frank fontenay, force technology - teknologisk institut migration.pdf · en del (problem for vfz....

Temadag om sikre systemer til brugsvand TI Århus 25 februar 2008

Metalafgivelse til drikkevandFrank Fontenay, FORCE Technology

Krav til drikkevand og materialer

• Drikkevand er et levnedsmiddel

• Krav til vandkvalitet (type og behandling på vandværk)

• Krav til transport fra vandværk til forbrugers tapsted

– Ingen ændring af vandets kvalitet

– God holdbarhed af rørsystem

– I jord: 50-100 år– I bygning 25-50 år

Vandkvalitet, EU

• Rådets direktiv 98/83/EF, 3. november 1998 om kvaliteten af drikkevand.

Vandkvalitet, Danmark

• Miljøministeriets bekendtgørelse nr. 1664 om vandkvalitet og tilsyn med vandforsyningsanlæg, 14. december 2006

Installationer, EU

• Byggevaredirektivet, Rådets direktiv 89/106/EEC

Installationer, Danmark

• Bygningsreglement 2008

Lovgivning om vandkvalitet og installationer

Nationale vejledninger og anvisninger

• Norm for Vandinstallationer, DS 439, 3. udg., 2000

(4. udgave medio 2008)

• Vand & afløb Ståbi, 2005

• SBI-anvisning 165, 1990 (ny udgave 2008)

• SBI-anvisning 129, 1982 (ny udgave 2008)

• BYG-ERFA blade

Metalafgivelse

Vandkvalitetens indflydelse

• Korrosionsprocessens hastighed.

• Belægningers kvalitet.

• Opløseligheden af metal i vand.

Miljøministeriets bekendtgørelse nr. 1664.

Bekendtgørelsen fastsætter generelle krav til vandkvaliteten ved afgang fra vandværk, ved indgang til ejendom og ved forbrugers taphane.

– pH 7,0 - 8,5 ved afgang fra vandværk

– Ilt >5 mg/l ved indgang til ejendom

– Hydrogenkarbonat, HCO3- >100 mg/l

– Hårdhed, total (Ca2+ og Mg2+) 5-30 dH

– Aggressiv kuldioxid <2 mg/l

– Klorid, Cl- <250 mg/l

– Sulfat, SO42- <250 mg/l

– Natrium, Na+ <175 mg/l

– Jern <0,1 mg/l (<0,2 mg/l)

– Ledningsevne >30 mS/m

– NVOC <4 mg/l

Metalafgivelse, væsentlige faktorer

Henstandstid

Vandkvalitet, herunder skiftende vandtype

Materiale, sammensætning, korrosionsegenskaber, overfladefinish

Konstruktion, dimension, placering, andre metaller m.v.

Vandforbrug, eget og naboers forbrug, aftapningsmønster

Vandforbrug ved idriftsætning

Temperatur

Installationens alder

Vandrør, systemforskelle

• Hovedledninger:

– stadig strømning– store rør– lavt overflade/volumen

forhold– lav temperatur

• Husinstallationer:

– ofte stillestående vand– små rør– højt overflade/volumen

forhold– temperatur kan være høj

Større risiko for forandring af vandkvaliteten i husinstallationerne

Miljøministeriets bekendtgørelse nr. 1664.

Danske krav ved tapstedet

12 timers henstand

– Zink 5000 g/l

– Kobber 2000 g/l

– Tin 1500 g/l

--------------------------------

– Jern 0,2 mg/l

Beregnet gennemsnit

– Bly 10 g/l

– Cadmium 5 g/l

– Arsen 10 g/l

– Krom 50 g/l

– Nikkel 20 g/l

Ingen metode er angivet til at finde dette gennemsnit!

Metalafgivelse fra rørmaterialerne

Varmforzinket stål

Kobber

Rustfrit stål

Zink fra varmforzinkede stålrør

0

2000

4000

6000

8000

10000

0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52

Astrup 85 mg/l HCO3 Birkerød-335 mg/l HCO3V. Gjesing-130 mg/l HCO3 Regnemark-385 mg/l HCO3Lysholt-230 mg/l HCO3

Drifttid, uger

Zn[

g/l]

12 timers henstand

12 timers henstand

Lysholt – 230 mg/l HCO3-

Kobber fra kobberrør

0

1000

2000

3000

4000

0 40 80 120 160

Drifttid, uger

Cu[

g/l]

Kobberindhold i koldt vand, 12 timers henstand (beregnet).

12 familier, 24 vandprøver.

Kobber [mg/l]

(gennemsnit = 2,99 mg/l)

01234567

1,00-1

,20

1,20-1

,40

1,40-1

,60

1,60-1

,80

1,80-2

,00

2,00-2

,20

2,20-2

,40

2,40-2

,60

2,60-2

,80

2,80-3

,00

3,00-3

,20

3,20-3

,40

3,40-3

,60

3,60-3

,80

3,80-4

,00

4,00-4

,20

4,20-4

,40

Ant

al p

røve

r

3 mg/l2 mg/l

Kobber i boliger med kobberrør i København

Konklusioner, rørmaterialer

• Metalafgivelsen fra kobberrør og varmforzinkede stålrør overskrider grænseværdierne for hhv. kobber og zink i hårdt vand med hydrogenkarbonat højere end ca. 240 mg/l.

• Metalafgivelsen fra rustfrit stål er meget lav i alle vandtyper.

• I de hårde vandtyper kan kun rustfrit stål og plastrør opfylde bekendtgørelsens krav.

Kobberlegeringer

Fittings og armaturer til brugsvand

Metalafgivelse fra kobberlegeringer

Kobberlegeringer i brugsvandsinstallationer

• Almindelig messing• CuZn38Pb2

• Afzinkningsbestandig messing• CuZn36Pb2As

• Rødgods• CuZn5Pb5Sn5

Kobberlegeringer, metalafgivelse

Meget lidt(i dag < 0,6

% Ni)

LidtMeget(problem for

vfz. stål)

------------Rødgods

--------------Lidt(udtværet

bly)

En del(problem for

vfz. stål)

LidtAfzinkningsbestandig messing

--------------Meget lidt(udtværet

bly)

Meget lidtMegetAlmindelig messing

NikkelBlyKobberZink

Eksempler på prøveemner

0100200300400500600

0 40 80 120 160

12 timers henstand (areal: 15%)

Lysholt – 230 mg/l HCO3-

Kobber fra kobberlegeringer

Drifttid, uger

Cu[

g/l]

αß-messing, emne 1/2 DZR-messing, emne 3/4 Rødgods, emne 5/6CuZn40Pb2 CuZn36Pb2As CuSn5Zn5Pb5

0102030405060

0 40 80 120 160

12 timers henstand (areal: 15%)

Lysholt – 230 mg/l HCO3-

Bly fra kobberlegeringer

Drifttid, uger

Pb[

g/l]

αß-messing, emne 1/2 DZR-messing, emne 3/4 Rødgods, emne 5/6CuZn40Pb2 CuZn36Pb2As CuSn5Zn5Pb5

Under fornikling udfældes lidt nikkel på de indvendige overflader

Forniklede/forkromede armaturer

Under fornikling udfældes lidt nikkel på de indvendige overflader

Forniklede/forkromede armaturer

0100200300400500600

0 10 20 30 40 50 60

12 timers henstand

Regnemark – 385 mg/l HCO3-

Forniklede/forkromede armaturer

Drifttid, uger

Ni [g

/l]

Piece 21/22 Piece 23/24Piece 21/22 Piece 23/24

Uden propper

Med propper

Ny testrig, EN-15664-1:2008, Regnemark

•Automatisk prøveudtagning

•12 parallelle linier

•Prøveemner eller rør

•Mulighed for test af vandhaner i anden rig

5 vandhaner testet hos TZW og FORCE, 4 timers henstand

Forniklede/forkromede armaturer

Drifttid, uger

Ni [g

/l]

Forniklede/forkromede armaturer

Henstandstid, timer

Ni [g

/l]

0

100

200

300

400

500

600

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

5 vandhaner testet af FORCE på Regnemark vandværk

Nikkelafgivelse i København

Nik

kel [g

/l]

Armaturets alder [år]

Nikkelafgivelse fra blandingsbatterier i boligbyggeri

Henstand natten over. Første kop om morgenen

0

100

200

300

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Delkonklusioner, nikkelafgivelse

• Fravælg forniklede/forkromede armaturer

• Vælg armaturer, der er plastbelagte eller af rustfrit stål

• Lad vandet løbe et par sekunder efter henstand

• Afvent

•Armaturproducenters produktudvikling

•Harmoniserede standarder

Gode råd for at undgå at indtage vand med højt nikkelindhold (f.eks. pga. nikkelallergi):

Hvad gør myndighederne?

• Undersøgelse af godkendelsesregler og metoder i andre EU-lande (FORCE).

• Måling af metalafgivelse i husinstallationer med forskellige metoder (FORCE+DTU).

• Aktiv markedskontrol med produkter i handlen.

• Undersøgelse af behov for ændring af godkendelsesprocedurer for produkter til drikkevand.

Erhvervs- og Byggestyrelsen og By- og Landskabsstyrelsen har bla. igangsat følgende initiativer (se mere på www.ebst.dk og www.blst.dk):

Konklusioner, samlet

• Metalafgivelsen fra kobberrør og varmforzinkede stålrør overskrider grænseværdierne for hhv. kobber og zink i hårdt vand med hydrogenkarbonat højere end ca. 240 mg/l.

• Metalafgivelsen fra rustfrit stål er lav i alle vandtyper.

• I de hårde vandtyper kan kun rustfrie stålrør og plastrør opfylde bekendtgørelsens krav.

• Blyafgivelsen fra maskinbearbejdet messing er ofte høj i de første måneder. Andre metaller fra kobberlegeringer afgives i acceptable mængder.

• Forniklede/forkromede armaturer afgiver høje mængder nikkel til vandet i alle vandtyper.

Spørgsmål?

Yderligere oplysninger?

Frank Fontenay fsf@force.dk 43 26 76 44

Asbjørn Andersen asa@force.dk 43 26 71 90

www.force.dk