11.12.2012 Views

Undersökning av funktionen hos tillsatser för fjärrvärmevatten

Undersökning av funktionen hos tillsatser för fjärrvärmevatten

Undersökning av funktionen hos tillsatser för fjärrvärmevatten

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Forskning och

Utveckling

FOU 1999:35

UNDERSÖKNING AV FUNKTIONEN HOS

TILLSATSER FÖR FJÄRRVÄRMEVATTEN

Tuijo Kounisto

Leena Carpén, VTT Tillverkningsteknik

FJÄRRVÄRME


UNDERSÖKNING AV FUNKTIONEN HOS

TILLSATSER FÖR FJÄRRVÄRMEVATTEN

Tuljo Kaunisto

Leena Carpén, VTT Tillverkningsteknik

ISSN 1402-5191


Rapportserien publicerar projektledaren resultaten från sitt projekt.

Publiceringen innebär inte att Svenska Fjärrvärmeföreningens Service AB

tagit ställning till slutsatserna och resultaten.

1999 Svenska Fjärrvärmeföreningens Service AB


Sammanfattning

Metalledningar i fjärrvärmenät är tillverkade av vanligt kolstål som i obehandlad form

korro-derar på grund av syrehaltigt vatten. Vanligtvis förhindras korrosionen genom

eliminering av syre i vattnet på kemisk väg. I studien undersöktes befintliga

vattenberedningsmedel på marknaden i laboratorieförhållanden med hjälp av ett

provarrangemang, där vattnets syrehalt före dosering var 0,5 mg/l. Inverkan av

tillsatskemikalier på korrosion av kolstålet undersöktes, förutom med viktförlustprov, även

med hjälp av rörprov och elektrokemiska mätningar. Några produkter hade mindre inverkan på

stålets korrosion än fjärrvärmevattnet utan tillsatsmedel, men resultaten för vissa produkter

var motstridiga vid olika provmetoder. Provmetod bör utvecklas ytterligare för att bli mera

tillförlitlig.

Dessutom undersöktes kolstålets korrosion vid sex verkliga driftsobjekt med hjälp av viktförlustprov.

På ett objekt används inga tillsatser. Provtiderna var 3 respektive 9 månader. I nätet

utan tillsatsmedel minskade korrosionen ju längre provtiden var. Vid två objekt förblev korrosionshastigheten

oförändrad och vid två objekt ökade korrosionen i förhållande till tiden. I alla

undersökta fall var korrosionen så långsam att den vid observerade hastigheter inte påverkar

ledningarnas livslängd.


Examination of the effect of additives in

district heating nets

Summary

The pipes in district heating nets are made of carbon steel. In contact with oxygenated water

this type of un-treated material corrodes. Usually this corrosion is prevented through

elimina-tion of the oxygen in the water chemically. In the study existing water treating

additives on the märket were investigated in laboratory with help of testing equipment. The

water oxygen content before treatment was 0,5 mg/l. The impact of the chemicals on corrosion

of the carbon steel was examined, apart from weight loss measuring, with the help of pipe test

probes and electro chemical measures. Some products had less impact on the steel corrosion

than district heating water without additives. The results for certain products were

contradictory due to different test methods. The testing methods should therefore be

developed further in order to become more reliable.

The carbon steels corrosion also was examined on six existing nets with the help of the weight

loss test. On one object no additives were being used. The test period was 3 respectively 9

months. In the net without additive the corrosion decreased the longer the test period lasted.

At two objects the speed of corrosion remained unchanged. At two objects the corrosion

in-creased with time. In all examined cases the observed speed of corrosion was so slow that it

should not affect the lifetime of the pipes.

Keywords: district heating pipes, corrosion, additives


Projektbakgrund

"Undersökning av funktionen hos tillsatser för fjärrvärmevatten" genomfördes som ett projekt

ingående i forskningsprogrammet termo. Projektet startades 1996.1 undersökningen har

deltagit från vtt tillverkningsteknik dipl.ing. Tuija kaunisto, dipl.ing. Leena carpén ja dipl.ing.

Päivi våris.

Ordförande för ledningsgruppen var dipl.ing. Veli-pekka sirola från suomen kaukolämpö ry.

Ledningsgruppen bestod av följande personer:

Gallén, Pentti Oulaisten Lämpö Oy

Härkönen, Tapio Kokkolan Energialaitos

Järvinen, Hkka Kiviristin Lämpö Oy

Korhonen, Eino Heinola Energia Oy

Kotila, Heikki TEKES

Laaksonen, Pekka Hämeenlinnan Energia Oy

Lindholm, Markku Pori Energia

Lindstam, Olli Lahti Energia Oy

Mansner, Tarmo Vantaan Energia Oy

Nordenswan, Ture Svenska Fjärrvärmeföreningen

Partanen, Seppo Kuopion Energia

Pinomäki, Jan Tampereen kaupungin sähkölaitos

Pyörälä, Päivi Helsingin Energia

Tyni, Raimo Seinäjoen Energia Oy

Vid undersökningens praktiska genomförande har även Espoon Sähkö Oy, Imatran Lämpö

och Lappeenrannan Energia medverkat.

Esbo, september 1998

Författarna


Innehållsförteckning

Förord

1 Inledning ............................................................................................................................. 4

2 Vattenberedning vid fjärrvärmeverk .................................................................................... 5

2.1 Dagsläget...................................................................................................................... 5

2.2 Riktvärden för vattenkvalitet vid små fjärrvärmeverk .................................................. 7

2.2.1 Vattnets kvalitetsfaktorer ..................................................................................... 7

2.2.2 Analys .................................................................................................................. 8

2.2.3 Riktvärden ............................................................................................................ 9

2.2.4 Utbyte av vattenberedningskemikalie ................................................................. H

2.3 Underhåll av nätetutan vattenberedningskemikalier ................................................... H

3 Laboratorieprov ................................................................................................................. 12

3.1 Prov och analys av dessa ............................................................................................ * 3

3.1.1 Rörprov .............................................................................................................. 13

3.1.2 Viktförlustprov .................................................................................................. 14

3.1.3 Elektrokemiska mätningar ............................................................ • .................. 14

3.1.4 Magnetiska flödesmätare ................................................................................... 15

3.2 Resultat av laboratorieprov ........................................................................................ 15

3.3 Analys av laboratorieprovresultaten ........................................................................... 26

3.4 Kostnadsanalys ........................................................................................................... 29

4 Fältprov .............................................................................................................................. 30

4.1 Provarrangemang ........................................................................................................ 30

4.2 Resultat ...................................................................................................................... 31

4.3 Analys av resultat ........................................................................................................ 36

5 Sammanfattning ................................................................................................................. 38

6 Slutsatser ........................................................................................................................... 39

Litteraturförteckning ................................................................................................................ 40

Bilagor

1. Cirkulationsutrustning

2. Produktnyckel

Rapportförteckning


Förord

Föreliggande rapport är en översättning av den finska originalrapporten med titeln

Kaukolämpöverkoistoissa käytettävien vedenkäsittelykemikaalien toimivuuden tutkiminen.

Projektet ingår i Finska Fjärrvärmeföreningens fou-program TERMO. Svenska

Fjärrvärmeföreningen, FVF, och Finska Fjärrvärmeföreningen, Sky, har ett utbyte inom FoU

och rapporten är ett resultat av denna samverkan. Vi har här kunnat ta del av FoU-projekt som

annars ej blivit tillgängligt för den svenska branschen. Naturligtvis har möjligheterna till

svensk styrning av projektet ej varit möjlig eller aktuell. FVF har ingått i projektets

referensgrupp.

Svenska Fjärrvärmeföreningen ser positivt på samarbetet mellan länderna med denna

översättning till svenska som en slutprodukt. Originalrapporten är givetvis tillgänglig för

påseende på FVFs kansli för den som så önskar.

I referensgruppen har de svenska synpunkterna haft god respons. Rådgivande expert på

hemmaplan har varit Christer Knutås på Birka Teknik & Miljö.

Bakgrunden till försöken är att man såväl i Finland som i Sverige av miljöskäl frångår

hydrazinet som tillsats. Under dessa förhållanden erbjuds alternativa additiv. De tillsatser som

provades visade inte påfallande stora skillnader sinsemellan eller jämfört med fjärrvärmevatten

utan tillsatser. Vid laboratorieförsöken visade simuleringarna att normala rekommenderade

mängder tillsatser tyvärr ej har tillräcklig kapacitet vid ett störningstiUfälle, då syrehaltigt

vatten läcker in i fjärrvärmenätet.

För att en syrereduktion skall ske måste aktuella tillsatsmolekyler fysiskt krocka med

syremolekylerna. Under ett störningsförhållande är det därför mer sannolikt att dessa istället

träffar rörväggen och reagerar med den. Syremolekylerna dras till järnmolekylerna för att

uppnå det i naturen förekommande normaltillståndet järnoxid. Av denna anledning är det

viktigt för en nätägare att detektera eventuellt inläckage samt att påfyllning av systemet sker

med rätt vattenkvalitet.

Tyvärr saknas en standardiserad provmetod för tillsatser för fjärrvärmevatten. Stor enighet

beträffande funktionen hos tillsatser för fjärrvärmevatten råder mellan deltagarna och det

konstaterades att invändig korrosion i fjärrvärmesystem vid rätt vattenbehandling (avgasat,

avhärdat och pH-reglerat) inte är något problem.

Ture Nordenswan


1 Inledning

Metalledningar i fjärrvärmenät är tillverkade av vanligt kolstål som i obehandlad form

korro-derar på grund av syrehaltigt vatten. Korrosion på insidan av stålledningar förhindras

genom eliminering av syre i vattnet på termisk eller kemisk väg. Kemisk eliminering av syre

sker med hjälp av sk. syrebindande medel. Korrosion kan även förhindras genom att i

vattencirkulationen tillsätta kemikalier, inhibitotorer, som har bromsande eller hämmande

inverkan pa korrosionsreaktioner. De mest effektiva inhibitorerna har tyvärr visat sig skadliga

antingen pa hälsa eller på miljö. Utvecklingstrenden har varit att avstå från krom- och

nitrithaltiga mhibi-torer på grund av deras skadliga inverkan på miljön och på grund av deras

cancerogemtet. Man försöker även att avstå från användningen av inhibitorer som innehåller

tungmetaller. Av syrebindande medel används allmänt hydrazin, som i vissa halter är giftigt

och vars hantering förutsätter ändamålsenliga skyddsåtgärder. I själva fjärrvärmevattnet är

hydrazinhalterna mycket små och under den nivå som anses skadlig (Heikkilä & Kauppinen

1991).

Det har under den senaste tiden tillkommit många nya företag på marknaden som tillverkar

vattenberedningskemikalier och i och med hårdare konkurrens har satsningarna på produktutveckling

ökat. Produktutvecklingen har resulterat i sådana nya vattenberedningsprodukter pa

marknaden som har klassificerats som säkra och miljövänliga. Många av de nya produkterna

innehåller som verksamma ämnen organiska ämnen och det är typiskt att flera kemikalier används

i en produkt. Produkterna har ofta ett mera begränsat användningsområde än de traditionella

vattenberedningmedlen och de är således även svårare att kontrollera.

Urvalet av kommersiella produkter är brett på marknaden och det är svårt även för sakkunniga

att välja mellan de olika produkterna. Kunden skall fatta sitt beslut på grundval av det informationsmaterial

som de marknadsförande företagen presenterar, även om det inte alltid finns

redovisat hur dessa kemikalier i olika kombinationer fungerar i verkliga förhållanden. Även

små ändringar i kemikaliehalterna kan medföra påtagliga förändringar i deras funktionsförmåga

Allt detta medför att opartisk undersökning av produkternas lämplighet för olika användningsändamål

blir nödvändig, speciellt eftersom de företag som tillverkar produkterna inte

nödvändigtvis själv har utfört alla erforderliga prov.

Den allt vanligare användningen av plaströr, även i fjärrvärmenät, ställer egna villkor på vattenberedningen.

Plast släpper igenom gaser från miljön, bl a syre, som orsakar korrosion i

nätets ståldetaljer (Schramm 1996). Detta resulterar i att det bildas korrosionsprodukter av

järn och dessa har sedan orsakat problem med fällning som försvårar värmeöverföring. I

cir-kulationsvattennät med ståldetaljer av rent stål borde användas plaströrsprodukter med

spärrskikt som förhindrar diffusion av syre. Även om diffusionstäta produkter redan länge har

utvecklats, finns än så länge inga forskningsresultat om spärrskiktets hållbarhet på längre sikt.

Vattenberedning är enda sättet att förhindra stålets korrosion, om det vid något skede av någon

anledning skulle komma tillräcklig mängd syre i fjärrvärmenätets vatten.

I vattencirkulationssystem kan även mikrobiologisk aktivitet förekomma. Mikrober som lägger

sig på metallytor kan bilda biofilm, som kan påverka korrosion av metaller genom att de lokalt

förändrar miljöparametrar, t ex pH-värde, redox-förhållanden och ämneshalter. Miljöförhållanden

kan avvika avsevärt från förhållanden under biofilm, och detta kan medföra att korrosion

börjar under förhållanden, där den inte i övrigt äger rum. Mikrobiologisk aktivitet kan förändra

korrosionstypen från allmän till lokal korrosion och förändra

korrosionshastig-


heten. Förekomsten av biofilm på ytor påverkar dock inte alltid korrosionen. I Danmark har det

upptäckts bakterier i fjärrvärmevattnet och biofilm i ledningar men deras eventuella inverkan på

korrosion har inte kartlagts (Frolund et al. 1998).

Vattenberedningskemikaliernas funktionsförmåga påverkas av metallens och dess ytas natur,

miljöns (lösningens) sammansättning, temperatur, flödesegenskaper samt kemikaliehalt. Vid

produktvalet skall hänsyn tas till, förutom miljö- och hälsoaspekterna, även till användningen

av olika metaller i samma system, förekomsten av springor och avlagringar samt användningen

av andra vattenberedningskemikalier. Det går inte alltid att rengöra insidan av ledningarna

från fällningar och smutsavlagringar i tillräckligt hög grad innan vattenberedningen, och kemikaliemängden

kan vara för liten på dessa ställen. Produkternas inverkan på alla material

(olika metaller, plaster, gummimaterial, tärningar) inom systemet skall vara känt.

Syftet med undersökningen var att kartlägga för vattenberedning i fjärrvärmenät avsedda produkternas

förmåga att förhindra korrosion av stål. En opartisk jämförelse ger fj ärrvärmeverken

information om produkternas användbarhet och om fördelar och risker i samband med användningen.

Det finns inga standardiserade undersökningsmetoder, men man har försökt att

använda sådana kända provningsmetoder som lämpar sig bäst för ändamålet. Materialet skall

ses som en helhet, och det är inte önskvärt att enskilda undersökningsresultat betraktas lösryckta

ur sitt sammanhang. Speciellt skall resultat från laboratorieundersökningar betraktas

som rådgivande, för än så länge har man inte enats om vad för slags prov som bäst motsvarar

förhållandena på fältet och samtidigt skulle kunna accelereras, dvs som skulle kunna lämpa

sig för laboratorieprov avseende på provtiden.

2 Vattenberedning vid fjärrvärmeverk

Kontroll av vattenkvalitet på fjärrvärme verk behandlas detaljerat i instruktioner utgivna

(1988) av Lämpölaitosyhdistys (numera Suomen Kaukolämpö ry).

2.1 Dagsläget

Kartläggning av dagens praxis vid vattenberedning utfördes med hjälp av en enkät, som riktades

till 50 företag som var medlemmar i Suomen Kaukolämpö ry. Antalet inkomna svar var

37 st (74 %). Av anläggningar som besvarade enkäten var 14 st små (< 1000 m 3 ), 16 st medelstora

(1000 - 10000 m 3 ) och 7 st stora (> 10000 m 3 ). Näten består huvudsakligen av stålrör,

och plaströr har använts endast i sex nät eller i del av dessa.

Spädvattnet är vid nästan alla anläggningar avhärdat vatten. För rening av cirkulationsvattnet

används huvud- och/eller delflödesfilter, som är antingen mekaniska filter eller

påsfilter med magnetstavar. På stora anläggningar finns det även avhärdningsfilter i cirkulationsvattensystemet.

På stora anläggningar utförs vattenanalyser dagligen eller veckovis. På medelstora anläggningar

utförs analyserna dagligen hos några av anläggningarna, veckovis hos ca hälften av

anläggningarna och månadsvis eller ännu mera sällan hos sex anläggningar.


På några små anläggningar utförs vattenanalyserna med 2 - 3 månaders mellanrum eller ännu

mera sällan, på en anläggning till och med endast en gång om året. Analyserna utförs dagligen

på en liten anläggning och veckovis på en liten anläggning. Hälften av de små anläggningarna

är beroende av tillsatsmedelleverantörernas vattenanalyser, och analyserna utförs då med 1 - 2

månaders eller upp till 6 månaders mellanrum. De parametrar som analyseras, förutom tillsatsmedelhalten,

är pH-värde, ledningsförmåga, hårdhet och järnhalt. Syrehalten i vattnet mäts

endast på några anläggningar och även där högst några gånger om året. Överskridanden av

Suomen Kaukolämpö ry:s riktvärden har upptäckts vad gäller hårdhet, kloridhalt och härmed

ledningsförmåga samt järnhalt.

Enligt inlämnade svar behöver små värmeverk anvisningar om vattenanalysmetoder och

-frekvens, som är lämpliga för deras resurser.

Av tillsatsmedel används hydrazin åtminstone delvis på stora anläggningar, utom på en, och

erfarenheterna är goda. Av medelstora anläggningar används hydrazin på fyra anläggningar

och av små anläggningar på tre anläggningar, men dess giftighet upplevdes som ett problem

och på ett par anläggningar kommer man sannolikt att avstå ifrån hydrazin i framtiden.

Efter hydrazin var de vanligaste tillsatsmedlen vid anläggningar som hade besvarat enkäten

produkter i serierna Chemextran INHEX K 350 och K 550, som används allmänt hos fyra

anläggningar av simanläggningar, hos fem anläggningar av medelstora anläggningar och hos

två av de stora anläggningarna. Dessutom använder en medelstor anläggning produkten Chemextran

B 108. Erfarenheterna har varit goda eller tillfredsställande. Hyxo Oy:s Hydro-X används

på fem anläggningar, och erfarenheterna är goda. Ruostop Duolite (Lämpöaalto Oy) har

använts på en liten och en medelstor anläggning, och erfarenheterna har varierat. Ruste K 200

(Korves Oy) används på två och Ruste K 100 på en liten anläggning. Medlen fungerar tydligen

bra. KK-Lämpö:s (numera Suomen KL-Lämpö Oy.s) produkter ur serien KK används på

en medelstor anläggning och i plaströrnätet på en stor anläggning. Användningserfarenheter

under längre tid finns ännu inte. Enstaka användare har använt ämnen som Azamina (Enerkem

Oy) och Boilex (Chemextra Oy), av vilka det senast nämnda visserligen är en för ångsystem

avsedd kemikalie.

Två små och en medelstor anläggning använder sig inte av egentliga tillsatsmedel utan använder

enbart pH-reglering.

Färgämne (Pyranin) används av ca tvåtredjedelar av de anläggningar som besvarat frågeformuläret.

Med hjälp av färgämnet kan läckage av fjärrvärmevatten till användarnät upptäckas.

Beträffande korrosion på insidan av ledningar har ca hälften av de som besvarat enkäten klarat

sig utan större problem. Någon slags korrosion på insidan av ledningar och bildande av fällningar

har konstaterats hos ca tio, främst små eller medelstora anläggningar, men egentliga av

inre korrosion orsakade skador har inte förekommit. Pannsten har i vissa fall medfört problem.

I konsumenternas värmeväxlare med kopparrör har läckage upptäckts inom ca 10 anläggningars

verkningsområde.

Många svarade att de önskade en så ekonomisk produkt som möjligt som ersättare för hydrazin.

Undersökning av alla produkter på marknaden efterlystes. Flera anläggningar ville ha en

undersökning av det tillsatsämne som de redan använde sig av.


Dessutom efterlystes en redogörelse för ämnenas kombinerbarhet och vilka åtgärder som

skall vidtas i samband med varumärkesbyte samt en kartläggning av tillsatsämnenas verkliga

sammansättning och de olika varubenämningarnas pris/kvalitet-kvot.

Man önskar klassificering av tillsatsämnen enligt tillsatsämnenas funktionssätt. Information

om de olika tillsatsämnenas inverkan på magnetflödesmätare samt eliminering av problemet

önskas. Laboratorieprov vid fjärrvärmevattentemperaturer (70 - 115 °C) och även med obehandlat

vatten, med hydrazin (N2H4) och med enbart reglering av pH (NH3) önskades .

Det önskades att kemikalietillverkarna skulle lämna mera produktinformation än idag. I

samband med eventuell anbudsbegäran skall anläggningen ange åtminstone materialet i nätet

(metalliskt och organiskt material), vattnets kvalitet och temperaturer, vattenvolym och eventuella

fällningsproblem.

Av företagen efterfrågas åtgärdsbeskrivning och kostnadsbedömning för följande punkter:

- kartläggning av nätets kondition (vattenanalyser)

- erforderlig beredning av nätet innan kemikalien tas i bruk (spolning, betning, användning

av kemikalier som löser upp kemiska fällningar); utförande, varaktighet, temperatur, flöde,

vattenförbrukning, kriterierna för bedömning av om åtgärden har lyckats

- kemikaliernas inverkan på hälsa och miljö (nödvändigt skydd under behandlingen, förstö

ring av använda kemikalier)

- uppföljning av kemikaliernas funktionsförmåga (vattenanalyser; vem tar prov och hur of-

- upprätthållande av produktkvaliteten; företagets eget kvalitetskontrollsystem och ansvariga

personer

- ansvarsfrågor (åtgärder när det uppstår problem).

2.2 Riktvärden för vattenkvalitet vid små fjärrvärmeverk

Enligt enkätsvaren behöver små anläggningar en kort instruktion för uppföljning av vattenkvaliteten.

Följande instruktioner grundar sig på rekommendation av Suomen Kaukolämpö ry

(Lämpölaitosyhdistys 1988). Syftet med dessa är att underlätta för små och medelstora företag

att övervaka kvaliteten av fjärrvärmevattnet. Kontroll av vattenkvaliteten är viktig för att hindra

korrosion och bildandet av avlagringar på insidan av rörledningar.

2.2.1 Vattnets kvalitetsfaktorer

De viktigaste variablerna för beskrivning av vattnets kvalitet och nätets kondition är

pH-värde, syrehalt, elektrisk ledningsförmåga, hårdhet, järnhalt, kopparhalt och halten av

suspenderade ämnen.

Syret som löser sig i vattnet orsakar korrosion av stålet, därför skall syrehalten vara så låg

som möjligt. Syre kan tillföras till ett tätt stålrörsnät med spädvattnet, genom läckande

tät-ningar och dylikt, men i plaströrsnät släpper själva röret igenom syre i volymer som är

beroende på plasttyp, konstruktion av röret och temperatur.


Korrosion av stålet sker långsammast då vattnets pH-värde är 9 - 10. För att korrosion av

kopparmetaller och spänningskorrosion av stålet skall kunna hindras, borde pH-värdet dock

inte överstiga 10.

Hårdhet bildas i vattnet av kalcium- och magnesiumjoner, som när de reagerar med bikarbonat

kan bilda avlagringar på insidan av rören. Fällningsreaktioner blir starkare vid högre temperaturer,

varför det har satts olika riktvärden för vattnets hårdhet i primära och sekundära

anläggningar. Hårdhetens enheter är °dH och mmol/1 (1 °dH = 0,178 mmol/1).

Elektrisk ledningsförmåga är ett mått på vattnets salthalt, och varierar bland annat beroende

på råvattnets ursprung. I Finland är ytvattnets elektriska ledningsförmåga 20 - 200 uS/cm och

grundvattnets 30 - 500 jaS/cm (Isoaho & Valve 1986). Härdning av vattnet påverkar inte elektrisk

ledningsförmåga, men efter avsaltning är vattnets elektriska ledningsförmåga avsevärt

mindre än råvattnets. Det går inte att lämna några riktvärden för elektrisk ledningsförmåga,

men det kan konstateras allmänt att korrosionshastigheten minskar, då ledningsförmågan

minskar. Vid övervakning gäller det närmast att följa nivån på elektrisk ledningsförmåga och

kartlägga orsakerna till väsentliga avvikelser. Enheten för elektrisk ledningsförmåga är uS/cm

(= 10 mS/m).

Järn- och kopparhalter beskriver korrosionsnivån i nätet. Vid fjärrvärme vattnets pH-värden

har järn och koppar inte löst sig i vattnet, utan de förekommer i form av oxider och

hydroxi-der, varvid det finns fasta partiklar i systemet. Majoriteten av järnoxider är magnetit,

som kan fastna på flödesmätare av stål och medföra mätfel. Jämhaltsvärden kan inte direkt

användas för bedömning av korrosionssannolikhet, om vattenberedningskemikalien

innehåller ämnen som dispergerar järn.

Suspenderade ämnen består av korrosionsprodukter och sand, skräp o dyl. som i samband

med installations- och reparationsarbeten har kommit in i nätet.

2.2.2 Analys

Analyserna utförs på returvattnet från fjärrvärmenätet. Vattnets pH-värde kan mätas med en

pH-penna eller -strippar och elektriska ledningsförmåga med uS-penna. Hårdhet, järn-, koppar-

och syrehalter samt hydrazinöverskottet kan mätas med ampuller. Mätning av suspenderade

ämnen sker med hjälp av membranfiltrering.

Analysernas omfattning och frekvens beror på anläggningen. Om analysresultaten är förenliga

med riktvärdena och stabila, räcker det mindre frekventa analyser än om analysresultaten förändras.

En gång i veckan eller minst en gång i månaden mäts pH-värde, total hårdhet, syre- och

tillsatsämneshalter.

Två gånger om året analyseras på ett externt laboratorium, förutom ovannämnda parametrar,

även ammoniak, total järnhalt, total kopparhalt, halten av suspenderade ämnen samt olja.

Analysresultaten lagras systematiskt och förvaras under minst 10 år. Även förbrukning

av spädvatten och eventuella reparationer av nätet skall dokumenteras. Vid dokumentation

kan användas ett av Imatran Voima Oy utarbetat vattenkemiskt övervakningsprogram för


fjärrvärmesystem, där data lagras på anläggnings- eller nätspecificerade datafiler (Rosendal

1997). Programmet är avsett för lagring, kontroll och redovisning av vattenkemiska mätningar

och analysresultat. Om resultaten avviker från gränsvärden, ger programmet en varning och

rekommenderar lämplig åtgärd. Programmet är speciellt avsett för små fjärrvärmebolag.

I Sverige ges i anvisningar, riktade till små anläggningar, följande rekommendationer om

vattenanalyser, se tabell 1.

Tabell 1. Svenska Fjärrvärmeföreningens förslag till analys av faktorer som påverkar vattnets

kvalitet, analysställen och -frekvens (Värmeverksföreningen 1991). {dag: varje dag, vecka: 1

gång/vecka, mån: 1 gång/månad, år: 1 gång/år.)

tagning pH o2

I) 3 Fe Cu Olja förmå- tr

Råvatten T ar T ar

och fyll-

Matarvatten vecka vecka vecka vecka 3)

Cirkulationsvatten

Efter delflödes-filter

Sr

vecka vecka •nan 2) 3) vecka vecka alt.

vecka mån mån veclca

1) vid tillsättning av ammoniak eller hydrazin

2) vid förvärmning av olja med fjärrvärmevatten rekommenderas kontinuerlig övervakning

3) för avsaltat vatten rekommenderas kontinuerlig övervakning.

2.2.3 Riktvärden

Korrosion och avlagringar kan undvikas om följande villkor uppfylls:

- inget syre

- ingen hårdhet

- inga suspenderade ämnen

Vid små anläggningar (kapacitet under 10 MW) med liten volym och litet behov av spädvatten,

förekommer i regel ingen vattenberedning. Om det spädvatten som man har tillgång till är

mycket hårt (minst 0,5 mmol (Ca 2+ + Mg 2+ )/kg), skall späd- och fyllnadsvattnet avhärdas. Det

rekommenderas även att av syre orsakad korrosion förhindras exempelvis genom tillsats av

kemiska syreavspj älkningsmedel eller korrosionshämmande inhibitorer .


Vid anläggningar som är större än de ovannämnda (kapacitet > 10 MW) skall späd- och

fyll-nadsvattnet avhärdas. Avsaltning är nödvändig om kloridhalten är över 50 mg/l.

Rekommendationer för vattenkvaliteten framgår av tabell 2. Det går inte att ange gränsvärden

för alla faktorer, utan analyserna är avsedda för uppföljning av hur permanent situationen är.

Om det uppstår kraftiga variationer i uppmätta värden eller om de avlästa värdena permanent

ligger på hög nivå (exempelvis elektrisk ledningsförmåga), skall orsakerna till förändringarna

kartläggas med hjälp av extra analyser. Om den elektriska ledningsförmågan är hög, skall

klo-rid- och sulfathalterna analyseras. Om exempelvis pH-värdet är för lågt, skall doseringen

av kemikalien ökas.

(Lämpölaitosyhdistys vy 1988).

Parameter Rekommendationsområde Följderna vid avvikelse från gränsvärden

pH-värde - pH < 9 : syrekorrosion av stålet ökar, likaså

lösning av koppar (pH


2.2.4 Utbyte av vattenberedningskemikalie

Utbyte av vattenberedningskemikalie har i vissa fall orsakat problem, t ex när avlagringar har

lossnat. Enligt Lämpölaitosyhdistys ry:s anvisning (1989) är det motiverat att noga överväga

nödvändigheten av ett kemikaliebyte, om det använda tillsatsämnet har fungerat klanderfritt

och utan skadeverkningar, dvs cirkulationsvattnet är klart och överensstämmer

kvalitetsmäs-sigt med riktvärden. Om det förekommer något avvikande i vattnets kvalitet, t

ex stora halter av suspenderade ämnen, är byte av vatten att rekommendera. Dosering av det

kasserade ämnet avslutas och ämnets halt får sjunka i tillräcklig grad innan vattnet byts ut.

Det är bäst att börja dosering av det nya tillsatsämnet i det nya cirkulations vattnet som matas

in i nätet.

Ev. utbyte skall utföras kontrollerat så att vattnets kvalitet överenstämmer med riktvärden

även under övergångsperioden. Detta skall säkerställas med hjälp av vattenanalyser.

Övergångsperioden är, beroende på systemets storlek och kondition, några dagar eller några

veckor. I princip blir övergångsperioden längre, ju tätare och större systemet är.

2.3 Underhåll av nätet utan

vattenberedningskemikalier

Fjärrvärmenätet kan hållas i gott skick även utan tillsatsämnen genom att vattnets syrehalt

hålls låg.

Ända till 1980-talet användes hydrazin som tillsatsämne i fjärrvärmenätet i Stockholm, men

man har därefter försökt att avstå från användning av detta. Numera tillsätts inte hydrazin i

fjärrvärmenätet, men små mängder av hydrazin kan fortfarande hamna i fjärrvärmenätet exempelvis

från värmepannans vatten. För att förbättra övervakningen av nätets kondition startades

utvecklingsprojektet "Övervakningssystem fjärrvärme" (Stockholm Energi 1992).

Målet med ett projekt genomfört av Stockholm Energi AB under åren 1991-1992 var att bedöma

möjligheterna till att upptäcka råvatten eller kylmedel som kommer i nätet genom mätning

av galvanisk ström emellan rörmaterialet och elektroder, som tillverkats av ett ädlare

material än röret. Korrosion i fjärrvärmenätet orsakas till största delen av syret i vattnet. Även

kylmedel från värmepumparnas kondensatorer kan hamna i nätet. Exempelvis freoner sönderfaller

i varmt vatten i fluorväte och/eller saltsyra, vilket orsakar minskning av fjärrvärmevattnets

pH-värde. I dessa störningsfall är tillsatsämneskemikalier i normala koncentrationer antagligen

inte till någon hjälp.

Bild 1 illustrerar sondens princip. Sonden är tillverkad av syrafast stål. Om det i vattnet finns

något ämne som orsakar korrosion, uppstår det en galvanisk ström mellan sonden och röret

(kolstålet). För mätning av strömmen krävs att kopplingsflänsen elisoleras med tärningar.

Sonden ansluts till en datalogger, varifrån data överförs via modem till telenätet och vidare till

en dator. Registrering skall ske kontinuerligt och resultaten samlas geografiskt i ett uppföljningssystem

i PC-miljö, varvid man direkt efter indikering kan konstatera var och när störningen

har ägt rum. Sonden kan installeras antingen i huvudströmmen eller i sidströmmen.

Strömsignalen anger den lokala korrosionshändelsen, t ex förekomsten av en

punktkorrosions-skada, och ger även information om i vilken omfattning det finns tidigare

korrosions skador i nätet. Metoden är tillräckligt känslig för att upptäcka förhöjda syrehalter

inom ett mätningsområde på 3 - 6 ppb.

11


Korrosionsmätsond

Mätsignal 4-20 mA

Mätning 24 V=

Bild 1. Mätningsprincip

(Stockholm Energi 1992).

Det visade sig att sondernas

känslighet inte minskade och

att det inte skedde några

förändringar i dessa under

projekttiden. Sonderna lämpar

sig enligt resultaten således för

kontinuerlig användning.

Temperaturvariationer påverkar mätsignaler, men inverkan är liten i jämförelse med av

förändrad syrehalt orsakad signal. Små freonläckage har inte kunnat upptäckas med direkta

mätningar.

Om syrehaltigt vatten kommer in i nätet, tas inte syret separat bort utan det förbrukas i korrosionsreaktioner

med stålet. Inom syrets direkta verkningsområde kan även punktkorrosion ske.

Störningar har upptäckts främst i samband med anslutning av nya fjärrvärmeområden till nätet

eller i samband med underhållsarbeten, och numera försöker man minimera dessa skador med

hjälp av adekvata anvisningar. Störningar har även orsakats av läckande värmeväxlare.

3 Laboratorieprov

Laboratorieprov för undersökning av vattenberedningskemikalier som används i fjärrvärmenät

utfördes på VTT Tillverkningsteknik med hjälp av cirkulationsvattenutrustning med vattenvolym

på 140 1 enligt bilaga 1. Utrustningen har tillverkats av austenitiskt rostfritt stål, och till

denna kan anslutas prov, som har tillverkats av olika material, så att proven inte har galvamsk

kontakt med varandra eller med själva utrustningen.

I proven användes enligt Suomen Kaukolämnö ry:s rekommendationer avhärdat

fjärrvärme-vatten med tillsats av färgämne (Pyranin) 1,5 mg/l. Vattnets pH-värde var i

början av testet 9,5. Provtemperaturen var 70 °C och provet varade 14 dygn.

Flödeshastigheten i ledningar var 3 l/min (ca 0,5 m/s).

12


Man ville att syrehalten skulle motsvara ev. störningssituation, där det finns så mycket syre

som krävs för korrosion av stål (> 0,1 mg/l). Borttagning av syre ur vattnet utfördes med hjälp

av kvävgasbubblor, och i början av provet innan tillsats av kemikalien var syrehalten i vattnet

0,5 mg/l. Kvävgastrycket var ca 0,2 bar i vattentankens gasrum. Under provet inkom i nätet ca

0,02 mg/lper dygn (70 °C) syre igenom plastledningen.

Under provet uppmättes vattnets temperatur, pH-värde, syrehalt och elektrisk ledningsförmåga.

Syrehalten uppmättes med Orbisphere 3600 -mätare.

Före prov med tillsatsämnen utfördes ett jämförelseprov med enbart fjärrvärmevatten, där

färgämne tillsattes. Åtta kommersiella tillsatsmedelsprodukter, vilka redovisas i bilaga 2, undersöktes.

Avsikten var från början att be produkterna från användarna, men alla produkter

som kemikalietillverkarna ville testa kunde inte erhållas från anläggningarna. Av denna anledning

bad man kemikalietillverkarna leverera produkterna, utom produkt 3, som levererades

till VTT av Imatran Lämpö. Dosering av det undersökta ämnet utfördes enligt kemikalieleverantörens

rekommendationer, med undantag av produkterna 3 och 5, för vilka koncentrationen

beslutades på VTT.

Utöver dessa prov utfördes på ett par produkter, på uppdrag av kemikalietillverkaren, även ett

extra prov som gällde produktens syrebindningsförmåga.

3.1 Prov och analys av dessa

Kemikaliernas inverkan på korrosion av kolstål undersöktes huvudsakligen med hjälp av

vikt-förlustprov och provrör. Dessutom utfördes elektrokemiska mätningar. Avsikten var även

att kartlägga de undersökta produkternas eventuella inverkan på funktionsförmågan hos en

magnetisk flödesmätare, varför Enermet Oy:s magnetiska flödesmätare kopplades till

utrustning-

3.1.1 Rörprov

De till cirkulations vattenutrustningen anslutna kolstålsrören (2 st) har en ytterdiameter på 17,2

mm, väggtjocklek på 2,9 mm och längd på 1200 mm. Rörmaterialet är enligt standarden DIN

2440 längdfogsvetsat rör, som enligt en, på VTT Tillverkningsteknik utförd, optisk

emissions-spektralanalys har följande sammansättning: 0,07 % C 0,01 % Si 0,009 % P

0,006 % S

Före provet rengjordes rören på insidan med 15 % saltsyra (30 min.), de spolades med destillerat

vatten och neutraliserades med 5 % natriumkarbonatlösning. Därefter spolades innerytorna

med isopropanol, torkades med varm luft och förvarades 24 timmar på en torr plats i

väntan på provet.

Efter provperiodens slut klövs stålrören i längdriktning och fotograferades. En del av innerytan

rengjordes från avlagningar genom betning. Avlagringar på innerytor och typen av ev.

korrosion på innerytan samt korrosions styrka undersöktes visuellt och med stereomikroskop

med 50-faldig förstoring.

13


3.1.2 Viktförlustprov

Viktförlustproven tillverkades av kallvalsad tunnplåt (Rautaruukki Oy, CR 2-11) med följande

referensanalys:

< 0,10% C 0,45 % Mn < 0,04 % P < 0,04 % S

Enligt på VTT Tillverkningsteknik utförd optisk emissionsspektralanalys har plåten följande

kvantitativa sammansättning:

0 05% C 0 007% Si 0,21 %Mn 0,022 %S 0,009 %P 0,02 %Cr

0,02% Ni o[o04%Mo 0,09 %Cu 0,05% Al 0,005 %W 0,006% V


provytan (2 cm 2 ) slipades till 600 grit. Före mätningsperiodens början tvättades proverna med

alkohol och torkades.

Vid mätningarna användes Gamrys CMS 100 Corrosion Measurement programvara PC3 med

potentiostat. För bestämning av korrosionshastighet mättes cykliska polarisationskurvor för

proverna i närheten av vilopotentialen (± 50 mVScE). Mätning inleddes vid vilopotentialen,

först i katodisk riktning 50 mV och sedan tillbaka till vilopotentialen och vidare i anodisk

riktning 50 mV och tillbaka. För produkt 1 och för fjärrvärmevatten utan tillsatsämnen uppmätta

kurvor avviker från andra på så sätt att där inleddes mätning av polarisationskurvan 50

mV under vilopotentialen och mätningen fortsatte till 50 mV ovanför vilopotentialen. Som

potentialens ändringshastighet användes i allmänhet 30 mV/min. För produkt 2 kördes en del

av polarisationskurvorna även med lägre ändringshastighet, 6 mV/min. Polarisationskurvorna

kördes direkt i början av provet (2-24 timmar efter starten) och på nytt för samma prov i slutet

av provet (14 dygn från starten). Före varje polarisationsmätning kontrollerades

kolstålspro-vets vilopotential (Eoc) under ca 15 minuter eller tills potentialen hade stabiliserats

tillräckligt. Korrosionsströmmen bestämdes från uppmätta polarisationskurvor med hjälp av

sk. Tafels linjer. Från denna korrosions ström beräknades motsvarande korrosionshastighet för

kolstålet (1 |LiA/cm motsvarar korrosionshastigheten 11,6 um/a). För varje lösning utfördes vid

varje tidpunkt minst två mätningar och korrosionshastigheter och vilopotentialvärden anges

som medelvärdet av dessa mätningar.

Efter proverna kontrollerades provkupongerna med stereomikroskop, varefter de betades med

inhiberad 15 % saltsyra. Efter betning kontrollerades provkupongerna på nytt med stereomikroskop

för kartläggning av korrosionens natur (lokal och/eller allmän korrosion).

3.1.4 Magnetiska flödesmätare

Efter provet jämfördes det på den magnetiska flödesmätaren avlästa flödet med den vattenvolym

som hade släpps igenom mätaren.

3.2 Resultat av laboratorieprov

Produkternas inverkan på den magnetiska flödesmätarens visning var hos alla produkter mindre

än mätarens mätnoggrannhet (± 2 %).

Jämförelseprov med fjärrvärmevatten utan tillsatsämnen

Vattnets pH-värde var under provet som lägst 9,3 (bild 2). Syrehalten var vid slutet av provet

0,2 mg/l (bild 3). Elektrisk ledningsförmåga var under provet ca 180 jaS/cm.

På rörens innerväggar bildades ojämn brun och sva~t rost, som nästan helt täckte ytan. De rena

ställena var brunaktiga. På innerväggar hade skett allmän korrosion och på vissa ställen fanns

även lätt gravrost.

Viktförlustskivornas ytor var nästan helt rena och korrosionsfria, men på vissa ställen på ytorna

och på skivornas ändar fanns det frätställen täckta av rödbrun rost samt punktkorrosion.

15


Viktförlusterna var i genomsnitt 157 mg (3,3 mg/cm 2 ). Från viktförlusten beräknad årlig korrosionshastighet

är 0,1 mm/a.

Enligt elektrokemiska mätningar är korrosionshastigheten vid slutet av provet 15 um/a (Eoc =

-576 mVscE). Den i början av provet uppmätta kurvan var så instabil, att korrosionshastigheten

inte kunde bestämmas med den som utgångspunkt. Vid stereomikroskopundersökning

efter provet upptäcktes fällningsskikt och låga frätfläckar som var ganska jämt fördelade. Det

prov som hade varit i fjärrvärmevattnet ca 3 dygn var nästan helt övertäckt av ett svartbrunt,

ojämnt, tunnt fällningsskikt och det fanns rödbrun fällning på vissa ställen på ytan. Efter betning

upptäcktes punktfrätning och frätfläckar inom det området, som hade täckts av fällning.

Jämförelseprov

Provtid (dygn)

Bild 2. Fjärrvärmevattnets pH-värde under provet.

I

Jämförelseprov

6 8 10 12 14

Provtid (dygn)

Bild 3. Vattnets syrehalt under provet.


Produkt 1

Produktnyckel se bilaga 2

Vattnets pH-värde förändrades knappt nämnvärt under provet (bild 4). Vattnets syrehalt var

som lägst 0,08 mg/l och vid slutet av provet 0,1 mg/l (bild 5). Elektrisk ledningsförmåga var

under provet ca 275 jLiS/cm.

Rörens innerväggar var till största delen rena och utan frätskador. I svetsen och i dess omgivning

fanns svart och brun rost, och under rosten fanns lätt allmän korrosion. På övriga innerväggar

fanns svart korrosionsprodukt i form av ränder i längdriktningen.

Viktförlustskivornas ytor var glanslösa (nästan matta). I proven fanns frätskador som utgick

från sidkanterna, och ovanpå dessa fanns ganska tjocka svarta, delvis även bruna korrosionsprodukter.

I två av skivorna fanns även mycket små tecken till punktfrätning. Viktförlusterna

var i genomsnitt 129 mg (2,6 mg/cm 2 ). Från viktförlusten beräknad årlig korrosionshastighet

är 0,08 mm/a.

Enligt elektrokemiska mätningar var korrosionshastigheten vid början av provet (20 h från

starten) under 0,1 um/a (Eoc = -556 mVSCE) och vid slutet av provet ca 1 um/a (Eoc = -509

HIVSCE). Vid stereomikroskopundersökningen upptäcktes i provet rostansamlingar och silvergrå

fällning. Under rostansamlingarna fanns frätfläckar.

Produkt 1

Provtid (dygn)

Bild 4. Vattnets pH-värde under provet.

Produkt 1

Provtid (dygn)

Bild 5. Vattnets syrehalt under provet.

17


Produkt 2

Vattnets pH-värde sjönk under provet (8,7-8,8) (bild 6). Vattnets syrehalt sjönk på grund av

ämnets inverkan i början av provet (0,05 mg/l) men steg därefter och var vid slutet av provet

0,2 mg/l (bild 7). Elektrisk ledningsförmåga var under provet ca 250 uS/cm.

Rörens innerväggar var brunaktiga och det fanns rikligt med rödbrun rost på ytan, framför allt

i svetsen. Under fällningen hade ytan frätts upp ganska kraftigt, mer än i jämförelseprovet.

Viktförlustskivornas ytor var brunaktiga och det fanns brun rost på ytorna. Skivornas ändar

hade fräts upp kraftigt. På ytorna fanns även enstaka punktfrätskador. Viktförlusterna var i

genomsnitt 250 mg (4,9 mg/cm 2 ). Från viktförlusten beräknad årlig korrosionshastighet är

0,16 mm/a.

Enligt elektrokemiska mätningar var korrosionshastigheten i början av provet (2 h från starten)

1,3 um/a (Eoc = -507 mVscn) och i slutet av provet 240 um/a (Eoc= -377 mVSCE). I provet

upptäcktes ett mörkbrunt ganska jämnt fällningsskikt, på kanterna fanns rostfärgad fällning.

Efter betning syntes jämn låg frätning nästan genomgående.

Produkt 2

Provtid (dygn)

Bild 6. Vattnets pH-värde under provet

18


Bild 7. Vattnets syrehalt under provet.

Produkt 2

Provtid (dygn)

Produktens syrebindningsförmåga undersöktes särskilt med cirkulationsvattenutrustning så

att man, ca 10 minuter efter dosering av ämnet, lät vattnet cirkulera genom ett stålrör och en

viktförlustcell Kemikaliedoseringen 1 l/m 3 .

Resultaten av produktens syrebindningsförmåga i tilläggsprovet framgår av bild 8.

Provtid (min)

Produkt 2

Bild 8. Syrebindningsförmågan hos produkt 2.

Produkt 3

II 7 -^fi^vf?WMMW.'MS?^M*'f*iv*rf*f*fj'wJvv.v*

Vattnets pH-värde var under provet ca 10 (bild 9). Syrehalten sjönk inte på grund av medlets

inverkan utan steg något och var i slutet av provet 0,7 mg/l (bild 10). Elektrisk ledningsförmåga

var under provet ca 440 uS/cm.

Rörens innerväggar var mestadels rena och utan frätangrepp. Svetsen var rostig på vissa ställen.

På övriga innerytor fanns rödbruna rostfläckar och mörka rostränder, under vilka det hade

skett allmän korrosion.

Viktförlustskivornas ytor var till stor del rena och utan frätangrepp, men på vissa ställen i skivorna,

närmast i ändarna, hade det skett korrosion under den svarta korrosionsprodukten.

19


Dessutom fanns det några tecken till punktfrätning. Viktförlusterna var i genomsnitt 163 mg

(3,3 mg/cm 2 ). Från viktförlusten beräknad årlig korrosionshastighet är 0,1 mm/a.

Enligt elektrokemiska mätningar var korrosionshastigheten i början av provet ( ca 19 h från

starten) under 0,1 um/a (Eoc = -615 mVScE) och i slutet av provet likaså under 0,1 um/a (Eoc--233

mVscE). Vid stereomikroskopundersökningen upptäcktes att provet hade på vissa stallen

glansig yta och på vissa ställen fanns det svart och rostbrun fällning. Efter betning konstaterades

grunda frätfläckar och några något djupare punktfrätningar inom de områden som hade

täckts av fällning.

Produkt 3

O 2 4 6 8 10

Provtid (dygn)

Bild 9. Vattnets pH-värde under provet.

■ |w +

Produkt 3

Provtid (dygn)

Bild 10. Vattnets syrehalt under provet.

Produkt 4

Vattnets pH-värde steg under provet något (9,7) (bild 11). Vattnets syrehalt var under provet

0,5 - 0,6 mg/l (bild 12). Elektrisk ledningsförmåga var ca 305 uS/cm.

Rörens innerväggar var nästan rena och utan frätangrepp. På ytorna fanns dock på vissa ställen

rostfläckar, under vilka det syntes antydan till frätning, samt svart korrosionsprodukt i form av

långa ränder. Det fanns även på vissa ställen runt svetsen en antydan till korrosion.

Viktförlustskivornas ytor var rena, men på ytorna fanns på vissa ställen frätningsområden,

som var täckta av rödbrun rost. Frätning hade skett närmast i skivornas ändar. Viktförlusterna

20


var i genomsnitt 140 mg (2,8 mg/cm 2 ). Från viktförlusten beräknad årlig korrosionshastighet

är 0,09 mm/a.

Enligt elektrokemiska mätningar var korrosionshastigheten i början av provet (1 h från starten)

8 um/a (Eoc = -571 mVSCE) och i slutet av provet 0,16 um/a (Eoc = -271 mVSCE). Provets yta

var på vissa ställen glansig och på vissa ställen täckt med rostfärgad och svart fällning. I

fläckarna fanns rostfärgad och svart fällning. Vid stereomikroskopundersökningen upptäcktes

ganska låg frätning under fällningsansamlingarna.

Produkt 4

Provtid (dygn)

Bild 11. Vattnets pH-värde under provet.

Produkt 4

Provtid (dygn)

Bild 12. Vattnets syrehalt under provet.

Produktens syrebindningsförmåga undersöktes med cirkulationsvattenutrustning med normalt

provarrangemang men utan stålprov. Kemikaliehalten var 0,3 l/m 3 . Resultaten från tilläggsprovet

framgår av bild 13.

21


Produkt 4

Provtid (min)

Bild 13. Syrebindningsförmågan hos produkt 4.

Produkt 5

Vattnets pH-värde var under provet som lägst 9,3 (kuva 14). Syrehalten sjönk i början till 0,1

mg/l och var i slutet av provet 0,2 mg/l (bild 15). Elektrisk ledningsförmåga var ca 280

jaS/cm.

På rörens innerväggar fanns mörkbruna rostränder. På innerytorna och runt svetsen fanns omfattande

områden med allmän korrosion. En del av ytan var ren och utan frätangrepp.

Viktförlustskivornas ytor var huvudsakligen rena, men i ändarna och på vissa ställen på ytorna

hade det under den relativt tjocka svarta och rödbruna rosten skett frätning. Dessutom fanns

det på ytorna enstaka punktfrätningar. Viktförlusterna var i genomsnitt 152 mg (3,0 mg/cm 2 ).

Från viktförlusten beräknad årlig korrosionshastighet är 0,1 mm/a.

Enligt elektrokemiska mätningar var korrosionshastigheten i början av provet under 0,1 um/a

(Eoc = -458 HIVSCE) och i slutet av provet likaså under 0,1 um/a (Eoc = -227 mVSCE). På provets

yta fanns svart och rödbrun fällning. Efter betning upptäcktes vid

stereomikroskop-undersökningen grund punktfrätning samt frätangrepp, som bildade rader,

som var mera utmärkande på den ena utkanten av provet.

Produkt 5

Provtid (dygn)

Bild 14. Vattnets pH-värde under provet.

22


Produkt 5

Provtid (dygn)

Bild 15. Vattnets syrehalt under provet.

Produkt 6

Vattnets pH-värde förändrades inte under provet (bild 16). Vattnets syrehalt sjönk under provet

och var i slutet av provet 0,09 mg/l (bild 17). Elektrisk ledningsförmåga var ca 255 uS/cm.

Rörens innerväggar täcktes nästan helt av mörkbrun rost. Bara ställen på ytan var brunaktiga.

Nästan hela ytan hade allmän korrosion.

Viktförlustskivornas ytor var rödaktiga. På skivornas kanter och på vissa ställen av ytorna

hade det skett korrosion under den mörkbruna rosten. Viktförlusterna var i genomsnitt 185 mg

(3,7 mg/cm 2 ). Från viktförlusten beräknad årlig korrosionshastighet är 0,1 mm/a.

Enligt elektrokemiska mätningar var korrosionshastigheten i början av provet (1 dygn från

starten) under 0,1 um/a (Eoc = -182 mVscn) och i slutet av provet 40 um/a (Eoc = -608 HIVSCE).

Kurvorna var avvikande. I provet fanns rödbrun hinnaktig fällning och på kanterna fanns några

mörkbruna fällningsansamlingar. Efter betning upptäcktes i provet grunda frätfläckar och

några små, mycket grunda punktfrätningar.

Produkt 6

4 6 8 10 12

Provtid (dygn)

Bild 16. Vattnets pH-värde under provet.

23


Produkt 6

Provtid (dygn)

Bild 17. Vattnets syrehalt under provet.

Produkt 7

Vattnets pH-värde förändrades knappt nämnvärt under provet (bild 18). Syrehalten sjönk på

grund av ämnets inverkan och förhöll sig på låg nivå (0,07 - 0,08 mg/l) under provet (bild 19).

Elektrisk ledningsförmåga var ca 250 uS/cm.

Rörens innerväggar var delvis rena och utan frätangrepp, men delvis fanns det på ytorna

mörkbrun rost i form av längsgående ränder eller på vissa ställen även i form av större täckta

områden. Under rosten fanns omfattande områden med allmän korrosion.

Viktförlustskivornas ytor var rödaktiga. I proven fanns främst i kanterna, rödbrun och mörk

rost under vilken det fanns korrosion. På ytorna fanns även några punktfrätnmgar.

Viktfor-lustema vari genomsnitt 114 mg (2,3 mg/cm"). Från viktförlusten beräknad årlig

korrosions-hastighet är 0,08 mm/a.

Enligt elektrokemiska mätningar är korrosionshastigheten i början av provet (1 dygn från

starten) 2 iim/a (Eoc = -575 mVScE) och i slutet av provet under 0,1 um/a (Eoc = -231 mVScE); I

provet upptäcktes svart, glansig fällning, som på vissa ställen övertäcktes av rödbrun och

sil-verfärgad fällning. En del av provkroppsytan var ren och glansig. Efter betning upptäcktes

frätfläckar och några grunda punktfrätningar under fällningen.

Produkt 7

Provtid (dygn)

Bild 18. Vattnets pH-värde under provet.

24


Produkt 7

Provtid (dygn)

Bild 19. Vattnets syrehalt under provet.

Produkt 8

Vattnets pH-värde förändrades inte under provet (bild 20). Vattnets syrehalt var som lägst 0,2

mg/l och i slutet av provet 0,4 mg/l (bild 21). Elektrisk ledningsförmåga var ca 255 uS/cm.

Rörens innerväggar var nästan helt rena och utan frätangrepp, och endast lite streckformad

brun rost kunde observeras. I en del av svetsen fanns även rost. Korrosion har skett under fällningsränderna.

Viktförlustskivornas ytor var huvudsakligen blanka och utan frätangrepp, men på vissa ställen

på ytorna hade korrosion skett under rödbruna rostfläckar. Viktförlusterna var i genomsnitt

249 mg (4,9 mg/cm 2 ). Från viktförlusten beräknad årlig korrosionshastighet är 0,16 mm/a.

Enligt elektrokemiska mätningar var korrosionshastigheten i början av provet (ca 2h från

starten) 21 um/a (Eoc = -596 mVScE) och i slutet av provet 18 um/a (Eoc = -351 ITIVSCE). I provet

upptäcktes endast några mörkbruna fällningsansamlingar med orange fällning på vissa

ställen. Största delen av provkroppsytan var blank och utan fällning. Efter betning upptäcktes

grunda frätfläckar inom områden under fällnings ansamlingarna.

Produkt 8

Provtid (dygn)

Bild 20. Vattnets pH-värde under provet.

25


Produkt 8

Provtid (dygn)

Bild 21. Vattnets syrehalt under provet.

3.3 Analys av laboratorieprovresultaten

På rörens innerväggar och på viktförlustprovens ytor bildades under provet rödbrun, brun eller

svart korrosionsprodukt. På kolstålets yta bildas i syrerikt vatten rödbruna eller bruna korrosionsprodukter.

I syrefattigt eller syrefritt vatten bildas däremot svarta korrosionsprodukter.

På rörens innerväggar bildades i bästa fall endast litet rostränder och i värsta fall ganska rikligt

med brun rost.

Resultat från viktförlustprov har angetts i form av kolstålsskivornas totala viktförlust per

ytenhet och inom parentes anges årlig förtunning i form av beräknad korrosionshastighet.

Kor-rosion skedde dock inte i något av proven jämnt fördelad på hela ytan, därför ger de for

hela ytan beräknade korrosionshastigheterna inte rätt bild av korrosionens fortskridande. Pa

vissa skivor skedde korrosion främst i ändarna (spaltkorrosion).

Provförhållandena var krävande vad gäller syrehalten. Enligt standarden DIN 50930 (1980)

antas att cirkulationsvattennätet är tätt, då syrehalten är under 0,1 mg/l, och för fjärrvärmenaten

rekommenderas en syrehalt på högst 0,02 mg/l. Eftersom syret i

fjärrvärmenätsförhallan-den orsakar korrosion i kolstålet, ville man ha syrehalten på en nivå,

där korrosion över huvudtaget är möjlig. Vid laboratorieprovet var syrehalten i början av

provet 0,5 mg/l. Normalt övervakas fjärrvärmenätets vattenkvalitet och bl a syrehalt med hjälp

av vattenanalyser och tillsatsämneshalten hålls på tillräcklig nivå. På små anläggningar kan

det dock vara sa att vattenanalyser utförs mera sällan och förhållandena kan tidvis avvika från

rekommendationerna, då krävs det att tillsatsämnet har skyddsverkan även i dessa

exceptionella situationer.

Den aktuella syrehalten beror på mängden av syre som tillförs i nätet och som binds i

korro-sionsproduktema, och det går inte att på basis av syrehalten, utan kännedom om nätet,

avgöra sannolikheten för korrosion. I jämförelseprovet sjönk vattnets syrehalt som följd av

korrosion. Några produkter band inte syre, utan syrehalten steg under provet. Syrebindande

kemikalier i dessa produkter hade antagligen sönderdelat sig, åtminstone delvis, redan under

förvaring. Trots detta skedde det mindre korrosion i provkropparna än i jämförelseprovet.

Syrehalten bor dock inte betraktas som en separat parameter, för i de utförda

laboratorieproven studerades inte produkternas syrebindningsförmåga utan deras inverkan på

korrosion av stålet.

26


Korrosion av stål i vattenlösningar påverkas, förutom av syrehalten, även av vattnets pH-värde

och i allmänhet kvalitet samt temperatur och flödesförhållanden. Vattnet som användes i proven

var i enlighet med Suomen Kaukolämpö ry:s rekommendationer, vattnets pH-värde reglerades

före dosering av tillsatsämnet till värdet 9,5. Korrosion av stålet ökar, då pH-värdet

sjunker, så att förhållandena under proven, beträffande pH-värdet, var idealiska avseende

korrosionsskyddet. Vattnets pH-värde var i de flesta proven ca 9,5. I två av proven steg

pH-värdet, och under ett av proven sjönk vattnets pH-värde.

När temperaturen stiger, accelereras korrosionsreaktionerna. Syrekorrosionen är maximal vid

en temperatur på ca 80 °C , och vid högre temperaturer sker korrosionen långsammare, då

syrets lösningsförmåga minskar. Provtemperaturen var således krävande avseende på stålets

korrosionsskydd. Vattenberedningskemikaliernas optimala funktionsförmåga förutsätter rätt

kemikaliedosering. Doseringsanvisningarna, utom för två produkter, lämnades av kemikalietillverkaren.

Även metallens tillverkningstillstånd kan i vissa fall påverka korrosionshastigheten. Det har

exempelvis konstaterats att kallbearbetat kolstål korroderar snabbare än glödgat kolstål i syra

lösningar. Enligt litteraturen påverkar metallens mikrostruktur dock inte korrosionen, då metallens

aktiva upplösning kontrolleras av syrets diffusion (Procter 1994). I vattenlösningar

korroderar kallbearbetat kolstål således med samma hastighet både i kallbearbetad form och

glödgad form. I praktiska förhållanden har även metallytans tillstånd inverkan på

inhibitorer-nas effektivitet. Ren, slät yta skyddas med lägre inhibitorkoncentrationer än grov

eller smutsig, eventuellt till och med oljig yta.

I jämförelseprovet som utfördes med fjärrvärmevatten utan tillsatsämnen sjönk vattnets

pH-värde något under provet. Vattnets syrehalt sjönk under de första dygnen till ca 0,2 mg/l

och stannade på ungefär den nivån till slutet av provet. Korrosion ägde rum i såväl

viktförlustski-vorna som i rörprovkroppens innerväggar.

Produkt 1 höll vattnets pH-värde på ganska jämn nivå och syrehalten på låg nivå under hela

provet. Rörprovkroppens innervägg korroderade bara lite under provet, och viktförlusterna för

skivprovkropparna var mindre än i jämförelseprovet. Produkten hämmade i det utförda provet

korrosion av stålet även enligt de elektrokemiska mätningarna.

I provet med produkt 2 sjönk vattnets pH-värde. Vid utgångsläget band produkten mycket syre

men syrehalten ökade senare. Alla stålprov korroderade efter utgångsläget påtagligt kraftigare

än i jämförelseprovet. Den i jämförelse med jämförelseprovet kraftigare korrosionen i provet

beror enligt kemikalietillverkaren på att det har kommit in rikligt med syre i systemet och att

provet därför har varit okontrollerbart. Vid utfört tilläggsprov konstaterades att produkten

hade bra syrebindningsförmåga.

Produkt 3 höjde vattnets pH-värde, men sänkte inte syrehalten. Antagligen har den syrebindande

komponenten i produkt 3 förbrukats under förvaringen. Rörprovkropparna visade mindre

korrosion än i jämförelseprovet och enligt elektrokemiska mätningar var korrosionen av

stålet mycket liten, men skivprovkropparna visade korrosion som var av samma storhetsklass

som i jämförelseprovet. Resultaten är således delvis motstridiga. I skivorna var korrosionen

kraftigast i ändarna som var fästa i fästningsanordningens spår, så antagligen är det fråga om

benägenhet till spaltkorrosion.

27


Produkt 4 höll pH-värdet på jämn nivå, men den minskade inte vattnets syrehalt. Antagligen

har den syrebindande komponenten i produkt 4 förbrukats under förvaringen. Trots hög syrehalt

hämmade produkten relativt bra korrosion av stålet. Viktförlustskivorna hade korroderat

främst i skivornas ändar, så antagligen är det fråga om benägenhet till spaltkorrosion. Vid utfört

tilläggsprov konstaterades att produkten hade bra syrebindningsförmåga.

Produkt 5 höll vattnets pH-värde på ganska jämn nivå och syrehalten på jämn, låg nivå under

hela provet. Korrosion i rör- och skivprovkropparna var mindre än i jämförelseprovet. I

vikt-förlustprovkropparna skedde korrosion främst i skivornas ändar. Enligt elektrokemiska

mätningar var korrosionshastigheten mycket låg såväl i början av provet som i slutet av

provet.

Produkt 6 höll vattnets pH-värde på jämn nivå. Syrehalten sjönk och höll sig på låg nivå under

provet. I rörprovkroppen och i viktförlustskivorna skedde något kraftigare korrosion än i jämförelseprovet.

Enligt elektrokemiska mätningar fungerade produkten bra alldeles i början av

provet. Att syrehalten förhöll sig på låg nivå kan bero på att syret bands till korrosionsprodukterna.

Anledning till korrosionen kan vara otillräcklig dosering av medlet. Produktförpackningen

hade tydligen läckt något i samband med transporten, därför kan anledningen också

vara förändring av produktens kvalitet under transporten eller på inverkan av provförhållandena.

Produkt 7 höll vattnets pH-värde på jämn nivå och syrehalten på mycket låg nivå under hela

provet. Produkten hämmade korrosion av stålet bra i det utförda laboratorieprovet.

Produkt 8 höll vattnets pH-värde på jämn nivå. Syrehalten sjönk i början något, men ökade

sedan under provets lopp till samma nivå som i utgångsläget. På rörprovkropparnas innerväggar

skedde knappt någon korrosion, men stålskivornas viktförluster var klart större än i jämförelseprovet.

Även enligt elektrokemiska mätningar var korrosionshastigheterna högre än i

jämförelseprovet. Att resultaten delvis var motstridiga kan bero på det att rörprovkropparnas

innerväggar är lättare åtkomliga än viktförlustskivornas ytor.

I undersökningarna var skivornas viktförlust den mest väsentliga faktorn för att beskriva korrosionsstyrkan.

Skillnaderna i uppmätta viktförluster var relativt små i de olika proven. På

inverkan av produkterna 1,4, 5 och 7 var korrosionen mindre än i enbart fjärrvärmevatten. På

inverkan av produkt 8 var rörprovkropparnas innerväggar nästan korrosionfria, även om det i

viktförlustskivorna skedde kraftigare korrosion än i jämförelseprovet. Produkt 3 förändrade

inte stålets korrosionshastighet enligt viktförlustmätningar, men enligt elektrokemiska mätningar

var korrosionshastigheterna klart lägre än i enbart fjärrvärmevatten.

Den använda laboratorieprovmetoden var en accelererad provmetod, och resultaten kan närmast

användas för att jämföra produkterna med varandra. Olika undersökningsmetoder gav

inte enhetliga resultat i alla lägen, därför behöver undersökningsmetoderna utvecklas ytterligare.

Det har tidigare konstaterats skillnader i korrosionshastigheter som har beräknats med

hjälp av elektrokemiska mätningar och viktförlustprover, bl a vid undersökning av

inhibito-rernas funktionsförmåga i stark saltsyra (Dean et al. 1985). Som ett skäl till

skillnaderna bedöms vara storleks skillnaden mellan de provkroppar som används vid

elektrokemiska matningar och viktförlustprover samt skillnaden i förhållandet mellan ytan och

lösningsvolymen Den i elektrokemiska mätningar använda provkroppen är liten och lösningen

ger garanterad effekt på hela ytan. Vid viktförlustmätningar är provkropparna stora och det

finns flera provkroppar. I denna studie hade viktförlustproverna placerats i en

provkroppsställning av plast,

28


där skivorna placerades radialt. Då blir lösningsvolymen per provkroppsyta mindre än vid

elektrokemiska mätningar.

Flödesförhållandena påverkar tillsatsämnets åtkomst på metallytor, och i stillastående vatten

behövs det mera kemikalie i vattnet. I en viktförlustcell minskar flödet något och flödet är

antagligen något turbulent, vilket kan ha haft en inverkan på kemikaliens åtkomst på provskivornas

yta. Tryckförlustskivorna var fastsatta med båda ändarna i en springa i plastställningen.

Kemikalien har inte komit åt att påverka i springorna, vilket har orsakat spaltkorrosion.

Provparametrarna (temperatur, syrehalt, flödesförhållanden) borde väljas så att provet skulle

vara accelererat men förhållandena skulle, bättre än idag, motsvara den belastning som produkterna

utsätts för under praktiska förhållanden.

Vid elektrokemiska mätningar polariserades provkropparna relativt lite med hänsyn till

vilo-potentialen. På detta sätt har man försökt minimera förändringarna på metallens yta. Å

andra sidan har detta kanske försvårat erhållandet av tillräckligt stor linearitet för pålitlig

bedömning av Tafels faktorer. För varje prov har bara en provkropp varit tillgänglig. På

provkroppen har mätningar utförts i början av provet och i slutet av provet. Med tanke på

resultatens tillförlitlighet vore det bättre om mätningar kunde utföras på flera provkroppar.

Förnyade mätningar på samma provkropp visade dock att upprepningen i allmänhet var en

ganska bra metod och att standardavvikelsen för den, från parallella mätningar beräknade,

korrosionshastigheten var mycket liten, så att det ansågs möjligt att presentera resultaten som

medelvärden av dessa mätningar. De från elektrokemiska mätningar erhållna

korrosionshastigheterna var nästan alltid avsevärt lägre än resultaten från viktförlustmätningar,

men när resultat från elektrokemiska mätningar jämförs med resultat från fältprov är

storleksklassen närmare. Visserligen skall påpekas att förhållandena vid laboratorieproven (t

ex temperaturen) inte har varit desamma som under fältproven.

Vid bedömning av korrosionshastighet med hjälp av Tafels extrapoleringsmetod kan i en lösning

med liten ledningsförmåga fel orsakas, utöver det ovannämnda, av det ohmska motståndet,

dvs sk. IR-drop bildas mellan arbetselektroden och motelektroden. Ledningsförmågan på

provlösningarna i fråga varierade inom området 180 - 440 jiS/cm. Det ohmska motståndet

beräknades i efterhand och dess inverkan ansågs i de aktuella fallen som obetydlig.

3.4 Kostnadsanalys

Frågor om driftskostnaderna för de tillsatsmedel som studerades i laboratorieundersökningar

ställdes till kemikalietillverkarna. Typnätet har följande specifikation:

- vattnets kvalitet överensstämmer med SKY:s rekommendationer

- det antas att hela volymen på ett 1000 m 3 :s nät byts ut en gång om året

- temperaturer: Tfram= 75 - 120 °C och Tretur= 45 °C och

- fyllnadsvattnets syrehalt är ca 6 mg/L

En sammanfattning av svaren framgår av tabell 3.

29


Tabell 3. Driftskostnaderna, enligt kemikalietillverkarna för de i laboratorium undersökta till-

satsmedlen.

Produkt Tillsatsmedelskostnad Analyskostnad

Produkt 1

Produkt 3

Produkt 4

Produkt 5

Produkt 6

Produkt 7

Produkt 8

4 Fältprov

- beredning av spädvatten: 2001 kemikalie

(dosering 0,2 l/m 3 )

-> 9700 FIM ____________

- beredning av spädvatten: 1001 kemikalie

(dosering 0,1 l/m 3 ) -> 3430 FIM

- beredning av spädvatten: 50 - 100 1 kemikalie

(dosering 0,05 -0,1 l/m 3 )

-»1845-3690 FIM

- beredning av spädvatten och upprätthål

lande av koncentrationen:

-> 2500 - 3700 FIM (beror

bl a på köpt mängd)

- startdos 10 kg/ 1000 m 3 ,

- tilläggsdosering ca 10 kg/år

-> 800 HM/år

-dosering 0,1 l/m

-> 6800 FIM

- beredning av spädvatten: 100 - 2001 ke

mikalie (dosering 0,1 - 0,2 l/m 3 )

-> 3500 - 7000 FIM ________________

4.1 Provarrangemang

- vattenanalyser kostnadsfria

- vattenanalyser kostnadsfria

- analyskitt (25 analyser) 1500

FIM (60 FIM/st)

- jodometrisk titrering:

100 - 200 HM/år

Kemikaliernas effekt under verkliga driftsförhållanden undersöktes genom placering av

vikt-förlustprovkroppar i sex fjärrvärmenät, varav ett (referensnätet) inte använder sig av

till-satskemikalier. Provkroppama monterades på ett vattenrör i respektive fjärrvärmenats

retur-ledning Provkropparna tillverkades av samma kolstålsplåt som viktförlustskivorna i

laboratorieundersökningarna, mått 25 x 75 x 1 mm och antalet parallellprov var 4 st.

Viktförlustpro-verna behandlades före provet och därefter behandlades de på samma sätt som

under laborato-rieproven Proverna placerades på plats samtidigt för 3 och 9 månaders provtid,

och dessutom utplacerades en serie för längre provtid, för en undersökning som hamnar

utanför detta projekt Efter provet fotograferades provkropparna. Utseendet på ytan och

lagringar samt eventuell typ av korrosion och dess styrka (punktfrätningsdjup, viktförlust)

studerades. I två fjärrvärmenät kartlades genom undersökning av mikrobiologisk verksamhet,

mängden och konstruktionen av den biofilm som eventuellt bildas på skivprovkropparna. Som

objekt utvaldes ett nät utan tillsatsmedel (objekt nr 1) och ett plaströrsnät (objekt nr 2).

30


Provkropparnas provtider var 3 och 6 månader. Före provet behandlades provkropparna på

samma sätt som viktförlustprovkropparna och steriliserades. Efter provet studerades provkropparna

på VTT Bio- och livsmedelsteknik. Provkropparna studerades med avseende på

totala antalet aeroba bakteriekolonier (Plate Count Agar, 30 °C, 3 d). Fastställning av biofilmens

täckyta utfördes med hjälp av epifluorescensmikroskop på provkroppar som hade färgats

med akridinorange.

Vederbörande fjärrvärme verk lämnade vattenanalysdata för resp. nät. Två objekt lämnade

vattenprover en gång i månaden till VTT. Vattenprovernas pH-värde och elektriska ledningsförmåga

mättes direkt på VTT Tillverkningsteknik och andra analyser utfördes på Vesihydro

Oy. Resultaten jämfördes med Suomen Kaukolämpö ry:s rekommendationer om riktvärden

för cirkulationsvatten.

4.2 Resultat

Objekt 1

Vid objekt 1 i Villmanstrand används inte tillsatsmedel. Nätets volym är strax under 7900 m 3 .

Som spädvatten används bruksvatten från stadens vattenledningsnät som leds via

avhärd-ningsfilter och termisk avgasning. Bruksvattnets pH-värde är < 8 och hårdhet 2,5 °dH.

Spädvattnets volym var 1997 ca 4500 m 3 . Kraftverket och värmecentralerna har öppna expansionskärl.

Kraftverken försörjer nätet med tryck och matning av spädvatten i en normal situation.

Vattnets temperatur där provkropparna placeras är 40 - 45 °C.

Vattnets kvalitet år 1997 var enligt anläggningens egna analyser och enligt analysdata för

vattenprover (3 st) som levererats till VTT följande:

_________________________ Anläggningens analyser VTT:s och Vesihydro Oy:s analyser

- pH-värde 9,2 - 9,4 8,1 - 9,2

- hårdhet 0,011 - 0,045 °dH 0,07 - 0,1 °dH

- elektrisk ledningsförmåga 114-119 uS/cm 102 - 115

uS/cm

- järnhalt 0,03 - 0,16 mg/l 0,2 - 0,97 mg/l

- kopparhalt 0,006 - 0,014 mg/l 0,04 - 0,22 mg/l

- syrehalt 0,001 - 0,004 mg/l

- kloridhalt 5,1 - 6,7 mg/l

- alkalitet 0,67 - 0,70 mval/1

- halt av suspenderade ämnen - < 0,5 - 1,6 (8,4) mg/l

I två av VTT analyserade prover var vattnets pH-värde lägre än i anläggningens egna mätningar.

Vattenkvaliteten överenstämmer med Suomen Kaukolämpö ry:s rekommendationer, även om

total järnhalt och halt av suspenderade ämnen tidvis är högre än de rekommenderade värdena.

31


På stålskivomas ytor fanns efter entré månaders provtid ett tunt skikt rödrost. Efter nio mana-

der hade det på ytorna bildats ett jämnt svart skikt korrosionsprodukter, under vilket ytan hade

korroderat något. Korrosionen hade skett långsammare ju längre tid det hade gått.

Genomsnittliga viktförluster och från dessa beräknade korrosionshastigheter var följande:

Viktförlust Korrosionshastighet

Provtid mg ____ mg/cm 2 um/a _______

3 mån 15,4 0,4 2,5

9 mån 31,3 0,8 1,4

Vid undersökning av niikrobiologiska företeelser konstaterades att antalet aerobab^

mycket litet. Antalet kolonier var i tre månaders provet 1,3 celler/cm och i sex månaders

provet 8 celler/cm". På skivytoma bildades inte egentlig biofilm, och bara enstaka celler eller

små cellgrupper hade fastnat på ytorna.

Objekt 2

Objekt 2 är Ripistös områdesvärmecentral i Lantis med plaströrsfj ärrvärmenät. Nätets volym

är ca 4 5 m" Områdesnätet har 43 kunder, och ledningslängden är ca 1 km. Spädvattnet tas

från Laitumes fjärrvärmenät, vars spädvatten i sin tur tas fram vattenledningsnätet genomett

avhärdningsfilter. Avgasning utförs inte. Expansionskärlet är av öppen typ. AM997 användes

0,36 m 3 spädvatten. Vattnets temperatur där provkropparna placeras är 25 - 35 °C.

I nätet används som tillsatsmedel kemikalie KK-620 från Suomen KL-Lämpö Oy. Imatran

Voima Oy startade TERMO-forskningsprogrammet i projektet "Fjärrvärmenätets material,

livstid och konditionsövervakning" (Rosendal 1997). Projektet omfattade tre objekt. Studien

gällde de filmbildande inhibitorernas förmåga att förhindra korrosion i staldetaljerna i

pla-strörsnätet Inhibitorernas funktionsförmåga studerades då med analyser av vatten frän

nätet. Det nu rapporterade projektet fortsätter forskningen i Ripistös nät med hjälp av

provkroppar.

Vattnets kvalitet år 1997 var enligt kemikalieleverantörens analysresultat och enligt analysresultat

för vattenprover (3 st) som levererats till VTT följande:

___________ Kemikalieleverantörens analyser VTT:s och Vesihydro Oy.s analyser

- pH-värde 8,5-8,8 8,7-8,9

- total hårdhet 1,07 - 1,18 °dH 1,0 - 1,2 °dH

- el. ledningsförmåga 700 - 820 uS/cm 910 - 966 uS/cm

- järnhalt 0,1 - 0,26 mg/l 0,75 - 2,2 mg/l

_ kopparhalt 0,01 _ 0,04 mg/l < 0,02 - 0,03 (0,67) irig/1

_ halt av susp. ämnen - - 2,8 - 7,2 (96) mg/l

Vattnet avviker påtaglig, från rekommendationerna. I Imatran Voima Oy:s tidigare mätningar

i/ar pH-värden också tidvis låga, och det konstaterades att detta berodde pa för lag;

mhibitor-koncentration. Även järnhalt och total hårdhet var då högre än rekommenderade

värden. Or-saken till detta är delvis det att nya fjärrvärmekunder anslöts till

områdesvärmesystemet under

32


övervakningsperioden, vilket medförde att man blev tvungen att tillföra obehandlat vattenledningsvatten

i systemet.

Stålskivornas ytor förblev rena under provet, och på ytorna fanns bara lite brun rost. Vid

ste-reomikroskopundersökning upptäcktes att det i någon mån hade skett allmän korrosion


Genomsnittliga viktförluster och från dessa beräknade korrosionshastigheter var följande:

Viktförlust Korrosionshastighet

Provtid _____ mg ______ mg/cm 2

um/a _______

3 mån 4,2 0,1 0,6

9 mån 42,0 1,0 1,8

Antalet aeroba bakteriekolonier var i tre månadersprovet 36 celler/cm 2 och i sexmånaders

provet 96 celler/cm 2 . På provskivornas yta växte stavformiga bakterier samt tradig mikroflora.

Mikroberna satt hårt fast på skivornas ytor. Biofilmens täckyta var efter tre månader 0,7 %

och i sexmånaders provet 37 %. Biofilmens täckskikt var inte tjockt utan mikroberna täckte

ytan i form av en jämn matta. Vid längre provtid ökade alltså mikrobmängderna och biofilmens

täckyta.

Objekt 3

Vid objekt 3 i Heinola används tillsatsmedel KK-6088 från Suomen KL-Lämpö Oy. Nätets

volym är ca 1800 m 3 . Spädvattnet är kondens vatten som levereras av värmeleverantören. Separat

avgasning finns inte. Expansionskärlet är slutet och försett med ångkudde. Spädvattenförbrukningen

är ca 40 nf/mån. Vattnets temperatur där provkropparna placeras är 40 - 60 °C.

Vattenanalysresultat erhölls från anläggningen, utförda av såväl kemikalieleverantören som av

värmeleverantören, och dessutom sändes månatliga vattenprov till VTT. Resultaten var föl-

____________________ Kemikalieleverantören Värmeleverantören VTT/Vesihvdro

- pH-värde 8,8-9,6 9,2-9,8 9,2-9,97

- total hårdhet 0,05 - 0,23 mmol/1 0,01 - 0,05 mmol/1 0,15- 0,5 °dH

- el. ledningsförmåga 33 - 40 pS/cm 36 - 43 uS/cm 35 - 79 uS/cm

- järnhalt 0,1 - 0,4 mg/l 0,11- 0,42 mg/l 0,05 - 0,56 mg/l

-kopparhalt < 0,01-0,05 - 0,06 - 0,14 mg/l

- kloridhalt - 1,5-3,8 mg/l

- syrehalt - < 0,01 - 0,01 mg/l -

- halt av susp. ämnen - - < 0,5 - 2,4 mg/l

Fjärrvärmevattnet överensstämmer i övrigt med Suomen Kaukolämpö ry:s rekommendationer,

men järn- och kopparhalt samt halt av suspenderade ämnen är för höga i jämförelse med rekommenderade

värden.

33


På stålskivomas ytor fanns efter tre månaders provtid lite brun rost, men efter nio månaders

tid var ytorna mörka och glansiga. På två skivor fanns dessutom lite brunaktig fläckig beläggning,

under vilken ytan hade korroderats något.

Genomsnittliga viktförluster och från dessa beräknade korrosionshastigheter var följande:

Viktförlust Korrosionshastighet

Provtid mg ____ mg/cm 2 mm/a _____

3 mån 5,8 0,2 0,9

9 mån 21,5 0,6 1,0

Objekt 4

Vid objekt 4 har provkropparna placerats på Ratasniittys värmecentral i Tavastehus. I nätet

används som tillsatsmedel produkt INHEX K-350 /I från Drew Wustrial Oy (tidigare

Chemextra Oy). Nätets volym är 10 m 3 . Systemet har ingen avgasning, och nätet har öppet

expansionskärl. Spädvattnet som matas in i nätet är vanligt råvatten, och i samband med installation

av provkropparna matades in 200 - 300 1 råvatten. Vattnets temperatur dar provkropparna

placeras är ca 50 °C.

Vattnets kvalitet var enligt kemikalieleverantörens analyser och enligt analysresultat (2 st) för

vattenprover, som tagits av VTT, följande:

_______________ Kemikalieleverantörens analyser VTT:s och Vesihydro Ov:s analyser

- pH-värde 9,0-9,4 8,3-9,7

- hårdhet 1,2 -1,8 °dH OJ -1,0 °dH

- el. ledningsförmåga 216 - 246 uS/cm 227 - 257 u S/cm

- järnhalt 0,020 - 0,60 mg/l 0,12 - 0,39 mg/l

- kopparhalt 0,0 - 0,05 mg/l 0,09 - 0,11 mg/l

- halten av susp.ämnen - 14 - 16 mg/l

Vattnets hårdhet och halten av suspenderade ämnen är höga, och även järn- och kopparhalterna

har tidvis varit högre än rekommenderade värden.

På stålskivornas ytor fanns efter tre månaders provtid en jämn brun hinna, och efter nio månader

hade det bildats en jämn brun beläggning på ytorna. Skivornas ytor var dock huvudsakligen

korrosionsfria, men korrosion hade skett i provskivornas ändar.

Genomsnittliga viktförluster och från dessa beräknade korrosionshastigheter var följande:

Viktförlust Korrosionshastighet

Provtid mg ____ mg/cm 2 urn/a ___

3 mån 13,2 0,4 1,8

9 mån 60,9 1,6 2,8

34


Objekt 5

Vid objekt 5 i Tammerfors används som tillsatsmedel hydrazin (Suomen Bayer Oy, Levoxin).

Kraftverksnätets volym är ca 31000 m 3 . Sekundärvärmenätets volym är ca 150 m 3 , och i nätet i

fråga finns även plaströr. Värme matas från kraftverksnätet via en värmeväxlarstation. Spädvattnet

är avhärdat. In i fj ärrvärmevatten leds även utlopps vatten från kraftverkens cylindrar

samt uppkörningskondensvatten och provtagnings vatten. Spädvattnet, som leds från kraftverken,

är avgasat. Några gånger om året är spädvattenbehovet så stort att ca 50 m 3 råvatten

måste matas in på en gång i nätet. Spädvattenvolymen var 1997 exceptionellt stor, ca 65 000

m . Expansionskärlet är av typen ångtryckskärl. Vattnets temperatur där provkropparna placeras

är ca 45 °C.

Vattnets kvalitet var enligt anläggningens egna analyser och enligt analysresultat för vattenprov

(2 st), som togs av VTT:s representant, följande:

_ . ___________________ Anläggningens analyser VTT:s och Vesihvdro Oy:s analyser

- pH-värde 9,55-9,75 7,8-9,95

- hårdhet 0,02 - 0,06 °dH 0,05 °dH

- elektrisk ledningsförmåga 90 - 137 uS/cm 89-111 uS/cm

- järnhalt 0,006 - 2,0 mg/l < 0,5 (11) mg/l

- totalkopparhalt - < 0,02 - 0,2 mg/l

- halten av susp. ämnen - < 0,5 mg/l (66)

Vattnet överensstämmer med riktvärden, även om järnhalten tidvis har varit högre än det rekommenderade

värdet.

Stålskivornas ytor var efter tre månaders provtid mörka, och efter nio månader hade ytorna

blivit nästan svarta. På ytorna fanns bruna avlagringar, under vilka det fanns grunda frätan-

Genomsnittliga viktförluster och från dessa beräknade korrosionshastigheter var följande:

Viktförlust Korrosionshastighet

Provtid mg ____ mg/cm 2

pm/a _________

3 mån 10,0 0,3 1,3

9 mån 25,6 0,7 1,2

Objekt 6

Vid objekt 6 i Lnatra används tillsatsmedel Hydro-X från Hyxo Oy. Nätets volym är 1200 m 3 .

Spädvattnet är avhärdat vatten, och normal spädvattenvolym är ca 1 m 3 per vecka. Avgasning

finns inte och expansionskärlet är slutet. Vattnets temperatur där provkropparna placeras är 45

35


Vattnets kvalitet var enligt kemikalieleverantören och enligt analyser av vattenprov, som levererats

till VTT, följande i januari-oktober 1997:

VTT:s och Vesihvdro Ov:s analyser

- pH-värde 9,8 8,2-10,1

- hårdhet ...


hl

Objekt nr

, r

Fältprov

Bild 22. Provskivornas korrosionshastigheter vid fältprov.

Möjlighet till mikrobiologisk aktivitet i stålrörsnät och plaströrsnät, där det inte hade använts

tillsatsmedel, studerades. I stålrörsnätet bildades det knappt någon biofilm på provkropparnas

ytor och aeroba bakterier fanns inte på ytorna. I plaströrsnätet fanns mera mikrobiologisk aktivitet

än i stålrörsnätet, och ju längre provtiden var desto mer ökade antalet mikrober och biofilmens

täckyta. Av Lnatran Voima Oy utförda mätningar visade att vattnets syrehalt i

Ri-pistös områdesvärmecentral hade hållit sig på mycket låg nivå trots att tillsatsmedlet i

fråga inte binder syre och det kontinuerligt kommer in syre i nätets vatten genom

plaströrsväggarna. Ett skäl till den låga syrehalten kunde vara bindning av syre i

korrosionsreaktioner, men enligt nu erhållna resultat från fältprov är korrosion av stål liten. I

Imatran Voima Oy:s slutrapport anges som eventuell orsak att den använda hinnbildande

inhibitorn bildar en skyddshinna även på plaströrets innerväggar. Som en ny sak studerades nu

även mikrobernas aktivitet, och mikrobernas syrebindande inverkan kan delvis ha bidragit till

att syrehalten har stannat på låg ni-

Mikrobiologisk aktivitet studerades i detta projekt endast med avseende på bildning av biofilm

och förekomsten av aeroba bakterier, men det vore även intressant att studera anaeroba

bakteriernas eventuella aktivitet, bl a sulfatreducerande mikrober.

37


5 Sammanfattning

Nätvattnets kvalitet och analyspraxis på fjärrvärmeverken varierar allt efter anläggningarnas

resurser och förutsättningar. På stora anläggningar utförs mera omfattande och frekventa vattenanalyser

än vad många medelstora och små anläggningar har möjligheter till. Enligt svar pa

en enkät som riktats till fjärrvärmebolag har invändig korrosion inte orsakat läckage i

fjärrvärmenätet men bildandet av fällningar samt pannsten har orsakat vissa störningar.

Vattenberedningskemikalier används allmänt. På stora anläggningar är hydrazin fortfarande

det vanligaste tillsatsmedlet, och man är nöjd med medlet. På mindre anläggningar upplevs

hantering av hydrazin som problematisk och man försöker avstå från medlet. De anläggningar

som besvarade enkäten hade goda eller tillfredsställande erfarenheter av andra tillsatsmedel.

Kontroll av vattnets kvalitet är mest problematiskt för små fjärrvärmeverk. Analyserna utförs i

allmänhet med 1 - 2 månaders mellanrum, och anläggningarna är ofta beroende av tillsatsmedelleverantörens

analyser. Små anläggningar har inte alltid möjlighet att möta av Suomen

Kaukolämpö ry rekommenderade riktvärden för vattenkvaliteten. Som ett exempel på problem

i samband med vattenbehandling kan nämnas fällningar som lossnar vid byte av tillsatskemi-

Några av de anläggningar som besvarade enkäten använder inte egentliga tillsatsmedel eller

använder enbart pH-reglering. Syret avlägsnas från vattnet i regel termiskt. I Stockholm har

man fått goda erfarenheter om uppföljning av vattnets syrehalt med hjälp av mätsonder som

byggts in i nätet. Med datoranslutning möjliggör metoden snabb lokalisering av störningar.

Med hjälp av vattenberedningsmedel kan både korrosion av metaller och bildande av störande

fällningar förhindras. I detta projekt studerades med hjälp av laboratiorie- och fältprov främst

tillsatsmedlens korrosionsskyddande inverkan. I laboratorieprov studerades tillsatsmedlens

inverkan på kolstålets korrosion med hjälp av viktförlustprover och visuella kontroller av

rör-provkropparnas innerväggar samt med elektrokemiska mätningar. Tillsatsmedlens

inverkan jämfördes med resultaten från ett prov innehållande enbart pH-reglerat

fjärrvärmevatten med färgämne. Temperaturen var 70 °C och provet varade 14 dygn. Provet

var accelererat och forhållandena motsvarade, beträffande syrehalten, en störningssituation i

nätet. Inget av de undersökta tillsatsmedlen förhindrade stålets korrosion helt. I det utförda

provet var stålets korrosion under inverkan av produkterna 1,4, 5 och 7 mindre än i enbart

fjärrvärmevatten. Resultaten för produkterna 3 och 8 var med olika provmetoder motstridiga.

I fältprov placerades av viktförlustskivor tillverkade av kolstål vid sex objekt i verkliga nät.

Proven placerades i returledningen, och temperaturerna var vid placeringsstället huvudsakligen

25 - 45 °C. Vid ett av objekten användes inga tillsatsmedel. Under projekttiden hann man

undersöka proverna efter tre respektive nio månaders provtid. Nätens kondition bedömdes på

grundval av resultaten från vattenanalyserna. De undersökta näten skiljer sig från varandra

avseende på kontrollen av vattenkvaliteten, så tillsatsmedlen kan inte jämföras med varandra,

utan resultaten måste betraktas som erfarenheter från just det specifika nätet. I det nät, dar

tillsatsmedel inte användes, blev korrosionen långsammare ju längre provtiden var. Hos tva

objekt förändrades inte korrosionen, och hos två nät accelererades korrosionen i förhållande

till tiden. I alla de studerade fallen var korrosionen så långsam att den, om den skulle fortsatta

med de nu observerade hastigheterna på rörens innerväggar, inte skulle påverka nätets hvs-

38


längd. Vid objektet, där tillsatsmedel inte hade tillförts, och vid objektet med plaströr undersöktes

även sannolikheten för mikrobiologisk aktivitet under fjärrvärmenätsförhållanden. Biofilm

bildades inte i det nät, där tillsatsmedel inte hade tillförts men i nätet med plaströr observerades

biofilm och aeroba mikrober. Aeroba mikrober förbrukar syre för sin ämnesomsättning

och det vore intressant att studera deras inverkan på syrehalten i fjärrvärmevattnet.

6 Slutsatser

Tillsatsmedlens inverkan på stålets korrosion studerades i laboratorieprov med flera olika

metoder och i alla de undersökta fallen var resultaten från de olika undersökningsmetoderna

inte enhetliga för samma produkt. En produkts funktionsförmåga under verkliga förhållanden

går inte att bestämma med ledning av resultaten. Undersökningsmetoderna bör utvecklas så att

de blir mera tillförlitliga än idag. Provparametrar är, förutom halt av tillsatsmedel, även vattnets

pH-värde, syrehalt, temperatur och flödeshastighet samt provtid. Man bör hitta en sådan

kombination av dessa faktorer, att korrosion av stålet möjliggörs inom ramen för rimliga

provtider, och att provresultaten så bra som möjligt kommer att motsvara verkliga användningserfarenheter.

Det finns inga standardiserade testmetoder, men kemikalietillverkare och användare

kan i samråd utarbeta en rekommendation för provmetod och ställa minimikrav för

bedömning av tillsatsmedlens funktionsförmåga.

För utforskningen av funktionsförmågan hos inhibitorer eller syrebindande kemikalier har en

ny undersökningsmetod för mätning av resistans hos ytfilmer (Contact electric resistance,

CER) föreslagits. Mätningsmetoden har än så länge inte använts för dessa undersökningar,

men VTT Tillverkningsteknik har beredskap för införande av även CER-mätningar i

cirkula-tionsvattenutrustningen. Fördelarna med metoden är snabbheten och möjligheten att

studera korrosionsföreteelser med samma metod både vid laboratorie- och fältförhållanden.

Ett välskött fjärrvärmenät har lång livslängd även utan tillsatsmedel, men med hjälp av tillsatsmedel

försöker man förbättra nätets driftsäkerhet och förhindra bildandet av fällningar.

39


Litteraturförteckning

Dean S W et al 1985. Electrochemical methods for evaluating corrosion inhibitors in strong

acid systems. I verket: Haynes, G.S. & Baboian, II. (red) Laboratory Corrosion Tests and

Standards. ASTM Technical Publication 866. S. 228 - 245.

DIN 50930. 1980. Korrosionsverhalten von metallischen Werkstoffen gegeniiber Wasser. Teil

2. Beurteilungsmassstäbe fur unlegierte und niedriglegierte Eisenwerkstoffe.

Frolund, B. et al. 1998. Bakterier i fjernvarmesystemer. Fjernvarmen 2/98, s. 8 - 10.

Heikkilä, P. & Kauppinen, T. 1991. AMsteet työssä 20. Hydratsiini. Työterveyslaitos/Työsuo-

jelurahasto. 19 s.

Isoaho, S. & Valve, M. 1986. Vesikemian perusteet 846. Otakustantamo. Kyriiri Oy, Helsing-

fors. S. 108 - 111.

Lämpölaitosyhdistys ry. 1988. Kaukolämmön kiertoveden käsittely. Rapport KK4. Helsing-

fors. 46 s.

Lämpölaitosyhdistys ry. 1989. VedenkäsittelykemikaaUn vaihto. Komittérapport KK2. 1 s.

Procter, R. 1994. Effects of Metallurgical Structure on Corrosion. I verket: Shreir, L.L. et al.

(red.) Corrosion. Vol. 1 Metal/Environment Reactions. S. 1:36-39.

Rosendal, M. 1997. Kaukolämpöverkon materiaalit, elinikä ja kunnonvalvonta. Imatran

Voi-ma Oy. 24 s. + bilagor.

Schramm, E. 1996. Häpen diffuusio muoviputkissa. Suomen Korroosioyhdistys SKY ry:s

seminarium "Korroosiokaukolämpöjärjestelmässä" 24.10.1996.

Stockholm Energi. 1992. Övervakningssystem fjärrvärme, slutrapport. 7 s. + bilagor.

Värmeverksföreningen. 1991. Vattenbehandling. Miljö. Handbok för små och medelstora

värmeverk. Stockholm. 49 s. + bilagor 9 s.

40


Cirkulationsutrustning Bilaga 1

1. Vattentank

3. Flödesmätare

5, Temperaturreglerutrustning

7. Cirkulationspump

Rörprov

1. Vatten ut 3.

Flödesmätare

Cirkulationsutrustning

2. Rörprov

4. Vatten in

41

2. Elektrokemisk mätutrustning

4. Mätutrustning för viktförlust

6. Reglerutrustntng för pumpen

8, Syremätare


V 1U

lciu Produkt

II

]

_LIfl

K __ ILUIL:

------------------------------------- r

Leverans till VTT Provtid __________

Tillverkare __________ 1

InhexK-350A Drew Industrial Oy

(tidigare Chemextra Oy)

januari 1997 23.4.-7.5.1997

RadiantKLV Tampereen

Prosessi-insinööritOy

Hydro-X

RusteK200

HyxoOy

Korves Oy

februari 1997

___________ ------------

januari 1997

[januari 1997

13.5.-27.5.1997

28.5.-11.6.1997

13.6.-27.6.1997

Levoxin Suomen Bayer Oy juli 1997 2.7.-16.7.1997

Azamina8002RD Enerkem Oy maj 1997 31.7.-14.8.1997

KK6080 Suomen KL-Lämpö Oy juli 1997 18.8.-1.9.1997

Kaukolämpö Korrostop RRS-YhtiötOy mars 1997 12.9.-26.9.1997

Dosering

0,4 l/m 3

15mgN2H4/l

15 mg/kg

0,08 l/m 3

!

I


RAPPORTFÖRTECKNING

Samtliga rapporter kan beställas hos Energikontorets Förlagsservice.

Telefon: 08 - 677 26 00, Telefax: 08 - 677 26 05

Titel

FORSKNING OCH UTVECKLING - RAPPORTER

Författare Nr

1 inventenngavskadorpåbefrntHgaskarvarmedCFC-blåstarespeköve

HansTorstensson

CFC-fria fogskum

Bror-Arne Gustafson Lena Olsson

Tryckväxlare - Status hösten 1995

Bevakning av internationell fjärrvärmeforskning

Cronholm Former och utvärdering

Sture Andersson Gunnar Nilsson

Jarl Nilsson

Lena Råberger Håkan Walletun

Isolation av montörer för montage

av skarvhylsor och isolering

Lars-Äke

Direkt markförlagda bojar i fjärrvärmeledningar Medierör av plast i

fjärrvärmesystem

Metodutveckling för mätning av värmekonduktiviteten i

kulvertisolering av polyuretanskum

10 Dynamiska värmelaster från fiktiva värmebehov

11 Torkning av tvätt i fastighetstvättstugor med fjärrvärme

och underhåll av fjärrvärmenät. Insamlingsfasen

13 Svensk statlig fjärrvärmeforskning 1981-1996

14 Korrosionsrisker vid användning av stål- och plaströr i

fjärrvärmesystem - en litteraturstudie

15 Värme- och masstransport i mantelrör till ledningar for fjärrkyla och

DanWEriksson

fjärrvärme

Utvärdering av fukdnträngning och gasdiffusion hos gamla kulvertrör Ulf

Jarfelt

"Hisings-Backa"

Jan Molin Gunnar

Kulvertförläggning med befintliga massor

Bergström Stefan

Nilsson

18 Värmeåtervmning och produktion av frikyla - två sätt att

öka

marknaden för fjärrvärmedrivna absorptionskylmaskmer

1999-06-09

Epoxirelining av fjärrvärmerör

Effektivisering av konventionella fjärrvärmecentraler

(abonnentcentraler)

Jan Molin Gunnar

Bergström

Håkan Wallerun

Heimo Zinko

Lars-Åke Cronholm

Hans Torstens son

Sven Werner

H.

Andersson J.

Ahlgren

Jan Molin Carmen

Pletikos

Mikael

Henriksson Sven

Werner

Peeter Tarkpea

Peter Margen

Publicerad

maj-96

maj-96

mars-97


Nr Titel

19 Projekt och Resultat 1994-1997

20 Analys av befintliga fjärrkylakunders kylbehov

Statusrapport

Trycklösa Hetvattenackumulatorer

Round Robin

test av isolerförmågan hos fjärrvärmerör

Mätvärdesinsamling från inspektionsbrunnar i fjärrvärmesystem

Fjärrvärmerörens isolertekniska långtidsegenskaper

25 Termisk undersökning av koppling av köldbärarkretsar till

fjärrkylanät

26 Reparation utan uppgrävning av skarvar på fjärrvärmerör

Effektivisering av fjärrvärmecentraler - metodik, nyckeltal och

användning av driftövervakningssystem

Fjärrkyla. Teknik och kunskapsläge 1998 Fj

ärrkyla - systemstudie

30 Nya material för fjärrvärmerör. Förstudie/litteraturstudie

Optimalt val av värmemätarens flödesgivare

Miljöanpassning/återanvändning av polyuretanisolerade fjärrvärmerör

Övervakning av fjärrvärmenät med fiberoptik Undersökning av

golvvärmesystem med PEX-rör Undersökning av funktionen hos tillsatser

för fj ärrvärmevatten Kartläggning av utvecklingsläget för ultraljudsmätare

Förbättring av fjärrvärmecentraler med sekundärnät

99-06-09

FORSKNING OCH UTVECKLING - ORIENTERING

Författare Publicerad

Anders Tvärne mars-98

Stefan Aronsson

Per-Erik Nilsson

Mats Lindberg

Leif Breitholtz

mars-98

maj-98

UlfJarfelt n.aj-98

Håkan Wallentun juni-98

UlfJarfelt

Olle Ramnäs

juni-98

Erik Jonson juni-98

Jarl Nilsson Tommy

Gudmundson

juni-98

Håkan Wallentun apr-99

Paul Westin juli-98

Martin Forsen

Per-Åke Franck

Mari Gustafsson

Per-Erik Nilsson

Jan Ahlgren Linda

Berlin Morgan Fröling

Magdalena Svanström

Janusz Wollerstrand maj-99

Morgan Fröling dec-98

Marja Englund maj-99

Lars Ehrlén apr-99

Tuija Kaunisto

Leena Carpén

Jerker Delsing

Lennart Eriksson

Håkan Walletun

Fj ärrkyla: Behov av forskning och utveckling Sven Werner

Utvärdering av fjärrkyla i Västerås. Uppföljning av Värmeforsk rapport Lars Lindgren

nr 534. Mätvärdesinsamling för perioden 23/5 - 30/9 1996. Conny Nikolaisen

juni-99

maj-99


Nr Titel

Författare Publicerad

3 Symposium om Fjärrvärmeforskning på Ullinge Wärdshus i Eksjö Lennart Thörnqvist jan-98

kommun, 10-11 december 1996

4 Utvärdenngavf^kylaiVäs.eräs.UppfoyningavV^forskrapport Conny Nikolaisen

nr 534. Mätvärdesinsamling för period 2. 1/1 - 31/12 1W/.

Förteckningö.er tidigare publicerade rapporter från Värmet

beställas hos Energikontorets Förlagsservice.

Författare Publicerad

Nr Titel

DISTRIBUTIONSTEKNIK

540 Expansionskuddarfördkektförlagda^ärmelednmg.-mW ^itZr

huvudinriktning på mineralullsprodukter J

525 Rundgångars ekonomiska betydelse för fjärrvärmenäten Peter Herbert

Investerings-, drift- och underhållskostnader

463 Sänkt drifttemperatur i fjärrvännenät - fältmätningar och bestämningar JanMolm^ dec-92

av fysikaliska egenskaper för cellbetong

kulvertrör

Del 2: Krypning vid radiell tryckbelastning

445 Direktläggning av fjärrvarmeror Alf Lindmark

Eva Pettersson

Jan Fallsvik Jul-92

Rert Oddvine maj-92

429 =^ZSl%!=ZL^m HeimoZtnko

1 A _ Heinz Thurner dec-91

412 Läcksökning i fjärrvärmekulvertar

364 Underhållsstrategi för distributionsnät. Förstudie ^ ^ 2 ^ ^

340 Corona-behandUngensbetydelseförmantekörmifjärrvärmele^^ Lars-EricJansson maj-89

samt metod och krav för kvalitetskontroll

335 Anvisning, för schaktning och andra .beten i närheten av g%—

direktskkummande PUR-kulvertar

318 Sänkt drmemperatur i fjärrvärmenät-konsekvenser i ^rmTNUsson

distributionsnät Helge Bergström

99-06-09


Nr Titel

315 Skumkvalitet vid låga omgivningstemperaturer och

varierande mediarörtemperaturer

286 Larmsystem - Kompabilitet

260 Skumkvalitet vid låga omgivningstemperaturer

259 Kvalitetsprovning av PUR-skumisolering

Lars Blomqvist

John Lungqvist

John Ljungqvist

RolfWestin

258 Spänningsanalys av fjärrvärmeledningar Del 3.

Dimensionerings anvisningar och dimensioneringsprogram för

T-stycken

Sture Andersson

Håkan Carlsson

Jan Molin

257 Skador på mantelrörskarvar

256 Markförlagda fjärrvärmeledningars temperaturhöj ande effekt

för intilliggande ledningar

249 Metod för röntgenradiograferingav isolerskikt i kulvertrör för

fj ärrvärmeledningar

237 Underhallsplanering av fjärrvärmenät

226 Skumutfyllnad i kulvertskarvar

201 Friktionsfixerade fjärrvärmeledningar. Fältmätningar i Lund. Del 2

FJÄRRVÄRMECENTRALTEKNIK

556 VÄRMEVÄXLARRENOVERING - Materialpåverkan vid

kemisk rengöring av värmeväxlare

546 Försmutsningsförlopp i plattvärmeväxlare för fj

ärrvärmeabonnentcentraler

545 Funktions- och kvalitetsprovning av abonnentcentraler i

fjärrvärmesystem

505 Prestandabestämning och förbättring av abonnentcentraler < 50

kW

413 Skadinverntering, Abonnentcentraler

411 Inverkan på returtemperaturen vid ackumulering av tappvarmvatten

i abonnentcentraler

99-06-09

Författare Publicerad

Johan Ljungqvist

Christer Bodin

John Ljungqvist

Tor Rundström

mar-87

Stig Dahn

mar-S7

John Ljungqvist

Bert Oddving

RolfWestin

Håkan Carlsson

Jan Molin

Thomas Asp

Anders Eriksson

Håkan Danielsson

Stig Hård Bertil

Wiktorén

Lars Blomqvist

John Ljungqvist

mar-87

mar-87

mar-87

Dan Olofsson

Jan Molin

Kurt Bergendorff

Lars-Ake Cronholm dec-95

Janusz Wollerstrand

Svend Frederiksen

Håkan Walletun

Peter Gummérus

Lena Råberger

Peter Gummérus

Håkan Walletun

aUg-95

aug-95

ap, 94

Bo Östlund dec-91

Sture Sikström

aug-86

maj-86


Nr

Titel

Författare Publicerad

365 Dynamisk provning av värmeväxlare med hjälp av processidentifiering Håkan

Wallerun

Bengt-Göran

B

e

rJohan

Winberg

g

dJoakim

Marklund

a

hMichael

Thiede

l

360 Laboratorieprovning av villaabonnentcentraler

355 Fjärranalys av undercentraler

321 Undercentralers reglering

302 Diagnostikutrustning för 2-stegskopplade abonnentcentraler

272 Avkylning av fjärrvärmevatten i befintliga abonnentcentraler

Ulf Jansson

B

ert Oddving

Annika Winberg

Sven Werner

267 Undercentraler - Litteraturstudie av tidigare arbeten Raija Leppänen

255 Inkoppling av varmvattenberedare vid installation av värmepump Göran Dahlén

MÄTTEKNIK

547 Jämförelsemätningar av flödeshastighet mellan ultraljudsmätare

av Clamp-On typ och debiteringsmätare i

fjärrvärmeabonnentcentraler

SYSTEMTEKNIK

534 Utvärdering av fj ärrkyla i Västerås

527 Friktionsnedsättande tillsatsers inverkan på miljön - Del 1

512 Friktionsnedsättning i fjärrvärmenät genom tillsats av tensider-En

teknisk och ekonomisk bedömning

Jerker Delsing

Bernt Svensson

481 Tryckväxlare - en anordning för effektivisering av fjärrvärmesystem Bror-Arne

Gustafson

363 Leveranssäkerhet i fjärrvärmesystem

320 Leveranssäkerhet vid värmedistribution

298 Inventering av datorprogram för simulering och optimering

av fj ärrvärmesystem

Lars Lindgren

Urban Eklund

Henrik Bjurström

Staffan Grönholm

Bengt-Åka Nystrand

Henrik Bjurström

Lars-Åke Cronholm

Sture Andersson

Carl Mattsson

Lennart Josefsson

Hans Åkesson

Hans Granseli

Anders Östergren

mar-90

apr-88

maj-87


99-06-09


Nr Titel

RAPPORTER FRÅN ANDRA FORSKNINGS-

GRUPPER

483 Korrosion hos emaljerade ytor i varmvattensysem

380 Korrosionsstudier av emalj erade varmvattenberedare

343 Färgämne för läckageindikering i fjärrvärmesysem

294 Ackumulatorsystem för driftutjämning

221 Säkerhet vid elpannedrift

99-06-09

Författare

Publicerad

Britt-Marie Svensson

Britt-Marie Svensson nov-90

Torsten Bauer

Björn Carlsson

Folke Persson

Bertil Köhler

Bertil Köhler

mar-88


Svenska Fjärrvärmeföreningens Service AB och Statens Energimyndighet

bedriver forskningsprogram inom området fjärrvärme

hetvattenteknik och fjärrkyla.

SVENSKA FJARRVARMEFÖRENINGENS SERVICE AB

101 53 STOCKHOLM

Besöksadress: Olof Palmes gata 31, 6 tr

Telefon 08 - 677 25 50, Telefax 08 - 677 25 55

Förlagsservice, beställning av trycksaker:

Telefon 08 - 677 26 00, Telefax 08 - 677 26 05

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

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!