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<br />

Utveckling<br />

FOU 1999:35<br />

UNDERSÖKNING AV FUNKTIONEN HOS<br />

TILLSATSER FÖR FJÄRRVÄRMEVATTEN<br />

Tuijo Kounisto<br />

Leena Carpén, VTT Tillverkningsteknik<br />

FJÄRRVÄRME


UNDERSÖKNING AV FUNKTIONEN HOS<br />

TILLSATSER FÖR FJÄRRVÄRMEVATTEN<br />

Tuljo Kaunisto<br />

Leena Carpén, VTT Tillverkningsteknik<br />

ISSN 1402-5191


Rapportserien publicerar projektledaren resultaten från sitt projekt.<br />

Publiceringen innebär inte att Svenska Fjärrvärme<strong>för</strong>eningens Service AB<br />

tagit ställning till slutsatserna och resultaten.<br />

1999 Svenska Fjärrvärme<strong>för</strong>eningens Service AB


Sammanfattning<br />

Metalledningar i fjärrvärmenät är tillverkade <strong>av</strong> vanligt kolstål som i obehandlad form<br />

korro-derar på grund <strong>av</strong> syrehaltigt vatten. Vanligtvis <strong>för</strong>hindras korrosionen genom<br />

eliminering <strong>av</strong> syre i vattnet på kemisk väg. I studien undersöktes befintliga<br />

vattenberedningsmedel på marknaden i laboratorie<strong>för</strong>hållanden med hjälp <strong>av</strong> ett<br />

provarrangemang, där vattnets syrehalt <strong>för</strong>e dosering var 0,5 mg/l. Inverkan <strong>av</strong><br />

tillsatskemikalier på korrosion <strong>av</strong> kolstålet undersöktes, <strong>för</strong>utom med vikt<strong>för</strong>lustprov, även<br />

med hjälp <strong>av</strong> rörprov och elektrokemiska mätningar. Några produkter hade mindre inverkan på<br />

stålets korrosion än fjärrvärmevattnet utan tillsatsmedel, men resultaten <strong>för</strong> vissa produkter<br />

var motstridiga vid olika provmetoder. Provmetod bör utvecklas ytterligare <strong>för</strong> att bli mera<br />

till<strong>för</strong>litlig.<br />

Dessutom undersöktes kolstålets korrosion vid sex verkliga driftsobjekt med hjälp <strong>av</strong> vikt<strong>för</strong>lustprov.<br />

På ett objekt används inga <strong>tillsatser</strong>. Provtiderna var 3 respektive 9 månader. I nätet<br />

utan tillsatsmedel minskade korrosionen ju längre provtiden var. Vid två objekt <strong>för</strong>blev korrosionshastigheten<br />

o<strong>för</strong>ändrad och vid två objekt ökade korrosionen i <strong>för</strong>hållande till tiden. I alla<br />

undersökta fall var korrosionen så långsam att den vid observerade hastigheter inte påverkar<br />

ledningarnas livslängd.


Examination of the effect of additives in<br />

district heating nets<br />

Summary<br />

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

this type of un-treated material corrodes. Usually this corrosion is prevented through<br />

elimina-tion of the oxygen in the water chemically. In the study existing water treating<br />

additives on the märket were investigated in laboratory with help of testing equipment. The<br />

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

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

probes and electro chemical measures. Some products had less impact on the steel corrosion<br />

than district heating water without additives. The results for certain products were<br />

contradictory due to different test methods. The testing methods should therefore be<br />

developed further in order to become more reliable.<br />

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

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

months. In the net without additive the corrosion decreased the longer the test period lasted.<br />

At two objects the speed of corrosion remained unchanged. At two objects the corrosion<br />

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

should not affect the lifetime of the pipes.<br />

Keywords: district heating pipes, corrosion, additives


Projektbakgrund<br />

"<strong>Undersökning</strong> <strong>av</strong> <strong>funktionen</strong> <strong>hos</strong> <strong>tillsatser</strong> <strong>för</strong> <strong>fjärrvärmevatten</strong>" genom<strong>för</strong>des som ett projekt<br />

ingående i forskningsprogrammet termo. Projektet startades 1996.1 undersökningen har<br />

deltagit från vtt tillverkningsteknik dipl.ing. Tuija kaunisto, dipl.ing. Leena carpén ja dipl.ing.<br />

Päivi våris.<br />

Ord<strong>för</strong>ande <strong>för</strong> ledningsgruppen var dipl.ing. Veli-pekka sirola från suomen kaukolämpö ry.<br />

Ledningsgruppen bestod <strong>av</strong> följande personer:<br />

Gallén, Pentti Oulaisten Lämpö Oy<br />

Härkönen, Tapio Kokkolan Energialaitos<br />

Järvinen, Hkka Kiviristin Lämpö Oy<br />

Korhonen, Eino Heinola Energia Oy<br />

Kotila, Heikki TEKES<br />

Laaksonen, Pekka Hämeenlinnan Energia Oy<br />

Lindholm, Markku Pori Energia<br />

Lindstam, Olli Lahti Energia Oy<br />

Mansner, Tarmo Vantaan Energia Oy<br />

Nordenswan, Ture Svenska Fjärrvärme<strong>för</strong>eningen<br />

Partanen, Seppo Kuopion Energia<br />

Pinomäki, Jan Tampereen kaupungin sähkölaitos<br />

Pyörälä, Päivi Helsingin Energia<br />

Tyni, Raimo Seinäjoen Energia Oy<br />

Vid undersökningens praktiska genom<strong>för</strong>ande har även Espoon Sähkö Oy, Imatran Lämpö<br />

och Lappeenrannan Energia medverkat.<br />

Esbo, september 1998<br />

Författarna


Innehålls<strong>för</strong>teckning<br />

Förord<br />

1 Inledning ............................................................................................................................. 4<br />

2 Vattenberedning vid fjärrvärmeverk .................................................................................... 5<br />

2.1 Dagsläget...................................................................................................................... 5<br />

2.2 Riktvärden <strong>för</strong> vattenkvalitet vid små fjärrvärmeverk .................................................. 7<br />

2.2.1 Vattnets kvalitetsfaktorer ..................................................................................... 7<br />

2.2.2 Analys .................................................................................................................. 8<br />

2.2.3 Riktvärden ............................................................................................................ 9<br />

2.2.4 Utbyte <strong>av</strong> vattenberedningskemikalie ................................................................. H<br />

2.3 Underhåll <strong>av</strong> nätetutan vattenberedningskemikalier ................................................... H<br />

3 Laboratorieprov ................................................................................................................. 12<br />

3.1 Prov och analys <strong>av</strong> dessa ............................................................................................ * 3<br />

3.1.1 Rörprov .............................................................................................................. 13<br />

3.1.2 Vikt<strong>för</strong>lustprov .................................................................................................. 14<br />

3.1.3 Elektrokemiska mätningar ............................................................ • .................. 14<br />

3.1.4 Magnetiska flödesmätare ................................................................................... 15<br />

3.2 Resultat <strong>av</strong> laboratorieprov ........................................................................................ 15<br />

3.3 Analys <strong>av</strong> laboratorieprovresultaten ........................................................................... 26<br />

3.4 Kostnadsanalys ........................................................................................................... 29<br />

4 Fältprov .............................................................................................................................. 30<br />

4.1 Provarrangemang ........................................................................................................ 30<br />

4.2 Resultat ...................................................................................................................... 31<br />

4.3 Analys <strong>av</strong> resultat ........................................................................................................ 36<br />

5 Sammanfattning ................................................................................................................. 38<br />

6 Slutsatser ........................................................................................................................... 39<br />

Litteratur<strong>för</strong>teckning ................................................................................................................ 40<br />

Bilagor<br />

1. Cirkulationsutrustning<br />

2. Produktnyckel<br />

Rapport<strong>för</strong>teckning


Förord<br />

Föreliggande rapport är en översättning <strong>av</strong> den finska originalrapporten med titeln<br />

Kaukolämpöverkoistoissa käytettävien vedenkäsittelykemikaalien toimivuuden tutkiminen.<br />

Projektet ingår i Finska Fjärrvärme<strong>för</strong>eningens fou-program TERMO. Svenska<br />

Fjärrvärme<strong>för</strong>eningen, FVF, och Finska Fjärrvärme<strong>för</strong>eningen, Sky, har ett utbyte inom FoU<br />

och rapporten är ett resultat <strong>av</strong> denna samverkan. Vi har här kunnat ta del <strong>av</strong> FoU-projekt som<br />

annars ej blivit tillgängligt <strong>för</strong> den svenska branschen. Naturligtvis har möjligheterna till<br />

svensk styrning <strong>av</strong> projektet ej varit möjlig eller aktuell. FVF har ingått i projektets<br />

referensgrupp.<br />

Svenska Fjärrvärme<strong>för</strong>eningen ser positivt på samarbetet mellan länderna med denna<br />

översättning till svenska som en slutprodukt. Originalrapporten är givetvis tillgänglig <strong>för</strong><br />

påseende på FVFs kansli <strong>för</strong> den som så önskar.<br />

I referensgruppen har de svenska synpunkterna haft god respons. Rådgivande expert på<br />

hemmaplan har varit Christer Knutås på Birka Teknik & Miljö.<br />

Bakgrunden till <strong>för</strong>söken är att man såväl i Finland som i Sverige <strong>av</strong> miljöskäl frångår<br />

hydrazinet som tillsats. Under dessa <strong>för</strong>hållanden erbjuds alternativa additiv. De <strong>tillsatser</strong> som<br />

provades visade inte påfallande stora skillnader sinsemellan eller jäm<strong>för</strong>t med <strong>fjärrvärmevatten</strong><br />

utan <strong>tillsatser</strong>. Vid laboratorie<strong>för</strong>söken visade simuleringarna att normala rekommenderade<br />

mängder <strong>tillsatser</strong> tyvärr ej har tillräcklig kapacitet vid ett störningstiUfälle, då syrehaltigt<br />

vatten läcker in i fjärrvärmenätet.<br />

För att en syrereduktion skall ske måste aktuella tillsatsmolekyler fysiskt krocka med<br />

syremolekylerna. Under ett störnings<strong>för</strong>hållande är det där<strong>för</strong> mer sannolikt att dessa istället<br />

träffar rörväggen och reagerar med den. Syremolekylerna dras till järnmolekylerna <strong>för</strong> att<br />

uppnå det i naturen <strong>för</strong>ekommande normaltillståndet järnoxid. Av denna anledning är det<br />

viktigt <strong>för</strong> en nätägare att detektera eventuellt inläckage samt att påfyllning <strong>av</strong> systemet sker<br />

med rätt vattenkvalitet.<br />

Tyvärr saknas en standardiserad provmetod <strong>för</strong> <strong>tillsatser</strong> <strong>för</strong> <strong>fjärrvärmevatten</strong>. Stor enighet<br />

beträffande <strong>funktionen</strong> <strong>hos</strong> <strong>tillsatser</strong> <strong>för</strong> <strong>fjärrvärmevatten</strong> råder mellan deltagarna och det<br />

konstaterades att invändig korrosion i fjärrvärmesystem vid rätt vattenbehandling (<strong>av</strong>gasat,<br />

<strong>av</strong>härdat och pH-reglerat) inte är något problem.<br />

Ture Nordenswan


1 Inledning<br />

Metalledningar i fjärrvärmenät är tillverkade <strong>av</strong> vanligt kolstål som i obehandlad form<br />

korro-derar på grund <strong>av</strong> syrehaltigt vatten. Korrosion på insidan <strong>av</strong> stålledningar <strong>för</strong>hindras<br />

genom eliminering <strong>av</strong> syre i vattnet på termisk eller kemisk väg. Kemisk eliminering <strong>av</strong> syre<br />

sker med hjälp <strong>av</strong> sk. syrebindande medel. Korrosion kan även <strong>för</strong>hindras genom att i<br />

vattencirkulationen tillsätta kemikalier, inhibitotorer, som har bromsande eller hämmande<br />

inverkan pa korrosionsreaktioner. De mest effektiva inhibitorerna har tyvärr visat sig skadliga<br />

antingen pa hälsa eller på miljö. Utvecklingstrenden har varit att <strong>av</strong>stå från krom- och<br />

nitrithaltiga mhibi-torer på grund <strong>av</strong> deras skadliga inverkan på miljön och på grund <strong>av</strong> deras<br />

cancerogemtet. Man <strong>för</strong>söker även att <strong>av</strong>stå från användningen <strong>av</strong> inhibitorer som innehåller<br />

tungmetaller. Av syrebindande medel används allmänt hydrazin, som i vissa halter är giftigt<br />

och vars hantering <strong>för</strong>utsätter ändamålsenliga skyddsåtgärder. I själva fjärrvärmevattnet är<br />

hydrazinhalterna mycket små och under den nivå som anses skadlig (Heikkilä & Kauppinen<br />

1991).<br />

Det har under den senaste tiden tillkommit många nya <strong>för</strong>etag på marknaden som tillverkar<br />

vattenberedningskemikalier och i och med hårdare konkurrens har satsningarna på produktutveckling<br />

ökat. Produktutvecklingen har resulterat i sådana nya vattenberedningsprodukter pa<br />

marknaden som har klassificerats som säkra och miljövänliga. Många <strong>av</strong> de nya produkterna<br />

innehåller som verksamma ämnen organiska ämnen och det är typiskt att flera kemikalier används<br />

i en produkt. Produkterna har ofta ett mera begränsat användningsområde än de traditionella<br />

vattenberedningmedlen och de är således även svårare att kontrollera.<br />

Urvalet <strong>av</strong> kommersiella produkter är brett på marknaden och det är svårt även <strong>för</strong> sakkunniga<br />

att välja mellan de olika produkterna. Kunden skall fatta sitt beslut på grundval <strong>av</strong> det informationsmaterial<br />

som de marknads<strong>för</strong>ande <strong>för</strong>etagen presenterar, även om det inte alltid finns<br />

redovisat hur dessa kemikalier i olika kombinationer fungerar i verkliga <strong>för</strong>hållanden. Även<br />

små ändringar i kemikaliehalterna kan med<strong>för</strong>a påtagliga <strong>för</strong>ändringar i deras funktions<strong>för</strong>måga<br />

Allt detta med<strong>för</strong> att opartisk undersökning <strong>av</strong> produkternas lämplighet <strong>för</strong> olika användningsändamål<br />

blir nödvändig, speciellt eftersom de <strong>för</strong>etag som tillverkar produkterna inte<br />

nödvändigtvis själv har ut<strong>för</strong>t alla erforderliga prov.<br />

Den allt vanligare användningen <strong>av</strong> plaströr, även i fjärrvärmenät, ställer egna villkor på vattenberedningen.<br />

Plast släpper igenom gaser från miljön, bl a syre, som orsakar korrosion i<br />

nätets ståldetaljer (Schramm 1996). Detta resulterar i att det bildas korrosionsprodukter <strong>av</strong><br />

järn och dessa har sedan orsakat problem med fällning som <strong>för</strong>svårar värmeöver<strong>för</strong>ing. I<br />

cir-kulationsvattennät med ståldetaljer <strong>av</strong> rent stål borde användas plaströrsprodukter med<br />

spärrskikt som <strong>för</strong>hindrar diffusion <strong>av</strong> syre. Även om diffusionstäta produkter redan länge har<br />

utvecklats, finns än så länge inga forskningsresultat om spärrskiktets hållbarhet på längre sikt.<br />

Vattenberedning är enda sättet att <strong>för</strong>hindra stålets korrosion, om det vid något skede <strong>av</strong> någon<br />

anledning skulle komma tillräcklig mängd syre i fjärrvärmenätets vatten.<br />

I vattencirkulationssystem kan även mikrobiologisk aktivitet <strong>för</strong>ekomma. Mikrober som lägger<br />

sig på metallytor kan bilda biofilm, som kan påverka korrosion <strong>av</strong> metaller genom att de lokalt<br />

<strong>för</strong>ändrar miljöparametrar, t ex pH-värde, redox-<strong>för</strong>hållanden och ämneshalter. Miljö<strong>för</strong>hållanden<br />

kan <strong>av</strong>vika <strong>av</strong>sevärt från <strong>för</strong>hållanden under biofilm, och detta kan med<strong>för</strong>a att korrosion<br />

börjar under <strong>för</strong>hållanden, där den inte i övrigt äger rum. Mikrobiologisk aktivitet kan <strong>för</strong>ändra<br />

korrosionstypen från allmän till lokal korrosion och <strong>för</strong>ändra<br />

korrosionshastig-


heten. Förekomsten <strong>av</strong> biofilm på ytor påverkar dock inte alltid korrosionen. I Danmark har det<br />

upptäckts bakterier i fjärrvärmevattnet och biofilm i ledningar men deras eventuella inverkan på<br />

korrosion har inte kartlagts (Frolund et al. 1998).<br />

Vattenberedningskemikaliernas funktions<strong>för</strong>måga påverkas <strong>av</strong> metallens och dess ytas natur,<br />

miljöns (lösningens) sammansättning, temperatur, flödesegenskaper samt kemikaliehalt. Vid<br />

produktvalet skall hänsyn tas till, <strong>för</strong>utom miljö- och hälsoaspekterna, även till användningen<br />

<strong>av</strong> olika metaller i samma system, <strong>för</strong>ekomsten <strong>av</strong> springor och <strong>av</strong>lagringar samt användningen<br />

<strong>av</strong> andra vattenberedningskemikalier. Det går inte alltid att rengöra insidan <strong>av</strong> ledningarna<br />

från fällningar och smuts<strong>av</strong>lagringar i tillräckligt hög grad innan vattenberedningen, och kemikaliemängden<br />

kan vara <strong>för</strong> liten på dessa ställen. Produkternas inverkan på alla material<br />

(olika metaller, plaster, gummimaterial, tärningar) inom systemet skall vara känt.<br />

Syftet med undersökningen var att kartlägga <strong>för</strong> vattenberedning i fjärrvärmenät <strong>av</strong>sedda produkternas<br />

<strong>för</strong>måga att <strong>för</strong>hindra korrosion <strong>av</strong> stål. En opartisk jäm<strong>för</strong>else ger fj ärrvärmeverken<br />

information om produkternas användbarhet och om <strong>för</strong>delar och risker i samband med användningen.<br />

Det finns inga standardiserade undersökningsmetoder, men man har <strong>för</strong>sökt att<br />

använda sådana kända provningsmetoder som lämpar sig bäst <strong>för</strong> ändamålet. Materialet skall<br />

ses som en helhet, och det är inte önskvärt att enskilda undersökningsresultat betraktas lösryckta<br />

ur sitt sammanhang. Speciellt skall resultat från laboratorieundersökningar betraktas<br />

som rådgivande, <strong>för</strong> än så länge har man inte enats om vad <strong>för</strong> slags prov som bäst motsvarar<br />

<strong>för</strong>hållandena på fältet och samtidigt skulle kunna accelereras, dvs som skulle kunna lämpa<br />

sig <strong>för</strong> laboratorieprov <strong>av</strong>seende på provtiden.<br />

2 Vattenberedning vid fjärrvärmeverk<br />

Kontroll <strong>av</strong> vattenkvalitet på fjärrvärme verk behandlas detaljerat i instruktioner utgivna<br />

(1988) <strong>av</strong> Lämpölaitosyhdistys (numera Suomen Kaukolämpö ry).<br />

2.1 Dagsläget<br />

Kartläggning <strong>av</strong> dagens praxis vid vattenberedning ut<strong>för</strong>des med hjälp <strong>av</strong> en enkät, som riktades<br />

till 50 <strong>för</strong>etag som var medlemmar i Suomen Kaukolämpö ry. Antalet inkomna svar var<br />

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

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

och plaströr har använts endast i sex nät eller i del <strong>av</strong> dessa.<br />

Spädvattnet är vid nästan alla anläggningar <strong>av</strong>härdat vatten. För rening <strong>av</strong> cirkulationsvattnet<br />

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

påsfilter med magnetst<strong>av</strong>ar. På stora anläggningar finns det även <strong>av</strong>härdningsfilter i cirkulationsvattensystemet.<br />

På stora anläggningar ut<strong>för</strong>s vattenanalyser dagligen eller veckovis. På medelstora anläggningar<br />

ut<strong>för</strong>s analyserna dagligen <strong>hos</strong> några <strong>av</strong> anläggningarna, veckovis <strong>hos</strong> ca hälften <strong>av</strong><br />

anläggningarna och månadsvis eller ännu mera sällan <strong>hos</strong> sex anläggningar.


På några små anläggningar ut<strong>för</strong>s vattenanalyserna med 2 - 3 månaders mellanrum eller ännu<br />

mera sällan, på en anläggning till och med endast en gång om året. Analyserna ut<strong>för</strong>s dagligen<br />

på en liten anläggning och veckovis på en liten anläggning. Hälften <strong>av</strong> de små anläggningarna<br />

är beroende <strong>av</strong> tillsatsmedelleverantörernas vattenanalyser, och analyserna ut<strong>för</strong>s då med 1 - 2<br />

månaders eller upp till 6 månaders mellanrum. De parametrar som analyseras, <strong>för</strong>utom tillsatsmedelhalten,<br />

är pH-värde, lednings<strong>för</strong>måga, hårdhet och järnhalt. Syrehalten i vattnet mäts<br />

endast på några anläggningar och även där högst några gånger om året. Överskridanden <strong>av</strong><br />

Suomen Kaukolämpö ry:s riktvärden har upptäckts vad gäller hårdhet, kloridhalt och härmed<br />

lednings<strong>för</strong>måga samt järnhalt.<br />

Enligt inlämnade svar behöver små värmeverk anvisningar om vattenanalysmetoder och<br />

-frekvens, som är lämpliga <strong>för</strong> deras resurser.<br />

Av tillsatsmedel används hydrazin åtminstone delvis på stora anläggningar, utom på en, och<br />

erfarenheterna är goda. Av medelstora anläggningar används hydrazin på fyra anläggningar<br />

och <strong>av</strong> små anläggningar på tre anläggningar, men dess giftighet upplevdes som ett problem<br />

och på ett par anläggningar kommer man sannolikt att <strong>av</strong>stå ifrån hydrazin i framtiden.<br />

Efter hydrazin var de vanligaste tillsatsmedlen vid anläggningar som hade besvarat enkäten<br />

produkter i serierna Chemextran INHEX K 350 och K 550, som används allmänt <strong>hos</strong> fyra<br />

anläggningar <strong>av</strong> simanläggningar, <strong>hos</strong> fem anläggningar <strong>av</strong> medelstora anläggningar och <strong>hos</strong><br />

två <strong>av</strong> de stora anläggningarna. Dessutom använder en medelstor anläggning produkten Chemextran<br />

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

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

använts på en liten och en medelstor anläggning, och erfarenheterna har varierat. Ruste K 200<br />

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

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

en medelstor anläggning och i plaströrnätet på en stor anläggning. Användningserfarenheter<br />

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

Oy) och Boilex (Chemextra Oy), <strong>av</strong> vilka det senast nämnda visserligen är en <strong>för</strong> ångsystem<br />

<strong>av</strong>sedd kemikalie.<br />

Två små och en medelstor anläggning använder sig inte <strong>av</strong> egentliga tillsatsmedel utan använder<br />

enbart pH-reglering.<br />

Färgämne (Pyranin) används <strong>av</strong> ca tvåtredjedelar <strong>av</strong> de anläggningar som besvarat frågeformuläret.<br />

Med hjälp <strong>av</strong> färgämnet kan läckage <strong>av</strong> <strong>fjärrvärmevatten</strong> till användarnät upptäckas.<br />

Beträffande korrosion på insidan <strong>av</strong> ledningar har ca hälften <strong>av</strong> de som besvarat enkäten klarat<br />

sig utan större problem. Någon slags korrosion på insidan <strong>av</strong> ledningar och bildande <strong>av</strong> fällningar<br />

har konstaterats <strong>hos</strong> ca tio, främst små eller medelstora anläggningar, men egentliga <strong>av</strong><br />

inre korrosion orsakade skador har inte <strong>för</strong>ekommit. Pannsten har i vissa fall med<strong>för</strong>t problem.<br />

I konsumenternas värmeväxlare med kopparrör har läckage upptäckts inom ca 10 anläggningars<br />

verkningsområde.<br />

Många svarade att de önskade en så ekonomisk produkt som möjligt som ersättare <strong>för</strong> hydrazin.<br />

<strong>Undersökning</strong> <strong>av</strong> alla produkter på marknaden efterlystes. Flera anläggningar ville ha en<br />

undersökning <strong>av</strong> det tillsatsämne som de redan använde sig <strong>av</strong>.


Dessutom efterlystes en redogörelse <strong>för</strong> ämnenas kombinerbarhet och vilka åtgärder som<br />

skall vidtas i samband med varumärkesbyte samt en kartläggning <strong>av</strong> tillsatsämnenas verkliga<br />

sammansättning och de olika varubenämningarnas pris/kvalitet-kvot.<br />

Man önskar klassificering <strong>av</strong> tillsatsämnen enligt tillsatsämnenas funktionssätt. Information<br />

om de olika tillsatsämnenas inverkan på magnetflödesmätare samt eliminering <strong>av</strong> problemet<br />

önskas. Laboratorieprov vid <strong>fjärrvärmevatten</strong>temperaturer (70 - 115 °C) och även med obehandlat<br />

vatten, med hydrazin (N2H4) och med enbart reglering <strong>av</strong> pH (NH3) önskades .<br />

Det önskades att kemikalietillverkarna skulle lämna mera produktinformation än idag. I<br />

samband med eventuell anbudsbegäran skall anläggningen ange åtminstone materialet i nätet<br />

(metalliskt och organiskt material), vattnets kvalitet och temperaturer, vattenvolym och eventuella<br />

fällningsproblem.<br />

Av <strong>för</strong>etagen efterfrågas åtgärdsbeskrivning och kostnadsbedömning <strong>för</strong> följande punkter:<br />

- kartläggning <strong>av</strong> nätets kondition (vattenanalyser)<br />

- erforderlig beredning <strong>av</strong> nätet innan kemikalien tas i bruk (spolning, betning, användning<br />

<strong>av</strong> kemikalier som löser upp kemiska fällningar); ut<strong>för</strong>ande, varaktighet, temperatur, flöde,<br />

vatten<strong>för</strong>brukning, kriterierna <strong>för</strong> bedömning <strong>av</strong> om åtgärden har lyckats<br />

- kemikaliernas inverkan på hälsa och miljö (nödvändigt skydd under behandlingen, <strong>för</strong>stö<br />

ring <strong>av</strong> använda kemikalier)<br />

- uppföljning <strong>av</strong> kemikaliernas funktions<strong>för</strong>måga (vattenanalyser; vem tar prov och hur of-<br />

- upprätthållande <strong>av</strong> produktkvaliteten; <strong>för</strong>etagets eget kvalitetskontrollsystem och ansvariga<br />

personer<br />

- ansvarsfrågor (åtgärder när det uppstår problem).<br />

2.2 Riktvärden <strong>för</strong> vattenkvalitet vid små fjärrvärmeverk<br />

Enligt enkätsvaren behöver små anläggningar en kort instruktion <strong>för</strong> uppföljning <strong>av</strong> vattenkvaliteten.<br />

Följande instruktioner grundar sig på rekommendation <strong>av</strong> Suomen Kaukolämpö ry<br />

(Lämpölaitosyhdistys 1988). Syftet med dessa är att underlätta <strong>för</strong> små och medelstora <strong>för</strong>etag<br />

att övervaka kvaliteten <strong>av</strong> fjärrvärmevattnet. Kontroll <strong>av</strong> vattenkvaliteten är viktig <strong>för</strong> att hindra<br />

korrosion och bildandet <strong>av</strong> <strong>av</strong>lagringar på insidan <strong>av</strong> rörledningar.<br />

2.2.1 Vattnets kvalitetsfaktorer<br />

De viktigaste variablerna <strong>för</strong> beskrivning <strong>av</strong> vattnets kvalitet och nätets kondition är<br />

pH-värde, syrehalt, elektrisk lednings<strong>för</strong>måga, hårdhet, järnhalt, kopparhalt och halten <strong>av</strong><br />

suspenderade ämnen.<br />

Syret som löser sig i vattnet orsakar korrosion <strong>av</strong> stålet, där<strong>för</strong> skall syrehalten vara så låg<br />

som möjligt. Syre kan till<strong>för</strong>as till ett tätt stålrörsnät med spädvattnet, genom läckande<br />

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

beroende på plasttyp, konstruktion <strong>av</strong> röret och temperatur.


Korrosion <strong>av</strong> stålet sker långsammast då vattnets pH-värde är 9 - 10. För att korrosion <strong>av</strong><br />

kopparmetaller och spänningskorrosion <strong>av</strong> stålet skall kunna hindras, borde pH-värdet dock<br />

inte överstiga 10.<br />

Hårdhet bildas i vattnet <strong>av</strong> kalcium- och magnesiumjoner, som när de reagerar med bikarbonat<br />

kan bilda <strong>av</strong>lagringar på insidan <strong>av</strong> rören. Fällningsreaktioner blir starkare vid högre temperaturer,<br />

var<strong>för</strong> det har satts olika riktvärden <strong>för</strong> vattnets hårdhet i primära och sekundära<br />

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

Elektrisk lednings<strong>för</strong>måga är ett mått på vattnets salthalt, och varierar bland annat beroende<br />

på råvattnets ursprung. I Finland är ytvattnets elektriska lednings<strong>för</strong>måga 20 - 200 uS/cm och<br />

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

lednings<strong>för</strong>måga, men efter <strong>av</strong>saltning är vattnets elektriska lednings<strong>för</strong>måga <strong>av</strong>sevärt<br />

mindre än råvattnets. Det går inte att lämna några riktvärden <strong>för</strong> elektrisk lednings<strong>för</strong>måga,<br />

men det kan konstateras allmänt att korrosionshastigheten minskar, då lednings<strong>för</strong>mågan<br />

minskar. Vid övervakning gäller det närmast att följa nivån på elektrisk lednings<strong>för</strong>måga och<br />

kartlägga orsakerna till väsentliga <strong>av</strong>vikelser. Enheten <strong>för</strong> elektrisk lednings<strong>för</strong>måga är uS/cm<br />

(= 10 mS/m).<br />

Järn- och kopparhalter beskriver korrosionsnivån i nätet. Vid fjärrvärme vattnets pH-värden<br />

har järn och koppar inte löst sig i vattnet, utan de <strong>för</strong>ekommer i form <strong>av</strong> oxider och<br />

hydroxi-der, varvid det finns fasta partiklar i systemet. Majoriteten <strong>av</strong> järnoxider är magnetit,<br />

som kan fastna på flödesmätare <strong>av</strong> stål och med<strong>för</strong>a mätfel. Jämhaltsvärden kan inte direkt<br />

användas <strong>för</strong> bedömning <strong>av</strong> korrosionssannolikhet, om vattenberedningskemikalien<br />

innehåller ämnen som dispergerar järn.<br />

Suspenderade ämnen består <strong>av</strong> korrosionsprodukter och sand, skräp o dyl. som i samband<br />

med installations- och reparationsarbeten har kommit in i nätet.<br />

2.2.2 Analys<br />

Analyserna ut<strong>för</strong>s på returvattnet från fjärrvärmenätet. Vattnets pH-värde kan mätas med en<br />

pH-penna eller -strippar och elektriska lednings<strong>för</strong>måga med uS-penna. Hårdhet, järn-, koppar-<br />

och syrehalter samt hydrazinöverskottet kan mätas med ampuller. Mätning <strong>av</strong> suspenderade<br />

ämnen sker med hjälp <strong>av</strong> membranfiltrering.<br />

Analysernas omfattning och frekvens beror på anläggningen. Om analysresultaten är <strong>för</strong>enliga<br />

med riktvärdena och stabila, räcker det mindre frekventa analyser än om analysresultaten <strong>för</strong>ändras.<br />

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

tillsatsämneshalter.<br />

Två gånger om året analyseras på ett externt laboratorium, <strong>för</strong>utom ovannämnda parametrar,<br />

även ammoniak, total järnhalt, total kopparhalt, halten <strong>av</strong> suspenderade ämnen samt olja.<br />

Analysresultaten lagras systematiskt och <strong>för</strong>varas under minst 10 år. Även <strong>för</strong>brukning<br />

<strong>av</strong> spädvatten och eventuella reparationer <strong>av</strong> nätet skall dokumenteras. Vid dokumentation<br />

kan användas ett <strong>av</strong> Imatran Voima Oy utarbetat vattenkemiskt övervakningsprogram <strong>för</strong>


fjärrvärmesystem, där data lagras på anläggnings- eller nätspecificerade datafiler (Rosendal<br />

1997). Programmet är <strong>av</strong>sett <strong>för</strong> lagring, kontroll och redovisning <strong>av</strong> vattenkemiska mätningar<br />

och analysresultat. Om resultaten <strong>av</strong>viker från gränsvärden, ger programmet en varning och<br />

rekommenderar lämplig åtgärd. Programmet är speciellt <strong>av</strong>sett <strong>för</strong> små fjärrvärmebolag.<br />

I Sverige ges i anvisningar, riktade till små anläggningar, följande rekommendationer om<br />

vattenanalyser, se tabell 1.<br />

Tabell 1. Svenska Fjärrvärme<strong>för</strong>eningens <strong>för</strong>slag till analys <strong>av</strong> faktorer som påverkar vattnets<br />

kvalitet, analysställen och -frekvens (Värmeverks<strong>för</strong>eningen 1991). {dag: varje dag, vecka: 1<br />

gång/vecka, mån: 1 gång/månad, år: 1 gång/år.)<br />

tagning pH o2<br />

I) 3 Fe Cu Olja <strong>för</strong>må- tr<br />

Råvatten T ar T ar<br />

och fyll-<br />

Matarvatten vecka vecka vecka vecka 3)<br />

Cirkulationsvatten<br />

Efter delflödes-filter<br />

Sr<br />

vecka vecka •nan 2) 3) vecka vecka alt.<br />

vecka mån mån veclca<br />

1) vid tillsättning <strong>av</strong> ammoniak eller hydrazin<br />

2) vid <strong>för</strong>värmning <strong>av</strong> olja med <strong>fjärrvärmevatten</strong> rekommenderas kontinuerlig övervakning<br />

3) <strong>för</strong> <strong>av</strong>saltat vatten rekommenderas kontinuerlig övervakning.<br />

2.2.3 Riktvärden<br />

Korrosion och <strong>av</strong>lagringar kan undvikas om följande villkor uppfylls:<br />

- inget syre<br />

- ingen hårdhet<br />

- inga suspenderade ämnen<br />

Vid små anläggningar (kapacitet under 10 MW) med liten volym och litet behov <strong>av</strong> spädvatten,<br />

<strong>för</strong>ekommer i regel ingen vattenberedning. Om det spädvatten som man har tillgång till är<br />

mycket hårt (minst 0,5 mmol (Ca 2+ + Mg 2+ )/kg), skall späd- och fyllnadsvattnet <strong>av</strong>härdas. Det<br />

rekommenderas även att <strong>av</strong> syre orsakad korrosion <strong>för</strong>hindras exempelvis genom tillsats <strong>av</strong><br />

kemiska syre<strong>av</strong>spj älkningsmedel eller korrosionshämmande inhibitorer .


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

fyll-nadsvattnet <strong>av</strong>härdas. Avsaltning är nödvändig om kloridhalten är över 50 mg/l.<br />

Rekommendationer <strong>för</strong> vattenkvaliteten framgår <strong>av</strong> tabell 2. Det går inte att ange gränsvärden<br />

<strong>för</strong> alla faktorer, utan analyserna är <strong>av</strong>sedda <strong>för</strong> uppföljning <strong>av</strong> hur permanent situationen är.<br />

Om det uppstår kraftiga variationer i uppmätta värden eller om de <strong>av</strong>lästa värdena permanent<br />

ligger på hög nivå (exempelvis elektrisk lednings<strong>för</strong>måga), skall orsakerna till <strong>för</strong>ändringarna<br />

kartläggas med hjälp <strong>av</strong> extra analyser. Om den elektriska lednings<strong>för</strong>mågan är hög, skall<br />

klo-rid- och sulfathalterna analyseras. Om exempelvis pH-värdet är <strong>för</strong> lågt, skall doseringen<br />

<strong>av</strong> kemikalien ökas.<br />

(Lämpölaitosyhdistys vy 1988).<br />

Parameter Rekommendationsområde Följderna vid <strong>av</strong>vikelse från gränsvärden<br />

pH-värde - pH < 9 : syrekorrosion <strong>av</strong> stålet ökar, likaså<br />

lösning <strong>av</strong> koppar (pH


2.2.4 Utbyte <strong>av</strong> vattenberedningskemikalie<br />

Utbyte <strong>av</strong> vattenberedningskemikalie har i vissa fall orsakat problem, t ex när <strong>av</strong>lagringar har<br />

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

nödvändigheten <strong>av</strong> ett kemikaliebyte, om det använda tillsatsämnet har fungerat klanderfritt<br />

och utan skadeverkningar, dvs cirkulationsvattnet är klart och överensstämmer<br />

kvalitetsmäs-sigt med riktvärden. Om det <strong>för</strong>ekommer något <strong>av</strong>vikande i vattnets kvalitet, t<br />

ex stora halter <strong>av</strong> suspenderade ämnen, är byte <strong>av</strong> vatten att rekommendera. Dosering <strong>av</strong> det<br />

kasserade ämnet <strong>av</strong>slutas och ämnets halt får sjunka i tillräcklig grad innan vattnet byts ut.<br />

Det är bäst att börja dosering <strong>av</strong> det nya tillsatsämnet i det nya cirkulations vattnet som matas<br />

in i nätet.<br />

Ev. utbyte skall ut<strong>för</strong>as kontrollerat så att vattnets kvalitet överenstämmer med riktvärden<br />

även under övergångsperioden. Detta skall säkerställas med hjälp <strong>av</strong> vattenanalyser.<br />

Övergångsperioden är, beroende på systemets storlek och kondition, några dagar eller några<br />

veckor. I princip blir övergångsperioden längre, ju tätare och större systemet är.<br />

2.3 Underhåll <strong>av</strong> nätet utan<br />

vattenberedningskemikalier<br />

Fjärrvärmenätet kan hållas i gott skick även utan tillsatsämnen genom att vattnets syrehalt<br />

hålls låg.<br />

Ända till 1980-talet användes hydrazin som tillsatsämne i fjärrvärmenätet i Stockholm, men<br />

man har därefter <strong>för</strong>sökt att <strong>av</strong>stå från användning <strong>av</strong> detta. Numera tillsätts inte hydrazin i<br />

fjärrvärmenätet, men små mängder <strong>av</strong> hydrazin kan fortfarande hamna i fjärrvärmenätet exempelvis<br />

från värmepannans vatten. För att <strong>för</strong>bättra övervakningen <strong>av</strong> nätets kondition startades<br />

utvecklingsprojektet "Övervakningssystem fjärrvärme" (Stockholm Energi 1992).<br />

Målet med ett projekt genom<strong>för</strong>t <strong>av</strong> Stockholm Energi AB under åren 1991-1992 var att bedöma<br />

möjligheterna till att upptäcka råvatten eller kylmedel som kommer i nätet genom mätning<br />

<strong>av</strong> galvanisk ström emellan rörmaterialet och elektroder, som tillverkats <strong>av</strong> ett ädlare<br />

material än röret. Korrosion i fjärrvärmenätet orsakas till största delen <strong>av</strong> syret i vattnet. Även<br />

kylmedel från värmepumparnas kondensatorer kan hamna i nätet. Exempelvis freoner sönderfaller<br />

i varmt vatten i fluorväte och/eller saltsyra, vilket orsakar minskning <strong>av</strong> fjärrvärmevattnets<br />

pH-värde. I dessa störningsfall är tillsatsämneskemikalier i normala koncentrationer antagligen<br />

inte till någon hjälp.<br />

Bild 1 illustrerar sondens princip. Sonden är tillverkad <strong>av</strong> syrafast stål. Om det i vattnet finns<br />

något ämne som orsakar korrosion, uppstår det en galvanisk ström mellan sonden och röret<br />

(kolstålet). För mätning <strong>av</strong> strömmen krävs att kopplingsflänsen elisoleras med tärningar.<br />

Sonden ansluts till en datalogger, varifrån data över<strong>för</strong>s via modem till telenätet och vidare till<br />

en dator. Registrering skall ske kontinuerligt och resultaten samlas geografiskt i ett uppföljningssystem<br />

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

har ägt rum. Sonden kan installeras antingen i huvudströmmen eller i sidströmmen.<br />

Strömsignalen anger den lokala korrosionshändelsen, t ex <strong>för</strong>ekomsten <strong>av</strong> en<br />

punktkorrosions-skada, och ger även information om i vilken omfattning det finns tidigare<br />

korrosions skador i nätet. Metoden är tillräckligt känslig <strong>för</strong> att upptäcka <strong>för</strong>höjda syrehalter<br />

inom ett mätningsområde på 3 - 6 ppb.<br />

11


Korrosionsmätsond<br />

Mätsignal 4-20 mA<br />

Mätning 24 V=<br />

Bild 1. Mätningsprincip<br />

(Stockholm Energi 1992).<br />

Det visade sig att sondernas<br />

känslighet inte minskade och<br />

att det inte skedde några<br />

<strong>för</strong>ändringar i dessa under<br />

projekttiden. Sonderna lämpar<br />

sig enligt resultaten således <strong>för</strong><br />

kontinuerlig användning.<br />

Temperaturvariationer påverkar mätsignaler, men inverkan är liten i jäm<strong>för</strong>else med <strong>av</strong><br />

<strong>för</strong>ändrad syrehalt orsakad signal. Små freonläckage har inte kunnat upptäckas med direkta<br />

mätningar.<br />

Om syrehaltigt vatten kommer in i nätet, tas inte syret separat bort utan det <strong>för</strong>brukas i korrosionsreaktioner<br />

med stålet. Inom syrets direkta verkningsområde kan även punktkorrosion ske.<br />

Störningar har upptäckts främst i samband med anslutning <strong>av</strong> nya fjärrvärmeområden till nätet<br />

eller i samband med underhållsarbeten, och numera <strong>för</strong>söker man minimera dessa skador med<br />

hjälp <strong>av</strong> adekvata anvisningar. Störningar har även orsakats <strong>av</strong> läckande värmeväxlare.<br />

3 Laboratorieprov<br />

Laboratorieprov <strong>för</strong> undersökning <strong>av</strong> vattenberedningskemikalier som används i fjärrvärmenät<br />

ut<strong>för</strong>des på VTT Tillverkningsteknik med hjälp <strong>av</strong> cirkulationsvattenutrustning med vattenvolym<br />

på 140 1 enligt bilaga 1. Utrustningen har tillverkats <strong>av</strong> austenitiskt rostfritt stål, och till<br />

denna kan anslutas prov, som har tillverkats <strong>av</strong> olika material, så att proven inte har galvamsk<br />

kontakt med varandra eller med själva utrustningen.<br />

I proven användes enligt Suomen Kaukolämnö ry:s rekommendationer <strong>av</strong>härdat<br />

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

början <strong>av</strong> testet 9,5. Provtemperaturen var 70 °C och provet varade 14 dygn.<br />

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

12


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

som krävs <strong>för</strong> korrosion <strong>av</strong> stål (> 0,1 mg/l). Borttagning <strong>av</strong> syre ur vattnet ut<strong>för</strong>des med hjälp<br />

<strong>av</strong> kvävgasbubblor, och i början <strong>av</strong> provet innan tillsats <strong>av</strong> kemikalien var syrehalten i vattnet<br />

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

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

Under provet uppmättes vattnets temperatur, pH-värde, syrehalt och elektrisk lednings<strong>för</strong>måga.<br />

Syrehalten uppmättes med Orbisphere 3600 -mätare.<br />

Före prov med tillsatsämnen ut<strong>för</strong>des ett jäm<strong>för</strong>elseprov med enbart <strong>fjärrvärmevatten</strong>, där<br />

färgämne tillsattes. Åtta kommersiella tillsatsmedelsprodukter, vilka redovisas i bilaga 2, undersöktes.<br />

Avsikten var från början att be produkterna från användarna, men alla produkter<br />

som kemikalietillverkarna ville testa kunde inte erhållas från anläggningarna. Av denna anledning<br />

bad man kemikalietillverkarna leverera produkterna, utom produkt 3, som levererades<br />

till VTT <strong>av</strong> Imatran Lämpö. Dosering <strong>av</strong> det undersökta ämnet ut<strong>för</strong>des enligt kemikalieleverantörens<br />

rekommendationer, med undantag <strong>av</strong> produkterna 3 och 5, <strong>för</strong> vilka koncentrationen<br />

beslutades på VTT.<br />

Utöver dessa prov ut<strong>för</strong>des på ett par produkter, på uppdrag <strong>av</strong> kemikalietillverkaren, även ett<br />

extra prov som gällde produktens syrebindnings<strong>för</strong>måga.<br />

3.1 Prov och analys <strong>av</strong> dessa<br />

Kemikaliernas inverkan på korrosion <strong>av</strong> kolstål undersöktes huvudsakligen med hjälp <strong>av</strong><br />

vikt-<strong>för</strong>lustprov och provrör. Dessutom ut<strong>för</strong>des elektrokemiska mätningar. Avsikten var även<br />

att kartlägga de undersökta produkternas eventuella inverkan på funktions<strong>för</strong>mågan <strong>hos</strong> en<br />

magnetisk flödesmätare, var<strong>för</strong> Enermet Oy:s magnetiska flödesmätare kopplades till<br />

utrustning-<br />

3.1.1 Rörprov<br />

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

mm, väggtjocklek på 2,9 mm och längd på 1200 mm. Rörmaterialet är enligt standarden DIN<br />

2440 längdfogsvetsat rör, som enligt en, på VTT Tillverkningsteknik ut<strong>för</strong>d, optisk<br />

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

0,006 % S<br />

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

vatten och neutraliserades med 5 % natriumkarbonatlösning. Därefter spolades innerytorna<br />

med isopropanol, torkades med varm luft och <strong>för</strong>varades 24 timmar på en torr plats i<br />

väntan på provet.<br />

Efter provperiodens slut klövs stålrören i längdriktning och fotograferades. En del <strong>av</strong> innerytan<br />

rengjordes från <strong>av</strong>lagningar genom betning. Avlagringar på innerytor och typen <strong>av</strong> ev.<br />

korrosion på innerytan samt korrosions styrka undersöktes visuellt och med stereomikroskop<br />

med 50-faldig <strong>för</strong>storing.<br />

13


3.1.2 Vikt<strong>för</strong>lustprov<br />

Vikt<strong>för</strong>lustproven tillverkades <strong>av</strong> kallvalsad tunnplåt (Rautaruukki Oy, CR 2-11) med följande<br />

referensanalys:<br />

< 0,10% C 0,45 % Mn < 0,04 % P < 0,04 % S<br />

Enligt på VTT Tillverkningsteknik ut<strong>för</strong>d optisk emissionsspektralanalys har plåten följande<br />

kvantitativa sammansättning:<br />

0 05% C 0 007% Si 0,21 %Mn 0,022 %S 0,009 %P 0,02 %Cr<br />

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


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

alkohol och torkades.<br />

Vid mätningarna användes Gamrys CMS 100 Corrosion Measurement programvara PC3 med<br />

potentiostat. För bestämning <strong>av</strong> korrosionshastighet mättes cykliska polarisationskurvor <strong>för</strong><br />

proverna i närheten <strong>av</strong> vilopotentialen (± 50 mVScE). Mätning inleddes vid vilopotentialen,<br />

<strong>för</strong>st i katodisk riktning 50 mV och sedan tillbaka till vilopotentialen och vidare i anodisk<br />

riktning 50 mV och tillbaka. För produkt 1 och <strong>för</strong> <strong>fjärrvärmevatten</strong> utan tillsatsämnen uppmätta<br />

kurvor <strong>av</strong>viker från andra på så sätt att där inleddes mätning <strong>av</strong> polarisationskurvan 50<br />

mV under vilopotentialen och mätningen fortsatte till 50 mV ovan<strong>för</strong> vilopotentialen. Som<br />

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

<strong>av</strong> polarisationskurvorna även med lägre ändringshastighet, 6 mV/min. Polarisationskurvorna<br />

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

<strong>av</strong> provet (14 dygn från starten). Före varje polarisationsmätning kontrollerades<br />

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

tillräckligt. Korrosionsströmmen bestämdes från uppmätta polarisationskurvor med hjälp <strong>av</strong><br />

sk. Tafels linjer. Från denna korrosions ström beräknades motsvarande korrosionshastighet <strong>för</strong><br />

kolstålet (1 |LiA/cm motsvarar korrosionshastigheten 11,6 um/a). För varje lösning ut<strong>för</strong>des vid<br />

varje tidpunkt minst två mätningar och korrosionshastigheter och vilopotentialvärden anges<br />

som medelvärdet <strong>av</strong> dessa mätningar.<br />

Efter proverna kontrollerades provkupongerna med stereomikroskop, varefter de betades med<br />

inhiberad 15 % saltsyra. Efter betning kontrollerades provkupongerna på nytt med stereomikroskop<br />

<strong>för</strong> kartläggning <strong>av</strong> korrosionens natur (lokal och/eller allmän korrosion).<br />

3.1.4 Magnetiska flödesmätare<br />

Efter provet jäm<strong>för</strong>des det på den magnetiska flödesmätaren <strong>av</strong>lästa flödet med den vattenvolym<br />

som hade släpps igenom mätaren.<br />

3.2 Resultat <strong>av</strong> laboratorieprov<br />

Produkternas inverkan på den magnetiska flödesmätarens visning var <strong>hos</strong> alla produkter mindre<br />

än mätarens mätnoggrannhet (± 2 %).<br />

Jäm<strong>för</strong>elseprov med <strong>fjärrvärmevatten</strong> utan tillsatsämnen<br />

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

0,2 mg/l (bild 3). Elektrisk lednings<strong>för</strong>måga var under provet ca 180 jaS/cm.<br />

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

ställena var brunaktiga. På innerväggar hade skett allmän korrosion och på vissa ställen fanns<br />

även lätt gr<strong>av</strong>rost.<br />

Vikt<strong>för</strong>lustskivornas ytor var nästan helt rena och korrosionsfria, men på vissa ställen på ytorna<br />

och på skivornas ändar fanns det frätställen täckta <strong>av</strong> rödbrun rost samt punktkorrosion.<br />

15


Vikt<strong>för</strong>lusterna var i genomsnitt 157 mg (3,3 mg/cm 2 ). Från vikt<strong>för</strong>lusten beräknad årlig korrosionshastighet<br />

är 0,1 mm/a.<br />

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

-576 mVscE). Den i början <strong>av</strong> provet uppmätta kurvan var så instabil, att korrosionshastigheten<br />

inte kunde bestämmas med den som utgångspunkt. Vid stereomikroskopundersökning<br />

efter provet upptäcktes fällningsskikt och låga frätfläckar som var ganska jämt <strong>för</strong>delade. Det<br />

prov som hade varit i fjärrvärmevattnet ca 3 dygn var nästan helt övertäckt <strong>av</strong> ett svartbrunt,<br />

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

upptäcktes punktfrätning och frätfläckar inom det området, som hade täckts <strong>av</strong> fällning.<br />

Jäm<strong>för</strong>elseprov<br />

Provtid (dygn)<br />

Bild 2. Fjärrvärmevattnets pH-värde under provet.<br />

I<br />

Jäm<strong>för</strong>elseprov<br />

6 8 10 12 14<br />

Provtid (dygn)<br />

Bild 3. Vattnets syrehalt under provet.


Produkt 1<br />

Produktnyckel se bilaga 2<br />

Vattnets pH-värde <strong>för</strong>ändrades knappt nämnvärt under provet (bild 4). Vattnets syrehalt var<br />

som lägst 0,08 mg/l och vid slutet <strong>av</strong> provet 0,1 mg/l (bild 5). Elektrisk lednings<strong>för</strong>måga var<br />

under provet ca 275 jLiS/cm.<br />

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

fanns svart och brun rost, och under rosten fanns lätt allmän korrosion. På övriga innerväggar<br />

fanns svart korrosionsprodukt i form <strong>av</strong> ränder i längdriktningen.<br />

Vikt<strong>för</strong>lustskivornas ytor var glanslösa (nästan matta). I proven fanns frätskador som utgick<br />

från sidkanterna, och ovanpå dessa fanns ganska tjocka svarta, delvis även bruna korrosionsprodukter.<br />

I två <strong>av</strong> skivorna fanns även mycket små tecken till punktfrätning. Vikt<strong>för</strong>lusterna<br />

var i genomsnitt 129 mg (2,6 mg/cm 2 ). Från vikt<strong>för</strong>lusten beräknad årlig korrosionshastighet<br />

är 0,08 mm/a.<br />

Enligt elektrokemiska mätningar var korrosionshastigheten vid början <strong>av</strong> provet (20 h från<br />

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

HIVSCE). Vid stereomikroskopundersökningen upptäcktes i provet rostansamlingar och silvergrå<br />

fällning. Under rostansamlingarna fanns frätfläckar.<br />

Produkt 1<br />

Provtid (dygn)<br />

Bild 4. Vattnets pH-värde under provet.<br />

Produkt 1<br />

Provtid (dygn)<br />

Bild 5. Vattnets syrehalt under provet.<br />

17


Produkt 2<br />

Vattnets pH-värde sjönk under provet (8,7-8,8) (bild 6). Vattnets syrehalt sjönk på grund <strong>av</strong><br />

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

0,2 mg/l (bild 7). Elektrisk lednings<strong>för</strong>måga var under provet ca 250 uS/cm.<br />

Rörens innerväggar var brunaktiga och det fanns rikligt med rödbrun rost på ytan, fram<strong>för</strong> allt<br />

i svetsen. Under fällningen hade ytan frätts upp ganska kraftigt, mer än i jäm<strong>för</strong>elseprovet.<br />

Vikt<strong>för</strong>lustskivornas ytor var brunaktiga och det fanns brun rost på ytorna. Skivornas ändar<br />

hade fräts upp kraftigt. På ytorna fanns även enstaka punktfrätskador. Vikt<strong>för</strong>lusterna var i<br />

genomsnitt 250 mg (4,9 mg/cm 2 ). Från vikt<strong>för</strong>lusten beräknad årlig korrosionshastighet är<br />

0,16 mm/a.<br />

Enligt elektrokemiska mätningar var korrosionshastigheten i början <strong>av</strong> provet (2 h från starten)<br />

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

upptäcktes ett mörkbrunt ganska jämnt fällningsskikt, på kanterna fanns rostfärgad fällning.<br />

Efter betning syntes jämn låg frätning nästan genomgående.<br />

Produkt 2<br />

Provtid (dygn)<br />

Bild 6. Vattnets pH-värde under provet<br />

18


Bild 7. Vattnets syrehalt under provet.<br />

Produkt 2<br />

Provtid (dygn)<br />

Produktens syrebindnings<strong>för</strong>måga undersöktes särskilt med cirkulationsvattenutrustning så<br />

att man, ca 10 minuter efter dosering <strong>av</strong> ämnet, lät vattnet cirkulera genom ett stålrör och en<br />

vikt<strong>för</strong>lustcell Kemikaliedoseringen 1 l/m 3 .<br />

Resultaten <strong>av</strong> produktens syrebindnings<strong>för</strong>måga i tilläggsprovet framgår <strong>av</strong> bild 8.<br />

Provtid (min)<br />

Produkt 2<br />

Bild 8. Syrebindnings<strong>för</strong>mågan <strong>hos</strong> produkt 2.<br />

Produkt 3<br />

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

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

inverkan utan steg något och var i slutet <strong>av</strong> provet 0,7 mg/l (bild 10). Elektrisk lednings<strong>för</strong>måga<br />

var under provet ca 440 uS/cm.<br />

Rörens innerväggar var mestadels rena och utan frätangrepp. Svetsen var rostig på vissa ställen.<br />

På övriga innerytor fanns rödbruna rostfläckar och mörka rostränder, under vilka det hade<br />

skett allmän korrosion.<br />

Vikt<strong>för</strong>lustskivornas ytor var till stor del rena och utan frätangrepp, men på vissa ställen i skivorna,<br />

närmast i ändarna, hade det skett korrosion under den svarta korrosionsprodukten.<br />

19


Dessutom fanns det några tecken till punktfrätning. Vikt<strong>för</strong>lusterna var i genomsnitt 163 mg<br />

(3,3 mg/cm 2 ). Från vikt<strong>för</strong>lusten beräknad årlig korrosionshastighet är 0,1 mm/a.<br />

Enligt elektrokemiska mätningar var korrosionshastigheten i början <strong>av</strong> provet ( ca 19 h från<br />

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

mVscE). Vid stereomikroskopundersökningen upptäcktes att provet hade på vissa stallen<br />

glansig yta och på vissa ställen fanns det svart och rostbrun fällning. Efter betning konstaterades<br />

grunda frätfläckar och några något djupare punktfrätningar inom de områden som hade<br />

täckts <strong>av</strong> fällning.<br />

Produkt 3<br />

O 2 4 6 8 10<br />

Provtid (dygn)<br />

Bild 9. Vattnets pH-värde under provet.<br />

■ |w +<br />

Produkt 3<br />

Provtid (dygn)<br />

Bild 10. Vattnets syrehalt under provet.<br />

Produkt 4<br />

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

0,5 - 0,6 mg/l (bild 12). Elektrisk lednings<strong>för</strong>måga var ca 305 uS/cm.<br />

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

rostfläckar, under vilka det syntes antydan till frätning, samt svart korrosionsprodukt i form <strong>av</strong><br />

långa ränder. Det fanns även på vissa ställen runt svetsen en antydan till korrosion.<br />

Vikt<strong>för</strong>lustskivornas ytor var rena, men på ytorna fanns på vissa ställen frätningsområden,<br />

som var täckta <strong>av</strong> rödbrun rost. Frätning hade skett närmast i skivornas ändar. Vikt<strong>för</strong>lusterna<br />

20


var i genomsnitt 140 mg (2,8 mg/cm 2 ). Från vikt<strong>för</strong>lusten beräknad årlig korrosionshastighet<br />

är 0,09 mm/a.<br />

Enligt elektrokemiska mätningar var korrosionshastigheten i början <strong>av</strong> provet (1 h från starten)<br />

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

var på vissa ställen glansig och på vissa ställen täckt med rostfärgad och svart fällning. I<br />

fläckarna fanns rostfärgad och svart fällning. Vid stereomikroskopundersökningen upptäcktes<br />

ganska låg frätning under fällningsansamlingarna.<br />

Produkt 4<br />

Provtid (dygn)<br />

Bild 11. Vattnets pH-värde under provet.<br />

Produkt 4<br />

Provtid (dygn)<br />

Bild 12. Vattnets syrehalt under provet.<br />

Produktens syrebindnings<strong>för</strong>måga undersöktes med cirkulationsvattenutrustning med normalt<br />

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

framgår <strong>av</strong> bild 13.<br />

21


Produkt 4<br />

Provtid (min)<br />

Bild 13. Syrebindnings<strong>för</strong>mågan <strong>hos</strong> produkt 4.<br />

Produkt 5<br />

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

mg/l och var i slutet <strong>av</strong> provet 0,2 mg/l (bild 15). Elektrisk lednings<strong>för</strong>måga var ca 280<br />

jaS/cm.<br />

På rörens innerväggar fanns mörkbruna rostränder. På innerytorna och runt svetsen fanns omfattande<br />

områden med allmän korrosion. En del <strong>av</strong> ytan var ren och utan frätangrepp.<br />

Vikt<strong>för</strong>lustskivornas ytor var huvudsakligen rena, men i ändarna och på vissa ställen på ytorna<br />

hade det under den relativt tjocka svarta och rödbruna rosten skett frätning. Dessutom fanns<br />

det på ytorna enstaka punktfrätningar. Vikt<strong>för</strong>lusterna var i genomsnitt 152 mg (3,0 mg/cm 2 ).<br />

Från vikt<strong>för</strong>lusten beräknad årlig korrosionshastighet är 0,1 mm/a.<br />

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

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

yta fanns svart och rödbrun fällning. Efter betning upptäcktes vid<br />

stereomikroskop-undersökningen grund punktfrätning samt frätangrepp, som bildade rader,<br />

som var mera utmärkande på den ena utkanten <strong>av</strong> provet.<br />

Produkt 5<br />

Provtid (dygn)<br />

Bild 14. Vattnets pH-värde under provet.<br />

22


Produkt 5<br />

Provtid (dygn)<br />

Bild 15. Vattnets syrehalt under provet.<br />

Produkt 6<br />

Vattnets pH-värde <strong>för</strong>ändrades inte under provet (bild 16). Vattnets syrehalt sjönk under provet<br />

och var i slutet <strong>av</strong> provet 0,09 mg/l (bild 17). Elektrisk lednings<strong>för</strong>måga var ca 255 uS/cm.<br />

Rörens innerväggar täcktes nästan helt <strong>av</strong> mörkbrun rost. Bara ställen på ytan var brunaktiga.<br />

Nästan hela ytan hade allmän korrosion.<br />

Vikt<strong>för</strong>lustskivornas ytor var rödaktiga. På skivornas kanter och på vissa ställen <strong>av</strong> ytorna<br />

hade det skett korrosion under den mörkbruna rosten. Vikt<strong>för</strong>lusterna var i genomsnitt 185 mg<br />

(3,7 mg/cm 2 ). Från vikt<strong>för</strong>lusten beräknad årlig korrosionshastighet är 0,1 mm/a.<br />

Enligt elektrokemiska mätningar var korrosionshastigheten i början <strong>av</strong> provet (1 dygn från<br />

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

Kurvorna var <strong>av</strong>vikande. I provet fanns rödbrun hinnaktig fällning och på kanterna fanns några<br />

mörkbruna fällningsansamlingar. Efter betning upptäcktes i provet grunda frätfläckar och<br />

några små, mycket grunda punktfrätningar.<br />

Produkt 6<br />

4 6 8 10 12<br />

Provtid (dygn)<br />

Bild 16. Vattnets pH-värde under provet.<br />

23


Produkt 6<br />

Provtid (dygn)<br />

Bild 17. Vattnets syrehalt under provet.<br />

Produkt 7<br />

Vattnets pH-värde <strong>för</strong>ändrades knappt nämnvärt under provet (bild 18). Syrehalten sjönk på<br />

grund <strong>av</strong> ämnets inverkan och <strong>för</strong>höll sig på låg nivå (0,07 - 0,08 mg/l) under provet (bild 19).<br />

Elektrisk lednings<strong>för</strong>måga var ca 250 uS/cm.<br />

Rörens innerväggar var delvis rena och utan frätangrepp, men delvis fanns det på ytorna<br />

mörkbrun rost i form <strong>av</strong> längsgående ränder eller på vissa ställen även i form <strong>av</strong> större täckta<br />

områden. Under rosten fanns omfattande områden med allmän korrosion.<br />

Vikt<strong>för</strong>lustskivornas ytor var rödaktiga. I proven fanns främst i kanterna, rödbrun och mörk<br />

rost under vilken det fanns korrosion. På ytorna fanns även några punktfrätnmgar.<br />

Viktfor-lustema vari genomsnitt 114 mg (2,3 mg/cm"). Från vikt<strong>för</strong>lusten beräknad årlig<br />

korrosions-hastighet är 0,08 mm/a.<br />

Enligt elektrokemiska mätningar är korrosionshastigheten i början <strong>av</strong> provet (1 dygn från<br />

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

provet upptäcktes svart, glansig fällning, som på vissa ställen övertäcktes <strong>av</strong> rödbrun och<br />

sil-verfärgad fällning. En del <strong>av</strong> provkroppsytan var ren och glansig. Efter betning upptäcktes<br />

frätfläckar och några grunda punktfrätningar under fällningen.<br />

Produkt 7<br />

Provtid (dygn)<br />

Bild 18. Vattnets pH-värde under provet.<br />

24


Produkt 7<br />

Provtid (dygn)<br />

Bild 19. Vattnets syrehalt under provet.<br />

Produkt 8<br />

Vattnets pH-värde <strong>för</strong>ändrades inte under provet (bild 20). Vattnets syrehalt var som lägst 0,2<br />

mg/l och i slutet <strong>av</strong> provet 0,4 mg/l (bild 21). Elektrisk lednings<strong>för</strong>måga var ca 255 uS/cm.<br />

Rörens innerväggar var nästan helt rena och utan frätangrepp, och endast lite streckformad<br />

brun rost kunde observeras. I en del <strong>av</strong> svetsen fanns även rost. Korrosion har skett under fällningsränderna.<br />

Vikt<strong>för</strong>lustskivornas ytor var huvudsakligen blanka och utan frätangrepp, men på vissa ställen<br />

på ytorna hade korrosion skett under rödbruna rostfläckar. Vikt<strong>för</strong>lusterna var i genomsnitt<br />

249 mg (4,9 mg/cm 2 ). Från vikt<strong>för</strong>lusten beräknad årlig korrosionshastighet är 0,16 mm/a.<br />

Enligt elektrokemiska mätningar var korrosionshastigheten i början <strong>av</strong> provet (ca 2h från<br />

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

upptäcktes endast några mörkbruna fällningsansamlingar med orange fällning på vissa<br />

ställen. Största delen <strong>av</strong> provkroppsytan var blank och utan fällning. Efter betning upptäcktes<br />

grunda frätfläckar inom områden under fällnings ansamlingarna.<br />

Produkt 8<br />

Provtid (dygn)<br />

Bild 20. Vattnets pH-värde under provet.<br />

25


Produkt 8<br />

Provtid (dygn)<br />

Bild 21. Vattnets syrehalt under provet.<br />

3.3 Analys <strong>av</strong> laboratorieprovresultaten<br />

På rörens innerväggar och på vikt<strong>för</strong>lustprovens ytor bildades under provet rödbrun, brun eller<br />

svart korrosionsprodukt. På kolstålets yta bildas i syrerikt vatten rödbruna eller bruna korrosionsprodukter.<br />

I syrefattigt eller syrefritt vatten bildas däremot svarta korrosionsprodukter.<br />

På rörens innerväggar bildades i bästa fall endast litet rostränder och i värsta fall ganska rikligt<br />

med brun rost.<br />

Resultat från vikt<strong>för</strong>lustprov har angetts i form <strong>av</strong> kolstålsskivornas totala vikt<strong>för</strong>lust per<br />

ytenhet och inom parentes anges årlig <strong>för</strong>tunning i form <strong>av</strong> beräknad korrosionshastighet.<br />

Kor-rosion skedde dock inte i något <strong>av</strong> proven jämnt <strong>för</strong>delad på hela ytan, där<strong>för</strong> ger de for<br />

hela ytan beräknade korrosionshastigheterna inte rätt bild <strong>av</strong> korrosionens fortskridande. Pa<br />

vissa skivor skedde korrosion främst i ändarna (spaltkorrosion).<br />

Prov<strong>för</strong>hållandena var krävande vad gäller syrehalten. Enligt standarden DIN 50930 (1980)<br />

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

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

fjärrvärmenäts<strong>för</strong>hallan-den orsakar korrosion i kolstålet, ville man ha syrehalten på en nivå,<br />

där korrosion över huvudtaget är möjlig. Vid laboratorieprovet var syrehalten i början <strong>av</strong><br />

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

<strong>av</strong> vattenanalyser och tillsatsämneshalten hålls på tillräcklig nivå. På små anläggningar kan<br />

det dock vara sa att vattenanalyser ut<strong>för</strong>s mera sällan och <strong>för</strong>hållandena kan tidvis <strong>av</strong>vika från<br />

rekommendationerna, då krävs det att tillsatsämnet har skyddsverkan även i dessa<br />

exceptionella situationer.<br />

Den aktuella syrehalten beror på mängden <strong>av</strong> syre som till<strong>för</strong>s i nätet och som binds i<br />

korro-sionsproduktema, och det går inte att på basis <strong>av</strong> syrehalten, utan kännedom om nätet,<br />

<strong>av</strong>göra sannolikheten <strong>för</strong> korrosion. I jäm<strong>för</strong>elseprovet sjönk vattnets syrehalt som följd <strong>av</strong><br />

korrosion. Några produkter band inte syre, utan syrehalten steg under provet. Syrebindande<br />

kemikalier i dessa produkter hade antagligen sönderdelat sig, åtminstone delvis, redan under<br />

<strong>för</strong>varing. Trots detta skedde det mindre korrosion i provkropparna än i jäm<strong>för</strong>elseprovet.<br />

Syrehalten bor dock inte betraktas som en separat parameter, <strong>för</strong> i de ut<strong>för</strong>da<br />

laboratorieproven studerades inte produkternas syrebindnings<strong>för</strong>måga utan deras inverkan på<br />

korrosion <strong>av</strong> stålet.<br />

26


Korrosion <strong>av</strong> stål i vattenlösningar påverkas, <strong>för</strong>utom <strong>av</strong> syrehalten, även <strong>av</strong> vattnets pH-värde<br />

och i allmänhet kvalitet samt temperatur och flödes<strong>för</strong>hållanden. Vattnet som användes i proven<br />

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

<strong>för</strong>e dosering <strong>av</strong> tillsatsämnet till värdet 9,5. Korrosion <strong>av</strong> stålet ökar, då pH-värdet<br />

sjunker, så att <strong>för</strong>hållandena under proven, beträffande pH-värdet, var idealiska <strong>av</strong>seende<br />

korrosionsskyddet. Vattnets pH-värde var i de flesta proven ca 9,5. I två <strong>av</strong> proven steg<br />

pH-värdet, och under ett <strong>av</strong> proven sjönk vattnets pH-värde.<br />

När temperaturen stiger, accelereras korrosionsreaktionerna. Syrekorrosionen är maximal vid<br />

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

syrets lösnings<strong>för</strong>måga minskar. Provtemperaturen var således krävande <strong>av</strong>seende på stålets<br />

korrosionsskydd. Vattenberedningskemikaliernas optimala funktions<strong>för</strong>måga <strong>för</strong>utsätter rätt<br />

kemikaliedosering. Doseringsanvisningarna, utom <strong>för</strong> två produkter, lämnades <strong>av</strong> kemikalietillverkaren.<br />

Även metallens tillverkningstillstånd kan i vissa fall påverka korrosionshastigheten. Det har<br />

exempelvis konstaterats att kallbearbetat kolstål korroderar snabbare än glödgat kolstål i syra<br />

lösningar. Enligt litteraturen påverkar metallens mikrostruktur dock inte korrosionen, då metallens<br />

aktiva upplösning kontrolleras <strong>av</strong> syrets diffusion (Procter 1994). I vattenlösningar<br />

korroderar kallbearbetat kolstål således med samma hastighet både i kallbearbetad form och<br />

glödgad form. I praktiska <strong>för</strong>hållanden har även metallytans tillstånd inverkan på<br />

inhibitorer-nas effektivitet. Ren, slät yta skyddas med lägre inhibitorkoncentrationer än grov<br />

eller smutsig, eventuellt till och med oljig yta.<br />

I jäm<strong>för</strong>elseprovet som ut<strong>för</strong>des med <strong>fjärrvärmevatten</strong> utan tillsatsämnen sjönk vattnets<br />

pH-värde något under provet. Vattnets syrehalt sjönk under de <strong>för</strong>sta dygnen till ca 0,2 mg/l<br />

och stannade på ungefär den nivån till slutet <strong>av</strong> provet. Korrosion ägde rum i såväl<br />

vikt<strong>för</strong>lustski-vorna som i rörprovkroppens innerväggar.<br />

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

provet. Rörprovkroppens innervägg korroderade bara lite under provet, och vikt<strong>för</strong>lusterna <strong>för</strong><br />

skivprovkropparna var mindre än i jäm<strong>för</strong>elseprovet. Produkten hämmade i det ut<strong>för</strong>da provet<br />

korrosion <strong>av</strong> stålet även enligt de elektrokemiska mätningarna.<br />

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

men syrehalten ökade senare. Alla stålprov korroderade efter utgångsläget påtagligt kraftigare<br />

än i jäm<strong>för</strong>elseprovet. Den i jäm<strong>för</strong>else med jäm<strong>för</strong>elseprovet kraftigare korrosionen i provet<br />

beror enligt kemikalietillverkaren på att det har kommit in rikligt med syre i systemet och att<br />

provet där<strong>för</strong> har varit okontrollerbart. Vid ut<strong>för</strong>t tilläggsprov konstaterades att produkten<br />

hade bra syrebindnings<strong>för</strong>måga.<br />

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

komponenten i produkt 3 <strong>för</strong>brukats under <strong>för</strong>varingen. Rörprovkropparna visade mindre<br />

korrosion än i jäm<strong>för</strong>elseprovet och enligt elektrokemiska mätningar var korrosionen <strong>av</strong><br />

stålet mycket liten, men skivprovkropparna visade korrosion som var <strong>av</strong> samma storhetsklass<br />

som i jäm<strong>för</strong>elseprovet. Resultaten är således delvis motstridiga. I skivorna var korrosionen<br />

kraftigast i ändarna som var fästa i fästningsanordningens spår, så antagligen är det fråga om<br />

benägenhet till spaltkorrosion.<br />

27


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

har den syrebindande komponenten i produkt 4 <strong>för</strong>brukats under <strong>för</strong>varingen. Trots hög syrehalt<br />

hämmade produkten relativt bra korrosion <strong>av</strong> stålet. Vikt<strong>för</strong>lustskivorna hade korroderat<br />

främst i skivornas ändar, så antagligen är det fråga om benägenhet till spaltkorrosion. Vid ut<strong>för</strong>t<br />

tilläggsprov konstaterades att produkten hade bra syrebindnings<strong>för</strong>måga.<br />

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

hela provet. Korrosion i rör- och skivprovkropparna var mindre än i jäm<strong>för</strong>elseprovet. I<br />

vikt-<strong>för</strong>lustprovkropparna skedde korrosion främst i skivornas ändar. Enligt elektrokemiska<br />

mätningar var korrosionshastigheten mycket låg såväl i början <strong>av</strong> provet som i slutet <strong>av</strong><br />

provet.<br />

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

provet. I rörprovkroppen och i vikt<strong>för</strong>lustskivorna skedde något kraftigare korrosion än i jäm<strong>för</strong>elseprovet.<br />

Enligt elektrokemiska mätningar fungerade produkten bra alldeles i början <strong>av</strong><br />

provet. Att syrehalten <strong>för</strong>höll sig på låg nivå kan bero på att syret bands till korrosionsprodukterna.<br />

Anledning till korrosionen kan vara otillräcklig dosering <strong>av</strong> medlet. Produkt<strong>för</strong>packningen<br />

hade tydligen läckt något i samband med transporten, där<strong>för</strong> kan anledningen också<br />

vara <strong>för</strong>ändring <strong>av</strong> produktens kvalitet under transporten eller på inverkan <strong>av</strong> prov<strong>för</strong>hållandena.<br />

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

provet. Produkten hämmade korrosion <strong>av</strong> stålet bra i det ut<strong>för</strong>da laboratorieprovet.<br />

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

sedan under provets lopp till samma nivå som i utgångsläget. På rörprovkropparnas innerväggar<br />

skedde knappt någon korrosion, men stålskivornas vikt<strong>för</strong>luster var klart större än i jäm<strong>för</strong>elseprovet.<br />

Även enligt elektrokemiska mätningar var korrosionshastigheterna högre än i<br />

jäm<strong>för</strong>elseprovet. Att resultaten delvis var motstridiga kan bero på det att rörprovkropparnas<br />

innerväggar är lättare åtkomliga än vikt<strong>för</strong>lustskivornas ytor.<br />

I undersökningarna var skivornas vikt<strong>för</strong>lust den mest väsentliga faktorn <strong>för</strong> att beskriva korrosionsstyrkan.<br />

Skillnaderna i uppmätta vikt<strong>för</strong>luster var relativt små i de olika proven. På<br />

inverkan <strong>av</strong> produkterna 1,4, 5 och 7 var korrosionen mindre än i enbart <strong>fjärrvärmevatten</strong>. På<br />

inverkan <strong>av</strong> produkt 8 var rörprovkropparnas innerväggar nästan korrosionfria, även om det i<br />

vikt<strong>för</strong>lustskivorna skedde kraftigare korrosion än i jäm<strong>för</strong>elseprovet. Produkt 3 <strong>för</strong>ändrade<br />

inte stålets korrosionshastighet enligt vikt<strong>för</strong>lustmätningar, men enligt elektrokemiska mätningar<br />

var korrosionshastigheterna klart lägre än i enbart <strong>fjärrvärmevatten</strong>.<br />

Den använda laboratorieprovmetoden var en accelererad provmetod, och resultaten kan närmast<br />

användas <strong>för</strong> att jäm<strong>för</strong>a produkterna med varandra. Olika undersökningsmetoder g<strong>av</strong><br />

inte enhetliga resultat i alla lägen, där<strong>för</strong> behöver undersökningsmetoderna utvecklas ytterligare.<br />

Det har tidigare konstaterats skillnader i korrosionshastigheter som har beräknats med<br />

hjälp <strong>av</strong> elektrokemiska mätningar och vikt<strong>för</strong>lustprover, bl a vid undersökning <strong>av</strong><br />

inhibito-rernas funktions<strong>för</strong>måga i stark saltsyra (Dean et al. 1985). Som ett skäl till<br />

skillnaderna bedöms vara storleks skillnaden mellan de provkroppar som används vid<br />

elektrokemiska matningar och vikt<strong>för</strong>lustprover samt skillnaden i <strong>för</strong>hållandet mellan ytan och<br />

lösningsvolymen Den i elektrokemiska mätningar använda provkroppen är liten och lösningen<br />

ger garanterad effekt på hela ytan. Vid vikt<strong>för</strong>lustmätningar är provkropparna stora och det<br />

finns flera provkroppar. I denna studie hade vikt<strong>för</strong>lustproverna placerats i en<br />

provkroppsställning <strong>av</strong> plast,<br />

28


där skivorna placerades radialt. Då blir lösningsvolymen per provkroppsyta mindre än vid<br />

elektrokemiska mätningar.<br />

Flödes<strong>för</strong>hållandena påverkar tillsatsämnets åtkomst på metallytor, och i stillastående vatten<br />

behövs det mera kemikalie i vattnet. I en vikt<strong>för</strong>lustcell minskar flödet något och flödet är<br />

antagligen något turbulent, vilket kan ha haft en inverkan på kemikaliens åtkomst på provskivornas<br />

yta. Tryck<strong>för</strong>lustskivorna var fastsatta med båda ändarna i en springa i plastställningen.<br />

Kemikalien har inte komit åt att påverka i springorna, vilket har orsakat spaltkorrosion.<br />

Provparametrarna (temperatur, syrehalt, flödes<strong>för</strong>hållanden) borde väljas så att provet skulle<br />

vara accelererat men <strong>för</strong>hållandena skulle, bättre än idag, motsvara den belastning som produkterna<br />

utsätts <strong>för</strong> under praktiska <strong>för</strong>hållanden.<br />

Vid elektrokemiska mätningar polariserades provkropparna relativt lite med hänsyn till<br />

vilo-potentialen. På detta sätt har man <strong>för</strong>sökt minimera <strong>för</strong>ändringarna på metallens yta. Å<br />

andra sidan har detta kanske <strong>för</strong>svårat erhållandet <strong>av</strong> tillräckligt stor linearitet <strong>för</strong> pålitlig<br />

bedömning <strong>av</strong> Tafels faktorer. För varje prov har bara en provkropp varit tillgänglig. På<br />

provkroppen har mätningar ut<strong>för</strong>ts i början <strong>av</strong> provet och i slutet <strong>av</strong> provet. Med tanke på<br />

resultatens till<strong>för</strong>litlighet vore det bättre om mätningar kunde ut<strong>för</strong>as på flera provkroppar.<br />

Förnyade mätningar på samma provkropp visade dock att upprepningen i allmänhet var en<br />

ganska bra metod och att standard<strong>av</strong>vikelsen <strong>för</strong> den, från parallella mätningar beräknade,<br />

korrosionshastigheten var mycket liten, så att det ansågs möjligt att presentera resultaten som<br />

medelvärden <strong>av</strong> dessa mätningar. De från elektrokemiska mätningar erhållna<br />

korrosionshastigheterna var nästan alltid <strong>av</strong>sevärt lägre än resultaten från vikt<strong>för</strong>lustmätningar,<br />

men när resultat från elektrokemiska mätningar jäm<strong>för</strong>s med resultat från fältprov är<br />

storleksklassen närmare. Visserligen skall påpekas att <strong>för</strong>hållandena vid laboratorieproven (t<br />

ex temperaturen) inte har varit desamma som under fältproven.<br />

Vid bedömning <strong>av</strong> korrosionshastighet med hjälp <strong>av</strong> Tafels extrapoleringsmetod kan i en lösning<br />

med liten lednings<strong>för</strong>måga fel orsakas, utöver det ovannämnda, <strong>av</strong> det ohmska motståndet,<br />

dvs sk. IR-drop bildas mellan arbetselektroden och motelektroden. Lednings<strong>för</strong>mågan på<br />

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

beräknades i efterhand och dess inverkan ansågs i de aktuella fallen som obetydlig.<br />

3.4 Kostnadsanalys<br />

Frågor om driftskostnaderna <strong>för</strong> de tillsatsmedel som studerades i laboratorieundersökningar<br />

ställdes till kemikalietillverkarna. Typnätet har följande specifikation:<br />

- vattnets kvalitet överensstämmer med SKY:s rekommendationer<br />

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

- temperaturer: Tfram= 75 - 120 °C och Tretur= 45 °C och<br />

- fyllnadsvattnets syrehalt är ca 6 mg/L<br />

En sammanfattning <strong>av</strong> svaren framgår <strong>av</strong> tabell 3.<br />

29


Tabell 3. Driftskostnaderna, enligt kemikalietillverkarna <strong>för</strong> de i laboratorium undersökta till-<br />

satsmedlen.<br />

Produkt Tillsatsmedelskostnad Analyskostnad<br />

Produkt 1<br />

Produkt 3<br />

Produkt 4<br />

Produkt 5<br />

Produkt 6<br />

Produkt 7<br />

Produkt 8<br />

4 Fältprov<br />

- beredning <strong>av</strong> spädvatten: 2001 kemikalie<br />

(dosering 0,2 l/m 3 )<br />

-> 9700 FIM ____________<br />

- beredning <strong>av</strong> spädvatten: 1001 kemikalie<br />

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

- beredning <strong>av</strong> spädvatten: 50 - 100 1 kemikalie<br />

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

-»1845-3690 FIM<br />

- beredning <strong>av</strong> spädvatten och upprätthål<br />

lande <strong>av</strong> koncentrationen:<br />

-> 2500 - 3700 FIM (beror<br />

bl a på köpt mängd)<br />

- startdos 10 kg/ 1000 m 3 ,<br />

- tilläggsdosering ca 10 kg/år<br />

-> 800 HM/år<br />

-dosering 0,1 l/m<br />

-> 6800 FIM<br />

- beredning <strong>av</strong> spädvatten: 100 - 2001 ke<br />

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

-> 3500 - 7000 FIM ________________<br />

4.1 Provarrangemang<br />

- vattenanalyser kostnadsfria<br />

- vattenanalyser kostnadsfria<br />

- analyskitt (25 analyser) 1500<br />

FIM (60 FIM/st)<br />

- jodometrisk titrering:<br />

100 - 200 HM/år<br />

Kemikaliernas effekt under verkliga drifts<strong>för</strong>hållanden undersöktes genom placering <strong>av</strong><br />

vikt-<strong>för</strong>lustprovkroppar i sex fjärrvärmenät, var<strong>av</strong> ett (referensnätet) inte använder sig <strong>av</strong><br />

till-satskemikalier. Provkroppama monterades på ett vattenrör i respektive fjärrvärmenats<br />

retur-ledning Provkropparna tillverkades <strong>av</strong> samma kolstålsplåt som vikt<strong>för</strong>lustskivorna i<br />

laboratorieundersökningarna, mått 25 x 75 x 1 mm och antalet parallellprov var 4 st.<br />

Vikt<strong>för</strong>lustpro-verna behandlades <strong>för</strong>e provet och därefter behandlades de på samma sätt som<br />

under laborato-rieproven Proverna placerades på plats samtidigt <strong>för</strong> 3 och 9 månaders provtid,<br />

och dessutom utplacerades en serie <strong>för</strong> längre provtid, <strong>för</strong> en undersökning som hamnar<br />

utan<strong>för</strong> detta projekt Efter provet fotograferades provkropparna. Utseendet på ytan och<br />

lagringar samt eventuell typ <strong>av</strong> korrosion och dess styrka (punktfrätningsdjup, vikt<strong>för</strong>lust)<br />

studerades. I två fjärrvärmenät kartlades genom undersökning <strong>av</strong> mikrobiologisk verksamhet,<br />

mängden och konstruktionen <strong>av</strong> den biofilm som eventuellt bildas på skivprovkropparna. Som<br />

objekt utvaldes ett nät utan tillsatsmedel (objekt nr 1) och ett plaströrsnät (objekt nr 2).<br />

30


Provkropparnas provtider var 3 och 6 månader. Före provet behandlades provkropparna på<br />

samma sätt som vikt<strong>för</strong>lustprovkropparna och steriliserades. Efter provet studerades provkropparna<br />

på VTT Bio- och livsmedelsteknik. Provkropparna studerades med <strong>av</strong>seende på<br />

totala antalet aeroba bakteriekolonier (Plate Count Agar, 30 °C, 3 d). Fastställning <strong>av</strong> biofilmens<br />

täckyta ut<strong>för</strong>des med hjälp <strong>av</strong> epifluorescensmikroskop på provkroppar som hade färgats<br />

med akridinorange.<br />

Vederbörande fjärrvärme verk lämnade vattenanalysdata <strong>för</strong> resp. nät. Två objekt lämnade<br />

vattenprover en gång i månaden till VTT. Vattenprovernas pH-värde och elektriska lednings<strong>för</strong>måga<br />

mättes direkt på VTT Tillverkningsteknik och andra analyser ut<strong>för</strong>des på Vesihydro<br />

Oy. Resultaten jäm<strong>för</strong>des med Suomen Kaukolämpö ry:s rekommendationer om riktvärden<br />

<strong>för</strong> cirkulationsvatten.<br />

4.2 Resultat<br />

Objekt 1<br />

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

Som spädvatten används bruksvatten från stadens vattenledningsnät som leds via<br />

<strong>av</strong>härd-ningsfilter och termisk <strong>av</strong>gasning. Bruksvattnets pH-värde är < 8 och hårdhet 2,5 °dH.<br />

Spädvattnets volym var 1997 ca 4500 m 3 . Kraftverket och värmecentralerna har öppna expansionskärl.<br />

Kraftverken <strong>för</strong>sörjer nätet med tryck och matning <strong>av</strong> spädvatten i en normal situation.<br />

Vattnets temperatur där provkropparna placeras är 40 - 45 °C.<br />

Vattnets kvalitet år 1997 var enligt anläggningens egna analyser och enligt analysdata <strong>för</strong><br />

vattenprover (3 st) som levererats till VTT följande:<br />

_________________________ Anläggningens analyser VTT:s och Vesihydro Oy:s analyser<br />

- pH-värde 9,2 - 9,4 8,1 - 9,2<br />

- hårdhet 0,011 - 0,045 °dH 0,07 - 0,1 °dH<br />

- elektrisk lednings<strong>för</strong>måga 114-119 uS/cm 102 - 115<br />

uS/cm<br />

- järnhalt 0,03 - 0,16 mg/l 0,2 - 0,97 mg/l<br />

- kopparhalt 0,006 - 0,014 mg/l 0,04 - 0,22 mg/l<br />

- syrehalt 0,001 - 0,004 mg/l<br />

- kloridhalt 5,1 - 6,7 mg/l<br />

- alkalitet 0,67 - 0,70 mval/1<br />

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

I två <strong>av</strong> VTT analyserade prover var vattnets pH-värde lägre än i anläggningens egna mätningar.<br />

Vattenkvaliteten överenstämmer med Suomen Kaukolämpö ry:s rekommendationer, även om<br />

total järnhalt och halt <strong>av</strong> suspenderade ämnen tidvis är högre än de rekommenderade värdena.<br />

31


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

der hade det på ytorna bildats ett jämnt svart skikt korrosionsprodukter, under vilket ytan hade<br />

korroderat något. Korrosionen hade skett långsammare ju längre tid det hade gått.<br />

Genomsnittliga vikt<strong>för</strong>luster och från dessa beräknade korrosionshastigheter var följande:<br />

Vikt<strong>för</strong>lust Korrosionshastighet<br />

Provtid mg ____ mg/cm 2 um/a _______<br />

3 mån 15,4 0,4 2,5<br />

9 mån 31,3 0,8 1,4<br />

Vid undersökning <strong>av</strong> niikrobiologiska <strong>för</strong>eteelser konstaterades att antalet aerobab^<br />

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

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

små cellgrupper hade fastnat på ytorna.<br />

Objekt 2<br />

Objekt 2 är Ripistös områdesvärmecentral i Lantis med plaströrsfj ärrvärmenät. Nätets volym<br />

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

från Laitumes fjärrvärmenät, vars spädvatten i sin tur tas fram vattenledningsnätet genomett<br />

<strong>av</strong>härdningsfilter. Avgasning ut<strong>för</strong>s inte. Expansionskärlet är <strong>av</strong> öppen typ. AM997 användes<br />

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

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

Voima Oy startade TERMO-forskningsprogrammet i projektet "Fjärrvärmenätets material,<br />

livstid och konditionsövervakning" (Rosendal 1997). Projektet omfattade tre objekt. Studien<br />

gällde de filmbildande inhibitorernas <strong>för</strong>måga att <strong>för</strong>hindra korrosion i staldetaljerna i<br />

pla-strörsnätet Inhibitorernas funktions<strong>för</strong>måga studerades då med analyser <strong>av</strong> vatten frän<br />

nätet. Det nu rapporterade projektet fortsätter forskningen i Ripistös nät med hjälp <strong>av</strong><br />

provkroppar.<br />

Vattnets kvalitet år 1997 var enligt kemikalieleverantörens analysresultat och enligt analysresultat<br />

<strong>för</strong> vattenprover (3 st) som levererats till VTT följande:<br />

___________ Kemikalieleverantörens analyser VTT:s och Vesihydro Oy.s analyser<br />

- pH-värde 8,5-8,8 8,7-8,9<br />

- total hårdhet 1,07 - 1,18 °dH 1,0 - 1,2 °dH<br />

- el. lednings<strong>för</strong>måga 700 - 820 uS/cm 910 - 966 uS/cm<br />

- järnhalt 0,1 - 0,26 mg/l 0,75 - 2,2 mg/l<br />

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

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

Vattnet <strong>av</strong>viker påtaglig, från rekommendationerna. I Imatran Voima Oy:s tidigare mätningar<br />

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

mhibitor-koncentration. Även järnhalt och total hårdhet var då högre än rekommenderade<br />

värden. Or-saken till detta är delvis det att nya fjärrvärmekunder anslöts till<br />

områdesvärmesystemet under<br />

32


övervakningsperioden, vilket med<strong>för</strong>de att man blev tvungen att till<strong>för</strong>a obehandlat vattenledningsvatten<br />

i systemet.<br />

Stålskivornas ytor <strong>för</strong>blev rena under provet, och på ytorna fanns bara lite brun rost. Vid<br />

ste-reomikroskopundersökning upptäcktes att det i någon mån hade skett allmän korrosion<br />

på<br />

Genomsnittliga vikt<strong>för</strong>luster och från dessa beräknade korrosionshastigheter var följande:<br />

Vikt<strong>för</strong>lust Korrosionshastighet<br />

Provtid _____ mg ______ mg/cm 2<br />

um/a _______<br />

3 mån 4,2 0,1 0,6<br />

9 mån 42,0 1,0 1,8<br />

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

provet 96 celler/cm 2 . På provskivornas yta växte st<strong>av</strong>formiga bakterier samt tradig mikroflora.<br />

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

och i sexmånaders provet 37 %. Biofilmens täckskikt var inte tjockt utan mikroberna täckte<br />

ytan i form <strong>av</strong> en jämn matta. Vid längre provtid ökade alltså mikrobmängderna och biofilmens<br />

täckyta.<br />

Objekt 3<br />

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

volym är ca 1800 m 3 . Spädvattnet är kondens vatten som levereras <strong>av</strong> värmeleverantören. Separat<br />

<strong>av</strong>gasning finns inte. Expansionskärlet är slutet och <strong>för</strong>sett med ångkudde. Spädvatten<strong>för</strong>brukningen<br />

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

Vattenanalysresultat erhölls från anläggningen, ut<strong>för</strong>da <strong>av</strong> såväl kemikalieleverantören som <strong>av</strong><br />

värmeleverantören, och dessutom sändes månatliga vattenprov till VTT. Resultaten var föl-<br />

____________________ Kemikalieleverantören Värmeleverantören VTT/Vesihvdro<br />

- pH-värde 8,8-9,6 9,2-9,8 9,2-9,97<br />

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

- el. lednings<strong>för</strong>måga 33 - 40 pS/cm 36 - 43 uS/cm 35 - 79 uS/cm<br />

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

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

- kloridhalt - 1,5-3,8 mg/l<br />

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

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

Fjärrvärmevattnet överensstämmer i övrigt med Suomen Kaukolämpö ry:s rekommendationer,<br />

men järn- och kopparhalt samt halt <strong>av</strong> suspenderade ämnen är <strong>för</strong> höga i jäm<strong>för</strong>else med rekommenderade<br />

värden.<br />

33


På stålskivomas ytor fanns efter tre månaders provtid lite brun rost, men efter nio månaders<br />

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

under vilken ytan hade korroderats något.<br />

Genomsnittliga vikt<strong>för</strong>luster och från dessa beräknade korrosionshastigheter var följande:<br />

Vikt<strong>för</strong>lust Korrosionshastighet<br />

Provtid mg ____ mg/cm 2 mm/a _____<br />

3 mån 5,8 0,2 0,9<br />

9 mån 21,5 0,6 1,0<br />

Objekt 4<br />

Vid objekt 4 har provkropparna placerats på Ratasniittys värmecentral i T<strong>av</strong>astehus. I nätet<br />

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

Chemextra Oy). Nätets volym är 10 m 3 . Systemet har ingen <strong>av</strong>gasning, och nätet har öppet<br />

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

<strong>av</strong> provkropparna matades in 200 - 300 1 råvatten. Vattnets temperatur dar provkropparna<br />

placeras är ca 50 °C.<br />

Vattnets kvalitet var enligt kemikalieleverantörens analyser och enligt analysresultat (2 st) <strong>för</strong><br />

vattenprover, som tagits <strong>av</strong> VTT, följande:<br />

_______________ Kemikalieleverantörens analyser VTT:s och Vesihydro Ov:s analyser<br />

- pH-värde 9,0-9,4 8,3-9,7<br />

- hårdhet 1,2 -1,8 °dH OJ -1,0 °dH<br />

- el. lednings<strong>för</strong>måga 216 - 246 uS/cm 227 - 257 u S/cm<br />

- järnhalt 0,020 - 0,60 mg/l 0,12 - 0,39 mg/l<br />

- kopparhalt 0,0 - 0,05 mg/l 0,09 - 0,11 mg/l<br />

- halten <strong>av</strong> susp.ämnen - 14 - 16 mg/l<br />

Vattnets hårdhet och halten <strong>av</strong> suspenderade ämnen är höga, och även järn- och kopparhalterna<br />

har tidvis varit högre än rekommenderade värden.<br />

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

hade det bildats en jämn brun beläggning på ytorna. Skivornas ytor var dock huvudsakligen<br />

korrosionsfria, men korrosion hade skett i provskivornas ändar.<br />

Genomsnittliga vikt<strong>för</strong>luster och från dessa beräknade korrosionshastigheter var följande:<br />

Vikt<strong>för</strong>lust Korrosionshastighet<br />

Provtid mg ____ mg/cm 2 urn/a ___<br />

3 mån 13,2 0,4 1,8<br />

9 mån 60,9 1,6 2,8<br />

34


Objekt 5<br />

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

Kraftverksnätets volym är ca 31000 m 3 . Sekundärvärmenätets volym är ca 150 m 3 , och i nätet i<br />

fråga finns även plaströr. Värme matas från kraftverksnätet via en värmeväxlarstation. Spädvattnet<br />

är <strong>av</strong>härdat. In i fj ärrvärmevatten leds även utlopps vatten från kraftverkens cylindrar<br />

samt uppkörningskondensvatten och provtagnings vatten. Spädvattnet, som leds från kraftverken,<br />

är <strong>av</strong>gasat. Några gånger om året är spädvattenbehovet så stort att ca 50 m 3 råvatten<br />

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

m . Expansionskärlet är <strong>av</strong> typen ångtryckskärl. Vattnets temperatur där provkropparna placeras<br />

är ca 45 °C.<br />

Vattnets kvalitet var enligt anläggningens egna analyser och enligt analysresultat <strong>för</strong> vattenprov<br />

(2 st), som togs <strong>av</strong> VTT:s representant, följande:<br />

_ . ___________________ Anläggningens analyser VTT:s och Vesihvdro Oy:s analyser<br />

- pH-värde 9,55-9,75 7,8-9,95<br />

- hårdhet 0,02 - 0,06 °dH 0,05 °dH<br />

- elektrisk lednings<strong>för</strong>måga 90 - 137 uS/cm 89-111 uS/cm<br />

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

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

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

Vattnet överensstämmer med riktvärden, även om järnhalten tidvis har varit högre än det rekommenderade<br />

värdet.<br />

Stålskivornas ytor var efter tre månaders provtid mörka, och efter nio månader hade ytorna<br />

blivit nästan svarta. På ytorna fanns bruna <strong>av</strong>lagringar, under vilka det fanns grunda frätan-<br />

Genomsnittliga vikt<strong>för</strong>luster och från dessa beräknade korrosionshastigheter var följande:<br />

Vikt<strong>för</strong>lust Korrosionshastighet<br />

Provtid mg ____ mg/cm 2<br />

pm/a _________<br />

3 mån 10,0 0,3 1,3<br />

9 mån 25,6 0,7 1,2<br />

Objekt 6<br />

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

Spädvattnet är <strong>av</strong>härdat vatten, och normal spädvattenvolym är ca 1 m 3 per vecka. Avgasning<br />

finns inte och expansionskärlet är slutet. Vattnets temperatur där provkropparna placeras är 45<br />

35


Vattnets kvalitet var enligt kemikalieleverantören och enligt analyser <strong>av</strong> vattenprov, som levererats<br />

till VTT, följande i januari-oktober 1997:<br />

VTT:s och Vesihvdro Ov:s analyser<br />

- pH-värde 9,8 8,2-10,1<br />

- hårdhet ...


hl<br />

Objekt nr<br />

, r<br />

Fältprov<br />

Bild 22. Provskivornas korrosionshastigheter vid fältprov.<br />

Möjlighet till mikrobiologisk aktivitet i stålrörsnät och plaströrsnät, där det inte hade använts<br />

tillsatsmedel, studerades. I stålrörsnätet bildades det knappt någon biofilm på provkropparnas<br />

ytor och aeroba bakterier fanns inte på ytorna. I plaströrsnätet fanns mera mikrobiologisk aktivitet<br />

än i stålrörsnätet, och ju längre provtiden var desto mer ökade antalet mikrober och biofilmens<br />

täckyta. Av Lnatran Voima Oy ut<strong>för</strong>da mätningar visade att vattnets syrehalt i<br />

Ri-pistös områdesvärmecentral hade hållit sig på mycket låg nivå trots att tillsatsmedlet i<br />

fråga inte binder syre och det kontinuerligt kommer in syre i nätets vatten genom<br />

plaströrsväggarna. Ett skäl till den låga syrehalten kunde vara bindning <strong>av</strong> syre i<br />

korrosionsreaktioner, men enligt nu erhållna resultat från fältprov är korrosion <strong>av</strong> stål liten. I<br />

Imatran Voima Oy:s slutrapport anges som eventuell orsak att den använda hinnbildande<br />

inhibitorn bildar en skyddshinna även på plaströrets innerväggar. Som en ny sak studerades nu<br />

även mikrobernas aktivitet, och mikrobernas syrebindande inverkan kan delvis ha bidragit till<br />

att syrehalten har stannat på låg ni-<br />

Mikrobiologisk aktivitet studerades i detta projekt endast med <strong>av</strong>seende på bildning <strong>av</strong> biofilm<br />

och <strong>för</strong>ekomsten <strong>av</strong> aeroba bakterier, men det vore även intressant att studera anaeroba<br />

bakteriernas eventuella aktivitet, bl a sulfatreducerande mikrober.<br />

37


5 Sammanfattning<br />

Nätvattnets kvalitet och analyspraxis på fjärrvärmeverken varierar allt efter anläggningarnas<br />

resurser och <strong>för</strong>utsättningar. På stora anläggningar ut<strong>för</strong>s mera omfattande och frekventa vattenanalyser<br />

än vad många medelstora och små anläggningar har möjligheter till. Enligt svar pa<br />

en enkät som riktats till fjärrvärmebolag har invändig korrosion inte orsakat läckage i<br />

fjärrvärmenätet men bildandet <strong>av</strong> fällningar samt pannsten har orsakat vissa störningar.<br />

Vattenberedningskemikalier används allmänt. På stora anläggningar är hydrazin fortfarande<br />

det vanligaste tillsatsmedlet, och man är nöjd med medlet. På mindre anläggningar upplevs<br />

hantering <strong>av</strong> hydrazin som problematisk och man <strong>för</strong>söker <strong>av</strong>stå från medlet. De anläggningar<br />

som besvarade enkäten hade goda eller tillfredsställande erfarenheter <strong>av</strong> andra tillsatsmedel.<br />

Kontroll <strong>av</strong> vattnets kvalitet är mest problematiskt <strong>för</strong> små fjärrvärmeverk. Analyserna ut<strong>för</strong>s i<br />

allmänhet med 1 - 2 månaders mellanrum, och anläggningarna är ofta beroende <strong>av</strong> tillsatsmedelleverantörens<br />

analyser. Små anläggningar har inte alltid möjlighet att möta <strong>av</strong> Suomen<br />

Kaukolämpö ry rekommenderade riktvärden <strong>för</strong> vattenkvaliteten. Som ett exempel på problem<br />

i samband med vattenbehandling kan nämnas fällningar som lossnar vid byte <strong>av</strong> tillsatskemi-<br />

Några <strong>av</strong> de anläggningar som besvarade enkäten använder inte egentliga tillsatsmedel eller<br />

använder enbart pH-reglering. Syret <strong>av</strong>lägsnas från vattnet i regel termiskt. I Stockholm har<br />

man fått goda erfarenheter om uppföljning <strong>av</strong> vattnets syrehalt med hjälp <strong>av</strong> mätsonder som<br />

byggts in i nätet. Med datoranslutning möjliggör metoden snabb lokalisering <strong>av</strong> störningar.<br />

Med hjälp <strong>av</strong> vattenberedningsmedel kan både korrosion <strong>av</strong> metaller och bildande <strong>av</strong> störande<br />

fällningar <strong>för</strong>hindras. I detta projekt studerades med hjälp <strong>av</strong> laboratiorie- och fältprov främst<br />

tillsatsmedlens korrosionsskyddande inverkan. I laboratorieprov studerades tillsatsmedlens<br />

inverkan på kolstålets korrosion med hjälp <strong>av</strong> vikt<strong>för</strong>lustprover och visuella kontroller <strong>av</strong><br />

rör-provkropparnas innerväggar samt med elektrokemiska mätningar. Tillsatsmedlens<br />

inverkan jäm<strong>för</strong>des med resultaten från ett prov innehållande enbart pH-reglerat<br />

<strong>fjärrvärmevatten</strong> med färgämne. Temperaturen var 70 °C och provet varade 14 dygn. Provet<br />

var accelererat och forhållandena motsvarade, beträffande syrehalten, en störningssituation i<br />

nätet. Inget <strong>av</strong> de undersökta tillsatsmedlen <strong>för</strong>hindrade stålets korrosion helt. I det ut<strong>för</strong>da<br />

provet var stålets korrosion under inverkan <strong>av</strong> produkterna 1,4, 5 och 7 mindre än i enbart<br />

<strong>fjärrvärmevatten</strong>. Resultaten <strong>för</strong> produkterna 3 och 8 var med olika provmetoder motstridiga.<br />

I fältprov placerades <strong>av</strong> vikt<strong>för</strong>lustskivor tillverkade <strong>av</strong> kolstål vid sex objekt i verkliga nät.<br />

Proven placerades i returledningen, och temperaturerna var vid placeringsstället huvudsakligen<br />

25 - 45 °C. Vid ett <strong>av</strong> objekten användes inga tillsatsmedel. Under projekttiden hann man<br />

undersöka proverna efter tre respektive nio månaders provtid. Nätens kondition bedömdes på<br />

grundval <strong>av</strong> resultaten från vattenanalyserna. De undersökta näten skiljer sig från varandra<br />

<strong>av</strong>seende på kontrollen <strong>av</strong> vattenkvaliteten, så tillsatsmedlen kan inte jäm<strong>för</strong>as med varandra,<br />

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

tillsatsmedel inte användes, blev korrosionen långsammare ju längre provtiden var. Hos tva<br />

objekt <strong>för</strong>ändrades inte korrosionen, och <strong>hos</strong> två nät accelererades korrosionen i <strong>för</strong>hållande<br />

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

med de nu observerade hastigheterna på rörens innerväggar, inte skulle påverka nätets hvs-<br />

38


längd. Vid objektet, där tillsatsmedel inte hade till<strong>för</strong>ts, och vid objektet med plaströr undersöktes<br />

även sannolikheten <strong>för</strong> mikrobiologisk aktivitet under fjärrvärmenäts<strong>för</strong>hållanden. Biofilm<br />

bildades inte i det nät, där tillsatsmedel inte hade till<strong>för</strong>ts men i nätet med plaströr observerades<br />

biofilm och aeroba mikrober. Aeroba mikrober <strong>för</strong>brukar syre <strong>för</strong> sin ämnesomsättning<br />

och det vore intressant att studera deras inverkan på syrehalten i fjärrvärmevattnet.<br />

6 Slutsatser<br />

Tillsatsmedlens inverkan på stålets korrosion studerades i laboratorieprov med flera olika<br />

metoder och i alla de undersökta fallen var resultaten från de olika undersökningsmetoderna<br />

inte enhetliga <strong>för</strong> samma produkt. En produkts funktions<strong>för</strong>måga under verkliga <strong>för</strong>hållanden<br />

går inte att bestämma med ledning <strong>av</strong> resultaten. <strong>Undersökning</strong>smetoderna bör utvecklas så att<br />

de blir mera till<strong>för</strong>litliga än idag. Provparametrar är, <strong>för</strong>utom halt <strong>av</strong> tillsatsmedel, även vattnets<br />

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

kombination <strong>av</strong> dessa faktorer, att korrosion <strong>av</strong> stålet möjliggörs inom ramen <strong>för</strong> rimliga<br />

provtider, och att provresultaten så bra som möjligt kommer att motsvara verkliga användningserfarenheter.<br />

Det finns inga standardiserade testmetoder, men kemikalietillverkare och användare<br />

kan i samråd utarbeta en rekommendation <strong>för</strong> provmetod och ställa minimikr<strong>av</strong> <strong>för</strong><br />

bedömning <strong>av</strong> tillsatsmedlens funktions<strong>för</strong>måga.<br />

För utforskningen <strong>av</strong> funktions<strong>för</strong>mågan <strong>hos</strong> inhibitorer eller syrebindande kemikalier har en<br />

ny undersökningsmetod <strong>för</strong> mätning <strong>av</strong> resistans <strong>hos</strong> ytfilmer (Contact electric resistance,<br />

CER) <strong>för</strong>eslagits. Mätningsmetoden har än så länge inte använts <strong>för</strong> dessa undersökningar,<br />

men VTT Tillverkningsteknik har beredskap <strong>för</strong> in<strong>för</strong>ande <strong>av</strong> även CER-mätningar i<br />

cirkula-tionsvattenutrustningen. Fördelarna med metoden är snabbheten och möjligheten att<br />

studera korrosions<strong>för</strong>eteelser med samma metod både vid laboratorie- och fält<strong>för</strong>hållanden.<br />

Ett välskött fjärrvärmenät har lång livslängd även utan tillsatsmedel, men med hjälp <strong>av</strong> tillsatsmedel<br />

<strong>för</strong>söker man <strong>för</strong>bättra nätets driftsäkerhet och <strong>för</strong>hindra bildandet <strong>av</strong> fällningar.<br />

39


Litteratur<strong>för</strong>teckning<br />

Dean S W et al 1985. Electrochemical methods for evaluating corrosion inhibitors in strong<br />

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

Standards. ASTM Technical Publication 866. S. 228 - 245.<br />

DIN 50930. 1980. Korrosionsverhalten von metallischen Werkstoffen gegeniiber Wasser. Teil<br />

2. Beurteilungsmassstäbe fur unlegierte und niedriglegierte Eisenwerkstoffe.<br />

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

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

jelurahasto. 19 s.<br />

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

fors. S. 108 - 111.<br />

Lämpölaitosyhdistys ry. 1988. Kaukolämmön kiertoveden käsittely. Rapport KK4. Helsing-<br />

fors. 46 s.<br />

Lämpölaitosyhdistys ry. 1989. VedenkäsittelykemikaaUn vaihto. Komittérapport KK2. 1 s.<br />

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

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

Rosendal, M. 1997. Kaukolämpöverkon materiaalit, elinikä ja kunnonvalvonta. Imatran<br />

Voi-ma Oy. 24 s. + bilagor.<br />

Schramm, E. 1996. Häpen diffuusio muoviputkissa. Suomen Korroosioyhdistys SKY ry:s<br />

seminarium "Korroosiokaukolämpöjärjestelmässä" 24.10.1996.<br />

Stockholm Energi. 1992. Övervakningssystem fjärrvärme, slutrapport. 7 s. + bilagor.<br />

Värmeverks<strong>för</strong>eningen. 1991. Vattenbehandling. Miljö. Handbok <strong>för</strong> små och medelstora<br />

värmeverk. Stockholm. 49 s. + bilagor 9 s.<br />

40


Cirkulationsutrustning Bilaga 1<br />

1. Vattentank<br />

3. Flödesmätare<br />

5, Temperaturreglerutrustning<br />

7. Cirkulationspump<br />

Rörprov<br />

1. Vatten ut 3.<br />

Flödesmätare<br />

Cirkulationsutrustning<br />

2. Rörprov<br />

4. Vatten in<br />

41<br />

2. Elektrokemisk mätutrustning<br />

4. Mätutrustning <strong>för</strong> vikt<strong>för</strong>lust<br />

6. Reglerutrustntng <strong>för</strong> pumpen<br />

8, Syremätare


V 1U<br />

lciu Produkt<br />

II<br />

]<br />

_LIfl<br />

K __ ILUIL:<br />

------------------------------------- r<br />

Leverans till VTT Provtid __________<br />

Tillverkare __________ 1<br />

InhexK-350A Drew Industrial Oy<br />

(tidigare Chemextra Oy)<br />

januari 1997 23.4.-7.5.1997<br />

RadiantKLV Tampereen<br />

Prosessi-insinööritOy<br />

Hydro-X<br />

RusteK200<br />

HyxoOy<br />

Korves Oy<br />

februari 1997<br />

___________ ------------<br />

januari 1997<br />

[januari 1997<br />

13.5.-27.5.1997<br />

28.5.-11.6.1997<br />

13.6.-27.6.1997<br />

Levoxin Suomen Bayer Oy juli 1997 2.7.-16.7.1997<br />

Azamina8002RD Enerkem Oy maj 1997 31.7.-14.8.1997<br />

KK6080 Suomen KL-Lämpö Oy juli 1997 18.8.-1.9.1997<br />

Kaukolämpö Korrostop RRS-YhtiötOy mars 1997 12.9.-26.9.1997<br />

Dosering<br />

0,4 l/m 3<br />

15mgN2H4/l<br />

15 mg/kg<br />

0,08 l/m 3<br />

!<br />

I


RAPPORTFÖRTECKNING<br />

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

Telefon: 08 - 677 26 00, Telefax: 08 - 677 26 05<br />

Titel<br />

FORSKNING OCH UTVECKLING - RAPPORTER<br />

Författare Nr<br />

1 inventenng<strong>av</strong>skadorpåbefrntHgaskarvarmedCFC-blåstarespeköve<br />

HansTorstensson<br />

CFC-fria fogskum<br />

Bror-Arne Gustafson Lena Olsson<br />

Tryckväxlare - Status hösten 1995<br />

Bevakning <strong>av</strong> internationell fjärrvärmeforskning<br />

Cronholm Former och utvärdering<br />

Sture Andersson Gunnar Nilsson<br />

Jarl Nilsson<br />

Lena Råberger Håkan Walletun<br />

Isolation <strong>av</strong> montörer <strong>för</strong> montage<br />

<strong>av</strong> skarvhylsor och isolering<br />

Lars-Äke<br />

Direkt mark<strong>för</strong>lagda bojar i fjärrvärmeledningar Medierör <strong>av</strong> plast i<br />

fjärrvärmesystem<br />

Metodutveckling <strong>för</strong> mätning <strong>av</strong> värmekonduktiviteten i<br />

kulvertisolering <strong>av</strong> polyuretanskum<br />

10 Dynamiska värmelaster från fiktiva värmebehov<br />

11 Torkning <strong>av</strong> tvätt i fastighetstvättstugor med fjärrvärme<br />

och underhåll <strong>av</strong> fjärrvärmenät. Insamlingsfasen<br />

13 Svensk statlig fjärrvärmeforskning 1981-1996<br />

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

fjärrvärmesystem - en litteraturstudie<br />

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

DanWEriksson<br />

fjärrvärme<br />

Utvärdering <strong>av</strong> fukdnträngning och gasdiffusion <strong>hos</strong> gamla kulvertrör Ulf<br />

Jarfelt<br />

"Hisings-Backa"<br />

Jan Molin Gunnar<br />

Kulvert<strong>för</strong>läggning med befintliga massor<br />

Bergström Stefan<br />

Nilsson<br />

18 Värmeåtervmning och produktion <strong>av</strong> frikyla - två sätt att<br />

öka<br />

marknaden <strong>för</strong> fjärrvärmedrivna absorptionskylmaskmer<br />

1999-06-09<br />

Epoxirelining <strong>av</strong> fjärrvärmerör<br />

Effektivisering <strong>av</strong> konventionella fjärrvärmecentraler<br />

(abonnentcentraler)<br />

Jan Molin Gunnar<br />

Bergström<br />

Håkan Wallerun<br />

Heimo Zinko<br />

Lars-Åke Cronholm<br />

Hans Torstens son<br />

Sven Werner<br />

H.<br />

Andersson J.<br />

Ahlgren<br />

Jan Molin Carmen<br />

Pletikos<br />

Mikael<br />

Henriksson Sven<br />

Werner<br />

Peeter Tarkpea<br />

Peter Margen<br />

Publicerad<br />

maj-96<br />

maj-96<br />

mars-97


Nr Titel<br />

19 Projekt och Resultat 1994-1997<br />

20 Analys <strong>av</strong> befintliga fjärrkylakunders kylbehov<br />

Statusrapport<br />

Trycklösa Hetvattenackumulatorer<br />

Round Robin<br />

test <strong>av</strong> isoler<strong>för</strong>mågan <strong>hos</strong> fjärrvärmerör<br />

Mätvärdesinsamling från inspektionsbrunnar i fjärrvärmesystem<br />

Fjärrvärmerörens isolertekniska långtidsegenskaper<br />

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

fjärrkylanät<br />

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

Effektivisering <strong>av</strong> fjärrvärmecentraler - metodik, nyckeltal och<br />

användning <strong>av</strong> driftövervakningssystem<br />

Fjärrkyla. Teknik och kunskapsläge 1998 Fj<br />

ärrkyla - systemstudie<br />

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

Optimalt val <strong>av</strong> värmemätarens flödesgivare<br />

Miljöanpassning/återanvändning <strong>av</strong> polyuretanisolerade fjärrvärmerör<br />

Övervakning <strong>av</strong> fjärrvärmenät med fiberoptik <strong>Undersökning</strong> <strong>av</strong><br />

golvvärmesystem med PEX-rör <strong>Undersökning</strong> <strong>av</strong> <strong>funktionen</strong> <strong>hos</strong> <strong>tillsatser</strong><br />

<strong>för</strong> fj ärrvärmevatten Kartläggning <strong>av</strong> utvecklingsläget <strong>för</strong> ultraljudsmätare<br />

Förbättring <strong>av</strong> fjärrvärmecentraler med sekundärnät<br />

99-06-09<br />

FORSKNING OCH UTVECKLING - ORIENTERING<br />

Författare Publicerad<br />

Anders Tvärne mars-98<br />

Stefan Aronsson<br />

Per-Erik Nilsson<br />

Mats Lindberg<br />

Leif Breitholtz<br />

mars-98<br />

maj-98<br />

UlfJarfelt n.aj-98<br />

Håkan Wallentun juni-98<br />

UlfJarfelt<br />

Olle Ramnäs<br />

juni-98<br />

Erik Jonson juni-98<br />

Jarl Nilsson Tommy<br />

Gudmundson<br />

juni-98<br />

Håkan Wallentun apr-99<br />

Paul Westin juli-98<br />

Martin Forsen<br />

Per-Åke Franck<br />

Mari Gustafsson<br />

Per-Erik Nilsson<br />

Jan Ahlgren Linda<br />

Berlin Morgan Fröling<br />

Magdalena Svanström<br />

Janusz Wollerstrand maj-99<br />

Morgan Fröling dec-98<br />

Marja Englund maj-99<br />

Lars Ehrlén apr-99<br />

Tuija Kaunisto<br />

Leena Carpén<br />

Jerker Delsing<br />

Lennart Eriksson<br />

Håkan Walletun<br />

Fj ärrkyla: Behov <strong>av</strong> forskning och utveckling Sven Werner<br />

Utvärdering <strong>av</strong> fjärrkyla i Västerås. Uppföljning <strong>av</strong> Värmeforsk rapport Lars Lindgren<br />

nr 534. Mätvärdesinsamling <strong>för</strong> perioden 23/5 - 30/9 1996. Conny Nikolaisen<br />

juni-99<br />

maj-99


Nr Titel<br />

Författare Publicerad<br />

3 Symposium om Fjärrvärmeforskning på Ullinge Wärdshus i Eksjö Lennart Thörnqvist jan-98<br />

kommun, 10-11 december 1996<br />

4 Utvärdenng<strong>av</strong>f^kylaiVäs.eräs.Uppfoyning<strong>av</strong>V^forskrapport Conny Nikolaisen<br />

nr 534. Mätvärdesinsamling <strong>för</strong> period 2. 1/1 - 31/12 1W/.<br />

Förteckningö.er tidigare publicerade rapporter från Värmet<br />

beställas <strong>hos</strong> Energikontorets Förlagsservice.<br />

Författare Publicerad<br />

Nr Titel<br />

DISTRIBUTIONSTEKNIK<br />

540 Expansionskuddar<strong>för</strong>dkekt<strong>för</strong>lagda^ärmelednmg.-mW ^itZr<br />

huvudinriktning på mineralullsprodukter J<br />

525 Rundgångars ekonomiska betydelse <strong>för</strong> fjärrvärmenäten Peter Herbert<br />

Investerings-, drift- och underhållskostnader<br />

463 Sänkt drifttemperatur i fjärrvännenät - fältmätningar och bestämningar JanMolm^ dec-92<br />

<strong>av</strong> fysikaliska egenskaper <strong>för</strong> cellbetong<br />

kulvertrör<br />

Del 2: Krypning vid radiell tryckbelastning<br />

445 Direktläggning <strong>av</strong> fjärrvarmeror Alf Lindmark<br />

Eva Pettersson<br />

Jan Fallsvik Jul-92<br />

Rert Oddvine maj-92<br />

429 =^ZSl%!=ZL^m HeimoZtnko<br />

1 A _ Heinz Thurner dec-91<br />

412 Läcksökning i fjärrvärmekulvertar<br />

364 Underhållsstrategi <strong>för</strong> distributionsnät. Förstudie ^ ^ 2 ^ ^<br />

340 Corona-behandUngensbetydelse<strong>för</strong>mantekörmifjärrvärmele^^ Lars-EricJansson maj-89<br />

samt metod och kr<strong>av</strong> <strong>för</strong> kvalitetskontroll<br />

335 Anvisning, <strong>för</strong> schaktning och andra .beten i närheten <strong>av</strong> g%—<br />

direktskkummande PUR-kulvertar<br />

318 Sänkt drmemperatur i fjärrvärmenät-konsekvenser i ^rmTNUsson<br />

distributionsnät Helge Bergström<br />

99-06-09


Nr Titel<br />

315 Skumkvalitet vid låga omgivningstemperaturer och<br />

varierande mediarörtemperaturer<br />

286 Larmsystem - Kompabilitet<br />

260 Skumkvalitet vid låga omgivningstemperaturer<br />

259 Kvalitetsprovning <strong>av</strong> PUR-skumisolering<br />

Lars Blomqvist<br />

John Lungqvist<br />

John Ljungqvist<br />

RolfWestin<br />

258 Spänningsanalys <strong>av</strong> fjärrvärmeledningar Del 3.<br />

Dimensionerings anvisningar och dimensioneringsprogram <strong>för</strong><br />

T-stycken<br />

Sture Andersson<br />

Håkan Carlsson<br />

Jan Molin<br />

257 Skador på mantelrörskarvar<br />

256 Mark<strong>för</strong>lagda fjärrvärmeledningars temperaturhöj ande effekt<br />

<strong>för</strong> intilliggande ledningar<br />

249 Metod <strong>för</strong> röntgenradiografering<strong>av</strong> isolerskikt i kulvertrör <strong>för</strong><br />

fj ärrvärmeledningar<br />

237 Underhallsplanering <strong>av</strong> fjärrvärmenät<br />

226 Skumutfyllnad i kulvertskarvar<br />

201 Friktionsfixerade fjärrvärmeledningar. Fältmätningar i Lund. Del 2<br />

FJÄRRVÄRMECENTRALTEKNIK<br />

556 VÄRMEVÄXLARRENOVERING - Materialpåverkan vid<br />

kemisk rengöring <strong>av</strong> värmeväxlare<br />

546 Försmutsnings<strong>för</strong>lopp i plattvärmeväxlare <strong>för</strong> fj<br />

ärrvärmeabonnentcentraler<br />

545 Funktions- och kvalitetsprovning <strong>av</strong> abonnentcentraler i<br />

fjärrvärmesystem<br />

505 Prestandabestämning och <strong>för</strong>bättring <strong>av</strong> abonnentcentraler < 50<br />

kW<br />

413 Skadinverntering, Abonnentcentraler<br />

411 Inverkan på returtemperaturen vid ackumulering <strong>av</strong> tappvarmvatten<br />

i abonnentcentraler<br />

99-06-09<br />

Författare Publicerad<br />

Johan Ljungqvist<br />

Christer Bodin<br />

John Ljungqvist<br />

Tor Rundström<br />

mar-87<br />

Stig Dahn<br />

mar-S7<br />

John Ljungqvist<br />

Bert Oddving<br />

RolfWestin<br />

Håkan Carlsson<br />

Jan Molin<br />

Thomas Asp<br />

Anders Eriksson<br />

Håkan Danielsson<br />

Stig Hård Bertil<br />

Wiktorén<br />

Lars Blomqvist<br />

John Ljungqvist<br />

mar-87<br />

mar-87<br />

mar-87<br />

Dan Olofsson<br />

Jan Molin<br />

Kurt Bergendorff<br />

Lars-Ake Cronholm dec-95<br />

Janusz Wollerstrand<br />

Svend Frederiksen<br />

Håkan Walletun<br />

Peter Gummérus<br />

Lena Råberger<br />

Peter Gummérus<br />

Håkan Walletun<br />

aUg-95<br />

aug-95<br />

ap, 94<br />

Bo Östlund dec-91<br />

Sture Sikström<br />

aug-86<br />

maj-86


Nr<br />

Titel<br />

Författare Publicerad<br />

365 Dynamisk provning <strong>av</strong> värmeväxlare med hjälp <strong>av</strong> processidentifiering Håkan<br />

Wallerun<br />

Bengt-Göran<br />

B<br />

e<br />

rJohan<br />

Winberg<br />

g<br />

dJoakim<br />

Marklund<br />

a<br />

hMichael<br />

Thiede<br />

l<br />

360 Laboratorieprovning <strong>av</strong> villaabonnentcentraler<br />

355 Fjärranalys <strong>av</strong> undercentraler<br />

321 Undercentralers reglering<br />

302 Diagnostikutrustning <strong>för</strong> 2-stegskopplade abonnentcentraler<br />

272 Avkylning <strong>av</strong> <strong>fjärrvärmevatten</strong> i befintliga abonnentcentraler<br />

Ulf Jansson<br />

B<br />

ert Oddving<br />

Annika Winberg<br />

Sven Werner<br />

267 Undercentraler - Litteraturstudie <strong>av</strong> tidigare arbeten Raija Leppänen<br />

255 Inkoppling <strong>av</strong> varmvattenberedare vid installation <strong>av</strong> värmepump Göran Dahlén<br />

MÄTTEKNIK<br />

547 Jäm<strong>för</strong>elsemätningar <strong>av</strong> flödeshastighet mellan ultraljudsmätare<br />

<strong>av</strong> Clamp-On typ och debiteringsmätare i<br />

fjärrvärmeabonnentcentraler<br />

SYSTEMTEKNIK<br />

534 Utvärdering <strong>av</strong> fj ärrkyla i Västerås<br />

527 Friktionsnedsättande <strong>tillsatser</strong>s inverkan på miljön - Del 1<br />

512 Friktionsnedsättning i fjärrvärmenät genom tillsats <strong>av</strong> tensider-En<br />

teknisk och ekonomisk bedömning<br />

Jerker Delsing<br />

Bernt Svensson<br />

481 Tryckväxlare - en anordning <strong>för</strong> effektivisering <strong>av</strong> fjärrvärmesystem Bror-Arne<br />

Gustafson<br />

363 Leveranssäkerhet i fjärrvärmesystem<br />

320 Leveranssäkerhet vid värmedistribution<br />

298 Inventering <strong>av</strong> datorprogram <strong>för</strong> simulering och optimering<br />

<strong>av</strong> fj ärrvärmesystem<br />

Lars Lindgren<br />

Urban Eklund<br />

Henrik Bjurström<br />

Staffan Grönholm<br />

Bengt-Åka Nystrand<br />

Henrik Bjurström<br />

Lars-Åke Cronholm<br />

Sture Andersson<br />

Carl Mattsson<br />

Lennart Josefsson<br />

Hans Åkesson<br />

Hans Granseli<br />

Anders Östergren<br />

mar-90<br />

apr-88<br />

maj-87


99-06-09


Nr Titel<br />

RAPPORTER FRÅN ANDRA FORSKNINGS-<br />

GRUPPER<br />

483 Korrosion <strong>hos</strong> emaljerade ytor i varmvattensysem<br />

380 Korrosionsstudier <strong>av</strong> emalj erade varmvattenberedare<br />

343 Färgämne <strong>för</strong> läckageindikering i fjärrvärmesysem<br />

294 Ackumulatorsystem <strong>för</strong> driftutjämning<br />

221 Säkerhet vid elpannedrift<br />

99-06-09<br />

Författare<br />

Publicerad<br />

Britt-Marie Svensson<br />

Britt-Marie Svensson nov-90<br />

Torsten Bauer<br />

Björn Carlsson<br />

Folke Persson<br />

Bertil Köhler<br />

Bertil Köhler<br />

mar-88


Svenska Fjärrvärme<strong>för</strong>eningens Service AB och Statens Energimyndighet<br />

bedriver forskningsprogram inom området fjärrvärme<br />

hetvattenteknik och fjärrkyla.<br />

SVENSKA FJARRVARMEFÖRENINGENS SERVICE AB<br />

101 53 STOCKHOLM<br />

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

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

Förlagsservice, beställning <strong>av</strong> trycksaker:<br />

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!