I Norden lager vi PE-rør med en levetid på 100 år, men levetiden på ferdige VA-anlegg påvirkes også av hvilken sveisemetode vi bruker når vi bygger i felt. Hvorfor ble sveisestandarden DS/INF 70-2 erstattet nylig? SHP – populært kalt "high pressure" er en annen sveisemetode som brukes i felt i dag. Hvordan ser forskningen på denne? PE-spesialist Henrik Carlsson orienterer.
PE-sveisestandarden DS/INF 70-2 har fått en oppdatering etter ny forskning. Nå har den blitt erstattet av:
- NS-INSTA 2072 i Norge
- SS-Insta 2072 i Sverige
PE-materialet er i stadig utvikling. Da er det viktig at bearbeiding gjennom sveising følger med. Når kvaliteten beholdes gjennom hele kjeden vil hele anlegget få samme holdbarhet og levetid.
Vi skal i dette innlegget se på hvordan det ser ut i Norge, og hvordan man jobber med PE-materialet i Sverige. Dette innlegget handler også om SHP-metoden, og om noen utfordringer ved metoden som er viktige å være klar over.
Les også: Ny sveisestandard – får betydning for alle som sveiser plastrør
Utdanning i PE-sveising
Jeg har jobbet aktivt for NPG Sverige med utdanning i PE-sveising for Svensk Vatten. Jeg har fulgt utviklingen som har vært rundt PE-materialet de siste drøyt 30 årene. Både i felt, og de siste fem årene som konsulent på Sweco i Gøteborg. Der har jeg hatt ulike roller i sammenhenger der polyetylen (PE) anvendes.
Da jeg begynte med PE-sveising var 250 mm den største dimensjonen på trykkrør i Sverige. Siden har markedet vokst jevnt. Det har blitt mulig å produsere større trykkrør i flere SDR-klasser etter at PE 100 og "Low sag"-materialene kom. Dette har hjulpet til ved kjøling og produksjonstekniske detaljer i produksjon av høyere trykklasser på store rørdimensjoner.
Fra trykkløst til store overføringsledninger
Mine foreldre startet at vanlig rørleggerfirma i 1965, og selskapet begynte med PE-sveising i 1980. Det begynte med sveising av trykkløse avløpssystem og takavvanning på store industrilokaler, og utviklet seg til overføringsledninger til havs og på land samt inntaks- og utfallsledninger i dimensjoner opp til 1600 mm.
Allerede på 90-tallet hadde selskapet egne speilsveisemaskiner i dimensjoner opp til 630 mm. Da jeg sluttet som aktiv sveiser hadde selskapet over 40 speilsveismaskiner opp til dimensjon 1200 mm.
Les også: Manglende sveisekompetanse er en stor utfordring for VA-bransjen
Selskapet var tidlig med da NoDig tok fart, og sveiste rør for slike oppdrag rundt om i hele Sverige. PE-prosjekter har hovedsakelig foregått i Sverige, men også i Norge, Finland, Spania og på et prosjekt i Sør-Amerika.
Henrik Carlsson t.h, her i samtale med Anders Tragethon på Hallingplast AS under Hallingtreff 2022. (Foto: Jørn Søderholm)
Nå forsøker jeg gi tilbake noe av den kunnskap jeg har fått med gjennom årene ved å bidra med riktige målbilder i prosjekter og designe PE-installasjoner som er både byggbare og holdbare over tid for ledningseiere i oppdragene vi prosjekterer. Jeg bidrar også i utdanning innen EWF, undervannsledninger og for kontrollører i PE gjennom min rolle i Sweco.
PE-sveising i Norge og Sverige
Hva skiller PE-sveising i Norge og Sverige, hva angår utdanning og standarder som benyttes?
I VA-bransjen i Norge brukes for det aller meste sveiseutstyr og -prosedyrer satt opp etter den norske standarden NS-INSTA 2072. Den tok nylig over etter standarden DS/INF 70. Sveisere utdannes i henhold til NS416.
I Sverige følger man den tyske standarden DVS 2207-1 og SS-INSTA 2072. Sveisere utdannes i henhold til EWF 581/EN13067. Dette styres av Ama Anläggning, som brukes ved alle anskaffelser i Sverige.
Den tyske normen DVS oppdateres hvert andre år.
Både DVS og INSTA baserer seg på et trykk på 0,15 Mpa. Det er sammenlignbart med trykket som brukes i ISO 21307 Single Low Pressure metoden (0,17 MPa +-0,02).
I tidligere utgaver av svenske AMA Anläggning 13 og 17 fantes det smutthull med tanke på hvilke sveisemetoder som skal brukes. Der har en sveisemetode med ikke like gode langtidsegenskaper tatt seg inn på det svenske markedet – og det nordiske.
Det siste året har jeg i samarbeid med NPG Sverige undersøkt og informert om SHP-metoden. Først i Sverige, senere i Norge. Etter dette har Uponor, Wavin, Pipelife, Extena og Hallingplast sagt nei til SHP-metoden. Den Nordiske PlastrørGruppen NPG både i Sverige og Norge stiller seg bak, og anbefaler ikke metoden.
En god sveisevulst i PE. (Foto: Jørn Søderholm)
PE-sveising med SHP-metoden
SHP-metoden – "Singel High Pressure-metoden" er på vei inn i Skandinavia. PE-sveising med høyt trykk har noen fordeler som markedsføres, men også noen sider som er viktige å være klar over.
ISO 21307 er en internasjonal norm for PE-sveising. Normen spesifiserer tre ulike prosedyrer for speilsveising av PE rør og rørdeler:
SLP - Single Low Pressure
DLP - Dual Low Pressure speilsveising
SHP - Single High Pressure
SHP-metoden ser på sveisetiden og vulstoppbyggingen med andre parametere, samt sveiser med høyere trykk.
Man måler vulsten etter sveisetiden. Det innebærer et spenn i sveisetiden med platen mellom rørene til riktig vulst er oppnådd. En viktig forskjell i ISO 21307 på metodene SLP og SHP er trykket i sveiseprosessen. Altså trykket som rørendene presses sammen med etter oppvarming.
- SLP: 0,17 MPa
- SHP: 0,52 MPa
SHP-metoden sveiser med høyere trykk enn våre vanlige metoder. Altså rørendene "trykkes hardere sammen", for å si det forenklet.
Kortere kjøletid pr skjøt
En annen forskjell er at SHP-metoden krever kortere kjøletid pr skjøt. Produsenter av sveisemaskiner sier i sin markedsføring at det kan produseres tre sveiser på én time i en gitt dimensjon.
Innenfor Insta 2072 og DVS 2207-1 vil kjøletiden alene på samme dimensjoner overstige den tiden, og da kommer tiden til håndtering og oppvarming i tillegg.
Den etablerte måten å sveise PE-ledninger på her i Skandinavia består i at sveisemaskinen står i ro. Nye rør legges inn på den ene siden, skjøten sveises og avkjøles til riktig styrke er oppnådd og den kan trekkes ut med ledningen på den andre siden.
Her er cooling time out of the machine et sentralt begrep. Sveiseskjøten må ha en viss kjøletid før den kan utsettes for "rough handling", som i praksis vil si håndteringen ved at ledningen dras ut av sveisecontaineren for å gjøre plass til neste skjøt. Da må ledningen ligge i fred til skjøten har kjølnet nok til å tåle håndteringen.
Våre anerkjente metoder innebærer at sveisemaskinen står i ro, og at røret flyttes når sveisen har kjølnet. (Foto: Jørn Søderholm)
SHP-metoden er basert på at sveisemaskinen sitter på et selvkjørende belteunderstell. Her er det maskinen som flyttes på, ikke rørledningen. Røret legges oppi sveisemaskinen, skjøten sveises og maskinen kjører videre til neste skjøt.
Håndtering etter sveis
Ifølge produsenter av maskinene innebærer denne typen håndtering mindre grad av "rough handling", som gjør det mulig å legge kjøletiden på sveisen utenfor maskinen.
Så lenge ingen drar i ledningen er det det ikke "rough handling". Det er i seg selv et aspekt som kan diskuteres, men det er ikke hovedpoenget i våre innvendinger
Man må lese både ISO 21307 og ASTM F620-20AE1 for å lese ut hvilke parametere som er styrende ved ulike prosedyrer ved SHP-metoden. Det har man misset på visse oppdrag i Sverige.
Det finnes lite eller ingen forskning på eller undersøkelser av langtidsegenskaper i skjøter sveiset med SHP-metoden. Den lille forskningen som finnes viser dårligere langtidsegenskaper enn andre anerkjente sveisemetoder.
Maskinleverandører og entreprenører som praktiserer SHP-metoden sier at skjøtene oppfyller alle krav til trykkprøving og strekktest som er beskrevet som krav ved innkjøp av VA-entrepriser. Man stiller ingen krav til langtidstesting i slike beskrivelser. Både trykkprøving og strekktest er korttidstester.
Henrik Carlsson designer anlegg i PE og utdanner sveisere. (Foto: Eget)
På både DVS og INSTA er det mye forskning på langtidstester man kan lene seg på, men det finnes ingen forskning som sier at langtidsegenskapene i skjøter med SHP-metoden er gode.
PE-ledninger for 10 år eller 100 år
Det trenger de heller ikke være når man ser på hva metoden har blitt brukt til. Utstyret for metoden kommer fra USA. Der, i Canada og Australia har det blitt brukt til å sveise deponigassledninger, gruveledninger og lignende til midlertidige formål.
Vi sveiser vannledninger som skal holde i 100 år. I Canada, Australia og USA sveiser de ledninger som skal flytte borkaks i 10 år. Da er ikke langtidsegenskapene nøye. Der brukes ikke PE på permanente ledninger med lang levetid.
Vi kan ikke si at SHP-sveiser har bare halve levetiden av lavtrykkssveiser. Det eneste vi kan si er at forskningen viser at de ikke har gode langtidsegenskaper.
Og det trengs virkelig gode langtidsegenskaper på trykksatte ledninger som skal frakte vann og gass i 100 år. Det er er ingen grunn til å lage rør som holder i 100 år, for så å bruke sveisemetoder som holder kortere.
Det er opp til hvert enkelt sveiseselskap å bruke de metodene man vil. Det er viktig at rådgivere og bestillere kjenner til denne problemstillingen, og vet at de store plastrørprodusentene har bestemt seg for å ikke tillate SHP-metode på sine rør.
