Lokalisering av beläggningsskador hos fjärrvärmeledningar

Relevanta dokument
Katodiskt skydd av betongkonstruktioner med termiskt sprutade offerander av zink

Varmförzinkat stål i kombination med rostfritt stål i infrastrukturen. Bror Sederholm

Korrosion och korrosionsskydd av stål i betong

Korrosion på sopsugsrör skyddat av offeranoder.

Bedömning av korrosionstillstånd i armering med elektrokemiska mätmetoder. Johan Ahlström Johan.ahlstrom@swerea.se

ARMERINGSKORROSION I KYLVATTENVÄGAR INOM KÄRNKRAFTEN ETAPP II

Utvärdering av icke-förstörande mätmetoder för lokalisering av skador på rörledningar i mark rapportering av projektet Pipe Status

Varför rostar armering i betong?

UDI Pipe Status Slutrapportering Steg 2 Samverkansprojekt

Att välja rätt strömtång (tångamperemeter) Börja med att besvara följande;

VÄXELSTRÖMSPÅVERKAN PÅ NATURGASLEDNINGAR - HANDBOK

Laborationsrapport Elektroteknik grundkurs ET1002 Mätteknik

Korrosion hos förzinkat stål i karbonatiserad och kloridhaltig betong

Corrosion of steel in concrete at various mouisture and chloride conditions. Licentiate work Johan Ahlström

1. Lidingö museum. Minnesanteckningar av studiebesök på fem elektroosmosanläggningar Bakgrund och resultat

Strömdelning. och spänningsdelning. Strömdelning

Laboration 1: Likström

Elektronik grundkurs Laboration 1 Mätteknik

DIGITAL MULTIMETER BRUKSANVISNING MODELL DT9201

ARMERINGSKORROSION I KYLVATTENVÄGARNA I KÄRNKRAFTVERKEN ETAPP 1

Energiomvandling Ottomotor, Energi A 7,5 hp

Räkneuppgifter på avsnittet Fält Tommy Andersson

Korrosionsförhållanden i en urban jordlagerföljd - Fältförsök in situ med luftningsceller

SPÄNNARMERING INOM KRAFTINDUSTRIN SAMT KORROSIONSSTUDIE AV BERGBULTAR

El och Bredband till ditt hus Information till fastighetsägare

Potentialmätningar och Kirchhoffs lagar

El och stadsnät till ditt hus Information till fastighetsägare

Extralab fo r basterminen: Elektriska kretsar

Lödövning, likriktare och zenerstabilisering

Förberedelseuppgifter... 2

3. Potentialenergi i elfält och elektrisk potential

SAM 4-20 ma markdetektor för luftfuktighet Användarmanual

Minican resultatöversikt juni 2011

2. Vad menas med begreppen? Vad är det för olikheter mellan spänning och potentialskillnad?

Strömdelning på stamnätets ledningar

R Korrosionsprovning av ingjutna stålstänger i betongblock och ingjutna bergbultar. Fem års exponering i Äspölaboratoriet

FYSIK ELEKTRICITET. Årskurs 7-9

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 2 den 16 dec 2008 klockan 8:00 13:00.

Mät resistans med en multimeter

Beräkning av magnetfält längs en planerad 130 kv ledning mellan Moskog Vindkraftpark och Järpströmmen

Laborationshandledning för mätteknik

BRUKSANVISNING DAAB FORDONSDETEKTOR DB402. Utgåva 1

Extrauppgifter Elektricitet

Ramböll har på uppdrag av Härryda Kommun utfört vibrationsmätningar som underlag till detaljplanearbete.

6. Likströmskretsar. 6.1 Elektrisk ström, I

***** Testa laddbara batterier

Gobius 1- överfyllnadsskydd för septiktankar

Anvisning: Grävarbeten på egen tomt

DIGIAIR db. Svensk Manual. Version: 2.00

Konstruktion av volt- och amperemeter med DMMM

LTK010, vt 2017 Elektronik Laboration

Videoförstärkare med bipolära transistorer

Simulering med simulatorn TINA version 1.0

Vad kan man lära av korrosionsproblemen på nya Sundsvallsbron ur kajsynpunkt Bertil Sandberg

Lektion 1: Automation. 5MT001: Lektion 1 p. 1

ph-transmitter TX-100

Mätrapport 1: Mätning av egenskaper hos ett antal olika dioduppsättningar (3 bilagor)

Magnetiska fält laboration 1FA514 Elektimagnetism I

Lab. E3 Mätteknisk rapport

Tentamen på del 1 i kursen Elinstallation, begränsad behörighet ET

Växelströmskorrosion på naturgasledningar Rapport: Provserien 5/30 V AC

Fotoelektriska effekten

AT3000 Kabel-, rör-, metall- och installationssökare

TUNBERGSSKOLAN SVARVEN 5, SOLLENTUNA MAGNETFÄLTSMÄTNING 1(7) STOCKHOLM ÅF-INFRASTRUCTURE AB Frösundaleden 2 A STOCKHOLM

12 ELEKTROKEMISK KORROSION

Användarmanual för Log Max Multimeter. 1. Allmänt

Ström- och Effektmätning

Figur 1 Konstant ström genom givaren R t.

Lab nr Elinstallation, begränsad behörighet ET1013 Likströmskretsar

Om Wideco Sweden AB. Wideco Sweden AB startades1982

Laborationshandledning för mätteknik

Flödesvakt AT 8316 P Rev 1

Grundläggande Elektriska Principer

4:2 Ellära: ström, spänning och energi. Inledning

Personfara genom elektrisk ström

Bruksanvisning, Utgåva 6. Fordonsdetektor typ DB312

STUDENTVÄGEN UPPSALA


Laborationsrapport. Kurs El- och styrteknik för tekniker ET1015. Lab nr. Laborationens namn Lik- och växelström. Kommentarer. Utförd den.

Lektion 2: Automation. 5MT042: Automation - Lektion 2 p. 1

Tentamen i Elektronik - ETIA01

Växelströmskorrosion på naturgasledningar Delrapport: Provserien 5 V AC

I denna broschyr beskrivs metoderna för skarv och montage av huvudvattenledningsrör av stål.

Geofysisk undersökning inom fastigheten Ibis 6, Oskarshamn.

Grundläggande ellära. Materiellåda art nr. 1. I den första uppgiften skall du använda ett batteri, 2 sladdar med banankontakter och en lös glödlampa.

Tentamen på elläradelen i kursen Elinstallation, begränsad behörighet ET

Katodiskt skydd av betongkonstruktioner med termiskt sprutade offeranoder av zink

Lärarhandledning: Ellära. Författad av Jenny Karlsson

easy&cosy cable 10 Installationsguide

Gobius Fritid för slutna avfallstankar. Installationsanvisning. Börja här

Solar cells. 2.0 Inledning. Utrustning som används i detta experiment visas i Fig. 2.1.

Bilaga 3 Fältundersökning - okulärbesiktningar samt inventering av brunnar

Spänning, ström och energi!

Vägplan för anslutning av Hjalmar Lundbohmsvägen till ny E10, Kiruna

Faktorer som påverkar korrosionshärdigheten hos metalliska material i badvatten

Fick en rejäl stöt idag Postad av Björn - 04 sep :15

1.6 Zinkens korrosion

Mätning av effekt och beräkning av energiförbrukning hos ett ute spa.

MSR Servoregulator (Lägesregulator) Drift- och Montageinstruktion. ANVÄNDNING MSR-1000 är en servoregulator med två användningsområden.

Transkript:

Delrapport nr 2 Lokalisering av beläggningsskador hos fjärrvärmeledningar med elektrokemisk mätmetod - Delrapport nr 2 2017-08-31 Författare: Bror Sederholm, Swerea KIMAB bror.sederholm@swerea.se, tfn: 073-5127844

Swerea KIMAB Sammanfattning Sammanfattningsvis visade resultaten från de elektrokemiska mätningarna utförda vid fjärrvärmeledningen i nära anslutning till Trastvägen i Lund att ledningen har två stora obelagda stålytor med kraftiga korrosionsangrepp. De korroderade stålytorna har tidigare varit tejpade. Korrosionsskadorna är placerade ca 78 meter (har konstaterats korrosionsskador efter uppgrävning och okulär undersökning) och 147 meter (har konstaterats korrosionsskador efter uppgrävning och okulär undersökning) från startpunkten (vid korsningen Trasvägen och Domherrevägen). Detta innebär att blottlagda skador hos belagda fjärrvärmeledningar kan fastställas med denna mätmetod. Hur små skador som kan upptäckas med mätmetoden är för närvarande inte känt eftersom antalet mätningar har varit för få för att kunna fastställa hur små skador som kan fastställas.

Innehållsförteckning 1 Inledning... 1 2 Undersökning... 2 2.1 Mätning av elektrokemisk potential (korrosionspotential) (.. 3 2.2 Kartläggning av beläggningsskador med potentialgradientmetoden 3 3 Resultat... 4 3.1 Resultat från mätningar av elektrokemisk potential med och utan strömutmatning... 4 3.2 Resultat från mätningar av potentialgradient med och utan strömutmatning... 4 3.3 Okulär inspektion av uppgrävd fjärrvärmeledning... 5 4 Slutsatser... 7 5 Bilagor... 8

1 Inledning Den 4 april 2017 utförde Bror Sederholm Swerea KIMAB och Anders Eriksson, A. E Korrosionskonsult elektrokemiska mätningar för lokalisering av eventuella beläggningsskador utefter en fjärrvärmeledning som är placerade vid Trastvägen i Lund, figur 1. Figur 1. Vy över Trastvägen i Lund. Vid ledningssträckan utfördes mätningar av fjärrvärmeledningens korrosionspotential (var 10:e meter) och potentialgradienten (var 10:e meter) mellan referenselektroder av koppar/kopparsulfat nedtryckta i jord och som är placerade parallellt ovanför rörledningarna. Vid mätning av potentialgradienten mellan två referenselektroder genomfördes mätningarna både med och utan strömutmatning. Anslutning av strömutmatningskablar till fjärrvärmeledningen för strömutmatning gjordes i en kabelbrunn, figur2. Figur 2. Anslutningspunkt för strömutmatning till fjärrvärmeledning. 1

2 Undersökning Vid kartläggning av t ex beläggningsskador på naturgasledningar uppmäts normalt en stor skillnad i potentialgradient vid strömutmatning och vid frånslag av utmatad ström vid uppkomna beläggningsskador. Strömtutmatningen från jordförlagda elektroder (oftast används magnetitanoder i en koksbädd) är normalt ca 40-50-mA och likriktarens utgående spänningen är ca 2 volt. Vid en strömutmatning av ca 40-50 ma kan små beläggningsskador hos en ca 20 km lång ledningssträcka för naturgas detekteras. Vid kartläggning av beläggningsskador på fjärrvärmeledningen vid Trastvägen i Lund användes 4 st jordförlagda elektroder av stål belagda med koppar, figur 3. Förkopprad stålelektrod Figur 3. Placering av en elektrod av stål belagt med koppar. Den totalt utmatade likströmmen från de jordförlagda elektroderna var 150 ma med en konstant utgående likriktarspänning av 80 volt. Den utmatade strömmen fås från en likriktare som är ansluten till ett bensindrivet elverk, figur 4. Figur 4. Likriktare (blå) och bensindrivet elverk (gul). 2

2.1 Mätning av elektrokemisk potential (korrosionspotential) ( Inledningsvis utfördes elektrokemiska potentialmätningar (korrosionspotentialmätningar) var 10:e meter utefter rörledningen utan strömutmatning. För att kunna utföra mätningarna ansluts en mätsladd till en ventil som är placerad i kabelbrunnen och som är i elektrisk kontakt med rörledningen. En ytterligare mätsladd ansluts till en mättad koppar/kopparsulfatelektrod som trycks mot markytan. De båda mätsladdarna ansluts sedan till en multimeter med hög ingångsimpedans (>10 7 ohm), figur 5. Figur 5. Multimeter med hög ingångsimpedans (>10 7 ohm). Vid korrosionspotentialmätningar av obelagda stålkonstruktioner nedgrävda ca 1-1,5 meter under jord uppmäts normalt en korrosionspotential på stålet av ca -450- -650 mv relativt mättad koppar/kopparsulfatelektrod. För en obelagd kopparledning nedgrävd i jord uppmäts normalt en korrosionspotential på kopparna av ca -100 - -200 mv relativt en mättad koppar/kopparsulfatelektrod. För en varmförzinkad konstruktion som är nedgrävd i jord uppmäts normalt en korrosionspotential på zinken av ca -1000 - -1150 mv relativt mättad koppar/kopparsulfatelektrod. Vid en elektrisk ihopkoppling av t ex en rörledning av stål och obelagt koppar som ligger under markytan på ca 1-1,5 meters djup mäts normalt en blandpotential av ca -250 - -450 mv relativt mättad koppar/kopparsulfatelektroden. 2.2 Kartläggning av beläggningsskador med potentialgradientmetoden För att kartlägga omfattningen av beläggningsskador på fjärrvärmeledningen utfördes mätningar av potentialgradienten genom att mäta potentialskillnaden mellan två referenselektroder av mättad koppar/kopparsulfat. Mätningarna utfördes i jord rakt ovanför ledningen med ett avstånd mellan elektroderna av 10 meter. Mätningarna utfördes med och utan strömutmatning. De båda elektroderna flyttades efter varje mätning 10 meter utefter ledningen, figur 6. 3

Figur 6. Mätning av elektrokemisk potential (korrosionspotential) och potentialgradient. 3 Resultat 3.1 Resultat från mätningar av elektrokemisk potential med och utan strömutmatning Resultaten från mätningarna av elektrokemisk potential utan strömutmatning visade att fjärrvärmeledningens elektrokemiska potential utan strömutmatning varierade mellan 446 ned till -489 mv relativt CuCuSO 4. Vid utmaning av ström sjönk den elektrokemiska potentialen vid strömbelastning utefter ledningssträckan. On -potentialen varierade mellan -530 och -1165 mv relativt CuCuSO 4. De mest negativa värden vid strömutmatning uppmättes vid mätpunkterna som låg ca 78 meter (-757 mv rel. CuCuSO 4 ) och ca 147 meter (-1165 rel. CuCuSO 4 mv) från startpunkten (korsning Trastvägen och Domherrevägen). Potentialsänkningen i dessa mätpunkter var ca 295 mv respektive 702 mv. Detta innebär att den utmatade strömmen läcker in i röret (beläggningsskador) vid dessa två mätpunkter. 3.2 Resultat från mätningar av potentialgradient med och utan strömutmatning Från resultaten av mätningarna av potentialgradienterna utefter ledningssträckan framgick det att vid strömutmatning ökade potentialgradienterna kraftigt vid de båda mätpunkterna som var placerade 78 och 147 meter från startpunkten (korsning Trastvägen och Domherrevägen), bilaga 1. I figur 7 och 8 visas platserna för uppmätta skadeställen. Ingen potentialgradientshöjning kunde konstateras vid strömutmatning vid de övriga mätpunkterna. 4

Skadeställe Figur 7. Uppmätt skadeställe ca 78 meter från startpunkt (korsning Trastvägen och Domherrevägen). Skadeställe Figur 8. Uppmätt skadeställe ca 147 meter från startpunkt (korsning Trastvägen och Domherrevägen). 3.3 Okulär inspektion av uppgrävd fjärrvärmeledning Vid uppgrävning av fjärrvärmeledningen som är placerad ca78 och 147 meter från startpunkten (ca 165 meter från Domherrevägen) konstaterades att rörledningen i skarvar hade varit tejpad. Tejpen hade lossnat från rörledningen och stålytan hade blottlagts och utsatts för korrosionsangrepp, figur 9 och 10. 5

Figur 9. Utseendet hos framgrävda fjärrvärmeledningar placerad 147 meter från startpunkt (korsning Trastvägen och Domherrevägen). Figur10. Utseendet hos framgrävda fjärrvärmeledningar placerad 78 meter från startpunkt (korsning Trastvägen och Domherrevägen). 6

4 Slutsatser Sammanfattningsvis visade resultaten från de elektrokemiska mätningarna utförda vid fjärrvärmeledningen i nära anslutning till Trastvägen i Lund att ledningen har två stora obelagda stålytor med kraftiga korrosionsangrepp. De korroderade stålytorna har tidigare varit tejpade. Korrosionsskadorna är placerade ca 78 meter (har konstaterats korrosionsskador efter uppgrävning och okulär undersökning) och 147 meter (har konstaterats korrosionsskador efter uppgrävning och okulär undersökning) från startpunkten (korsning Trastvägen och Domherrevägen). Detta innebär att blottlagda skador hos belagda fjärrvärmeledningar kan fastställas med denna mätmetod. Hur små skador som kan upptäckas med mätmetoden är för närvarande inte känt eftersom antalet mätningar har varit för få för att kunna fastställa hur små skador som kan fastställas. 7

5 Bilagor Plats: Trastvägen, Lund Datum: 4 april 2017 Mätsträcka: 165 meter Mätmetod: Potential- och potentialgradientmetoden Bilaga 1 Utgående spänning: 80 V Utgående ström : 150 ma Potentialmätning Mätpunkt Korrosionspotential On-potential Off-potential meter mv mv mv 0-473 -530-490 10-471 -530-490 20-487 -530-495 30-489 -545-500 40-478 -505-487 50-465 -550-515 60-464 -564-517 70-445 -586-520 80-462 -757-696 (78 meter) 90-459 -599-515 100-475 -595-490 110-463 -575-490 120-446 -570-520 130-461 -555-543 140-451 -630-560 150-463 -1165-1001 (147 meter) 160-459 -610-540 165-455 -645-550 Potentialgradientmetoden Mätpunkt Potentialgradient vid strömutmatning Potentialgradient utan strömutmatning meter mv mv 0-10 23 22 10-20 14 13 20-30 7 0 30-40 29 0 40-50 24 30 50-60 56 25 60-70 190 20 70-80 685 23 (Skada 78 m) 80-90 325 14 90-100 62 2 100-110 37 14 110-120 125 25 120-130 175 0 130-140 275 35 140-150 785 7 (Skada 147 m) 150-160 345 6 160-165 45 5 8

Box 7047, 164 07 Kista Besöksadress Isafjordsgatan 28 A, 164 40 Kista 08-440 48 00, kimab@swerea.se, www.swereakimab.se