Poster vid 11:e Skandinaviska Korrosionskongressen, Stavanger, Norge, 19 - 21 juni 1989


 

Laboratorieundersökning av försurningsbetingad korrosion på
vattenledningsrör i jord

Erik Levlin
Tekn. licentiat, Vattenvårdsteknik
Kgl. Tekniska Högskolan, Stockholm Sverige

Bakgrund Resultat Slutsatser

Eftersom   försurning   orsakad   av luftförore-
ningar misstänks ge ökad korrosion hos kon-
struktioner   i   mark,   har   laboratorieförsök
utförts   för att se om   försurningen  påverkar
korrosion genom verkan av luftningsceller.

Luftningsceller uppkommer där en del av t.ex.
ett vattenledningsrör   ligger   i  lera   och  en
anan   del  i  sand.  Syre   tillförs  lättare   till
den del som ligger i sanden, varför denna del
blir  katod,  och  den  som   ligger  i  lera  blir
anod och korroderar.

Vattenmättad jord

Korrosionsströmmens storlek uppmättes till:

Testserie 1 2 3
Oförsurat vatten
Försurat vatten
23-24µA
8-10µA
14-18µA
14-26µA
0-7µA
<1µA

I vattenmättad  jord  uppmättes  endast  små
korrosionsströmmar som resultat av liftnings-
cellers inverkan

I vattenmättad jord under grundvattennivån för-
väntas därför inga luftningsceller.

Ingen effekt kunde urskiljas av försurningen.

Försökscell

En  försökscell  konstruerades där  ena halvan
fylldes  med lera  och den  andra  halvan  med
sand.  I cellen  monterades två  prover  av seg-
järn,  det ena i  lera och det andra i sand. Pro-
verna som förenades med en yttre ledning, där
strömmen mättes med en nollresistansamper-
mätare.

Vatten  sprejades dagligen  på jorden i cellen,
motsvarande 3 mm "regn". Två typer av vatten
användes:

  • Vatten utan tillsats av syra.
  • Vatten försurat med svavelsyra till
    pH=4,0.

Torr jord

Korrosionsströmmens storlek liksom strömmens
ökning vid "regn" uppmättes till:

Testserie 1 2 3
Oförsurat vatten
Strömm
Ökning vid "regn"

19-40µA
12-17µA

6-7µA
2-3µA

5µA
3µA

Försurat vatten
Strömm
Ökning vid "regn"


32-40µA
16-28µA

8µA
4µA

6-7µA
7µA

I luftad  jord  blir  korrosionshastigheten  större
p.g.a. större syretransport i sanden.

Små  korrosionsströmar  uppmättes i torr  jord,
men kraftig korrosion observerades på katoden.

Den   dåliga  ledningsförmågan  medförde    att
effekten   av   luftningscellen   blev   liten,   och
korrosionen ägde främst rum på katoden.

Att korrosionsströmmen ökade vid "regn", visa-
de att cellen  var alltför torr  för att en  luftnings-
cell skulle fungera.

Försurningen påverkade korrosionen genom att
strömmökningen vid "regn" blev större.

För att studera hur fuktighetsgraden påverkar
korrosionen  varierades vattennivån i  försöks-
celeln med hjälp av utloppet. Tre vattennivåer
valdes:

  • Vattennivån i cellens överkant.
    Vattenmättad jord.
  • Vattennivån under cellen.
    (Utloppet 35 cm under överkanten)
    Torr jord.
  • Vattennivån i cellens underkant.
    (Utloppet 15 cm under överkanten)
    Delvis torr jord.

Delvis torr jord

Korrosionsströmmens storlek liksom strömmens
minskning vid "regn" uppmättes till:

Testserie 1 2 3
Oförsurat vatten
Strömm
Minskning vid "regn"

34-64µA
till 0

30-45µA
20µA

29-35µA
11-32µA

Försurat vatten
Strömm
Minskning vid "regn"


63-66µA
till 0

25-67µA
9µA

67-100µA
10-25µA

I delvis torr jord, strax ovanför  grundvattennivån,
uppmättes   de  största  korrosionsströmmarna;
effekten av luftningscellen var störst i detta fall.

Att  korrosionsströmmen  minskade  vid  "regn",
visade   att  cellen var  något för  våt  för  att  en
luftningscell skulle fungera optimalt.

Den  uppmätta  korrosionsströmmen  var  större
för den försurade cellen, än för den oförsurade.

Försurning   medför  att  korrosion   orsakad  av
luftningsceller blir större.