Avloppsreningsverk utsätter material för ständig fukt, sulfidinnehållande atmosfärer, desinfektionsmedel som klor eller hypoklorit, kemiska rengöringsmedel och våta gångytor. Exponeringen kan dessutom skilja sig betydligt mellan olika processområden, och materialvalet bör därför anpassas till förhållandena på den aktuella platsen.

Glasfiberarmerad plast (FRP) används i avloppsreningsverk för bland annat gallerdurk, räcken, kabelstegar och täckningar. Den icke-metalliska konstruktionen är inte utsatt för konventionell stålkorrsion i form av rost, och olika hartssystem och ytutföranden kan väljas beroende på användningsförhållandena. Den här artikeln beskriver var FRP vanligtvis används i avloppsreningsverk och vilka faktorer ingenjörer normalt tar hänsyn till vid val. Innehållet bygger på generell branschkunskap och beskriver inte prestandan hos någon enskild provad konfiguration.

Varför miljön i avloppsreningsverk är krävande för material

Avloppsrening utgör inte en enda enhetlig materialmiljö. Under olika steg av uppsamling, behandling, desinfektion och underhåll kan komponenter utsättas för olika kombinationer av fukt, kemikalier och driftsförhållanden.

  • Svavelväte (H₂S): förekommer ofta i syrefattiga avloppsmiljöer, särskilt i uppsamlingssystem och vissa områden för primär rening. Under lämpliga biologiska och miljömässiga förhållanden kan svavelväte bidra till bildning av svavelsyra och korrosion på exponerade material.
  • Klor och hypokloritlösningar: används för desinfektion. Dessa oxiderande kemikalier kan påverka olika material och hartssystem på olika sätt, vilket gör den faktiska exponeringen viktig vid materialval.
  • Kemiska rengöringsmedel: syror, alkalier och andra kemikalier kan användas vid membranrengöring, avkalkning eller underhåll av utrustning. Koncentration, temperatur och kontaktförhållanden kan variera beroende på tillämpning.
  • Ständig fukt och stänk: fuktiga förhållanden kan påskynda korrosion på oskyddade metaller och öka betydelsen av dränering, ytutförande och materialval.
  • Halkrisk: våta ytor eller ytor som är förorenade med slam och andra rester kan bli hala. Därför är ytutförande och halkmotstånd viktiga faktorer för gångbryggor, plattformar och trappor.

Eftersom exponeringsförhållandena varierar inom ett avloppsreningsverk bör materialvalet bedömas per processområde snarare än att hela anläggningen betraktas som en enda kemisk miljö.

Vanliga FRP-produkter i avloppsreningsverk

Olika typer av FRP-produkter används i avloppsreningsverk när korrosionspåverkan, fuktiga förhållanden, åtkomst eller kabeldragning ingår i konstruktionskraven.

FRP-gallerdurk

Gjutna och pultruderade FRP-gallerdurk används för gångbryggor, plattformar, trappsteg och ränntäckningar. I våta områden är ytutförandet en viktig urvalsfaktor eftersom vatten eller processrester kan minska greppet.

  • Gjutet galler med öppen maskstruktur: den öppna strukturen släpper igenom vatten och skräp och kan minska ansamling av vatten på ytan. Denna typ används ofta på plattformar, gångbryggor och åtkomstområden.
  • FRP-gallerdurk med halkskyddande kornyta: kan innehålla mineraliska partiklar som kiseldioxid eller aluminiumoxid för att skapa extra ytstruktur. Denna ytutförande övervägs ofta där större uppmärksamhet behövs på grepp under våta förhållanden, exempelvis på trappor, ramper och ofta använda gångbryggor.

Lämplig konstruktion för gallerdurken beror bland annat på belastning, spännvidd, dräneringskrav och önskat ytutförande. För produktinformation, se gjuten FRP-gallerdurk med öppen maskstruktur och FRP-gallerdurk med halkskyddande kornyta.

FRP-räcken och stegar

FRP-handledare, räcken och vertikala stegar med skyddsbur används runt tankar, klarverk, upphöjda plattformar och åtkomstområden där korrosionspåverkan är en viktig konstruktionsfaktor. Till skillnad från målat stål är FRP inte beroende av en färgbeläggning som huvudsaklig korrosionsskyddsmekanism.

Valet bör ändå ta hänsyn till installationsmiljö, konstruktiv utformning, förband och de krav som gäller för det aktuella projektet. Se FRP-räcken för mer information.

FRP-kabelstegar

Elektriska kablar i avloppsreningsverk kan dras genom områden med bestående fukt eller korrosiva atmosfärer. FRP-kabelstegar kan övervägas i sådana områden när materialval och korrosionspåverkan är viktiga delar av konstruktionen.

Lämpligt kabelstegssystem bör väljas utifrån miljö, kabeldragning, stödförhållanden och projektkrav. Se FRP-kabelstegar.

FRP-täckningar och kapslingar

FRP används även för brunnslock, ränntäckningar och kapslingar för utrustning när ett icke-metalliskt material är lämpligt för den omgivande miljön. Beroende på den övergripande systemutformningen kan dessa komponenter även ingå i lösningar där åtkomstkontroll eller luktinneslutning behövs.

Kapning på plats och återförsegling av kanter

FRP-komponenter kapas eller borras ibland på plats för att anpassas till projektets mått eller för att ge plats åt rör, stöd och annan utrustning. När sådan bearbetning blottlägger armerande glasfibrer kräver den bearbetade zonen särskild uppmärksamhet i korrosiv driftmiljö.

Gräns för bearbetning på plats: kapning eller borrning kan blottlägga armerande glasfibrer. När armeringen är exponerad bör det berörda området tätas enligt komponenttillverkarens anvisningar och kraven i driftmiljön.

Otillräcklig tätning av exponerade fibrer kan göra det möjligt för fukt eller kemikalier att tränga in längs fibrerna och därmed öka risken för materialnedbrytning. Därför bör kompatibla tätningsmaterial användas och tillverkarens anvisningar för den aktuella FRP-komponenten och hartssystemet följas.

Urvalskriterier för FRP i avloppsreningsapplikationer

Vid specifikation av FRP för ett avloppsreningsverk beaktar ingenjörer vanligtvis flera faktorer tillsammans i stället för att välja en produkt utifrån en enda egenskap.

  • Belastningskrav: gångtrafik, underhållsvagnar eller tillfälliga fordonslaster påverkar gallerdurkens tjocklek, spännvidd och stödavstånd.
  • Andel öppen yta: andelen öppen yta påverkar dränering, ventilation, ljusinsläpp, vikt och gallerdurkens lämplighet för olika typer av trafik.
  • Ytutförande och halkmotstånd: släta och strukturerade ytor passar olika förhållanden. I våta eller förorenade områden kan större uppmärksamhet behöva ägnas åt det valda ytutförandet.
  • Kemisk exponering: identifiera de kemikalier som faktiskt förekommer samt koncentration, temperatur, exponeringsfrekvens och kontaktförhållanden. Miljön kan skilja sig kraftigt mellan olika processområden.
  • Hartssystem: system som isoftalpolyester och vinylester väljs utifrån applikationens kemiska och miljömässiga förhållanden. Vid mer krävande exponering bör hartsens kompatibilitet bedömas mer ingående i stället för att enbart utgå från namnet på hartssystemet.
  • Brandegenskaper: slutna områden eller projekt med särskilda krav på brandegenskaper kan kräva ett motsvarande hartssystem eller en specifik produktspecifikation. Projektkraven bör bekräftas under projekteringen.

Dessa faktorer hänger samman. Vid val av gallerdurk kan exempelvis belastning, spännvidd, andel öppen yta, ytutförande och kemisk exponering behöva bedömas samtidigt. Därför är valet av FRP för avloppsreningsverk vanligtvis ett användningsspecifikt ingenjörsbeslut och inte en enkel jämförelse av en enda materialegenskap.

Sammanfattning

FRP används vanligtvis i avloppsreningsverk för gallerdurk, räcken, stegar, kabelstegar, täckningar och andra åtkomstkomponenter där våta förhållanden och korrosionspåverkan är viktiga faktorer. De viktigaste urvalsfaktorerna omfattar den faktiska kemiska miljön, belastning, ytutförande, hartssystem samt hur komponenterna modifieras och installeras på plats.

För applikationer inom avloppsrening är det mest praktiskt att anpassa FRP-komponenten och dess materialsystem till förhållandena på den specifika installationsplatsen i stället för att tillämpa ett enda generellt antagande om materialet på hela anläggningen.