| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Vejledning om metalliske materialer til vandinstallationer

6 Materialernes egenskaber

• 6.1 Rustfri stålrør
• 6.2 Kobberrør
• 6.3 Varmforzinkede stålrør
• 6.4 Plastrør
• 6.5 Kobberlegeringer (ventiler, fittings, vandmålere og armaturer)

6.1 Rustfri stålrør

Der findes VA-godkendte brugsvandsrør af såkaldt syrefast rustfrit stål, der samles med presfittings af rustfrit stål eller af rødgods. Rustfri stålrør har været anvendt til brugsvandsinstallationer siden 1986, og der er konstateret meget få skader på rør og fittings.

Den gode holdbarhed skyldes, at rustfrit stål normalt vil være passivt og dermed korrodere meget langsomt i brugsvand. Levetiden kan normalt forventes at være 30-35 år og i mange tilfælde længere. Under særlige forhold kan der ske hurtig korrosion i form af spaltekorrosion i samlingerne. Det er ikke muligt at forudsige risikoen for spaltekorrosion ud fra en vandanalyse.

DS439 "Norm for vandinstallationer" angiver i vejledning for materialevalg, at rustfri stålrør kun må anvendes, hvor vandets indhold af klorid er mindre end 150 mg pr. liter [ref. 4].

Der er siden 2004 udstedt VA-godkendelse på flere produkter, der herefter kan anvendes ved helt op til 250 mg klorid pr. liter, som er den gældende grænseværdi for klorid i drikkevand.

Presfittings af rødgods giver øget bestandighed mod spaltekorrosion af rustfrit stål. Det sker ved langsom korrosion af rødgods, der er lidt mindre ædelt end rustfrit stål i brugsvand. Gennemtæringer af rødgodsfittings som følge af turbulenskorrosion kan ske på ledninger for varmt brugsvand med stadig cirkulation. Turbulenskorrosion kan forebygges ved dimensionering af rørsystemet, så for høje vandhastigheder i cirkulationssystemet undgås.

Metalafgivelsen fra rør og fittings af rustfrit stål er generelt meget lav, idet materialet normalt vil være passivt i brugsvand og dermed er overtrukket med et tyndt oxidlag, der hindrer både korrosion og metalafgivelse.

Presfittings af rødgods vil afgive noget kobber til vandet, men da fittings kun udgør en lille del af den samlede installation, vil vandets kobberindhold ikke overskride den gældende grænseværdi. Kobberafgivelsen kan dog forårsage problemer med blandingsinstallationer (installationer med forskellige rørmaterialer), hvis dele af installationen er udført i varmforzinket stål, idet selv meget små indhold af kobber i vandet kan give hurtigt forløbende grubetæring af de varmforzinkede stålrør. I sådanne blandingsinstallationer anbefales det derfor at anvende presfittings af rustfrit stål til samling af de rustfrie stålrør.

6.2 Kobberrør

Kobberrør har meget god holdbarhed i alle vandtyper i Danmark, der overholder Miljøministeriets bekendtgørelse [3]. Der opstår et mindre antal skader som følge af turbulenskorrosion, der forårsages af kombinationen mellem høj vandhastighed og den kemiske påvirkning af iltholdigt brugsvand. Skaderne ses kun i stadigt cirkulerende, varmt brugsvand og kan forebygges ved overholdelse af grænserne for vandhastighed i DS439 [4]. Hvis kobberrør anvendes rigtigt, vil installationerne få meget lange levetider, dvs. mindst 30 år og ofte væsentligt længere.

I de hårde vandtyper med højt indhold af hydrogenkarbonat, salte og organisk stof vil kobberafgivelsen fra nye kobberrør overstige grænseværdien på 2 mg/l ved 12 timers henstand. I figur 3 er vist et eksempel på kobberafgivelsen fra kobberrør i vand fra Lysholt, der er en middelhård vandtype med ca. 230 mg hydrogenkarbonat pr. liter. Efterhånden som der dannes belægninger på rørene vil kobberafgivelsen falde noget, og i Lysholt stabiliseres afgivelsen til ca. 1,5 mg/l. I vandtyper med mere end ca. 240 mg hydrogenkarbonat pr. liter vil kobberafgivelsen fortsat kunne overstige grænseværdien, og kobberindholdet i vand efter henstand natten over vil typisk være 2-4 mg/l. Det må på den baggrund frarådes at anvende kobberrør i de pågældende vandtyper.

Figur 3: Kobberafgivelse fra kobberrør i middelhårdt vand. Lysholt (2002). Punkterne viser enkeltbestemmelser. Der ses god overensstemmelse mellem kobberafgivelsen fra de to rør. Den stiplede linie angiver den gældende grænseværdi, der overholdes efter 24 uger. [ref. 2].

Tyske undersøgelser viser, at indvendigt fortinnede kobberrør har passende lav kobberafgivelse i mere end 10 år. Materialet er dog sjældent anvendt i Danmark, og der er derfor meget begrænset erfaring med det.

6.3 Varmforzinkede stålrør

Varmforzinkede stålrør har været anvendt til brugsvandsinstallationer i mange år og ofte med lang levetid. I de seneste 5-10 år er der dog sket en række ændringer i opbygningen af installationer og i forbrugsmønstre. Disse ændringer har resulteret i ringere betingelser for de varmforzinkede stålrør. Rør af varmforzinket stål har i dag ofte meget kort holdbarhed, og det er ikke usædvanligt, at hele installationer må udskiftes efter mindre end 5 års drift. Dette sker i mange tilfælde, selvom alle gældende normer og vejledninger er overholdt.

I blødt vand med lavt indhold af hydrogenkarbonat vil rørene korrodere jævnt, og problemer med brunt vand og misfarvninger kan opstå meget hurtigt. Rørenes levetid vil sjældent være over 15-20 år.

I middelhårdt, velbehandlet vand kan opnås god holdbarhed, hvis indholdet af klorid og sulfat ikke er for højt.

I vand med højt indhold af hydrogenkarbonat, klorid og sulfat kan dannes beskyttende belægninger, som i bedste fald medvirker til en lang levetid. Ofte sker der dog meget hurtig korrosion i form af grubetæringer, der giver gennemtæring efter 1-3 år. Det frarådes derfor at anvende materialet, når indholdet af hydrogenkarbonat er højere end 300 mg/l.

Når vandforbruget er lavt eller periodisk, er der meget ringe mulighed for dannelse af beskyttende belægninger, og det frarådes derfor altid at anvende varmforzinket stål som rørmateriale på plejehjem, institutioner, hoteller etc., hvor vandforbruget som regel er lavt og periodisk. Dette gælder uanset vandkvaliteten.

Når varmforzinket stål vælges som rørmateriale, er det særlig vigtigt at alle gældende normer og vejledninger overholdes. På større installationer bør der altid installeres elektrolyseanlæg på varmt brugsvand, og der skal sikres tilstrækkelig cirkulation.

Endelig kan det anbefales at montere ionfælder i form af "grisehaler" ved overgangen fra varmforzinket stål til koblingsledninger af kobber eller til fordelerrør af messing eller rødgods. Det anbefales at minimere kobberafgivelsen til vandet ved så vidt muligt at undgå større dele af messing, rødgods og kobber. Kobberloddede varmevekslere og fjernvarmeunits med messing- eller rødgodsbestykning bør ikke anvendes, når rørmaterialet er varmforzinket stål.

Når varmforzinket stål anvendes korrekt og har optimale driftsbetingelser, vil levetiden normalt være omkring 30 år, men væsentlig længere levetider ses også.

Nye rør af varmforzinket stål vil afgive forholdsvis store mængder zink, men efterhånden som der dannes beskyttende belægninger i rørene, vil metalafgivelsen falde noget. I figur 4 er vist metalafgivelsen fra varmforzinkede stålrør i 4 forskellige vandtyper. Det ses, at grænseværdien for zink på 5 mg/l overskrides væsentligt i de hårde vandtyper, hvor den efter 1 års drift stadig ligger omkring 6 mg/l efter 12 timers henstand. I det middelhårde vand i Lysholt ligger zinkafgivelsen stabilt noget under grænseværdien, og i de bløde vandtyper ligger afgivelsen lavt. I de hårde vandtyper med over 300 mg hydrogenkarbonat pr. liter anbefales det at fravælge varmforzinket stål for at undgå problemer med grubetæringer. Hvis denne anbefaling følges, vil zinkafgivelsen fra de varmforzinkede stålrør være passende lav.

Figur 4: Zinkafgivelse efter 12 timers henstand fra rør af varmforzinket stål i afhængighed af driftstid. Den stiplede linie angiver den gældende grænseværdi, der overskrides i de hårde vandtyper. De viste målepunkter er gennemsnit af målinger på 2 emner. [ref. 2].

6.4 Plastrør

VA-godkendte plastrør er meget kemisk bestandige, og nedbrydes normalt ikke af brugsvand. Plastrør kan anvendes i samtlige vandtyper med meget lille risiko for skader. Der er endnu ret begrænset langtidserfaring med plastrørene, men levetider på mindst 30 år må forventes.

For at opnå VA-godkendelse gennemgår plastrør en godkendelsesprocedure; herunder prøvning for afgivelse af en række kemiske forbindelser. Denne prøvning sikrer, at der ikke afgives stoffer, der kan påvirke drikkevandets sundhedsmæssige kvalitet. Plastrør vil altid afgive små mængder af organisk stof i form af tilsatte additiver eller restmonomerer fra produktionen. Dette organiske stof kan give næring til mikroorganismer, der dermed kan få lidt bedre vækstbetingelser i plastrør end i metalrør.

6.5 Kobberlegeringer (ventiler, fittings, vandmålere og armaturer)

I moderne brugsvandsinstallationer anvendes en række vandmålere, afspærrings- og reguleringsventiler, fordelerrør og blandingsbatterier. Disse emner fremstilles næsten udelukkende af kobberlegeringerne almindelig messing, afzinkningsbestandig messing og rødgods. Kobberlegeringer har traditionelt været anvendt til brugsvand og erfaringer gennem mange år viser, at de generelt har god korrosionsbestandighed. Imidlertid ses i dag situationer, hvor kobberlegeringer ikke har den ønskede levetid, og hvor korrosion og metalafgivelse giver gener. Derfor anbefales i dag emner med stor godstykkelse.

Korrosionsforløbet er stærkt afhængig af valgt rørmateriale, vandkvalitet, anvendt kobberlegering og geometri af konstruktionen.

En oversigt over lejlighedsvis forekommende korrosionsformer i kobberlegeringer i brugsvand ses i tabel 3. Hver legering har sine fordele og ulemper.

Tabel 3: Oversigt over korrosionsformer og metalafgivelse for kobberlegeringer.

* Kun i stadigt strømmende varmt brugsvand

Nævnte korrosionsformer vil fremmes, hvis emnet sidder i kontakt med et ædlere materiale (rustfrit stål) og vil blive undertrykt, hvis emnet sidder i kontakt med et mindre ædelt metal

(varmforzinket stål). Effekten er større, jo højere ledningsevnen i vandet er, og den gør sig højst gældende 1 – 2 rørdiametre ind i emnet. Det er de hårde, saltholdige vandtyper, som har størst ledningsevne. Der må være parathed til kortere levetid af kobberlegeringer i installationer af rustfrit stål, her er udskiftelighed meget væsentlig for god installationspraksis.

Hurtige angreb og utætheder i form af afzinkning af almindelig messing ses i dag i Danmark meget sjældent; dels er vore vandtyper ikke særlig fremmende for denne korrosionsform, dels er almindelig messing i vid udstrækning skiftet ud med de mere bestandige legeringer afzinkningsbestandig messing og rødgods. Angreb ses som regel kun ved almindelig messings kontakt til ædlere metaller (rustfrit stål, kobber og rødgods). De særlig angribende vandtyper er blødt vand med højt kloridindhold og hårdt saltholdigt vand.

De værste korrosionsskader på kobberlegeringer med store vandskader til følge ses på ventiler af messing og afzinkningsbestandig messing i form af spændingskorrosion, der forårsages af et kemisk angreb fra vandet i kombination med mekaniske trækspændinger. Særligt udsat er emner med meget ringe godstykkelse; specielt hvis de tilspændes hårdt. Det er derfor væsentligt, at den udførende ikke overspænder messingdelene. Angreb kan også ske fra ydersiden af koldtvandsinstallationer, hvor den kemiske påvirkning består af kondensvand og ammoniakforurening. Rødgods kan ikke korrodere ved spændingskorrosion.

Interkrystallinsk korrosion af afzinkningsbestandig messing medfører udbredte angreb, der oftest er overfladiske, men som kan få materialet til at smuldre med hastigheder på op til 0,1 mm/år. Angrebene fremmer risiko for spændingskorrosion. Risikoen for disse korrosionsskader er forøget, når messing monteres i installationer af rustfrit stål.

Overfladiske korrosionsangreb i ventiler kan endvidere give gener i form af fastsidning af bevægelige dele.

Regulerings- og kontraventiler, som indsnævrer og ændrer vandstrømmens retning lokalt, vil kunne korrodere ved turbulenskorrosion i cirkulerende varmt vand, særlig ved kontakt til rustfrit stål. Rødgods er mest modtageligt. Afzinkningsbestandig messing og almindelig messing er mindre modtageligt.

Blandingsbatterier fremstilles som regel af forniklet og forkromet messing, og der ses sjældent korrosionsskader.

Ventiler, vandmålere, fittings, fordelerrør etc. udgør en forholdsvis lille andel af installationen, og metalafgivelsen fra disse emner er derfor mindre kritisk end for rørmaterialerne. Kobberafgivelsen fra f.eks. fordelerrrør af rødgods og afzinkningsbestandig messing kan dog give korrosionsproblemer i form af grubetæring af varmforzinkede stålrør.

For at opnå et dekorativt, blankt udseende, overfladebehandles messingarmaturer ofte ved fornikling og forkromning. Det er hovedsagelig den udvendige side, der belægges, men af produktionstekniske årsager får indersiden også en tynd belægning på noget af overfladen. Dette kan resultere i meget høje nikkelindhold i det første vand, der aftappes af forniklede blandingsbatterier efter henstand.

I figur 5 er vist et eksempel på nikkelafgivelsen fra blandingsbatterier af forniklet og forkromet messing. Der ses en forholdsvis høj nikkelafgivelse, som tilsyneladende ikke afhænger i væsentlig grad af vandkvaliteten i modsætning til de andre metaller. For nye blandingsbatterier kan ses en nikkelafgivelse på 250-500 μg/l, og efter ½-1 års driftstid er nikkelindholdet efter 12 timers henstand i nogle tilfælde faldet til et lavt niveau, mens der i andre tilfælde er værdier på 200-300 μg/l. I figur 6 er vist nikkelafgivelsen fra blandingsbatterier i København med en alder på 1-7 år. Det ses, at afgivelsen efter 4 års drift i nogle tilfælde stadig er høj, op til ca. 80 μg/l i den første kop vand, der tappes om morgenen.

Grænseværdien for nikkel er i Miljøministeriets bekendtgørelse opgivet som et gennemsnit på 20 μg/l, mens de viste værdier er målt efter 12 timers henstand. For nikkel er det vigtigt, at indholdet i drikkevandet er tilstrækkeligt lavt til at sikre nikkelallergikere mod akutte effekter. Miljøstyrelsens vurdering er, at dette er opfyldt, hvis den første liter vand, der tappes om morgenen, har et nikkelindhold på højst 60 μg/l. Af figur 5 og 6 fremgår det, at denne grænse for nye vandhaner ofte vil overskrides for det første vand, der tappes fra vandhanen efter 12 timers henstand. Se i øvrigt appendix 1 for beskrivelse af prøvetagning og vurdering af resultater.

For at undgå at indtage vand med højt nikkelindhold, kan det anbefales at lade vandet løbe i 2-3 sekunder (ca. ½ liter), før der tages vand til drikke og madlavning. Herved undgår man at drikke det meget nikkelholdige vand, der har stået i blandingsbatteri, hanerør og afspærringsventil ved vasken. Det første vand kan bruges til tandbørstning, blomstervanding eller andet, så man undgår unødigt vandspild.

Figur 5: Nikkelafgivelse efter 12 timers henstand fra 2-grebs blandingsbatterier af forniklet og forkromet messing i afhængighed af driftstid. De viste målepunkter er gennemsnit af målinger på 2 emner. [ref. 1].

Figur 6: Nikkelafgivelse fra blandingsbatterier med forskellig alder. Målt i den første kop vand, der tappes efter henstand natten over.

Ved vurdering af nikkelafgivelsen i brugsvandsinstallationer skal det tages i betragtning, at nogle danske vandtyper er nikkelholdige, dvs. der er et ikke ubetydeligt nikkelindhold i vandet fra vandværket, som skal lægges til det nikkel, der afgives fra installationen.

Der foregår i øjeblikket udviklingsarbejde med henblik på at fremstille blandingsbatterier med mindre metalafgivelse, og det må forventes, at der kommer nye produkter på markedet i de kommende år.

Tin-nikkel, en slidstærk og korrosionsbestandig belægning, bruges i enkelte produkter til korrosionsforebyggelse. Nikkelafgivelsen fra denne belægning er væsentlig reduceret i forhold til en almindelig fornikling.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 Juli 2005, © Miljøstyrelsen.