I lukkede energianlegg benyttes en lang rekke materialer med ulike egenskaper. Valget av materialer er i stor grad basert på de spesifikke behovene til bygget hvor anlegget monteres.
Hvilke materialer benyttes i lukkede energianlegg?
Grovt sett kan vi si at det benyttes en blanding av metaller, plast og gummi.
Metaller benyttes i distribusjonsrørene og i komponenter som varmevekslere, pumper, ventiler, radiatorer og andre varmeavgivere.
- Lavkarbonstål (konstruksjonsstål)
- Rustfritt stål
- Galvanisert stål
- Støpejern
- Aluminium
- Kobber og kobberlegeringer
Gummi benyttes som tetninger, inkludert «O-ringer» i ventiler og armaturer.
- Gummi (elastomer)
Plast benyttes til røropplegg i tillegg til individuelle komponenter av beslag og utstyr.
- Plast (PVC, PEX, ABS, HDPE etc)
Hva egner seg best?
Stål, kobberlegeringer og aluminium egner seg svært godt som materiale i lukkede varme- og kjølesystemer da korrosjonshastigheten lar seg kontrollere og kan holdes til et minimum.
Dette gjøres ved å holde nivået av oppløst oksygen i vannet lavt.
Det finnes imidlertid andre faktorer enn oksygen som påvirker korrosjonsprosessen på de enkelte metallene. Eksempler på dette er:
- Lavkarbonstål, rustfritt stål og kobber kan bli utsatt for mikrobielt påvirket korrosjon.
- Ulike metaller med ulike egenskaper kan korrodere når de monteres i samme anlegg.
- Messing kan bli utsatt for avsinking under rette omstendigheter.
- Dersom vannet inneholder mye klorider kan dette utsette aluminium og rustfritt stål for groptæring.
Krav til materialegenskaper?
Alle materialer som benyttes i et lukket energianlegg, enten de er metalliske eller ikke metalliske, bør ha industrigodkjenning for bruk i varme- og kjøleanlegg. Materialene må i tillegg være kompatible med væsken som skal benyttes. Dette er viktig ettersom nedbrytning av de forskjellige materialene over tid kan føre til utfordringer som
- lekkasjer
- begrenset gjennomstrømningen i anlegget
- eller tillate at oksygen kommer inn i systemet
Metaller og korrosjonsutfordringer
Metalliske komponenter vil være utsatt for korrosjon når det blir utsatt for oksygen. Tabellen under viser hvilke korrosjonsproblemer de ulike materialene benyttet i lukkede vannsystemer kan ha.
Materiale |
Brukt hvor |
resistens mot Korrosjon |
Andre kjente problemer |
Aluminium
|
|
God korrosjonsbestandighet i oksygenrikt vann med nøytral eller svakt alkalisk pH. Aluminium bør ikke utsettes for pH høyere enn 8,5. |
Eksponering for høy pH forårsaker raskt tap av metall og dannelse av aluminiumhydroksidslam. Aluminium er utsatt for grop-korrosjon ved moderate klorid- eller sulfatkonsentrasjoner. |
Kobber og kobber-legeringer |
|
God korrosjonsbestandighet i vann med nøytral eller moderat alkalisk pH. |
Kobberioner som kommer inn i vannet kan føre til korrosjon av stål og aluminium. Messing kan bli utsatt for spenningskorrosjonssprekker når den utsettes for ammoniakk. |
Stål og støpejern |
|
Lave konsentrasjoner av oppløst oksygen resulterer i en jevn korrosjon og produksjon av magnetitt. Høye konsentrasjoner av oppløst oksygen kan resultere i punktkorrosjon på ujevnheter i stålet |
Dannelse av uløselige jernoksider som flyter med vannet øker slitasjen på pumper. I tillegg øker risikoen for punktkorrosjon i områder med lav strømning der sedimentering oppstår.
|
Galvanisert stål |
|
Innvendig galvaniserte rør og beslag bør ikke benyttes i varmeanlegg |
Galvanisert stål kan danne sinkhydroksid som avsettes som partikler i vannet |
Rustfritt stål |
|
Svært motstandsdyktig mot generell korrosjon, men kan være utsatt for gropdannelser, sprekk-korrosjon og spenningskorrosjon ved høye klorid eller sulfatkonsentrasjoner |
|
Utfordringer med plast og gummi
Selv om ikke-metalliske komponenter, slik som tetninger, pakninger, membraner og foringer ikke direkte blir utsatt for korrosjon fra oksygen kan de allikevel bli utsatt for kjemisk angrep som forårsaker hevelse, mykgjøring, sprekkdannelser eller lignende. Dette kan igjen ha negativ innvirkning på anlegget og dets levetid.
Tabellen under gir en oversikt over hvilke utfordringer disse materialene kan oppleve.
Materiale |
Brukt hvor |
resistens mot Korrosjon |
Andre kjente problemer |
Plastikk
|
|
Motstandsdyktig mot korrosjon, men kan bli utsatt for fysisk nedbrytning av for eksempel sollys. |
Plast lar oksygen trenge gjennom plastrørveggen. Trykkmotstanden avtar med temperaturen. |
Gummi |
|
Motstandsdyktig mot korrosjon. Kan bli utsatt for gradvis kjemisk og fysisk nedbrytning som fører til tap av fleksibilitet og sprekker. |
Kan også bidra til dannelse av biofilm. |