flexibla fjärrvärmerörs isoleringsegenskaper

flexibla fjärrvärmerörs isoleringsegenskaper Ulf Jarfelt, Olle Ramnäs, Camilla Persson, Charlotte Claesson Forskning och Utveckling 2004:117

FLEXIBLA FJÄRRVÄRMERÖRS ISOLERINGSEGENSKAPER Forskning och Utveckling 2004:117 Ulf Jarfelt Olle Ramnäs Camilla Persson Charlotte Claesson ISSN 1401-9264 2004 Svensk Fjärrvärme AB Art nr FOU 2004:117

I rapportserien publicerar projektledaren resultaten från sitt projekt. Publiceringen innebär inte att Svensk Fjärrvärme AB tagit ställning till slutsatserna och resultaten.

Sammanfattning FOU 2004:117 Flexibla fjärrvärmerör är gjorda av andra material än rakrör eftersom hela konstruktionen skall vara böjbar. Mantelröret är för flertalet flexibla rör tillverkat av lågdensitetspolyeten, skummet är flexibelt, medieröret är av koppar, stål eller PEX och vissa flexibla rör på marknaden har diffusionsspärr innanför mantelröret. I detta projekt studerades flexibla fjärrvärmerörs isoleringsegenskaper. Syftet var att undersöka diffusionsspärrens betydelse för isoleringsskummets åldring och om flexibelt skums åldringsegenskaper avviker från de som gäller för traditionella rakrör, samt att utvärdera om åldringsförloppet skiljer sig för flexibla fjärrvärmerör med medierör av koppar resp PEX. I projektet genomfördes en experimentell studie där isoleringsegenskaperna för fyra flexibla rörtyper studerades, kopparrör med och utan diffusionsspärr samt PEX-rör med och utan diffusionsspärr. De fyra rörtyperna åldrades vid 80ºC och prover togs ut från isoleringen efter hand. Cellgasinnehållet i skumproverna analyserades. Resultaten visar att polyuretanskummet åldrades snabbare för de studerade flexibla fjärrvärmerören än för traditionella rakrör. Cellgasinnehållet var starkt beroende av avståndet till de öppna kortändorna av fjärrvärmeröret där polyuretanskummet varit exponerat för luft. Koncentrationen av isolergaser var avsevärt högre och koncentrationen av luft mindre i mitten av röret än vid ändarna. Detta beroende medförde att det inte var möjligt att jämföra åldringsförloppet för flexibla fjärrvärmerör med och utan diffusionsspärr. Åldringsförloppet skiljde sig för flexibla rör med medierör av PEX respektive koppar, vilket sannolikt beror på att PEX-röret är permeabelt för vissa gaser, vilket kopparröret inte är. Resultaten ledde till att studien vidareutvecklades för att undersöka bland annat den longitudinella diffusionen i flexibla rör. 3

Summary FOU 2004:117 In order to achieve a bendable construction, the materials in flexible pipes differ from traditional pipes. The casing pipe of most flexible pipes is made of low-density polyethylene, the insulation foam is flexible and the service pipe is either made of copper, steel or PEX. Some flexible pipes are equipped with a diffusion barrier inside the casing pipe. In this project the insulation capacity of flexible pipes was studied experimentally. The aim was to study the importance of the diffusion barrier and to evaluate if the diffusion differs in pipes with either service pipes of copper or PEX. The object was also to study the diffusion properties of flexible insulation foam. The experimental study included four types of flexible district heating pipes: pipes with media pipe of copper and PEX with and without diffusion barrier. The ageing of the insulation of these pipes was accelerated at 80ºC. Samples of the insulation foam were analysed with respect to contents of cell gases. The results show that the ageing process of flexible insulation foam was faster than the process of traditional straight pipes. It was obvious that the ageing process was dependant on the distance to the open pipe ends. The concentration of insulation gases was low near the end and increasing towards the middle of the pipe. As a consequence, an evaluation of the diffusion barrier was not possible. However, the ageing process differed slightly for pipes with media pipes made of copper or PEX. This probably depends on the fact that PEX, in contrast to copper, is permeable for insulation gases and air. The results lead to an expansion of this study. In a new project the longitudinal diffusion in flexible pipes will be studied.

Innehållsförteckning 1. Inledning...7 2. Bakgrund...7 3. Syfte...8 4. Utförande...8 4.1. Försöksuppläggning... 8 4.2. Delförsök 1 Referensprover... 9 4.3. Delförsök 2 Åldring vid 80ºC... 10 4.4. Delförsök 3 Längsgående diffusion... 12 4.5. Delförsök 4 Andel slutna celler... 12 4.6. Delförsök 5 Jämförelse med nyproducerat rör... 12 5. Resultat och diskussion...13 5.1. Delförsök 1- Referensprover... 13 5.2. Delförsök 2 Åldring vid 80º... 13 5.3. Delförsök 3 Längsgående diffusion... 14 5.4. Delförsök 4 Andel slutna celler... 17 5.5. Delförsök 5 Jämförelse med nyproducerat rör... 17 6. Slutsatser...18 7. Referenser...18 5

1. Inledning Projektet har utförts vid Institutionen för Byggnadsteknologi och Avdelningen för Kemisk Miljövetenskap, Chalmers Tekniska Högskola. Projektet har pågått under 2003-2004 och finansierats av Svensk Fjärrvärme. Följande personer har deltagit i projektet: Ulf Jarfelt Projektledare Olle Ramnäs Camilla Persson Charlotte Claesson Projektet har utförts i samarbete med SP, Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut i Göteborg. Följande personer har deltagit i referensgruppen: Gunnar Bergström, Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut Göran Johansson, Powerpipe AB Magnus Johansson, Luleå Energi Gunnar Nilsson, Göteborg Energi Stefan Nilsson, Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut Ture Nordenswan, Svensk Fjärrvärme 2. Bakgrund Flexibla fjärrvärmerör utnyttjas främst i småhusområden, och utgjorde, enligt statistik från Svensk Fjärrvärme, ca 20 % av den totala förlagda ledningssträckan i Sverige år 2003. Förläggning av flexibla fjärrvärmerör har stora fördelar jämfört med traditionella rakrör. Möjligheten att på ett enkelt sätt böja röret för att passera hinder såsom träd och stenar möjliggör en kortare väg för anslutning av huset. Detta innebär ekonomiska och miljömässiga fördelar med bl. a. mindre schaktmängder och transporter. Antalet skarvar reduceras vid användning av flexibla rör, vilket leder till ökad kontinuitet i byggprocessen och därmed lägre anslutningskostnader. Flexibla fjärrvärmerör är tillverkade av andra material eller materialkvaliteter än rakrör eftersom hela konstruktionen skall vara böjbar. Mantelröret är tillverkat av lågdensitetspolyeten, polyuretanskummet är flexibelt och medieröret består vanligtvis av koppar eller plast men även stål förekommer. I traditionella rakrör däremot är mantelröret tillverkat av högdensitetspolyeten, polyuretanskummet är styvt och medieröret av stål. Krav på funktionen hos de traditionella rören (rakrör) regleras av en standard SS-EN253. Motsvarande krav på flexibla fjärrvärmerör finns inte. Under 2002 introducerades flexibla fjärrvärmerör med diffusionsspärr innanför mantelröret för att minska eller förhindra radiell diffusion. Några vetenskapliga studier av flexibla rör med avseende på isoleringens långtidsegenskaper har inte tidigare publicerats. Det kan förmodas att isoleringsegenskaperna hos flexibla fjärrvärmerör skiljer sig från traditionella rakrör pga andra material eller materialkvaliteter. 7

3. Syfte Syftet med projektet var att studera isoleringsegenskaperna för flexibla fjärrvärmerör utsatta för ett simulerat driftfall, 80ºC på medierör och ca 20ºC på mantelrör, under en längre period. Periodens längd skulle anpassas utgående från resultat från de analyser av rörens värmetekniska status som genomfördes medan försöket pågick. Rör med och utan diffusionsspärr ingick i projektet. Syftet var att kunna bedöma diffusionsspärrens inverkan på åldringen. Eventuella olikheter i långtidsegenskaperna på grund av typ av medierörets material, koppar eller PEX, var också av intresse. 4. Utförande För att kunna studera och utvärdera flexibla fjärrvärmerörs isoleringsegenskaper undersöktes fyra olika rörtyper enligt Tabell 1 nedan. För samtliga mätningar av cellgasinnehåll i projektet utnyttjades den metod som beskrivs i Svanström et al 1995. I denna metod mals cylindrar av polyuretanskum ned. Då cellstrukturen bryts frigörs de gaser som varit inuti cellerna, volymen av de frigjorda gaserna bestäms och gaserna analyseras med hjälp av gaskromatografi. Tabell 1 Studerade rörtyper i projektet Types of pipe in the project Rörtyp Medierör Diffusionsspärr DN Längd Tillverkningsdatum 1 Cu ja 22/90 Ca 13 m januari 2003 2 Cu nej 22/90 Ca 10 m september 2000 3 PEX ja 22/90 Ca 10 m februari 2003 4 PEX nej 22/90 Ca 10 m maj 2001 Av tabellen framgår att rören med diffusionsspärr var nytillverkade medan rören utan diffusionsspärr var av tidigare tillverkningsdatum, eftersom flexibla rör utan diffusionsspärr inte längre fanns i sortimentet vid studiens start. 4.1. Försöksuppläggning Kunskapen om flexibla fjärrvärmerörs åldring är begränsad. Detta projekt är därför att betrakta som ett pilotprojekt kring de flexibla rörens isoleringsegenskaper. Inom projektet har ett antal delförsök genomförts och detaljplaneringen av dessa har utformats efter resultatanalys av tidigare genomförda delar. Först bestämdes de erhållna fjärrvärmerörens värmetekniska status. Se kap. 4.2 Detta gjordes för att erhålla startvärden från vilka framtida förändringar skulle bedömas. Därefter studerades isoleringsegenskapernas förändring med tiden då rören exponerades för ett fingerat driftfall. Se Kap 4.3. Utvärdering av denna delstudie resulterade i att vi avbröt provningen efter 80 dagar och att ett antal kompletterade provningar genomfördes, vilka beskrivs i Kap. 4.4-4-6. 8

Tabell 2 Provningsschema för flexibelt kopparrör med diffusionsspärr Test schedule of Cu-flex pipe with diffusion barrier Moment Datum Dygn från tillverkning Tillverkning av rör 2003-01-22 0 Kapning av referensprover till delförsök 1 2003-03-17 54 Analys av cellgasinnehåll enligt delförsök 1 2003-05-21 119 Åldring vid 80ºC startas enligt delförsök 2 2003-05-22 120 Analys 1 av cellgasinnehåll enligt delförsök 2 2003-05-27 125 Analys 2 av cellgasinnehåll enligt delförsök 2 2003-06-19 148 Analys 3 av cellgasinnehåll enligt delförsök 2 2003-07-02 161 Analys 4 av cellgasinnehåll enligt delförsök 2 2003-08-08 198 Analys av cellgasinnehåll enligt delförsök 3 2003-08-15 205 Tabell 3 Provningsschema för flexibelt PEX-rör med diffusionsspärr Test schedule for PEX-flex pipe with diffusion barrier Moment Datum Dygn från tillverkning Tillverkning av rör 2003-02-07 0 Kapning av referensprover till delförsök 1 2003-03-17 38 Analys av cellgasinnehåll enligt delförsök 1 2003-05-22 104 Åldring vid 80ºC startas enligt delförsök 2 2003-05-22 104 Analys 1 av cellgasinnehåll enligt delförsök 2 2003-06-04 117 Analys 2 av cellgasinnehåll enligt delförsök 2 2003-06-19 132 Analys 3 av cellgasinnehåll enligt delförsök 2 2003-07-02 145 Analys 4 av cellgasinnehåll enligt delförsök 2 2003-08-08 182 Analys av cellgasinnehåll enligt delförsök 3 2003-80-22 196 4.2. Delförsök 1 Referensprover Inledningsvis kapades, ca 0.7-0.8 m långa, referensprover från ena änden av de fyra rören. Rörändarna förslöts med lim och kraftig aluminiumfolie. Se Bild 1. Enligt vår erfarenhet förändras ofta cellgasinnehållet i polyuretanskum under de första månaderna efter tillverkningen. Koldioxidhalten brukar öka. Efter ca två månaders lagring vid rumstemperatur analyserades cellgasinnehållet i polyuretanskummet. Prover togs från mitten av provkroppen. På detta sätt bestämdes det initiala cellgasinnehållet för samtliga fyra rörtyper. Dessa analyser benämns vidare i rapporten som delförsök 1 och resultaten rapporteras i Kap. 5.1. 9

Bild 1 Principskiss som visar hur referensprover togs ut ur provningsobjekten General drawing showing the position of reference samples 4.3. Delförsök 2 Åldring vid 80ºC De fyra flexibla fjärrvärmerören seriekopplades och åldrades genom att 80ºC vatten cirkulerades i rören, se Bild 2. Försöksuppställningen var placerad inomhus och temperaturen var ca 20ºC. Bild 2 Försöksuppställning vid åldring av flexibla rör Test rig used in ageing the flexible pipes Polyuretanskummets åldringsförlopp studerades genom att provbitar sågades ut från rören allt eftersom rören exponerats för temperaturlasten. Bild 3 visar var på röret cellgasanalyserna utförts. Tanken var att man successivt skulle kunna följa rörens åldringsförlopp genom att studera förändringen av cellgasinnehållet i polyuretanskummet. Diffusionen genom mantelröret och medierör (PEX) av luft och isolergaser är de faktorer som påverkar den långsiktiga isolerförmågan. Detta förfarande har framgångsrikt genomförts på traditionella fjärrvärmerör. 10

Bild 3 Principskiss som visar var provkroppar tags ut General drawing showing the locations where the test samples were taken Bild 4 visar hur provkroppar av polyuretanisoleringen sågats loss från fjärrvärmeröret. Med denna metodik kunde värmebelastningen av fjärrvärmerören pågå kontinuerligt utan driftstopp. De utsågade provkropparna förseglades med bivax för att förhindra eventuell gasdiffusion under tiden mellan provkroppens utsågning från fjärrvärmeröret till dess gasanalys kunde ske. Avstånd från tidigare provtagning var minst 1 meter. Detta avstånd bedömdes som mer än tillräckligt för att diffusion i rörets längsled inte skulle ha någon inverkan. Då proverna sågats ut förslöts kvarstående ändar med lim och tunn aluminiumfolie. Bild 4 Provkropparnas utseende Design of test samples Efter det att analyser utförts vid fyra tidpunkter under en 11-veckorsperiod kunde man konstatera att åldringsförloppet inte alls uppvisade den förväntade profilen. Slutsatsen från delförsök 2 är att det förekommer en tydlig diffusion längs röret. Eftersom polyuretanskummet inte uppvisar olika materialegenskaper i olika riktningar återstår möjligheten att vidhäftningen mellan polyuretan och mantel- samt medierör är dålig. Detta kan ha orsakat kanaler i rörets längsled och på så sätt möjliggjort en axiell diffusion/ventilation. Storleksordningen av denna transport var många gånger större än transporten genom diffusion i polyuretanisoleringen och ut genom manelröret.. Följaktligen fanns det inte motiv att fortsätta delförsök 2. 11

4.4. Delförsök 3 Längsgående diffusion Då resultaten av delförsök 2 var oväntade och omöjliggjorde ett fortsatt studium av den radiella diffusionen hos de aktuella rörtyperna förändrades försöksuppläggningen till att studera den längsgående diffusionen. Cellgasinnehållet analyserades i de rörbitar som återstod då delförsök 2 avslutats. Materialet till förfogande var begränsat till ca 7 m av kopparröret med diffusionsspärr och ca 4 m av PEX-röret med diffusionsspärr. På grund av det begränsade materialet kunde endast en analys göras av det rådande cellgasinnehållet i de kvarvarande rörbitarna. Någon uppföljning med tiden gick inte att genomföra. Cellgasinnehållet i polyuretanisoleringen analyserades i 5 positioner längs rörens längsaxel. Resultaten redovisas i Kap. 5.3. 4.5. Delförsök 4 Andel slutna celler Den oväntade snabba indiffusionen av luft och utdiffusionen av isolergas skulle kunna ha sin orsak i ett stort antal öppna celler i isolerskummet. En hypotes var att det flexibla isolerskummet hade en lägre andel slutna celler då det var mer böjbart. I SS-EN253 ställs krav på att andelen slutna celler skall vara minst 88%. Provningsförfarande enligt EN ISO 4590 genomförs regelmässigt vid provning av rakrör. Bestämningen av andelen slutna celler genomfördes av SP i Göteborg och redovisas i Kap. 5.4. 4.6. Delförsök 5 Jämförelse med nyproducerat rör Trots att de båda rören med diffussionsspärr var relativt nya vid provningstillfället (ca 200 dagar) visade gasanalyser oväntat lågt innehåll av isolergas och högt innehåll av luft. Rören hade producerats ca.1-2 månader före leverans till Chalmers. Efter ytterligare 5 månader, varav 2,5 månader under temperaturlast, avslutades provtagningarna. Osäkerhet rådde om hur gassammansättningen i polyuretanisoleringen för ett nyproducerat rör verkligen såg ut. Utifrån diskussioner inom referensgruppen beslutades att utvidga projektet och införskaffa ett helt nyproducerat rör där tillverkningsprocess, förslutning av ändytor, lagring och transport var identifierade och under kontroll. Detta diskuterades med tillverkaren och ett 100 m långt rör, Cu-flex med diffusionsspärr med dimensionen DN22/90, beställdes. Röret skulle senare att ingå i en fortsättning av projektet där den axiella diffusionen studeras kopplat till en utvärdering av diffusionsspärrens effektivitet. 12

5. Resultat och diskussion 5.1. Delförsök 1- Referensprover Cellgasinnehållet i polyuretanskummen i referensproverna framgår av Tabell 4. Prov har tagits ca 0,4 m från fjärrvärmerörets ände. Av resultaten framgår att syre har diffunderat in i polyuretanisoleringen till en nivå som motsvarar den i den omgivande luften och att nivån för kväve är lika hög eller närmar sig den i luften. För rörtyp 2 (Cu utan spärr) är diffusionsprocessen vad gäller luft avslutad och för de andra rörtyperna är diffusionsprocessen för luft i sin slutfas. För koldioxid kan konstateras att endast en liten del av det ursprungliga innehållet finns kvar. Att göra en bedömning av diffusionsprocessen av cyklopentan är lite mer vanskligt då det inte finns någon information om hur mycket cyklopentan det fanns i den nytillverkade produkten. Klart är dock att nivåerna av cyklopentan är låga, speciellt för rörtyp 2 där endast spår av cyklopentan återfinns. De redovisade nivåerna av luft och isolergaser är oväntade och ger upphov till funderingar. Kan nivåerna kopplas till fabrikation av rören eller till ett snabbt diffusionsförlopp. Tabell 4 Resultat av cellgasanalyser för referensprover Result of cell gas analysis of reference samples 5.2. Delförsök 2 Åldring vid 80º Då de flexibla rören åldrades vid 80ºC, togs provbitar ut efter hand och analyserades. Resultaten från dessa cellgasanalyser framgår av Bild 5-6. Åldringsförloppen för skummen i rörtyp 1 och rörtyp 3 var likartade. Som framgår av Bild 5-6 blev partialtrycken av syre och kväve lägre ju längre röret åldrats, medan däremot partialtrycket av cyklopentan ökade efter hand. Detta skiljde sig från vår ursprungliga hypotes där de motsatta förloppen, en ökning av syre och kväve och en minskning av cyklopentan med tiden, hade förväntats. Då de flexibla rören kapades i respektive ände vid varje analys, kom provbiten närmare mitten av det ursprungliga 10-meters röret efter hand. Ju längre åldringen med varmt vatten fortskred, ju mindre var alltså den bit som analyserades påverkad av indiffusion av luft och utdiffusion av isolergaser via den ursprungligen öppna änden. Resultaten tyder på att cellgasinnehållet i en viss del av skummet berodde på avståndet till den öppna röränden och därmed på diffusion av gaser i rörets längsriktning. Detta beroende har inte setts tidigare för traditionella rakrör. 13

Eftersom det var tydligt att längsgående diffusion påverkade resultaten i så hög grad, avslutades åldringen och återstående rörbitar analyserades vidare i delförsök 3. Bild 5 Cellgasinnehåll som funktion av tiden vid åldring av flexibelt rör med diffusionsspärr och medierör av koppar Cell gas content over time for a flexible pipe with diffusion barrier and a copper sevice pipe Bild 6 Cellgasinnehåll som funktion av tiden vid åldring av flexibelt rör med diffusionsspärr och medierör av PEX Cell gas content over time for a flexible pipe with diffusion barrier and a PEX service pipe 5.3. Delförsök 3 Längsgående diffusion Delförsök 3 påbörjades direkt efter att delförsök 2 avslutats. Det återstod då ca 7 m av kopparröret och ca 4 m av PEX-röret, båda försedda med diffusionsspärr. Dessa rör fick ligga 7 dagar (kopparröret) resp. 14 dagar (PEX-röret) vid rumstemperatur innan cellgasinnehållet i ett antal punkter i rörets längsled bestämdes. Vid analystillfället var de båda rören ca 200 dagar gamla och hade under denna period utsatts för ett simulerat driftfall med 80ºC medietemperatur under ca 80 dagar. Rörens ändytor hade under denna 200 dagars period inte varit förslutna. 14

Bild 7 Cellgasinnehåll i längsgående riktning i flexibla rör med diffusionsspärr Cell gas content in longitudinal direction in flexible pipes with diffusion barrier Bild 8 Cellgasinnehåll i längsgående riktning i flexibla rör med diffusionsspärr Cell gas content in longitudinal direction in flexible pipes with diffusion barrier 15

Bild 9 Cellgasinnehåll i längsgående riktning i flexibla rör med diffusionsspärr Cell gas content in longitudinal direction in flexible pipes with diffusion barrier Bild 10 Cellgasinnehåll i längsgående riktning i flexibla rör med diffusionsspärr Cell gas content in longitudinal direction in flexible pipes with diffusion barrier Det framgår av Bild 7-10 att cellgasinnehållet var starkt beroende av avståndet till den öppna röränden. Partialtrycket av syre (Bild 7) och kväve (Bild 8) minskar med avståndet från den öppna röränden vilket visar på en stark influens av diffusion/ventilation genom röränden. Påverkan av denna diffusion/ventilation är tydlig upp till 4 meter från röränden. För isolergaserna ökar partialtrycket med avståndet från den öppna röränden. Partialtrycket av koldioxid och cyklopentan påverkas också starkt av diffusion/ventilation i rörets längsled. Påverkan kan spåras upp till ca 5 meter in från röränden. 16

Vid jämförelse av cellgasinnehållet i rören med medierör av koppar och PEX kan det konstateras att åldringsförloppen i stort var ganska lika, se Bild 7-10. Dock ser man att partialtrycket för koldioxid är högre för kopparröret än för PEX-röret vid motsvarande position i rörets längsaxel. För syre gäller att partialtrycket är lägre för kopparröret än för PEX-röret vid motsvarande position. Denna skillnad beror sannolikt på att PEXröret är permeabelt för vissa gaser, vilket kopparröret inte är. 5.4. Delförsök 4 Andel slutna celler Andelen slutna celler i de fyra rörtyperna analyserades av SP, se Tabell 5. Resultaten visar att andelen öppna celler var mycket liten och därmed inte orsak till det snabba åldringsförloppet. Tabell 5 Andel slutna celler i polyuretanskum Closed cells i polyurethane foam Rörtyp Andel slutna celler (%) 1 100 2 98 3 99 4 99 5.5. Delförsök 5 Jämförelse med nyproducerat rör Gasanalys av ett nyproducerat flexibelt fjärrvärmerör (Cu-flex, dimension 22/90 mm) genomfördes för att ge ett värde på vad man skulle förvänta sig för ett cellgasinnehåll i ett färskt polyuretanisolerat rör. Tabell 6 Jämförelse mellan ett nyproducerad conti-rör, ett nyproducerat flexibelt fjärrvärmerör med medierör av koppar försett med diffusionsspärr och två tidigare provade rör i delförsök 3 Comparison between a newly produced flexible pipe, CU-flex with diffusion barrier, and results obtained for two pipes in test No. 3 Gas Conti-rör DN150/300 Nytillverkat Cu-flex med diff.spärr Partialtryck (kpa) Rörtyp1 Cu-flex med diff.spärr Rörtyp 3 PEX-flex med diff.spärr Syre 0,5 1 5 13 Kväve 1 4 42 40 Koldioxid 25 44 37 15 Cyklopentan 39 30 20 22 Cellgasinnehållet för det nyproducerade flexibla fjärrvärmeröret redovisas i Tabell 6. Partialtyrcket för luft uppgår till 5kPa, koldioxid 44 kpa och cyklopentan 30 kpa. Jämförs dessa värden med motsvarande värden för delförsök 3, dvs då den axiella cellgasfördelningen bestämdes i de kvarstående rördelarna, framgår att det nytillverkade röret innehåller mindre luft och mer av isolergaserna. Detta innebär i sin tur att isoleringsförmågan är bättre för det nytillverkade röret. Ursprungsnivån för rörtyp 1 och 3 är oklar men mycket talar för att det skett en kraftig förändring av 17

cellgasinnehållet under de 200 dagar som rören funnits till så långt in i röret som 4-5 meter in från dess ändyta. Det förekommer uppenbarligen en längsgående diffusion men om det dessutom finns en radiell diffusion genom diffusionsspärren går inte att klarlägga i detta projekt. 6. Slutsatser Den experimentella studien av flexibla rörs isoleringsegenskaper visade att: Cellgasinnehållet i polyuretanskummet var starkt beroende av avståndet till rörets öppna kortände, vilket tyder på att diffusionen är snabb i rörets längsriktning. Detta har inte kunnat ses för traditionella rakrör i tidigare studier. Det var tydligt att åldringsförloppet skedde med högre hastighet i de studerade flexibla rören än vad som tidigare uppmätts för traditionella rakrör. Utdiffusionen av koldioxid och indiffusionen av syrgas var betydligt snabbare för isolerskum i rör med medierör av PEX än för rör med medierör av koppar. Denna skillnad beror sannolikt på att PEX-röret är permeabelt för gaser, vilket kopparröret inte är. 7. Referenser EN ISO 4590, Cellular plastics - Determination of volume percentage of open and closed cells of rigid materials Svanström, M. Ramnäs, O. 1995. A Method for Analysing the Gas Phase in Polyurethane foam. Journal of Cellular Plastics 31, pp375-388 SS-EN253:2003 District heating pipes Preinsulated bonded pipe systems for directly buried hot water networks Pipe assembly of steel service pipe, polyurethane thermal insulation and outer casing of polyethylene. Olsson, M., Long-term thermal performance of polyurethane-insulated heating pipes (2002), Doctorial thesis, Chalmers University of Technology. Jarfelt, U., Ramnäs, O., Fjärrvärmerörens isolertekniska långtidsegenskaper, Fjärrvärmeföreningen rapportserie FOU 1998:24. Prærørskonrol 2003. Undersøgelse af kvaliteten af flexible fjernvarmerør, Teknologisk Institut, Århus, 2003. 18

Rapportförteckning Samtliga rapporter kan beställas hos Svensk Fjärrvärmes Förlagsservice. Telefon: 026 24 90 24, Telefax: 026 24 90 10, www.fjarrvarme.org Nr Titel Författare Publicerad FORSKNING OCH UTVECKLING RAPPORTER 1 Inventering av skador på befintliga skarvar med CFC-blåsta respektive CFC-fria fogskum Hans Torstensson maj-96 2 Tryckväxlare Status hösten 1995 Bror-Arne Gustafson Lena Olsson 3 Bevakning av internationell fjärrvärmeforskning Sture Andersson Gunnar Nilsson maj-96 maj-96 4 Epoxirelining av fjärrvärmerör Jarl Nilsson sep-96 5 Effektivisering av konventionella fjärrvärmecentraler (abonnentcentraler) 6 Auktorisation av montörer för montage av skarvhylsor och isolering Former och utvärdering Lena Råberger Håkan Walletun Lars-Åke Cronholm 7 Direkt markförlagda böjar i fjärrvärmeledningar Jan Molin Gunnar Bergström 8 Medierör av plast i fjärrvärmesystem Håkan Walletun Heimo Zinko 9 Metodutveckling för mätning av värmekonduktiviteten i kulvertisolering av polyuretanskum Lars-Åke Cronholm Hans Torstensson okt-96 okt-96 dec-96 dec-96 dec-96 10 Dynamiska värmelaster från fiktiva värmebehov Sven Werner mars-97 11 Torkning av tvätt i fastighetstvättstugor med fjärrvärme H. Andersson J. Ahlgren 12 Omgivningsförhållandenas betydelse vid val av strategi för Sture Andersson ombyggnad och underhåll av fjärrvärmenät. Insamlingsfasen Jan Molin Carmen Pletikos 13 Svensk statlig fjärrvärmeforskning 1981-1996 Mikael Henriksson Sven Werner maj-99 dec-97 dec-97 14 Korrosionsrisker vid användning av stål- och plaströr i fjärrvärmesystem en litteraturstudie 15 Värme- och masstransport i mantelrör till ledningar för fjärrkyla och fjärrvärme 16 Utvärdering av fuktinträngning och gasdiffusion hos gamla kulvertrör Hisings-Backa Peeter Tarkpea Daniel Eriksson Bengt Sundén Ulf Jarfelt dec-97 dec-97 dec-97 17 Kulvertförläggning med befintliga massor Jan Molin Gunnar Bergström Stefan Nilsson dec-97 18 Värmeåtervinning och produktion av frikyla två sätt att öka Peter Margen dec-97 marknaden för fjärrvärmedrivna absorptionskylmaskiner 19 Projekt och Resultat 1994-1997 Anders Tvärne mars-98 2004-10-06

Nr Titel Författare Publicerad 20 Analys av befintliga fjärrkylakunders kylbehov Stefan Aronsson mars-98 Per-Erik Nilsson 21 Statusrapport Trycklösa Hetvattenackumulatorer 22 Round Robin test av isolerförmågan hos fjärrvärmerör Mats Lindberg Leif Breitholtz Ulf Jarfelt maj-98 maj-98 23 Mätvärdesinsamling från inspektionsbrunnar i fjärrvärmesystem Håkan Walletun juni-98 24 Fjärrvärmerörens isolertekniska långtidsegenskaper Ulf Jarfelt Olle Ramnäs juni-98 25 Termisk undersökning av koppling av köldbärarkretsar till fjärrkylanät Erik Jonson juni-98 26 Reparation utan uppgrävning av skarvar på fjärrvärmerör Jarl Nilsson Tommy Gudmundson juni-98 27 Effektivisering av fjärrvärmecentraler metodik, nyckeltal och användning av driftövervakningssystem Håkan Walletun apr-99 28 Fjärrkyla. Teknik och kunskapsläge 1998 Paul Westin juli-98 29 Fjärrkyla systemstudie Martin Forsén Per-Åke Franck Mari Gustafsson Per-Erik Nilsson 30 Nya material för fjärrvärmerör. Förstudie/litteraturstudie Jan Ahlgren Linda Berlin Morgan Fröling Magdalena Svanström juli-98 dec-98 31 Optimalt val av värmemätarens flödesgivare Janusz Wollerstrand maj-99 32 Miljöanpassning/återanvändning av polyuretanisolerade fjärrvärmerör Morgan Fröling dec-98 33 Övervakning av fjärrvärmenät med fiberoptik Marja Englund maj-99 34 Undersökning av golvvärmesystem med PEX-rör Lars Ehrlén apr-99 35 Undersökning av funktionen hos tillsatser för fjärrvärmevatten Tuija Kaunisto maj-99 Leena Carpén 36 Kartläggning av utvecklingsläget för ultraljudsflödesmätare Jerker Delsing nov-99 37 Förbättring av fjärrvärmecentraler med sekundärnät Lennart Eriksson Håkan Walletun 38 Ändgavlar på fjärrvärmerör Gunnar Bergström Stefan Nilsson 39 Användning av lågtemperaturfjärrvärme Lennart Eriksson Jochen Dahm Heimo Zinko maj-99 sept-99 sept-99 40 Tätning av skarvar i fjärrvärmerör med hjälp av material som sväller i kontakt med vatten 41 Underlag för riskbedömning och val av strategi för underhåll och förnyelse av fjärrvärmeledningar 04-10-06 Rolf Sjöblom Henrik Bjurström Lars-Åke Cronholm Sture Andersson Jan Molin nov-99 dec-99

Nr Titel Författare Publicerad Carmen Pletikos 42 Metoder att nå lägre returtemperatur med värmeväxlardimensionering och injusteringsmetoder. Tillämpning på två fastigheter i Borås. 43 Vidhäftning mellan PUR-isolering och medierör. Har blästring av medieröret någon effekt? 44 Mindre lokala produktionscentraler för kyla med optimal värmeåtervinningsgrad i fjärrvärmesystemen Stefan Petersson Ulf Jarfelt Peter Margen mars-00 juni-00 juni-00 45 Fullskaleförsök med friktionsminskande additiv i Herning, Danmark Flemming Hammer Martin Hellsten feb-01 46 Nedbrytningen av syrereducerande medel i fjärrvärmenät Henrik Bjurström okt-00 47 Energimarknad i förändring Utveckling, aktörer och strategier Fredrik Lagergren nov-00 48 Strömförsörjning till värmemätare Henrik Bjurström nov-00 49 Tensider i fjärrkylenät Förstudie Marcus Lager nov-00 50 Svensk sammanfattning av AGFWs slutrapport Neuartige Wärmeverteilung Heimo Zinko jan-01 51 Vattenläckage genom otät mantelrörsskarv Gunnar Bergström Stefan Nilsson Sven-Erik Sällberg 52 Direktförlagda böjar i fjärrvärmeledningar Påkänningar och skadegränser Gunnar Bergström Stefan Nilsson jan-01 jan-01 53 Korrosionsmätningar i PEX-system i Landskrona och Enköping Anders Thorén feb-01 54 Sammanlagring och värmeförluster i närvärmenät Jochen Dahm feb-01 Jan-Olof Dalenbäck 55 Tryckväxlare för fjärrkyla Lars Eliasson mars-01 56 Beslutsunderlag i svenska energiföretag Peter Svahn sept-01 57 Skarvtätning baserad på svällande material Henrik Bjurström Pal Kalbantner Lars-Åke Cronholm 58 Täthet hos skarvar vid återfyllning med befintliga massor Gunnar Bergström Stefan Nilsson 59 Analys av trerörssystem för kombinerad distribution av fjärrvärme och fjärrkyla Sven-Erik Sällberg Guaxiao Yao 60 Miljöbelastning från läggning av fjärrvärmerör Morgan Fröling Magdalena Svanström 61 Korrosionsskydd av en trycklös varmvattenackumulator Leif Nilsson med kvävgasteknik fjärrvärmeverket i Falkenberg 62 Tappvarmvattenreglering i P-märkta fjärrvärmecentraler för Tommy Persson villor Utvärdering och förslag till förbättring 63 Experimentell undersökning av böjar vid kallförläggning av fjärrvärmerör Sture Andersson Nils Olsson okt-01 okt-01 dec-01 jan-02 jan-02 jan-02 jan-02 04-10-06

Nr Titel Författare Publicerad 64 Förändring av fjärrvärmenäts flödesbehov Håkan Walletun jan-02 Daniel Lundh 65 Framtemperatur vid värmegles fjärrvärme Tord Sivertsson mars-02 Sven Werner 66 Fjärravläsning med signaler genom rörnät förstudie Lars Ljung mars-02 Rolf Sjöblom 67 Fukttransport i skarvskum Gunnar Bergström april-02 Stefan Nilsson Sven-Erik Sällberg 68 Round Robin test II av isolerförmågan hos fjärrvärmerör Ture Nordenswan april-02 69 EkoDim beräkningsprogram Ulf Jarfelt juni-02 70 Felidentifiering i FC med flygfoton Förstudie Patrik Selinder juni-02 Håkan Walletun 71 Digitala läckdetekteringssystem Jan Andersson aug-02 72 Utvändigt skydd hos fjärrvärmerörsskarvar Gunnar Bergström sept-02 Stefan Nilsson Sven-Erik Sällberg 73 Fuktdiffusion i plaströrsystem Heimo Zinko sept-02 Gunnar Bergström Stefan Nilsson Ulf Jarfelt 74 Nuläge värmegles fjärrvärme Lennart Larsson sept-02 Sofie Andersson Sven Werner 75 Tappvarmvattensystem egenskaper, dimensionering och komfort Janusz Wollerstrand sept-02 76 Teknisk och ekonomisk jämförelse mellan 1- och 2-stegskopplade fjärrvärmecentraler Håkan Walletun okt-02 77 Isocyanatexponering vid svetsning av fjärrvärmerör Gunnar Bergström Lisa Lindqvist Stefan Nilsson 78 Förbättringspotential i sekundärnät Lennart Eriksson Stefan Petersson Håkan Walletun okt-02 okt-02 79 Jämförelse mellan dubbel- och enkelrör Ulf Jarfelt dec-02 80 Utvändig korrosion på fjärrvärmerör Göran Sund dec-02 81 Varmvattenkomfort sommartid i småhus Tommy Persson dec-02 82 Miljöbelastning från produktion av fjärrvärmerör Morgan Fröling Camilla Holmgren dec-02 83 Samverkande produktions- och distributionsmodeller John Johnsson Ola Rossing 84 Användning av aska vid förläggning av fjärrvärmeledningar - Rolf Sjöblom förstudie 85 Marginaler i fjärrvärmesystem Patrik Selinder Heimo Zinko feb-03 feb-03 mars-03 86 Flödesutjämnande körstrategi Gunnar Larsson april-03 87 Black-Box -undersökning av fjärrvärmecentraler Håkan Walletun Bernt Svensson 88 Långtidsegenskaper hos lågflödesinjusterade radiatorsystem Stefan Petersson Sven Werner juni-03 aug-03 04-10-06

Nr Titel Författare Publicerad 89 Rationellt byggande av fjärrvärmeledningar Tommy Gudmundson sep-03 90 Total Kontra utförandeentreprenad Tommy Gudmundson sep-03 91 Tryckväxlare för fjärrkyla Teknik och funktion Bror-Arne Gustafson sep-03 92 Kylning av kylmaskiners kondensorer med fjärrkyla i livsmedelsbutiker Caroline Haglund Stignor sep-03 93 Minskade distributionsförluster med diffusionstäta fjärrvärmerör Maria Olsson okt-03 94 Kopplingsprinciper för fjärrvärmecentral och frånluftsvärmepump Patrik Selinder Håkan Walletun Heimo Zinko okt-03 95 Funktion hos 1-rörs radiatorsystem Avkylning, komfort och stabilitet Stefan Petersson okt-03 Bernt-Erik Nyberg 96 EPSPEX-kulvert Utveckling, utförande och uppföljning Tommy Gudmundson okt-03 97 EPSPEX-kulvert Funktion under och efter vattendränkning Stefan Nilsson Sven-Erik Sällberg Gunnar Bergström okt-03 98 Fukt i fjärrvärmerör, larmsystem och detektering Inventering av mätmetoder och gränsvärden Henrik Bjurström Lars-Åke Cronholm Mats-Olov Edström okt-03 99 Undersökning av skarvar med isolerhalvor efter nio år i drift Stefan Nilsson Sven-Erik Sällberg Gunnar Bergström nov-03 100 Strategier för framtidens fjärrvärme Markus Fellesson dec-03 101 Fjärrvärmevärmda torkrumsanläggningar Peter Neikell nov-03 Tobias Nilsson 102 Kyllager i befintligt kylnät Fredrik Setterwall nov-03 Benny Andersen 103 Reglerdynamik, tryckhållning och tryckslag i stora rörsystem Gunnar Larsson dec-03 104 Energimätning i småhus. Förstudie. Jan Eliason dec-03 Morgan Romvall Håkan Walletun 105 Konsekvenser av mindre styrventiler i distributionsnät Håkan Lindkvist jan-04 Håkan Walletun 106 Inventering av nya inspektionsinstrument för statuskontroll av fjärrvärmerör Göran Sund jan-04 107 Kopplingar i fjärrvärmesystem inventering av alternativ och utvecklingspotential Rolf Sjöblom Jöns Hilborn feb-04 108 Gradtid för kyla Peter Lundell april-04 109 Effektivare rundgångar Håkan Walletun april-04 Karolina Näsholm 110 Mikrobiell aktivitet i fjärrkylenät Magnus Nordling april-04 111 Effektivare distribution av fjärrkyla Olle Källman Per Hindersson Börje Nord 112 Värmedriven kyla Magnus Rydstrand Viktoria Martin Mats Westermark maj-04 maj-04 04-10-06

Nr Titel Författare Publicerad 113 Markradar fältförsök Emelie Vestin juni-04 Peter Wilén 114 EcoTrench läggning av fjärrvärmerör Alf Lindmark juni-04 115 Tappvarmvattenanvändning på hotell Stefan Petersson Sven Werner Martin Sandberg Åsa Wahlström 116 PET-skum som isoleringsmaterial i fjärrvärmerör Sara Mangs Olle Ramnäs Ulf Jarfelt 117 Ulf Jarfelt Olle Ramnäs Camilla Persson Charlotte Claesson juni-04 sept-04 okt-04 04-10-06

Nr Titel Författare Publicerad FORSKNING OCH UTVECKLING ORIENTERING 1 Fjärrkyla: Behov av forskning och utveckling Sven Werner jan-98 2 Utvärdering av fjärrkyla i Västerås. Uppföljning av Värmeforsk rapport nr 534. Mätvärdesinsamling för perioden 23/5 30/9 1996. 3 Symposium om Fjärrvärmeforskning på Ullinge Wärdshus i Eksjö kommun, 10-11 december 1996 4 Utvärdering av fjärrkyla i Västerås. Uppföljning av Värmeforsk rapport nr 534. Mätvärdesinsamling för period 2. 1/1 31/12 1997. 5 Metodutveckling för mätning av värmekonduktiviteten i kulvertisolering av polyuretanskum Lars Lindgren Conny Nikolaisen Lennart Thörnqvist Conny Nikolaisen Lars-Åke Cronholm Hans Torstensson jan-98 jan-98 juli-98 sept-99 6 Optimering av fjärrvärmevattens framledningstemperatur i mindre fjärrvärmesystem Ilkka Keppo Pekka Ahtila jan-03 7 Sammanställning över fjärrvärme- och kraftvärmeprojekt med eu-stöd Sofie Andersson Sven Werner 8 Utvärdering av FOU-programmet Hetvattenteknik 2001-2003 John Johnsson Håkan Sköldberg feb-04 feb-04 9 Nytta med svensk fjärrvärmeforskning Sven Werner feb-04 04-10-06