6
Ved lavt oksygeninnhold og med pH over 9.0 kan anodisk reaksjon også være: 3Fe + 4H2 O = Fe3O4 + 8H+ + 8e-
(3)
Korrosjonshastigheten av jern eller ulegert stål i et slikt system vil avhenge av mengden av oksygen som trenger inn. Med røroverflaten pr. liter vann og rørveggtykkelsen som parametre og med konstant partialtrykk for oksygen i luft lik p = 0,2 bar rundt rørene, kan en beregne inndiffundert mengde oksygen pr time etter følgende uttrykk etter Kruse/1/: d 1 ⋅ ( µg /( l ⋅ h )) 2 (0,5d − s ) s (P = 5 ⋅ s/d ⋅ (0,5d –s)2 ⋅ vdiff) v diff = P ⋅ p ⋅
P = kan betraktes som et uttrykk for permeabiliteten og har benevningen µg ⋅ mm2 /(liter ⋅ h ⋅ bar). P for de PEX- rørene som er benyttet er noe usikker. For “Polyäthylen A 18/2” som er en polyethylen med forholdsvis høy tetthet, angir Kruse /1/ P = 2000 µg ⋅ mm2 /(liter ⋅ h ⋅ bar) ved 25° C. Permeabiliteten øker med økende temperatur og ved 40 °C er den ca. 3 ganger så stor og ved 65 °C ca 9 ganger så stor. d = Rørdiameter i mm s = Rørveggtykkelse i mm Antar vi en midlere temperatur i rørene gjennom året er lik 40 °C får vi følgende uttrykk for inndiffundert oksygenmengde pr. time: v diff = 6000 ⋅ 0.2 ⋅
d 1 ⋅ ( µg /( l ⋅ h)) 2 ( 0,5d − s ) s
Lengden av plastrør i grunn og kjellerstrekk er ca 4000 m og har rørdiametre mellom 32 og 100 mm. Vi regner meget forenklet at midlere rørdiameter og veggtykkelse er 80 mm/6mm og at volumet i disse rørene er: (d2 ⋅π/4) ⋅ lengde = (0,682 ⋅π/4) dm² ⋅ 40000 dm ≅ 14.500 liter I blokkene og rekkehusene er det lagt plastrør med antatt dimensjon 15 mm/2,5 mm. Lengden er ca. 18.000 m og volumet ca. 1400 liter. Beregner vi inndiffundert mengde oksygen pr. time på grunnlag av dette får vi ca. 200 mg/h for de store rørene og ca. 400 mg/h for de små. Dette betyr at det oksygenmengden som diffunderer inn kan være i størrelsesorden 0,6 g/h ≅ 5,3 kg/år.1) For å kunne bestemme mengde oksygen som diffunderer inn i systemet nøyaktig må det utføres testing med plastrør fra det aktuelle anlegget fordi permeabiliteten kan variere avhengig av type rør og av leverandør. En slik test er relativt enkel å utføre. 1): Beregningen er gjentatt med permeabilitetskonstant P = 3 ⋅ 10-11 g ⋅ cm/(cm2 ⋅ s ⋅ bar) oppgitt av rørleverandøren Wirsbo for 40 °C. I disse beregningene er de korrekte rørdimensjoner og rørlengder benyttet. De ga som resultat 0,87 g O2 pr time = 7,6 kg/år. Beregningene er vist i vedlegg 4. Forskjellen er såpass liten at det ikke vil ha prinsipiell betydning. De første beregningsresultatene er benyttet videre i denne rapporten.