Temadag om sikre systemer til brugsvand TI Tåstrup 9. april 2008
Metalafgivelse til drikkevand
Frank 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 HCO3 V. Gjesing-130 mg/l HCO3 Regnemark-385 mg/l HCO3 Lysholt-230 mg/l HCO3
Drifttid, uger
Zn[g/l]
12 timers henstand
12 timers henstand Lysholt – 230 mg/l HCO
3-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)
0 1 2 3 4 5 6 7
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
Antal prøver
3 mg/l 2 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) Lidt
Meget
(problem for vfz. stål) ---
Rødgods
--- Lidt
(udtværet bly) En del
(problem for vfz. stål) Lidt
Afzinkningsbestandig messing
--- Meget lidt
(udtværet bly) Meget lidt
Meget Almindelig messing
Nikkel Bly
Kobber Zink
Eksempler på prøveemner
0 100 200 300 400 500 600
0 40 80 120 160
12 timers henstand (areal: 15%) Lysholt – 230 mg/l HCO
3-Kobber fra kobberlegeringer
Drifttid, uger
Cu[g/l]
αß-messing, emne 1/2 DZR-messing, emne 3/4 Rødgods, emne 5/6
CuZn40Pb2 CuZn36Pb2As CuSn5Zn5Pb5
0 10 20 30 40 50 60
0 40 80 120 160
12 timers henstand
(areal: 15%)Lysholt – 230 mg/l HCO
3-Bly fra kobberlegeringer
Drifttid, uger
Pb[g/l]
αß-messing, emne 1/2 DZR-messing, emne 3/4 Rødgods, emne 5/6
CuZn40Pb2 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
0 100 200 300 400 500 600
0 10 20 30 40 50 60
12 timers henstand
Regnemark – 385 mg/l HCO
3-Forniklede/forkromede armaturer
Drifttid, uger
Ni [g/l]
Piece 21/22 Piece 23/24 Piece 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]
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
Nikkel [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?
Ref: HVAC 4 2007
