Solid detektivarbeid ga svaret på gåten

Da et damprør ved et stålverk plutselig sprakk, på en tilsynelatende uforklarlig måte, måtte Inspectas materialeksperter virkelig vri hjernecellene for å finne årsaken til skaden.

At røret var utsatt for korrosjon var tydelig, men det var ikke hele forklaringen.

Vanndamp med ulik trykk og temperatur brukes i mange prosesser innen metallindustrien. Komplekse rørsystem, som kan være flere hundre meter lange, leder dampen fra kjelen til ulike deler av produksjonen der det er nødvendig.

Kostbar lekkasje
Lekkasje utgjør en stor sikkerhetsrisiko, og kan føre til kostbar nedetid. Derfor legges det stor vekt på overvåkings- og kontrollsystemer, for å oppdage uønskede trykksvingninger eller andre avvik og eventuelle begynnende feil før de medfører alvorlige skader.

I blant inntreffer uhell, og når lekkasjen er et faktum gjelder det først og fremst å håndtere situasjonen. Det var også det operatørene i kontrollrommet gjorde da de ble klar over at trykket i et av damprørene plutselig falt, og damp og vann begynte å fylle i lokalet.

- De handlet raskt og fikk stengt ned kjelen, slik at ingen mennesker ble skadet. Deretter skar de ut den delen av røret som var ødelagt og erstattet det med nytt materiale av samme sort, et enkelt ulegert karbonstål som er godt egnet for denne typen konstruksjoner, sier Jan Wale, materialekspert ved Inspecta Technology.

Foretok kontrollberegning
Wale mottok rørdelen fra stålverket og fikk oppgaven med å undersøke hvorfor den hadde sprukket.

Selskapets driftsansvarlig ønsket ikke å risikere ytterligere skader, og etterspurte forslag til nødvendige tiltak, i tillegg til å erstatte den ødelagte delen. Jan Wale og hans kolleger startet arbeidet med å se på sprekken som førte til lekkasjen, for å identifisere hvilken type brudd det var snakk om: seigt, sprøtt eller tretthetsbrudd.

- Vi kunne med en gang se at det var et seigt brudd, som følge av at røret ble utsatt for en høyere spenning enn det tålte. Vi konstaterte også at halve tykkelsen var korrodert bort i området rundt sprekken, og dermed trodde vi at saken var klar: I dette korrosive miljøet hadde materialet blitt så tynt at det sprakk av trykket inne i røret, sier Jan Wale.

Han bestemte seg likevel for å foreta en kontrollberegning. Da viste det seg at marginene i rørdimensjoneringen var så velproporsjonert at materialet skulle holde selv med en tidel av tykkelsen. Endring av tykkelse som følge av korrosjon var ikke hele forklaringen.

- Vi gikk videre og kom frem til at det fantes ytterligere to mulige årsaker - enten hadde trykket i røret vært høyere enn forventet eller skyldtes det temperaturen, sier Jan Wale.

Etter intervjuer med driftspersonellet, var det klart at temperaturalternativet kunne utelukkes. Dette røret leverte damp med 12 bar trykk som holdt 300 grader Celsius. Varmere enn det kunne det ikke bli, det visste man. Videre fortalte de ansatte at rørledningen hadde vært utsatt for tilfeldige trykkstøt over flere år.

- Det ble erfart ved at hele systemet ristet og rumlet, men man var ikke klar over konsekvensene det kunne få, sier Jan Wale og oppsummerer hendelsesforløpet:

Endringer i prosessen
Årsaken til trykkstøtene var vanndannelser fra den mettede dampen som la seg på bunnen av rørledningens laveste punkter som kondensat Ved endringer i prosessen, som for eksempel en ventil som åpnes eller lukkes for å regulere dampen, påvirkes også trykket momentant når kondensatet raskt veksler mellom flytende og gassfase.

- Den skyldige var altså vannet som la seg på uegnede steder i rørledningen. Det ga opphav til både korrosjon og trykkstøt, en dårlig kombinasjon som til slutt medførte at det svekkede materialet sprakk, forklarer Jan Wale.

Tiltaket ble å gjenoppbygge damprøret slik at kondensatet effektivt drenerte. Det viste seg at de såkalte kondensatfellene, som brukes for å lede vannet ut av rørsystemet, tidligere var blitt feilplassert, og derfor ikke fungerte optimalt.

- Nå endte de opp på riktig sted, i rørets absolutte laveste punkter. På denne måten ble man kvitt så vel korrosjon som trykkstøt. Man kunne trygt fortsette å produsere damp gjennom et rør uten skader, sier Jan Wale.

Utfordring
Unngå at denne type skade, som medførte at damprøret sprakk, ikke vil skje igjen.

Løsning
Utredning av rotårsaken viste at kondensat ga opphav til korte trykkstøt og korrosjon. Røret ble ombygd for effektiv drenering.

Effekt
Et damprør uten skader øker sikkerheten for personellet og reduserer risikoen for kostbar nedetid.

Tekst: Susanna Lidström

Illustrasjon: Romain Trystram