Hållbara rörledningssystem

RISE Energi och cirkulär ekonomi har i Göteborg en av Nordens ledande institutioner för forskning kring beständighet hos markförlagda distributionssystem för värme, gas och vatten. Under de senaste åren har fokus framför allt varit på optimering av material, konstruktioner och förläggningssätt för att minimera investeringskostnaderna.

Fjärrvärmerör

Ett stort antal projekt med inriktning mot fjärrvärmeledningar har genomförts i nära samarbete med Chalmers tekniska högskola och den svenska fjärrvärmebranschen. Det har gällt allt från hållbarhet hos skarvförband och elektriska fuktövervakningssystem till sprickkänslighet hos mantelrören. Arbetet fortskrider och aktuella frågeställningar just nu är:

Hållbarhet hos förisolerade fjärrvärmeledningar - Forskning kring nedbrytning av isoleringen polyuretan har bedrivits i flera projekt inom SP och RISE. Förutom det svenska intresset av att utreda detta, så är intresset även varit stort i Tyskland.

RISE Plug Method
En för-isolerad fjärrvärmeledning består oftast av en medierör av stål, som isoleras med ett skikt polyuretanskum och som i sin tur skyddas av ett yttre mantelrör av polyeten. Vidhäftningen mellan samtliga delar är väsentlig för att omgivande mark skall begränsa termiska deformationer och ge hållbara fjärrvärmeledningar. Med tiden minskar vidhäftningen mellan medieröret och polyuretan isoleringen, vilket har varit av intresse att studera. På RISE har en ny metod att mäta denna vidhäftning utvecklats kallad ”RISE Plug Method”.

 

Fjärrkyla - Framtida design och standard är ett projekt där dagens kunskapsläge gällande distributionssystem för fjärrkyla har kartlagts och underlag för ett effektivare system har presenterats. Effekten av isolering och placering av fjärrkylaledningar har analyserats genom mätningar av temperaturer i mark kring olika ledningar och beräkningar av temperaturfält och förluster.
En varm sommardag utnyttjas fjärrkylasystemen maximalt och varje temperaturökning av kylvattnet i systemet spelar roll. Varje grad leder till sämre kylkapacitet för kunden och en försämrad affär för energibolaget.
Mätningar visar att det kan bli över 20 °C i medel under en sommarvecka kring fjärrkylerören på djup mellan 0,6-0,9 m under en solbelyst plats. Vidare visar mätningar att fjärrvärmeledningar värmer upp den omgivande marken rejält. 
För att säkerställa kylfunktionen är isolerad framledning en väg att gå. Isolering av ledningar minskar förluster till omgivande mark, men även förlusterna kopplat till värmeutbytet mellan fram- och returledning.

 

Plaströr

Inom plaströrsbranschen jobbar vi tillsammans med branschorganisationer och råvaru- och produkttillverkare. Ämnen på tapeten just nu är:

Beständighet hos icke-trycksatta rör – Icke-trycksatta rörledningar, för exempelvis avlopp och dränering, ställs inför en helt annan belastningssituation än tryckrör för vatten och gas. Den dimensionerande lasten är deformationer från jordöverfyllnaden vilket är avsevärt mindre kritiskt än ett konstant invändigt övertryck. På senare tid har man börjat intressera sig för möjligheterna att använda billigare och sämre råmaterial till den här typen av ledningar vilket innebär att belastningar och hållfasthet behöver utredas.

Rör på väg ned i en schaktgrop för grävningsfri förläggning.
Utvändiga skador på tryckrör Det blir mer och mer aktuellt med så kallad grävningsfri förläggning av rörledningar. Det innebär att man trycker eller drar röret genom marken utan att gräva upp ett schakt. Sådan våldsam hantering av rören gör att de kommer att skadas genom repor och intryckningar av stenar, etc.

 

 

 

 

Täthet hos flänsförband mellan stora polyetenrör och ventiler

Flänsförband mellan plyetenrör och ventil.
(Foto: Annika Malm)

Flänsförband som förbinder plaströr till ventiler har analyserats i ett projekt som avslutats under hösten 2016. Fyra typer av packningar och tre typer av flänsar har använts. Två typer är tillverkade i polyeten och en i gjutstål. Den senare har studerats som en jämförelse. Åtdragningsnivån, som ger täthet, och relaxationen i förbandet har studerats experimentellt. Verifiering av täthet under 100 år har gjorts numeriskt.

 

EeB.NMP FC-DISTRICT

Projektet byggde på att gasdrivna bränsleceller används för att skapa självförsörjande mindre bostadskomplex eller områden vad gäller elektricitet och värme. Biogas utvunnet ur biologiskt avfall från området används som bränsle, vilket ger ett lågt koldioxidavtryck på miljön. SP deltog i delarna kopplade till värmeväxling, värmelagring och utveckling av ett nytt högisolerande fjärrvärmerör. Projektet avslutades 2014. Läs mer om projektet här>>.

 

Relaterad information

Tjänster

Certifiering av rörprodukterFjärrvärme och fjärrkylaPlaströr

Kompetenscentrum

Pipe Centre

Kontaktpersoner

Anders Höije

Tel: 010-516 58 04

Sven-Erik Sällberg

Tel: 010-516 58 18

Jan Henrik Sällström

Tel: 010-516 58 02

Nazdaneh Yarahmadi

Tel: 010-516 59 21

RISE Research Institutes of Sweden, Tel 010-516 50 00, E-post info@ri.se

SP, Innventia och Swedish ICT har gått samman i RISE för att bli en starkare forsknings- och innovationspartner för näringsliv och samhälle.
Under 2017 kommer sp.se att vara en av flera webbplatser inom RISE. Besök gärna ri.se för mer information om RISE.

Dela den här sidan: