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

 

  • Varmevekslere
  • Kjeler
  • Radiatorer

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

  • Kobberrør 
  • Messingventiler
  • Beslag

God korrosjonsbestandighet i vann med nøytral eller moderat alkalisk pH.
I oksygenrikt vann blir kobber utsatt for angrep som medfører erosjon av metallet og sedimentering 

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

  • Stålrør
  • Varmevekslere
  • Kjele
  • Pumper

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

  • Noen rørsystemer

Innvendig galvaniserte rør og beslag bør ikke benyttes i varmeanlegg

Galvanisert stål kan danne sinkhydroksid som avsettes som partikler i vannet

Rustfritt stål

  • Varmevekslere
  • Pumpehus
  • Mindre deler
          • Unntaksvis rør og koblinger

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

 

  • Plastikkrør
  • Gulvvarme
  • Mindre deler

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

  • Fleksible slangeforinger
  • O-ringer
  • Tetninger

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.

 

Relaterte artikler

Jernkorrosjon
Jernkorrosjon
9 mai, 2022

Når stål (som i hovedsak er en legering av jern og karbon) kommer i kontakt med oksygen og vann vil det begynne å korrod...

Riktig valg og vedlikehold av siler i lukkede systemer
Riktig valg og vedlikehold av siler i lukkede systemer
30 mars, 2022

Siler spiller en avgjørende rolle i å beskytte pumper og kontrollenheter i lukkede systemer. Deres oppgave er å fange op...

Korrosjonsinhibering i lukkede energianlegg: En dyptgående oversikt
Korrosjonsinhibering i lukkede energianlegg: En dyptgående oversikt
30 mars, 2022

Korrosjon er en av de mest utfordrende problemene i lukkede energianlegg, og effektiv korrosjonsinhibering er avgjørende...