Hållbarhet Ett måste för framtiden

Transkript

1 Höghållfasta Stål och Hållbar Utveckling Av Anders Finnås, Outokumpu Stainless SBI Seminarium Onsdag 11 November 2015 Svenska Mässan Hållbarhet Ett måste för framtiden Cleaned twice 1961 and 1995 Mänskligheten måste vara rädd om miljön Minska slöseriet med naturtillgångar. Minska energiförbrukningen. Minska utsläppen av växthusgaser. Minska föroreningen av luft och vatten. Chrysler Building, New York Byggd Fasadens övre del i rostfritt stål Som nytt efter > 85 år För konstruktioner innebär det : Att minimera materialåtgången i konstruktionen. Att konstruktionen håller så länge den skall användas. Att minimalt underhåll behövs. Att konstruktionen kan återvinnas när livslängden är slut. Cirkulär ekonomi.

2 Rostfritt stål - Hållbarhet för byggprodukter Betyder effektiv användning av naturresurser Rostfritt stål är hållbart (korrosionsbeständigt) Lång livslängd Lite underhåll Sparar energi Sparar naturtillgångar Rostfritt stål är kostnadseffektivt; Lågt underhållsbehov hos rostfria konstruktioner minimerar reparationskostnaderna Beständigheten hos rostfritt stål betyder att inga reservdelar behövs Rostfritt stål i konstruktioner minskar utnyttjande av andra naturresurser T.ex. mindre betong behövs för att skydda rostfri armering i betong konstruktioner Målning behövs inte Apate bron i Stockholm, byggd 2002 Stålsort; Forta DX 2205 Petronas Towers, Kuala Lumpur Byggd

3 Outokumpu s produkter bidrar till en hållbar värld Outokumpu mission: Tillverka material som är effektiva, hållbara och återvinningsbara" Höghållfasta (Duplex) rostfria stål - Kostnadseffektiva i stålkonstruktioner Hållbarhet Utmärkt korrosionsbeständighet i inlands- och havsmiljö Hög hållfasthet Sträckgräns = Mpa Brottgräns = Mpa God nötningsbeständighet Fabrikation God svetsbarhet Bra formbarhet Estetik Attraktiva ytor Ekonomi Life Cycle Cost fördelar(lcc) Minskade inspektionskostnader Minimerat underhållsbehov Minskad trafikstörning Minskad miljöpåverkan jämfört målade konstruktioner (behöver inte målas eller ommålas) Prisstabila Duplexa stål i bärande konstruktioner 6 Anders Finnås

4 Fallstudie, Lagringstank Hustadmarmor, Norge Miljöpåverkan Konventionell tank i rostfritt Core 4301 (1.4301) stål jämfört med höghållfast rostfritt stål Forta LDX 2101 (1.4162) Outokumpu Stålsort EN Stålkonsumtion per tank R p0.2 Forta LDX t Core t 200 Viktminskning ca 30% t CO 2 eq. Fotavtryck per tank 11/16/ Miljödeklaration finns - Användare av vår miljödeklaration Duplext rostfritt stål, Forta LDX2101 i de lastbärande stålbalkarna Beklädd med Duplext rostfritt stål, Forta DX 2205

5 Grova guidelines för materialval: - Geografisk indelning PRE = %Cr + 3.3x%Mo + 16x%N, PRE- värdet är en grov gradering av motstånd mot korrosion I kloridhaltigmiljö. Havsmiljö C5M PRE ~ Seawater 2507 Marine atmosphere 2205 LDX2404 Strandnära C4/C5 PRE ~ LDX2404 kustmiljö C3 PRE ~ LDX Landsbygd C2 Inland C1 PRE ~ LDX 2101 Statsmiljö C3 Industrimiljö C3-C4 PRE ~ LDX LDX 2101 Färsk vatten Rent inland C1 PRE ~ LDX 2101 Duplexa stål i bärande konstruktioner Anders Finnås 9 Sölvesborgsbron, Sverige, 2013 Troligtvis den längsta gång- och cykelvägsbron i Europa 760 meter lång, 3,5 meter bred Plats: kustnära (över bräckvatten) Höghållfast rostfritt duplex stål valdes för: Liten miljöpåverkan ( ingen ommålning behövs) 3 bågar, 60 m span, bär de höga brosektionerna, räcke och däck konstruktion också byggda i Forta LDX2101 stål 10

6 Unik belysning Duplexa stål i bärande konstruktioner Anders Finnås 11 Stonecutters Bridge, Hong Kong, China Därför valdes höghållfast (Duplext) rostfritt stål: Sträckgräns min 450 MPa Minimalt underhållsbehov, beräknat på 120 års teknisklivslängd Särskilda ytkrav Marinmiljö Stonecutters Bridge, Hong Kong Öppnad för trafik 2009 Översta delen av det 120 m höga tornet klätt med 20mm rostfri duplexplåt använd som yttre armering 12

7 Ombyggnad av Gårda Dämme 2013, Göteborg Nya luckor i rostfritt stål, ersatte gamla träluckor som var ruttna 5 nya rostfria installerade, storlek 3.1 x 2.2 m, med en total vikt på ca 35 ton. All luckorna tillverkades i Forta LDX2404 Rostfritt stål valdes för; Utmärka korrosionsegenskaper Målningssystem behövs ej Bra nötningsbeständighet, rep och skrapmärkesbeständigt, ingen färg kan bli skadad under installationen 13 Duplext rostfritt stål gör damm mindre underhållskrävande - Dammprojektet Tammerkoski forsen, Tammerfors, Finland Rostangripna kolstålsluckor ersatta med nya i Lean Duplex stål Forta LDX2101 valdes på grund av: Högt korrosionsmotstånd, säkerställer underhållsfri drift Bra slitagemotstånd och hög styrka, ex. belastningar av is Låg miljöpåverkan eftersom målning inte behövs Beräknad underhållsfri livslängd, två århundraden Driftstart var

8 Lägre livscykelkostnad med rostfritt SL Söderströmsbroarna Bron är snart 60 år och behov av upprustning. Ny bro balk under tillverkning i höghållfast rostfritt duplex stål. 1 km bro balk skall bytas ut succesivt för ytterligare 60 års trafiksäkerhet passagerare per dag Viktig del i Stockholms infrastruktur Korrosionsangrepp på överfläns Ny balkkonstruktion i höghållfast duplexstål minimerar underhåll och framtida trafikstörningar. Duplexa stål i bärande konstruktioner Anders Finnås 15 Första rostfria järnvägsbron! Añorga Bron Spainien, 2011 Hela fackverkskonstruktionen är bygg höghållfast rostfritt stål Forta LDX 2101, tjocklek mm, 130 ton Gamla bron hade: Stora underhållsproblem Kraftiga rostangrepp Ny bro i Duplex LDX 2101 Nya brons kravspecifikation: Ägaren av bron ville ha en underhållsfri och lätt fackverkskonstruktion 120 år livslängd med minimerat underhåll Ägaren valde därför höghållfast rostfritt stål LDX2101 Läge: Några kilometer från havet

9 Sammanfattning Rostfritt duplex stål är mångsidigt och hållbart Minimerat underhåll Betydande livscykelkostnadsbesparingar Höghållfast och resurs snålt Fullt återvinningsbart The Helix An Iconic Stainless Steel Walkway; Singapore 2010 i duplex stål Forta DX 2205 Beräknad teknisklivslängd: 120 år 17 Duplex Historik 1930-talet: Första duplex-stålet tillverkades i Avesta Ej lämplig till annat än gjutgods pga. dåliga egenskaper efter svetsning. Krävde värmebehandling efter svetsning Första duplex-stålet som normerades var SS 2324 år 1948 Användes mest till gjutgods, stång Inget större användningsområde för platta produkter, pga. dåliga egenskaper efter svetsning. Början1960-talet: AOD-tekniken utvecklades Gav möjlighet att skapa de moderna duplexa stålen och löste svetsningsproblemet. Man tillsatte mer kväve för att få rätt balans mellan austenit och ferrit i HAZ efter svetsning. Mitten av1970-talet: Det första moderna duplex-stålet 1970-talet: Duplex talet: Duplex 2507, 2304 Efter 2000: Rask utveckling LDX2101 år 2004, LDX2404 år 2010 Duplex-stålen erbjuder Hög hållfasthet Goda fabrikationsegenskaper Kostnadseffektivt anpassade till olika applikationer Duplexa stål i bärande konstruktioner Anders Finnås 18

10 Höghållfast Rostfritt Stål (Duplex) Ökad användning av rostfritt stål i väg och vatten applikationer Tillämpningar såsom: Kritiska detaljer Lastbärande Armering Hela konstruktionen i rostfritt stål Rostfria (Duplexa) konstruktionsstålets egenskaper är i huvudsak anledningen till denna ökning GC-bro m uppförd 2004 Byggd i Duplex 2205 Matrialsats tillverkad i Degerfors Specad för 120 års teknisks livslängd Hammarby sjöstad satsar på hållbar utveckling Gångbro i rostfritt stål står för långsiktig hållbarhet. 19 Första samverkansbron i rostfritt stål och betong byggdes i Flen vägbron byggd 2009, till Orhammar över utloppet från Stockfjärden Spännvidd 25m Rostfria balkar i höghållfast LDX2101 Fast inspänd Låg LCC, nästan underhållsfri Duplexa stål i bärande konstruktioner Anders Finnås 20

11 Underhållsfria balkar, samverkansbro vid LNG-terminalen i Nynäshamn,2011 Spännvidd 42m Inga lager Inga övergångskonstruktioner Foto,Juni m bärande balkar i höghållfast rostfritt (duplex) stål LDX2101 (1.4162) En samverkansbro med optimerad konstruktion och minimalt underhållbehov Duplexa stål i bärande konstruktioner Anders Finnås 21 Cala Galdana Bron Menorca Spanien byggd 2005 Samverkansbro Spännvidd 55m Duplex 2205 Ersätt en söndervittrad betongbro från 1960 talet som var nära att kollapsa Bilder från Hösten 2013 Världens första vägbro med rostfritt stål i lastbärande konstruktion Duplexa stål i bärande konstruktioner Anders Finnås 22

12 Rännor i höghållfast rostfritt duplex stål 2205 fångar upp dagvattnet från Nockebybron i Stockholm Duplexa stål i bärande konstruktioner Anders Finnås 23 Rostfri svetsad balk i en miljö som är svår att inspektera och underhålla HEB st L= 7885 Tröskelbalk till Trollhätte kanal tillverkad av Outokumpu PSC Nordic i Degerfors Duplexa stål i bärande konstruktioner Anders Finnås 24

13 Säffle Kanal, Montagebild Luckor, 10,5 m långa och 2,6 m höga. Sitter på en rad, infästa i en av huvud-balkarna under en fast bro. Totalt 25 ton grovplåt valsades i Degerfors i höghållfast LDX stål för projektet. Plåtdetaljer tillverkades av Outokumpus plåt service center PSC Nordic Duplexa stål i bärande konstruktioner Anders Finnås 25