Kombinerad elektrisk och elektrokemisk mätmetod för att detektera korrosionsskador och inläckningsområden

(1)

Kombinerad elektrisk och

elektrokemisk mätmetod för

att detektera korrosionsskador och inläckningsområden

Bror Sederholm, RISE Korrosion

Specialist inom korrosion och korrosionsskydd,

bror.sederholm@ri.se

(2)

• 2,662 anställda (2019).

• Omsättning ca 3,6 miljarder SEK (2019)

• Driver 100-tal olika test- och

demonstrationsbäddar, öppna för industrin, universitet and institut.

• Ägs till 100 % av svenska staten

2

RISE – Sveriges största

forskningsinstitut

(3)

3

RISE KIMAB (Korrosion) – mer än 100 specialister inom korrosionsområdet

Brest

28 anställda

Frankrike - 45 anställda

Institut de la Corrosion

Stockholm 40 anställda Sverige - 56 anställda

RISE - Korrosion

Saint Etienne 17 anställda Borås

16 anställda

(4)

Bakgrund

• Idag finns inga möjligheter att utvändigt statusbedöma korrosionstillståndet hos markförlagda fjärrvärmeledningar utan att gräva upp ledningarna med stora kostnader som följd.

• Det finns ett stort behov av schaktfria metoder och tekniska lösningar för bestämning av fjärrvärmeledningarnas status hos fjärrvärmeföretagen i Sverige och globalt.

• I ett Vinnovaprojekt som avslutades under 2019 har en oförstörande elektrisk- och elektrokemisk mätmetod används för att lokalisera beläggningsskador och korrosionsskador.

• Styrkan med mätmetoden är att den är snabb och antalet mätningar är få jämfört med andra mätmetoder, men mätmetoden behöver dock utvecklas och verifieras.

• De korrosionsskador som lokaliserats fram i Vinnovaprojektet har hittills varit relativt stora.

Potentialen av använda metoden för plastbelagda fjärrvärmeledningar med små beläggningsskador är idag okänd.

• Är det möjligt att med metoden hitta inläckningsområden (läckande skarvar, genomgående sprickor) hos betongkulvertar.

4

(5)

Resultat av okulär undersökning vid uppmätt skada

5

(6)

Genom att utveckla mätmetodiken som användes i Vinnovaprojektet är projektets mål följande:

• Att kunna lokalisera små beläggningsskador på plastmanteln samt att lokalisera fram inläckningsområden hos otäta betongkulvertar (läckande skarvar, håligheter etc.) med obelagda stålrör.

• Visa vilka typer av ledningar och kulvertar som mätmetodiken lämpar sig bäst för.

• Visa vilka mark- och ledningsförutsättningar som metoden är lämplig

• Utveckla utförandet av mätmetodiken så att den blir enkel och effektiv.

6

Mål

(7)

Genomförande

• Mätningar genomförs i nära samarbete med fjärrvärmeföretagen.

• Inför varje mätning görs en genomgång av befintliga ritningar, material data samt en rekognosering av ledningssträckan.

• Tidigare uppkomna problem med fjärrvärmeledningen gås igenom med ägarna till fjärrvärmeledningarna innan mätningarna påbörjas.

• Efter genomförda mätningar markeras uppmätta korrosions-

skador/inläckningsområden och dokumenteras i ledningsritningar.

• Uppmätta fjärrvärmerör med eventuella beläggningsskador/korrosionsskador och inläckningsområden grävs fram av fjärrvärmeföretagen och därefter inspekteras okulärt med avseende på skadornas storlek och utseende samt eventuella

genomgående betongskador på betongkulvertar.

RISE — Mallpresentation 7

(8)

Potentialmätning (ej strömutmatning)

RISE — Korrosion 8

Referenselektrod Mättad Cu/CuSO⁴

Markyta

Fjärrvärmerör

Anslutningspunkt till rör

Multimeter

(9)

Potentialmätning vid strömutmatning

9

Markyta

(10)

Ledningssträckor för undersökning av

korrosionssskador och inläckningsområden

Södertörns Fjärrvärme, Kjell Sandberg

• Tingsvägen, Albyberget i Norsborg. Betongkulvert, stålrör 700x700 mm,

• Björnkulleringen, Huddinge/Tullinge. Plastmantlad med polyeten, stålrör 450x450 mm

• Motell Slagsta vid Botvid center. Betongkulvert med cellbetong och mineralull, stålrör 500x500 mm

(11)

Tingsvägen vid Albyberget, Norsborg

(12)

Björnkulleringen, Huddinge/Tullinge

(13)

Vid motell Slagsta vid Botvid center

(14)

Resultat

RISE Korrosion 14

-1400 -1200 -1000 -800 -600 -400 -200 0

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Potential relativt Cu/CuSO4 (mV)

Avstånd från kabelbrunn (meter)

Tingsvägen, Albyberget

Korrosionspotential (utan strömutmatning) Potential med strömutmatning

Inläckningsområde Spänning: 50 Volt

Strömutmatning: 120 mA Stålledning i betongkulvert Diameter: 700 mm

(15)

Resultat

RISE Korrosion 15

-6000 -5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0

0 50 100 150 200 250 300 350

Potential rel. Cu/CuSO4 (mV)

Avstånd från ledningsbrunn 1 till ledningsbrunn 3 (m)

Björnkulleledningen Tullinge/Huddinge

Korrosionspotential (utan strömutmatning) Potential med utmatad ström

Strömutmatning: 1200 mA Spänning: 50 Volt

Plastmantlad ledning Diameter: 450 mm

Beläggningsskada

(16)

Resultat

RISE Korrosion 16

-600 -500 -400 -300 -200 -100 0

0 20 40 60 80 100 120

Potential rel. Cu/CuSO4 (mV)

Avstånd från ledningsbrunn mot E4:an (m)

Slagsta motell - Botvidcenter

Korrosionspotential (utan ström) Potential med strömutmatning

Strömutmatning: 200 mA Spänning: 50 Volt

Betongkulvert cellbetong/mineralull Diameter: 500 mm

(17)

Slutsatser - hittills

• Troligt inläckningsområde på betongkulvert med obelagda stålrör har konstaterats.

• Trolig beläggningsskada har konstaterat på plastmantlade polyuretanledningar av stål.

• Metoden har förenklats jämfört med tidigare undersökningar

• Ingen uppgrävning och inspektion av misstänkta inläckningsområden och beläggningsskador har genomförts (Inget datum för uppgrävning finns för närvarande).

• Antalet undersökningar är tyvärr begränsade pga Covid-19

• Detektering av in- och utläckningsområden med termofotografering

(18)

RISE Research Institutes of Sweden

KONTAKTUPPGIFTER

bror.sederholm@ri.se Mob. 073-512 78 44