, nedgrävda rör- och vattenledningar går ej direkt<br />

att tillämpa på utvändig korrosion av fjärrvärmeledningar i stål. Stålpålar som grävts ned i jord<br />

har en låg allmänkorrosionshastighet och i undantagsfall kan lokala frätgropar bildas med en<br />

korrosionshastighet i storleksordningen 250 m/år.<br />

Korrosion på fjärrvärmeledningar i stål kan ha betydligt högre korrosionshastigheter, ibland upp<br />

till 0,5 mm/år. Mekanismen för denna typ av korrosion är något olik den mekanism som gäller<br />

för stålpålar i jord. Dels är temperaturen högre, vilket ökar korrosionshastigheten och dels<br />

indunstar föroreningar genom att vatten innehållande vägsalt droppar på medieröret, vilket också<br />

ökar korrosionshastigheten.<br />

6.2 Korrosion av fjärrvärmeledningar i koppar<br />

Undersökningar har visat att koppar har goda korrosionsegenskaper i svenska jordarter. Den<br />

jämna korrosionen överstiger ej 10 m/år och den lokala korrosionen är maximalt 30 m/år. De<br />

högsta korrosionshastigheterna förekom i luftade jordar, främst lerjordar med hög halt av<br />

organiskt material och med förhöjd halt av sulfid, sulfat, klorid och lågt pH-värde. Det som<br />

framförallt är bestämmande för koppars korrosion i vatten är pH-värdet och föroreningar i form<br />

av klorid och sulfat. Den tidigare kunskap som finns om koppars korrosion i vatten och jord kan<br />

användas för koppars korrosion i fjärrvärmeledningar.<br />

Kopparrör lämpar sig väl som material i fjärrvärmeledningar. Antalet korrosionsskador på<br />

koppar per år, enligt nätstatistiken, understiger tio. I dessa fall har sannolikt vatten eller fukt<br />

kommit i kontakt med mediaröret och miljön har innehållit höga halter av föroreningar.<br />

6.3 Korrosion av fjärrvärmeledningar i rostfritt stål<br />

Rostfritt stål av typen SS-stål 2333 eller motsvarande kan ej användas i jord, eftersom risken för<br />

lokal korrosion (gropfrätning) är betydande. Däremot kan SS-stål 2343 användas i de flesta fall.<br />

För att lokala korrosionsangrepp skall uppkomma krävs en viss kloridhalt i det korrosiva mediet.<br />

Något tröskelvärde kan inte anges, eftersom även andra faktorer inverkar. I många fall föreligger<br />

också i praktiken möjligheten till lokala koncentrationsändringar. Vad beträffar olika<br />

legeringsämnens inverkan på härdigheten mot lokal korrosion i kloridlösningar, vet man med<br />

13


säkerhet endast att krom och molybden har en entydig positiv inverkan. Risken för gropfrätning i<br />

kan anges med PRE-värdet enligt följande legeringssamband:<br />

PRE = 1 x % Cr + 3,3 x % Mo.<br />

Vid ett PRE-värde överstigande 26 hos rostfria stål föreligger minimal risk för gropfrätning i<br />

jord.<br />

6.4 Riskanalys<br />

Utvändig korrosion på fjärrvärmeledningar är ett reellt ekonomiskt och personsäkerhetsmässigt<br />

problem, vilket denna studie har visat, se t ex haverier på medierör i Västerås och Malmö. Hur<br />

utvändig korrosion på fjärrvärmerör skall hanteras är inte självklart, många alternativa åtgärder<br />

kan bli aktuella. För att hantera detta på ett strukturerat sätt rekommenderas riskanalys med<br />

avseende både på ekonomi och säkerhet, där relevanta specialist kompetenser bör medverka.<br />

Denna studie tillsammans med kompletterande analyser bör fungera som ett bra underlag för en<br />

riskanalys avseende personsäkerhet och ekonomi.<br />

7. SLUTSATSER<br />

Nätstatistiken har visat att kostnader för korrosionsskador är höga och att medierör av stål<br />

med en hög ålder löper stor risk för korrosion. Procentuellt sett är korrosionsskadorna flest<br />

nära tung trafik, dvs där risk föreligger för sättningar i marken och vägföroreningar.<br />

Den kunskap om korrosion som gäller för stålpålar i jord, nedgrävda rör- och vattenledningar<br />

går ej direkt att tillämpa på utvändig korrosion av fjärrvärmeledningar i stål.<br />

Korrosionshastigheten på fjärrvärmeledningar i stål kan lokalt vara höga, ibland upp till 0,5<br />

mm/år. Mekanismen för denna typ av korrosion är något olik den mekanism som gäller för<br />

stålpålar i jord. Dels är temperaturen högre, vilket ökar korrosionshastigheten och dels<br />

indunstar föroreningar genom att vägsalt droppar på medieröret, vilket också ökar<br />

korrosionshastigheten.<br />

Antalet korrosionsskador på medierör av koppar är begränsat. Det som framförallt är<br />

bestämmande för koppars korrosion i vatten är pH-värdet och föroreningar i form av klorid<br />

och sulfat.<br />

Rostfritt stål av typen SS-stål 2333 eller motsvarande kan ej användas som medierör,<br />

eftersom risken för lokal korrosion är betydande. Högre legerade stål med molybden och<br />

med högre kromhalter bör väljas.<br />

Utvändig korrosion på medierör kan leda till driftavbrott som medför betydande ekonomiska<br />

konsekvenser. För att kunna göra så optimala beslut och åtgärder som möjligt bör detta<br />

riskanalyseras.<br />

8. REFERENSER<br />

[1] Vinka, T-G & Bergdahl, U & Camitz, G. Korrosion på stålpålar i jord. Nordisk<br />

korrosion, Nr 1, årgång 5, sid 10, 2001.<br />

[2] Carre´ G, Jordkorrosion–orsaker och mätmetoder. En litterturstudie. Korrosionsinstitiutet,<br />

Bulletin nr 83, 1977, 22 s.<br />

[3] Sandegren, E, Korrosion på stål–vertikalt orienterade i jord. Statens Järnvägars<br />

Centralförvaltning. Geotekniska kontoret. Meddelande nr. 34. Stockholm 1974.<br />

14


[4] Camitz, G & Vinka, T-G, Korrosion på koppar i svenska jordarter. KI Rapport 1993:4,<br />

Korrosionsinstitutet, 1993.<br />

[5] Korrosion i vattenledningsnät och–installationer, Tema Nord 1996:632. Januari 1997.<br />

[6] Joahnsson, E & Hedberg, T, Om korrosion på järn, koppar och zink i sura vatten,<br />

Chalmers Tekniska Högskola. Institutionen för vattenförsörjnings- och avloppsteknik.<br />

Publ. 2:88, 1988.<br />

[7] Mattsson, E, Tappvattensystem av kopparmaterial. <strong>Svensk</strong> Byggtjänst, 1990.<br />

[8] Jones, D, Principles and prevention of corrosion. Macmillan Publishing Company , 1992.<br />

[9] Kim, JG, Kang, M-C, Corrosion detection system for thermally insulated pipeline buried<br />

in soil, Materials Performance (USA), vol.39, no7, pp72-76, July 2000.<br />

15


SKADEFALL-BILDBILAGA<br />

Bild 1 x 0,9<br />

Korroderade kopparrör. Hos det mittersta kopparröret har beläggningar avlägsnats.<br />

Corroded copper pipes. Oxide layers have been removed from the outer surface of the copper<br />

pipe in the middle.<br />

Bild 2 x 0,9<br />

Utvändig korrosion på kopparrör. Korrosionsprodukterna är svarta.<br />

Copper pipes external corrosion. The corrosion products are black.<br />

16


Bild 3<br />

Utvändig korrosionsskada på medierör i betongkulvert.<br />

Steel pipes external corrosion of concrete district heating systems.<br />

Bild 4<br />

Utvändig korrosionsskada på medierör i betongkulvert. Uttagen bit från medierör i bild 3.<br />

Vägsalt har påverkat korrosionshastigheten.<br />

Steel pipe external corrosion damage in concrete district heating systems. A sample has been cut<br />

out from the steel pipe in figure 3. The salt from the road has affected the corrosion rate.<br />

17


Bild 5<br />

Godsförtunning på ovansidan av medierör på grund av korrosion. Det inre övertrycket har<br />

orsakat en fläkning av röret, där det varit tunt.<br />

Decreased wall thickness of the upper side of the steel pipe due to corrosion. The internal<br />

pressure has split the pipe.<br />

Bild 6<br />

Samma som i bild 5, men i högre förstoring. Notera den tunna godstjockleken på ovansidan.<br />

From figure 5, but at a higher magnification. Notice the thin wall in the upper side of the steel<br />

pipe.<br />

18


Bild 7<br />

Samma skada som i bild 5, men medieröret har exponerats i luft en längre tid. Notera den<br />

rostbruna ovansidan.<br />

The damage in figure 5, but the steel pipe has been exposed a long time in air. Notice the rustcoloured<br />

spot on the top.<br />

Bild 8<br />

Rostfritt rör som legat i jord. Rundsvets med stora frätgropar vid svetsen.<br />

Stainless steel pipe exposed in soil. Large corrosion pits closed to the circular weld.<br />

19


Bild 9 x 10<br />

Rostfritt rör som legat i jord. Tvärsnitt av frätgrop från bild 8.<br />

Stainless steel pipe exposed in soil. Metallographical cut of a corrosion pit, from figure 8.<br />

Bild 10<br />

Bild av bälg som legat i jord, med anslutning till rör. Bälgen är tillverkad av rostfritt stål. Vissa<br />

sidor av bälgen är rödrostig.<br />

Picture of a bellows exposed in soil, connected to a pipe. The bellows is made of stainless steel.<br />

Some side of the bellows has red rust.<br />

20


Bild 11<br />

Närbild av materialet i bälgen från bild 10. Sprickor och korrosionsangrepp kan tydligt noteras.<br />

Close up of the bellows in figure 10. Noticed cracks and corrosion attacks.<br />

Bild 12 x 400<br />

Metallografiskt snitt från provbit i bälgen, från bild 11. Etsat i kungsvatten. Transkristallin<br />

spänningskorrosion.<br />

Metallographical cut from the sample in figure 11. Etched in king water. Trangranular stress<br />

corrosion cracking.<br />

- o0o -<br />

21


Rapportförteckning<br />

Samtliga rapporter kan beställas hos <strong>Fjärrvärme</strong>föreningens Förlagsservice.<br />

Telefon: 026 – 24 90 24, Telefax: 026 - 24 90 10, www.fjarrvarme.org<br />

Nr Titel Författare Publicerad<br />

2002-12-09<br />

FORSKNING OCH UTVECKLING - RAPPORTER<br />

1 Inventering av skador på befintliga skarvar med CFC-blåsta<br />

respektive CFC-fria fogskum<br />

Hans Torstensson maj-96<br />

2 Tryckväxlare - Status hösten 1995 Bror-Arne Gustafson<br />

Lena Olsson<br />

3 Bevakning av internationell fjärrvärmeforskning Sture Andersson<br />

Gunnar Nilsson<br />

maj-96<br />

maj-96<br />

4 Epoxirelining av fjärrvärmerör Jarl Nilsson sep-96<br />

5 Effektivisering av konventionella fjärrvärmecentraler<br />

(abonnentcentraler)<br />

6 Auktorisation av montörer för montage av skarvhylsor och isolering<br />

Former och utvärdering<br />

Lena Råberger<br />

Håkan Walletun<br />

okt-96<br />

Lars-Åke Cronholm okt-96<br />

7 Direkt markförlagda böjar i fjärrvärmeledningar Jan Molin<br />

Gunnar Bergström<br />

8 Medierör av plast i fjärrvärmesystem Håkan Walletun<br />

Heimo Zinko<br />

9 Metodutveckling för mätning av värmekonduktiviteten i<br />

kulvertisolering av polyuretanskum<br />

Lars-Åke Cronholm<br />

Hans Torstensson<br />

dec-96<br />

dec-96<br />

dec-96<br />

10 Dynamiska värmelaster från fiktiva värmebehov Sven Werner mars-97<br />

11 Torkning av tvätt i fastighetstvättstugor med fjärrvärme H. Andersson<br />

J. Ahlgren<br />

12 Omgivningsförhållandenas betydelse vid val av strategi för<br />

Sture Andersson<br />

ombyggnad och underhåll av fjärrvärmenät. Insamlingsfasen Jan Molin<br />

Carmen Pletikos<br />

13 <strong>Svensk</strong> statlig fjärrvärmeforskning 1981-1996 Mikael Henriksson<br />

Sven Werner<br />

14 Korrosionsrisker vid användning av stål- och plaströr i<br />

fjärrvärmesystem - en litteraturstudie<br />

15 Värme- och masstransport i mantelrör till ledningar<br />

för fjärrkyla och fjärrvärme<br />

16 Utvärdering av fuktinträngning och gasdiffusion<br />

hos gamla kulvertrör ”Hisings-Backa”<br />

maj-99<br />

dec-97<br />

dec-97<br />

Peeter Tarkpea dec-97<br />

Daniel Eriksson<br />

Bengt Sundén<br />

dec-97<br />

Ulf Jarfelt dec-97<br />

17 Kulvertförläggning med befintliga massor Jan Molin<br />

Gunnar Bergström<br />

Stefan Nilsson<br />

dec-97<br />

18 Värmeåtervinning och produktion av frikyla - två sätt att öka<br />

marknaden för fjärrvärmedrivna absorptionskylmaskiner<br />

Peter Margen dec-97<br />

19 Projekt och Resultat 1994-1997 Anders Tvärne mars-98


Nr Titel Författare Publicerad<br />

20 Analys av befintliga fjärrkylakunders kylbehov Stefan Aronsson<br />

Per-Erik Nilsson<br />

21 Statusrapport<br />

Trycklösa Hetvattenackumulatorer<br />

22 Round Robin<br />

test av isolerförmågan hos fjärrvärmerör<br />

02-12-09<br />

Mats Lindberg<br />

Leif Breitholtz<br />

mars-98<br />

maj-98<br />

Ulf Jarfelt maj-98<br />

23 Mätvärdesinsamling från inspektionsbrunnar i fjärrvärmesystem Håkan Walletun juni-98<br />

24 <strong>Fjärrvärme</strong>rörens isolertekniska långtidsegenskaper Ulf Jarfelt<br />

Olle Ramnäs<br />

25 Termisk undersökning av koppling av köldbärarkretsar till<br />

fjärrkylanät<br />

juni-98<br />

Erik Jonson juni-98<br />

26 Reparation utan uppgrävning av skarvar på fjärrvärmerör Jarl Nilsson<br />

Tommy Gudmundson<br />

27 Effektivisering av fjärrvärmecentraler – metodik, nyckeltal<br />

och användning av driftövervakningssystem<br />

juni-98<br />

Håkan Walletun apr-99<br />

28 Fjärrkyla. Teknik och kunskapsläge 1998 Paul Westin juli-98<br />

29 Fjärrkyla – systemstudie Martin Forsén<br />

Per-Åke Franck<br />

Mari Gustafsson<br />

Per-Erik Nilsson<br />

30 Nya material för fjärrvärmerör. Förstudie/litteraturstudie Jan Ahlgren<br />

Linda Berlin<br />

Morgan Fröling<br />

Magdalena Svanström<br />

juli-98<br />

dec-98<br />

31 Optimalt val av värmemätarens flödesgivare Janusz Wollerstrand maj-99<br />

32 Miljöanpassning/återanvändning av polyuretanisolerade fjärrvärmerör Morgan Fröling dec-98<br />

33 Övervakning av fjärrvärmenät med fiberoptik Marja Englund maj-99<br />

34 Undersökning av golvvärmesystem med PEX-rör Lars Ehrlén apr-99<br />

35 Undersökning av funktionen hos tillsatser för fjärrvärmevatten Tuija Kaunisto<br />

Leena Carpén<br />

maj-99<br />

36 Kartläggning av utvecklingsläget för ultraljudsflödesmätare Jerker Delsing nov-99<br />

37 Förbättring av fjärrvärmecentraler med sekundärnät Lennart Eriksson<br />

Håkan Walletun<br />

38 Ändgavlar på fjärrvärmerör Gunnar Bergström<br />

Stefan Nilsson<br />

39 Användning av lågtemperaturfjärrvärme Lennart Eriksson<br />

Jochen Dahm<br />

Heimo Zinko<br />

40 Tätning av skarvar i fjärrvärmerör med hjälp av material<br />

som sväller i kontakt med vatten<br />

Rolf Sjöblom<br />

Henrik Bjurström<br />

Lars-Åke Cronholm<br />

maj-99<br />

sept-99<br />

sept-99<br />

nov-99


Nr Titel Författare Publicerad<br />

41 Underlag för riskbedömning och val av strategi för underhåll<br />

och förnyelse av fjärrvärmeledningar<br />

42 Metoder att nå lägre returtemperatur med värmeväxlardimensionering<br />

och injusteringsmetoder. Tillämpning på två fastigheter i Borås.<br />

43 Vidhäftning mellan PUR-isolering och medierör. Har blästring<br />

av medieröret någon effekt?<br />

44 Mindre lokala produktionscentraler för kyla med optimal<br />

värmeåtervinningsgrad i fjärrvärmesystemen<br />

02-12-09<br />

Sture Andersson<br />

Jan Molin<br />

Carmen Pletikos<br />

dec-99<br />

Stefan Petersson mars-00<br />

Ulf Jarfelt juni-00<br />

Peter Margen juni-00<br />

45 Fullskaleförsök med friktionsminskande additiv i Herning, Danmark Flemming Hammer<br />

Martin Hellsten<br />

feb-01<br />

46 Nedbrytningen av syrereducerande medel i fjärrvärmenät Henrik Bjurström okt-00<br />

47 Energimarknad i förändring<br />

Utveckling, aktörer och strategier<br />

Fredrik Lagergren nov-00<br />

48 Strömförsörjning till värmemätare Henrik Bjurström nov-00<br />

49 Tensider i fjärrkylenät - Förstudie Marcus Lager nov-00<br />

50 <strong>Svensk</strong> sammanfattning av AGFWs slutrapport<br />

”Neuartige Wärmeverteilung”<br />

51 Vattenläckage genom otät mantelrörsskarv Gunnar Bergström<br />

Stefan Nilsson<br />

52 Direktförlagda böjar i fjärrvärmeledningar<br />

Påkänningar och skadegränser<br />

Heimo Zinko jan-01<br />

Sven-Erik Sällberg<br />

Gunnar Bergström<br />

Stefan Nilsson<br />

jan-01<br />

jan-01<br />

53 Korrosionsmätningar i PEX-system i Landskrona och Enköping Anders Thorén feb-01<br />

54 Sammanlagring och värmeförluster i närvärmenät Jochen Dahm<br />

Jan-Olof Dalenbäck<br />

feb-01<br />

55 Tryckväxlare för fjärrkyla Lars Eliasson mars-01<br />

56 Beslutsunderlag i svenska energiföretag Peter Svahn sept-01<br />

57 Skarvtätning baserad på svällande material Henrik Bjurström<br />

Pal Kalbantner<br />

Lars-Åke Cronholm<br />

okt-01<br />

58 Täthet hos skarvar vid återfyllning med befintliga massor Gunnar Bergström<br />

Stefan Nilsson<br />

Sven-Erik Sällberg<br />

okt-01<br />

59 Analys av trerörssystem för kombinerad distribution av<br />

fjärrvärme och fjärrkyla<br />

Guaxiao Yao dec-01<br />

60 Miljöbelastning från läggning av fjärrvärmerör Morgan Fröling<br />

Magdalena<br />

Svanström<br />

jan-02<br />

61 Korrosionsskydd av en trycklös varmvattenackumulator<br />

med kvävgasteknik – fjärrvärmeverket i Falkenberg<br />

Leif Nilsson jan-02<br />

62 Tappvarmvattenreglering i P-märkta fjärrvärmecentraler för<br />

villor – Utvärdering och förslag till förbättring<br />

Tommy Persson jan-02


Nr Titel Författare Publicerad<br />

63 Experimentell undersökning av böjar vid kallförläggning<br />

av fjärrvärmerör<br />

02-12-09<br />

Sture Andersson<br />

Nils Olsson<br />

jan-02<br />

64 Förändring av fjärrvärmenäts flödesbehov Håkan Walletun<br />

Daniel Lundh<br />

jan-02<br />

65 Framtemperatur vid värmegles fjärrvärme Tord Sivertsson<br />

Sven Werner<br />

mars-02<br />

66 Fjärravläsning med signaler genom rörnät – förstudie Lars Ljung<br />

Rolf Sjöblom<br />

mars-02<br />

67 Fukttransport i skarvskum Gunnar Bergström<br />

Stefan Nilsson<br />

Sven-Erik Sällberg<br />

april-02<br />

68 Round Robin test II av isolerförmågan hos fjärrvärmerör Ture Nordenswan april-02<br />

69 EkoDim – beräkningsprogram Ulf Jarfelt juni-02<br />

70 Felidentifiering i FC med ”flygfoton” – Förstudie Patrik Selinder<br />

Håkan Walletun<br />

juni-02<br />

71 Digitala läckdetekteringssystem Jan Andersson aug-02<br />

72 Utvändigt skydd hos fjärrvärmerörsskarvar Gunnar Bergström<br />

Stefan Nilsson<br />

Sven-Erik Sällberg<br />

73 Fuktdiffusion i plaströrsystem Heimo Zinko<br />

Gunnar Bergström<br />

Stefan Nilsson<br />

Ulf Jarfelt<br />

sept-02<br />

sept-02<br />

74 Nuläge värmegles fjärrvärme Lennart Larsson<br />

Sofie Andersson<br />

Sven Werner<br />

sept-02<br />

75 Tappvarmvattensystem – egenskaper, dimensionering och komfort Janusz Wollerstrand sept-02<br />

76 Teknisk och ekonomisk jämförelse mellan 1- och 2-stegskopplade<br />

fjärrvärmecentraler<br />

77 Isocyanatexponering vid svetsning av fjärrvärmerör Gunnar Bergström<br />

Lisa Lindqvist<br />

Håkan Walletun okt-02<br />

Stefan Nilsson<br />

okt-02<br />

78 Förbättringspotential i sekundärnät Lennart Eriksson<br />

Stefan Petersson<br />

Håkan Walletun<br />

okt-02<br />

79 Jämförelse mellan dubbel- och enkelrör Ulf Jarfelt dec-02<br />

80 Utvändig korrosion på fjärrvärmerör Göran Sund dec-02


Nr Titel Författare Publicerad<br />

02-12-09<br />

FORSKNING OCH UTVECKLING – ORIENTERING<br />

1 Fjärrkyla: Behov av forskning och utveckling Sven Werner jan-98<br />

2 Utvärdering av fjärrkyla i Västerås. Uppföljning av Värmeforsk rapport<br />

nr 534. Mätvärdesinsamling för perioden 23/5 – 30/9 1996.<br />

3 Symposium om <strong>Fjärrvärme</strong>forskning på Ullinge Wärdshus i Eksjö<br />

kommun, 10-11 december 1996<br />

4 Utvärdering av fjärrkyla i Västerås. Uppföljning av Värmeforsk rapport<br />

nr 534. Mätvärdesinsamling för period 2. 1/1 – 31/12 1997.<br />

5 Metodutveckling för mätning av värmekonduktiviteten<br />

i kulvertisolering av polyuretanskum<br />

Lars Lindgren<br />

Conny Nikolaisen<br />

jan-98<br />

Lennart Thörnqvist jan-98<br />

Conny Nikolaisen juli-98<br />

Lars-Åke Cronholm<br />

Hans Torstensson<br />

sept-99


<strong>Svensk</strong>a <strong>Fjärrvärme</strong>föreningens Service AB och Statens Energimyndighet<br />

bedriver forskningsprogram inom området fjärrvärme<br />

hetvattenteknik och fjärrkyla.<br />

SVENSKA FJÄRRVÄRMEFÖRENINGENS SERVICE AB<br />

101 53 STOCKHOLM<br />

Besöksadress: Olof Palmes Gata 31, 6 tr<br />

Telefon 08 - 677 25 50, Telefax 08 - 677 25 55<br />

Förlagsservice, beställning av trycksaker:<br />

Telefon 026 - 24 90 24, Telefax 026 - 24 90 10<br />

FOU 2002:80

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!