Påpekte store spenninger i mye brukte fittings, men av annen type enn ved de fleste tilfeller av spenningskorrosjon. Se rapporten her. Broen og VSH samarbeider om ny type kupling.

I fjor høst gjenga Rørfag et foredrag av messingspesialist, metallurg og dr. ing Sverre Gulbrandsen-Dahl ved SINTEF Raufoss manufacturing. Her orienterte han om en undersøkelse han og en kollega hadde gjort av flere ulike klemringfittings. En av disse var undersøkt spesielt nøye, blant annet med datamodellering av spenningsforekomster.
Undersøkelsen avdekket deformering og store spenninger i produktet selv ved mindre enn normal tiltrekking.
Testen hadde spenningskorrosjon som hovedfokus, og var spesielt opptatt av å undersøke om større godstykkelse vil redusere faren for spenningskorrosjon.

Deformasjon
I rapporten står blant annet dette:
”Generelt vil en rekke faktorer påvirke belastingene i koblinger der tetting er basert på plastisk deformasjon av komponenter. I tillegg til geometrisk design og toleranser, vil også materialegenskaper og friksjonsbetingelser være avgjørende for belastingene etter tiltrekking. For å få mer forutsigbare belastninger kreves en mer robust design, som ikke i så stor grad er avhengig av vanskelig kontrollerbare faktorer som friksjon.
Testingen av spenningskorrosjon viser at FDV dokumentasjonen foreskriver en langt større tiltrekking enn de produktet er dimensjonert for. Ved tiltrekking over 50 prosent av maksimal tillatt tiltrekking oppstår det betydelig spenningskorrosjon. Denne situasjonen vil forsterkes ytterligere av eventuelle restspenninger i materialet.
I kapittel 3.4 er det gjennomført beregninger av tilfeller med ulik glippe mellom kobberrør og kobling, og her er det vist at stor glippe medfører en betydelig økning i spenningsnivået. Ved deformasjon av mutter og hus under montasje som vist i figur 13, oppstår akkurat denne variasjonen i glippe mellom kobling og rør. Dette vil forsterke koblingens sensitivitet ovenfor spenningskorrosjon ytterligere da spenningsnivået øker lokalt.”

Vanlig

Messingfittings der gjengene har røket tvers av inne ved ”roten” er et vanlig syn for norske rørleggere. Men det er ikke denne skadetypen metallurgene her har funnet et svar på.
– De spenningstilfeller som her er vurdert vil forårsake langsgående sprekker i koblingene som følge av spenningskorrosjon, står det i rapporten.
Kritiske røster har hevdet at større godstykkelse i messingfittings er nødvendig for å forebygge brudd. Men disse får ikke støtte fra metallurgene hos SINTEF:
– Undersøkelsene gir ikke grunnlag for å konkludere med at økt godstykkelse er en god løsning på denne skadeformen. Det er mer en total design endring som kan gjøre denne typen koblinger mer robuste i forhold til slike skadeformer, står det i rapporten.

Oppdrag

NRL sendte metallurgene åtte ulike messingkoblinger og ett oppdrag: Vurder produktenes spenningskorrosjonsfølsomhet i sammenheng med godstykkelse.
Én av disse koblingene er en ren overgang som det i følge rapporten ikke er naturlig å sammenlikne med de øvrige koblingene. De resterende sju koblingene kan deles inn i tre ulike tetteprinsipper. Ett av disse prinspippene er klemringskoblingen, representert med fem av sju tilsendte produkter. Disse koblingene består av tre elementer som brukes i tettingen:
• Hus
• Konus
• Mutter
Konusen er laget symmetrisk, slik at det er vilkårlig hvilken vei den er montert i koblinga. Ved tiltrekking av mutteren deformeres konusen mellom kone flater i huset og mutteren, og presses inn mot røret. Det videre simuleringsarbeidet fokuserer på kobling nr 5 (Ballofix ½”). Denne er delt opp og fotografert i mikroskop for å fastlegge geometrien og testing av spenningskorrosjon ved databasert såkalt ”finite element” beregning.

Klaring

Det er i utgangpunket mange faktorer som vil påvirke belastingen på koblingene. Rapporten viser blant annet hva som vil være effekten av ”liten” og ”stor” klaring mellom kobberrøret og koblingselementene.
Finite element-beregningene viser betydelige endringer i spenningsnivå i koblingen dersom klaringen mellom kobberrøret og koblingen endres. En større klaring gjør at konusen lettere presses inn mellom røret koblingens hus og mutter. Men dette øker spenningsnivået i ringretning i hus og mutter.
Ved montasje av ½” Ballofix måttedet benyttes ”betydelig kraft” for å oppnå 75 og 100 prosent av tillatt maksimal tiltrekning, helt opp til 70 Nm. Det ble også oppservert betydelige deformasjoner av mutterne ved så store tiltrekninger.

Produsent

Ballofix-produsent Broen Armatur i Danmark har hatt rikelig tid til å studere rapporten fra SINTEF Raufoss Manufacturing. Produsenten påpeker at rapporten fokuserer en annen type spenningskorrosjon enn det vi har sett mest av i Norge. Samtidig sier Broen seg ikke uenig i behovet for et mer robust produktdesign, og er i gang med et samarbeidsprosjekt sammen med en annen produsent. Målet for prosjektet er å utarbeide en ny type messingkobling.
– Vi arbeider i øyeblikket på en ny koblingsløsning sammen med VSH. Når det gjelder SINTEF-rapporten, så er det ikke den typen spenningskorrosjon som er problemet med skadene som har skjedd i Norge, sa teknisk sjef Peter Rygaard i Broen Armatur i en epost til Rørfag i april.
Han mener det ikke er teknisk mulig å lage en større godstykkelse på en 15 millimeter / ½” klmring. Broen ser imidlertid på problemet fra en annen vinkel:
– Vi arbeider med tiltak som skal redusere tiltrekningskraften, men samtidig beholde uttrekningskravene. Som tidligere nevnt er det stadig viktig at installatøren trekker produktet til korrekt. I alle de reklamasjonene vi har hatt de siste tre årene har det vært trukket til vesentlig over kraften vi anbefaler, eller det har blitt brukt andre fabrikater sammen med Ballofix-produkter, sier Rygaard.

Klikk her for å bestille abonnement på Rørfag

Klikk her for å lese om ny Varmenorm

Søk i Rørhåndboka 2012