Förhindra punktfrätning i ånglokspannan (Fordon: lok)

av mormorsgruvan, Wednesday, January 19, 2022, 09:16 (822 dagar sedan)

Punktfrätning (eng. pitting) är en vanlig korrosionstyp i ånglokspannor som bara används en eller två dagar i veckan. En metod som väl kunde provas är att inleda kvävgas i pannan, då pannan svalnar efter avslutad körning.

Förhindra punktfrätning i ånglokspannan

av Micke Carlsson, Wednesday, January 19, 2022, 11:25 (822 dagar sedan) @ mormorsgruvan

Kvävgas och koldioxid är inerta (icke-reaktiva) gaser som idag ofta används i tomrummet ovan vätskeytan på t ex oljecisterner just för att förhindra korrosion eller andra oönskade kemiska processer. I den syrefria miljön får man istället helt andra processer, som t ex bildandet av järnsulfidsvamp, som gärna självantänder när man väl släpper in syre förr eller senare, t ex i samband med underhåll av inertgas-systemet.

Vattenånga är också en inert gas, och fritt syre är avdrivet från ångrummet ovan vätskeytan. Prio ett på en svalnad men fortfarande vattenfylld panna är att hålla den tät så att inte omgivande luft kommer in (och därmed syre). Det är ont om så pass täta pannor, så en sådan föresats kan ha svårt att lyckas. Eftersom ånga tränger undan syre så är ånga ett utmärkt släckmedel, t ex vid mindre oljebränder.

Kvävgasfyllning används ibland på avställda industriångpannor för att bevara dem från korrosion orsakad av luftfuktighet.

Kvävgasfyllning kunde ju vara en idé på en långtidsavställd och tömd panna, men ganska bökigt på en tillfälligt avställd panna.

Pitting beror huvudsakligen inte på "rost" i vanlig bemärkelse utan på förekomsten av organiska ämnen i matarvattnet. Detta är ett av de främsta anledningarna till matarvattenberedning med hjälp av flockningsmedel i bassäng, man vill skilja ur organiska ämnen som orsakar pitting. Det har mer med järn och kol att göra än med syre, och en inert miljö gör varken till eller från, tryck och temp har större betydelse för processen. Pitting uppkommer främst under drift, inte vid avställning. Pitting kan uppstå även i pannor som går i kontinuerlig drift utan avbrott i åratal. I "olyckliga fall" har pannor drabbats av pitting redan efter ett halvårs kontinuerlig drift efter att en ny panna tagits i bruk.

Källa: ÅF pannskötarkurs 1990.

Förhindra punktfrätning i ånglokspannan

av mormorsgruvan, Wednesday, January 19, 2022, 14:05 (822 dagar sedan) @ Micke Carlsson

Vi kan konstatera att järnvägsmuseiföreningarna och museijärnvägarna har betydligt större problem med gropfrätning än vad SJ, DSB, LNER hade(och dessutom betydligt mindre km-tal mellan pannrevisionerna). Jag tror inte att ÅF pannskötarkurs har hela sanningen. Flera andra källor nämner upplöst syrgas i vattnet som en anledning till gropfrätning. [b]Organiska ämnen i vattnet sa Du[/b]. Vattnet vid järnvägsstationen i Brösarp är [color=#c00]mycket rikt på humus[/color]. Kanske är detta en av anledningarna till att S 1 1914 drabbades av gropfrätning i botten av pannan. Undrar hur J 1393:s panna ser ut inuti ?

Förhindra punktfrätning i ånglokspannan

av arjesko, Wednesday, January 19, 2022, 15:35 (822 dagar sedan) @ mormorsgruvan

Vi kan konstatera att järnvägsmuseiföreningarna och museijärnvägarna har betydligt större problem med gropfrätning än vad SJ, DSB, LNER hade...

Vad är källan till det - finns det statistik över gropfrätning vid nämnda järnvägsbolag och museiföreningar? Tar den hänsyn till mer än drift som t ex ålder och material ?

Förhindra punktfrätning i ånglokspannan

av Micke Carlsson, Wednesday, January 19, 2022, 15:54 (822 dagar sedan) @ mormorsgruvan

Järnvägsbolagen på sin tid funderade nog betydligt mer på sin vattenkvalitet än vad föreningarna idag har gjort eller har möjlighet till utifrån vattentillgången. Därför är rådet från "erfarna" besiktningsmän att vara glad för den pannsten man har, den skyddar något även om beläggningskorrosion också är något som förekommer. Av två onda ting är dock en eldrörspanna som håller runt 12 kilo atö och där man inte har möjlighet att välja eller bereda matarvattnet bättre betjänt av att ha ett lager pannsten invändigt. Risken för skador genom lokal överhettning är inte särskilt stor, jämfört med en vattenrörspanna. I en sådan äldre panna utvecklas skadorna vanligtvis långsamt under flera år, jämfört med i en modern panna med höga tryck där det kan ske på mycket kort tid, veckor eller några få månader.

Organiskt material (TOC) bryts ned till karboxylsyror, främst ättiksyra, och koldioxid i pannans inre miljö av tryck och temperatur. Det ger upphov till punktfrätor som i sin tur sätter fart på sprickor genom spänningskorrosion. Koldioxiden är sur och bidrar på det sättet till problemet.

Man vill ha högt pH. Hydrazin och liknande tillsatser är pH-höjande för att motverka försurningseffekten av koldioxiden. Men de är giftiga och kan ge upphov till kemisk lunginflammation vid inandning av ångan (Jag har provat det ett antal gånger liksom tidigare kollegor, sedan bytte jag jobb). Därför kanske man bör välja bort pH-höjande tillsatser.

Man vill ha låg konduktivitet (ledningsförmåga) eftersom den är ett mått på halten av bland annat TOC.

Koldioxiden kan kondensera/lösas i pannvattnet som då helt enkelt blir som "kolsyrad läsk" om än kanske inte lika bubblig. Detta tillstånd med vattenlöst koldioxid och i kombination med ett lågt pH fräter påtagligt på pannan, liksom läsk fräter på tänderna. Pannor i rostfritt drabbas dock inte på samma sätt.

Detta är alltså något som pågår under drift. En inert gas ovan vätskeytan i pannan kan inte skydda pannan mot de sura eller frätande ämnen som finns lösta i pannvattnet. Punktfrätor anses allmänt uppkomma genom syretillgång, men det är inte enda orsaken och det finns flera olika skäl till att punktvisa frätor uppkommer, ibland försöker man hålla isär dem och ibland blandar man ihop dem. Punktfrätor i ånglokspannor förekommer heller inte bara i "vattenlinjen" utan kan uppstå var som helst.

[link]https://energiforskmedia.blob.core.windows.net/media/18602/handbok-i-vattenkemi-foer-energianlaeggningar-energiforskrapport-2015-113.pdf[/link]

Förhindra punktfrätning i ånglokspannan

av mormorsgruvan, Friday, January 21, 2022, 09:57 (820 dagar sedan) @ Micke Carlsson

S1 1914 hade punktfrätning i botten av rundpannan(där det ligger en massa rost) och inte i vattenlinjen.
Finns exempel på något svenskt lok med punktfrätning i vattenlinjen ?

1910års loklära hade en tabell

av Sune Nylén, Friday, January 21, 2022, 10:43 (820 dagar sedan) @ mormorsgruvan

över vattenkvalitén vid några olika lokstationer. Även bör påpekas att föroreningar i pannplåten av koppar eller koppar som hamnar på pannplåten kan genom elektrolys fräta på järnet då järn ligger till vänster om väte medan koppar ligger till höger i spänningskedjan. Jag noterar särskilt Gullbergsån, varifrån förmodligen lokstationen vid
Skansen Lejonet fick sitt vatten. Se också Svartön. Nya och gamla stallet./Sune.
[img]images/uploaded/2022012109351061ea7e4eacdb1.jpg[/img]

Större tabell

av mormorsgruvan, Saturday, January 22, 2022, 10:50 (819 dagar sedan) @ Sune Nylén

En större tabell har publicerats, jag tror det var i Jernbanebladet.
Vill minnas att "Tjura sjö" i Höör hade det bästa matarvattnet i södra Sverige (ingen kalk, ingen humus).

Vägsaltningen i Sverige har gjort att kloridjonhalten har ökat både i grundvatten och sjövatten.