NYHETSBREV NUMMER 3 2011 FRÅN SWEREA KIMAB Processindustri Plastskorsten bäst i det långa loppet Relining eller stambyte? Swerea KIMAB satsar på pappersbruken
Processindustri Processindustrin som inkluderar såväl kemisk industri, pappers- och cellulosa som stålindustrin, utsätter materialen för stora påfrestningar. Materialval och kunskap om korrosionsrisker och bedömning av livslängder är av stor betydelse då även korta produktionsstopp får stora ekonomiska konsekvenser. Utvecklingen mot mer slutna och energieffektivare processer gör också att kraven på materialen ökar ännu mer och driver på utvecklingen av nya material. Inom Swerea KIMAB arbetar vi med projekt och uppdrag för såväl metalliska som polymera material för processindustrin. Medlemprogrammen, MRC Cellulosaindustri och MRC Korrosionsegenskaper hos polymera material, är viktiga forum där vi fokuserar på materialfrågor utifrån industrins behov. I detta nyhetsbrev ger vi några exempel på vad vi kan erbjuda när det gäller material inom processindustrin. Eva Johansson, eva.johansson@swerea.se, Avdelningschef, Korrosion i krävande miljöer. Swerea KIMAB satsar på pappersbruken Under 2011 påbörjades arbetet med att förnya medlemsprogrammet MRC Cellulosaindustri, vilket bland annat innebär en satsning på ökade experimentella resurser i form av specialbyggda autoklaver för exponering i svartlut med höga torrhalter. I dessa autoklaver har Swerea KIMAB möjlighet att exponera materialprover för undersökning av korrosion i morgondagens indunstaranläggningar. Utöver detta har vi möjlighet att genomföra exponeringar i autoklaver både för vitlutar och organiska syror. Genom en fokuserad satsning på experimentella resurser och kompetensutveckling kommer vi att kunna fortsätta vara en unik leverantör av korrosionsdata och kunskap kring korrosionsfrågor i pappersbruk. Laborativa studier och fältexponeringar Medlemsprogrammet fokuserar på frågeställningar som rör korrosion i cellulosaprocessen. Swerea KIMAB bedriver både laborativa studier och fältexponeringar på utvalda pappersbruk. Projekt som bedrivs i dagsläget är korrosionsundersökningar av austenitiska, duplexa rostfria stål för kokarmiljöer, där svetsade prover undersöks med avseende på korrosion och sprickbeteende i vitlut. Ett annat exempel på projekt som bedrivs är korrosionsundersökning av austenitiska och duplexa rostfria material som exponeras i sulfaminsyra. För att öka vår närvaro ute på pappersbruken har en rad besök hos medlemsföretag gjorts under 2011. En lansering av en ny hemsida för medlemsprogrammet har också genomförts och under 2012 kommer ytterligare satsningar att göras. Tobias Olli, 08-440 48 34, tobias.olli@swerea.se.
NYHETSBREV NUMMER 3 2011 FRÅN SWEREA KIMAB Underhåll och driftsäkerhet vid stålverkens betningslinjer Distributionsledningar för råsyra till rörbetningen i Sandvik. Vid betning av stål används syror som fl uorväte-, salpeteroch saltsyra vilket ställer höga krav på processutrustningen. För att klara dessa extremt korrosiva miljöer använder sig stålverken i princip uteslutande av processutrustning i plast. Swerea KIMAB har under 2007 2010 drivit ett projekt med syfte att öka kunskapen om plastmaterialens korrosionsegenskaper i betsyramiljöer för att åstadkomma ökad drift och personsäkerhet. Projektet fi nansierades av Jernkontoret/VINNOVA samt ett 20-tal deltagande företag. Både stålverk, leverantörer och tillverkare av processutrustning deltog i detta projekt. Intresset för projektet har varit stort och det fanns en vilja hos deltagande företag att fortsätta aktiviteterna efter projektets slut. Under 2011 lanserades därför Plastics for Pickling Committe (PPC) som ett forum för fortsatta aktiviteter som rör processutrustning i plast i stålbrukens betningslinjer. Besök webbplatsen www. picklingcommittee.com för mer information om PPC. Koordinator i RFCS-projekt Swerea KIMAB är även koordinator i det treåriga RFCS-projektet Cost Effective Reliable and Safe Acid Management at European Pickling lines. Genom detta projekt involverar vi även utländska stålverk i de fortsatta aktiviteterna. Seminarium i Düsseldorf Inom ramen för RFCS-projektet anordnade Swerea KIMAB tillsammans med Stahl Zentrum seminariet: 1st Seminar on Safe and Reliable Use of Plastic Materials in Pickling Plants i Düsseldorf den 28 november. Seminariet var välbesökt med drygt 60 deltagare, vilket visar att intresset för dessa frågor är stort även utanför Sverige. För mer information om PPC eller satsningen mot stålbruken: Petter Bergsjö, 08-674 17 82, petter.bergsjo@swerea.se. Relining eller stambyte? Relining kan vara en lämplig åtgärd för att täta läckande avloppsrör och skjuta ett stort och kostsamt stambytesprojekt på framtiden. Det visar en ny rapport som tagits fram av KTH. Tester och analyser har gjorts av Swerea KIMAB. Relining är en metod där nya rör dras in eller byggs upp i befintliga rör som nått sin livslängd. Denna metod har på senare år även använts på avloppsledningar i bostadshus och fastigheter istället för att utföra ett kostsamt och tidskrävande stambyte. Eftersom det fi nns en stor osäkerhet inför valet av relining eller stambyte initierade Fastighetsägarna Stockholm och SABO en studie med syfte att samla erfarenheter kring relining ur ett beställarperspektiv. Projektledare för studien var Tord av Klintberg, KTH Byggnadsteknik. Swerea KIMAB anlitades i ett senare skede för att göra en första undersökning av den tekniska statusen hos reliningar. Rapporten visar att en stor majoritet av beställarna är nöjda och kan tänka sig att använda relining igen samt att relining kan vara en metod att förlänga livslängden på befi ntliga rör förutsatt att den utförts på ett bra sätt. Det uppkom dock även frågeställningar som inte kunde lösas i denna studie. Därför ansökte KTH tillsammans med Swerea KIMAB om forskningsmedel från FORMAS vilket har beviljats för ett 3-årigt doktorandprojekt med start 2012. Doktoranden kommer att vara placerad på Swerea KIMAB. Under projektets gång ska relining utvärderas mer noggrant med avseende på den tekniska prestandan, ekonomiska aspekter samt miljöaspekter. Målet är att skapa underlag för välgrundade råd och rekommendationer, allmänna testmetoder samt att öppna för möjligheten att förbättra framtidens reliningmaterial. Även de ekonomiska aspekterna kommer att utredas för att undersöka hur relining kan bidra till företagens övergripande underhållspolicy i olika situationer. Projektet ska utföras i ett direkt samarbete med olika fastighetsägare och branschorganisationer samt med reliningföretag vilka just nu inbjuds till projektet. Det är glädjande att rapporten visar på ett sådant positivt resultat. Men vi behöver ändå göra ytterligare undersökningar och vi behöver göra dem tillsammans med fl er aktörer, säger Kurt Eliasson, VD för SABO. Vill du veta mer kan du läsa den första reliningrapporten på Fasti hetsägarnas webbplats där den fi nns för nedlad ning utan kostnad. Stefanie Römhild, 08-674 17 23, stefanie.romhild@swerea.se Styrgrupp Brandkontoret, Familjebostäder, HBV, HSB Länsförsäkringar, Riksbyggen, Stockholmshem, Svenska Bostäder är andra organisationer som har ingått i Styrgruppen för utredningen. Referensgrupp BRiF och VVS-företagen har medverkat i referensgruppen.
Plastskorsten bäst i det långa loppet En fabriksskorsten i plast som hållit i över 30 år kan det vara möjligt? Ja, och tack vare att man regelbundet följt skorstenens korrosionsstatus, har Nymölla pappersbruk kunnat utnyttja skorstenens livslängd maximalt samtidigt som man har kunnat garantera driftsäkerheten under dessa 30 år. Fotograf Hans Cronert. Vid Stora Ensos pappersbruk Nymölla, som ligger strax intill Sölvesborg, produceras pappersmassa och obestruket fi npapper. Uppemot 350 000 ton massa och 560 000 ton finpapper kan bruket producera per år. Alla som någon gång sett ett pappersbruk är också bekanta med att där fi nns rykande skorstenar. Idag är dock rökgaserna renade och utsläppen till luften minimala jämfört med förr. Dessutom är även luktande ämnen numera ofta borttagna genom förbränning. Men likväl står där höga skorstenar. Nymöllabruket är inget undantag. Här finns en 90 meter hög skorsten som svarar för att leda bort rökgaserna från brukets barkeldade pannor och så kallade skrubbar, en sorts tvättmaskin som renar röken från stoft och kväveoxider. Skorstenspipa av GAP Den synliga delen av skorstenen är en betongkonstruktion. Inuti fi nns själva skorstenspipan som leder ut rökgaserna. Nymöllas skorstenspipa är en av de första skorstenar som tillverkades av glasfi berarmerad plast, GAP. Numera har GAP i princip ersatt stål i dessa applikationer på grund av överlägsna korrosionsegenskaper. Från början satt där en skorstenspipa av SS 2343?. Men efter bara 5 år i drift var stålet lövtunt. Det hade helt enkelt korroderat på grund av rökgaserna. Så redan 1978 ersattes den utslitna stålpipan av en ny i glasfi berarmerad plast. Och den har fungerat så gott som prickfritt i 33 år. Rökgaserna från brukets processer höll initialt en temperatur på 55 60 grader C, men har successivt höjts till cirka 70 grader C. Kondensatet från rökgaserna har ett ph-värde på 2 3. Återkommande inspektioner Genom åren har bruket haft noggrann koll på skorstenspipans korrosionsstatus. Detta tack vare ett långvarigt samarbete mellan bruket, Swerea KIMAB och Hetech, ett tekniskt konsultföretag som har svarat för återkommande inspektioner och provtagningar i form av rondelluttag under skorstenens livslängd, medan Swerea KI- MAB har stått för analyserna av materialets åldringsstatus. Vi har varit med redan från starten 1978, berättar Håkan Hedberg på Hetech, som då jobbade i leverantörsledet och faktiskt var med och sålde in den nya skorstenspipan av plast till bruket. Lätt att reparera 1985 skedde ett mindre haveri på skorstenen. En stor fördel med en skorstenspipa i plastmaterial är att det går förhållandevis lätt att reparera. Det går att skära bort skadade delar och lägga in nytt plastlaminat. Den som någon gång har lagat till exempel en plastbåt förstår tekniken, förklarar Håkan Hedberg. I samband med reparationen 1985 passade Nymölla också på att ta ut en provbit för att se hur materialet i skorstenspipan hade påverkats under de första 7 åren. Och det var dåvarande Korrosionsinstitutet, numera Swerea KIMAB, som stod för analyserna av
NYHETSBREV NUMMER 3 2011 FRÅN SWEREA KIMAB Fotograf Hans Cronert. materialet. Självklart hade det skett förändringar, men provet visade ändå att materialet höll bra, säger Håkan Hedberg. 30 års forskning Det blev starten på en serie återkommande provtagningar med ungefär 3 5 års intervaller. Vid varje gång har Hetech stått för det praktiska, medan Swerea KIMAB utvärderat korrosionsstatusen. Ett bra exempel på hur man använder kunskap från 30 års forskning för att skapa driftsäkerhet i ett pappersbruk, säger Petter Bergsjö, forskningsledare inom polymera material vid Swerea KIMAB. Håkan Hedberg håller med: Vi pratar samma språk, men från olika utgångspunkter, det är lite som atomer möter tegelstenar! Med det gemensamma syftet att förstå vad som händer och dra lärdomar av det. 2009, efter 31 års drift, gjordes en extra noggrann undersökning i Hetechs och Swerea KIMAB:s regi. Undersökningen gjordes både med mikroskop och med hjälp av mekanisk analys. Under åren hade det självklart skett en påtaglig påverkan av skorstenspipans laminat och delar. Bland annat hade laminatets spärrskikt brunfärgats och platsmaterialets mekaniska egenskaper förändrats. Där fanns även viss begynnande sprickbildning. Men skorstenspipan visade inga tecken på överbelastning eller utmattning, så slutsatsen var att den nog kunde användas några år till. Men vår rekommendation blev att göra fortsatta riskanalyser för att följa utvecklingen, eftersom tiden ändå hade börjat ta ut sin rätt, säger Petter Bergsjö. En utmaning har också varit att bedöma provens tillförlitlighet. I samband med att man skär ut ett prov ur plastmaterialet fi nns alltid risken att det uppstår skador och sprickor vid själva provtagningen, säger Håkan Hedberg. Något som kan försvåra analys och bedömning av provet, det kan vara svårt att exakt avgöra om till exempel en spricka uppstått vid provtillfället eller om den är ett resultat av den dagliga driften. Men jag vill absolut framhålla att proven gett värdefull information om hur skorstenen påverkats. Ny skorstenspipa på plats I maj i år har Nymöllabruket bytt ut skorstenspipan mot en ny. Även den i plastmaterial. Den nya pipan är byggd delvis på ett annorlunda sätt, berättar Håkan Hedberg. Bland annat har den ett tjockare korrosionsskikt och ett mekaniskt starkare styrkelaminat. Tack vare de återkommande undersökningarna har materialet kunnat anpassas för ännu bättre hållbarhet. Förhoppningsvis ska den nya skorstenspipan hålla betydligt längre än 31 år. Petter Bergsjö, 08-674 17 82, petter.bergsjo@swerea.se Fakta rondelluttag Polymera material i rökgassystem I dagens system med avancerade energiåtervinningssystem och bättre rökgasrening används i allt större utsträckning polymera material i de fall där miljön är alltför korrosiv för metalliska material. Swerea KIMAB har lång erfarenhet av GAP i rökgasreningsanläggningar och har skrivit rapporten Handbok Statusbedömning av polymera material i rökgassystem Rapportnummer 1195. Rapporten kan laddas ner gratis från Värmeforsks hemsida www.varmeforsk.se. I artikeln bredvid beskrivs hur Nymöllaskorstenens korrosionsstatus bestäms genom att borra ut en rondell för vidare analys av korrosions- och diffusionsdjup på lab. Metoden med rondelluttag lämpar sig för all typ av utrustning så som skrubbrar, lagertankar, betkar och rörledningar i GAP. Swerea KIMAB har specialutvecklade metoder för att bestämma status, driftsäkerhet och kvarvarande livslängd på processutrustning i GAP baserat på rondellanalyser. Petter Bergsjö, 08-674 17 82, petter.bergsjo@swerea.se.
Korrosion på rostfritt stål i avsaltningsanläggningar för omvänd osmos Infrastruktur för avsaltning av havsvatten kräver noggrant utvalda material med högt korrosionsmotstånd. Många avsaltningsanläggningar utvecklas i varma regioner där havsvattentemperaturen är en viktig faktor som måste beaktas vid bedömning av risken för materialkorrosion. Driftkraven på processer för omvänd osmos innebär höga tryck, hög kloridhalt och upplöst syre på mättade nivåer, något som innebär att det konventionella materialet i regel har varit rostfritt stål med tillräckligt högt gropfrätningsmotstånd. Materialvalet viktigt Tyvärr har många korrosionsproblem rapporterats efter användning av rostfritt stål i avsaltningsanläggningar för omvänd osmos, och dessa problem har ofta berott på att en felaktig rostfri stålkvalitet har valts. Risken för korrosion av höglegerade rostfria stål under drift beror till stor del på materialsammansättningen, på produktens metallurgi (d.v.s. om materialet är gjutet eller smitt), på driftförhållandena och på geometrin hos de aktuella enheter som kommer i kontakt med havsvatten. Swerea KIMAB:s dotterbolag i Frankrike, Institut de la Corrosion har utsetts till att utreda flera korrosionsrelaterade fel på avsaltningsanläggningar och att föreslå lämpliga lösningar som begränsar problemen (se fi gur 1 för ett exempel på fel). Katodiskt skydd I de fall då en olämplig rostfri stålkvalitet har valts och använts under drift kan katodiskt skydd vara en effektiv lösning för att stoppa eller kontrollera nedbrytningens spridning. Katodiskt skydd för material som används i avsaltningsanläggningar för omvänd osmos där specifi ka driftförhållanden förekommer (höga tryck, höga hastigheter och inneslutna rum) har inte dokumenterats särskilt väl. Därför är det inte alltid möjligt att ta fram ett anpassat katodiskt skydd baserat på en befi ntlig databas. Syftet med det aktuella forskningsprogrammet hos Institut de la Corrosion (som även stöds av Veolia Water, KSB och Ifremer) har samband med studierna av ett visst katodskyddssystem för olika avsaltningsanläggningar där man använder omvänd osmos, och undersöka gränsvärdena för användningen. Figur 1. Korrosion har orsakat håligheter i gjutet rostfritt superduplexstål som har använts i en avsaltningsanläggning för omvänd osmos i en varm region. Fältstationer i Frankrike och Mellanöstern Laboratoriemätningar utförs på vår marina fältstation tillsammans med modeller som tas fram med PROCOR (fi gur 2). En befi ntlig anläggning för omvänd osmos i Mellanöstern används som fullskalig pilotanläggning för att bedöma och validera resultaten. Nicolas Larché +33 (0) 2 98 05 15 52 nicolas.larche@institut-corrosion.fr Figur 2. Intern potentialfördelning längs längs en enhet där resultaten från PROCOR-modellen visar specifi ka data från katodskyddssystemet.
The European Corrosion Congress Swerea KIMAB stod som värd när EFC:s (European Federation of Corrosion) årliga korrosionskonferens Eurocorr gick av stapeln den 4 8 september på Stockholmsmässan i Älvsjö. Konferensen var en stor framgång. Antalet deltagare var all time high med drygt 900 personer från 56 länder! Under fyra dagar genomfördes totalt ca 400 vetenskapliga presentationer inom olja & gas, infrastruktur, korrosion i kärnkraftsindustrin, fordonskorrosion, n, postrar och 55 arbetsmöten genomfördes. Förutom detta fanns en mindre Ingegerd Annergren från Swerea KIMAB, höll i ordförandeskapet och Swerea KIMAB:s medarbetare bidrog med 11 presentationer och 6 postrar. Konferensen var ett samarbete mellan Dechema, EFC, Nace International och Swerea KIMAB. EUROCORR 2011 The European Corrosion Congress 4 8 September 2011, Stockholm, Sweden for the Global Challenge PROGRAMME Ett av de många föredrag som hölls under Eurocorr 2011. Måndagens bankett, i Blå hallen i Stockholms tadshus, sponsrades av Sandvik. Ingegerd Annergren, Swerea KIMAB utbringar en skål och tackar för en utsökt middag. Onsdagens traditionella konferensmiddag avnjöts under trevliga former i Östermalms Saluhall. Posterpartyt på tisdagskvällen inbjöd till många intressanta diskussioner. Avslutningsceremoni med EFC:s vise ordförande Rolf Gubner och Ingegerd Annergren, Swerea KIMAB.
NYHETSBREV NUMMER 3 2011 FRÅN SWEREA KIMAB Forskningsanslag från Formas Jonas Gurell, Swerea KIMAB har tilldelats ett forskningsanslag, bland 400 sökande för unga disputerade forskare ifrån forskningsrådet Formas på 4,7 miljoner kr. Det beviljade projektet går under titeln Laserspektroskopi och automatisk bildanalys som ett verktyg för snabb sortering av blandade metalliska skrotfl öden. : Jonas Gurell, jonas.gurell@swerea.se Swerea KIMAB och KTH har tillsammans fått vara med och dela på 3,2 Mkr från Formnas. Pengarna ska fi nansiera en doktorand inom projektet Rening av avloppsledningar i flerbostadshus möjligheter och begränsningar. Doktoranden kommer att vara placerad på Swerea KIMAB. : Stefanie Römhild, stefanie.romhild@swerea.se Lyckad medlemsdag och 90 års jubileum Swerea KIMAB är Sveriges äldsta forskningsinstitut. Vi grundades 1921. Detta fi rade vi vid vår årliga medlemsdag i oktober. Dagen innehöll en mix av föreläsningar från industrin och av våra medarbetare. Deltagarna fi ck under förmiddagen lyssna på företrädare från OVAKO, Erastel Kloster, KTH och ESAB. Under eftermiddagen presenterade Swerea KIMAB:s forskare olika projekt, metoder, nya investeringar etc. Totalt deltog ett 70-tal personer. Dagen avslutades med en middag på Fotografi ska Museet. Swerea KIMAB anställer forskare! Affärsmodellen att utveckla spetskompetens för att erbjuda ett kvalifi cerat stöd till våra nära kunder och medlemsföretag har varit framgångsrik. Vi kan se tillbaka på en tillväxt med 50 procent de senaste fyra åren. För att klara denna expansion har vi under året expanderat våra laboratorier i Frankrike samt planerar en fl ytt till nya lokaler i Kista utanför Stockholm inför 2012. Dessutom gör vi stora satsningar inom fl era forskningsområden som olja & gas, mekanisk provning, rostfria stål, högtemperaturmaterial, det virtuella laboratoriet, polymera material och ämnesgjutning. Detta innebär också att vi under året har rekryterat 14 personer i Stockholm och xx personer i Frankrike. Och det räcker inte! Vår förhoppning är att ytterligare 6 personer kommer att anställas innan året är slut. : Personalchef Margareta Nylén margareta.nylen@swerea.se Civilingenjörer med industrierfarenhet efterlyses! ETT NYTT JOBB på Swerea KIMAB tar dig till nya höjder. Vi erbjuder utvecklande arbetsuppgifter, högt i tak, trevliga kollegor samt möjlighet att skapa egna kontaktnät inom industri och högskola både på nationell och internationell nivå. För tillfället söker vi forskare och projektledare inom Rostfria stål Högtemperaturmaterial Ämnesgjutning Mekanisk provning Läs mer på: www. swereakimab.se Annons publicerad i Bergsmannen, november 2011 Kalendarium 6 december 2011 Lättviktsseminarie Eskilstuna Info: www.swereakimab.se 14 december 2011 Vindkraftsseminarium Mölndal Info: www.swereakimab.se 23 27 januari 2012 Inspektör av rostskyddsmålning Stockholm Få platser kvar! 23 26 januari 2012 Certification in cathodic protection for the seawater application sector Brest Info: www.institut-corrosion.fr 19 28 mars 2012 Certification in cathodic protection for the seawater application sector Brest Info: www.institut-corrosion.fr Box 55970, 102 16 Stockholm, 08-440 48 00, kimab@swerea.se, www.swereakimab.se. Redaktör: Margaretha Sönnergaard, 08-440 48 25, margaretha.sonnergaard@swerea.se Vi skriver våra e-postadresser så här: fornamn.efternamn@swerea.se