Stålskorstenen – en ofta försummad del av anläggningen

På bilden fr v. Christer Carlsson, Göran Carlsson. Skorstensmantel invändigtmed kondenskorrosionfrån läckande rökrör.

Text: Christer Carlsson, vd, Göran Carlsson, SRK Stål & Rörkonstruktioner

Som mångårig leverantör av stålskorstenar och underhållstjänster inom denna bransch, inklusive besiktningar stöter vi ofta på fall där eftersatt kontroll och underhåll resulterat i omfattande skador som medfört dyra reparationer. I många fall är skadorna så omfattande att en reparation inte är ekonomiskt försvarbar utan hela skorstenen måste bytas. Hade skadorna upptäckts i tid hade dom varit relativt enkla att åtgärda. Har man hamnat i ett läge där skorstenen måste bytas kan kanske fundament och grundskruvar återanvändas. En kontroll kan visa detta, vilket i så fall innebär en stor kostnadsbesparing, jämfört att tvingas gjuta nytt fundament.

Bortglömd eller försummad konstruktion

En fristående stålskorsten av någorlunda höjd är många gånger den mest avancerade stålkonstruktionen på anläggningen. En fristående stålskorsten är en statisk och dynamisk belastad konstruktion utsatt för vindlast vilket innebär att konstruktionens dynamiska egenskaper måste utredas. Nästan alltid blir utmattning till följd av konstruktionens svängningar dimensionerande.

Att en stålskorsten kräver uppsikt och underhåll borde vara en självklarhet. På de fl esta platser kan man nog säga att skorstenen vid ett haveri kommer att orsaka stor materiell skada, långvarigt bortfall av produktion och inte minst stor risk för personskada och till och med dödsfall. Trots detta är skorstenen ofta den minst kontrollerade och underhållna konstruktionen och om problem uppdagas har de ofta pågått under lång tid. Att en stålskorsten ofta glöms bort när det kommer till kontroll och underhåll kan kanske förklaras med några av nedanstående orsaker.

  • Oklart läge vad som gäller med krav på kontroller. Finns inget lagkrav på 3:e parts kontroll och hur ofta detta bör ske.
  • Skorstenen tillför ingen ekonomi. Skorstenen är bara en kostnad och ger ingen avkastning/verkningsgradshöjning vilket gör att den ofta blir lågprioriterad Den står också ofta lite undanskymd på baksidan av anläggningen. Roligare att lägga pengar på fi na glasfasader på framsidan.
  • Eventuell sotning innebär inte per automatik att skorstenen kontrolleras – sotaren har sällan rätt kompetens.
  • Kan vara svårt att lokalt hitta kompetens för kontroll och underhåll.
  • Det finns en viss övertro på till exempel cortenstålets korrosionsmotstånd.

Vad har man för ansvar som ägare av en skorsten?

Som ägare till en skorsten har man fullt ansvar. Enligt lagkrav åligger det ägaren att ansvara för underhållet på sådant sätt att konstruktionens bärförmåga inte äventyras.

Gällande Svensk Standard EN 13084-1 (7) påtalar regelbundna kontroller av fristående skorstenar utförda av specialister. Rekommenderat minsta intervall – 2 år.

 

bild
Sönderrostad skorstenstopp – en tyvärr inte helt ovanlig syn.

 

Vem kan utföra kontroller ?

Det finns inget specificerat kompetenskrav för att kunna utföra kontroller.

I Svensk Standard EN 130847-1 benämns enbart ordet specialist.

För att eventuellt kunna titulera sig specialist vid kontroll av stålskorstenar bör enligt vår mening besiktningsman ha god kännedom om var problem brukar uppkomma, kunskap om korrosion, vana att kunna bedöma normal avrostning, kunskap om var utmattningsskador brukar uppkomma och hur dessa brukar visa sig, kunskap att bedöma svetsars utformning och a-mått samt allmän väldokumenterad erfarenhet av stålkorstenars konstruktion och uppbyggnad.

Protokoll med tydlig fotodokumentation är att rekommendera då eventuella skador kan vara svåra att beskriva i text.

Alla dessa kunskaper är givetvis också viktiga när det kommer till att rekommendera och utföra reparationer. En fristående stålskorsten är i många avseenden en känslig konstruktion där man inte hur som helst kan utföra håltagningar och kompletterande påbyggnader.

 

bild
Grundskruvar under mark , bultar och muttrar var så försvagade att skorstenen var tvungen att skrotas.

 

VANLIGASTE TYPEN AV SKADOR

Skorstenstoppen

Merparten av alla skador som uppkommer på stålskorstenar beror på att vatten/fukt kommer in i skorstensmanteln. Den absolut vanligaste orsaken är att något på skorstenstoppen läcker. Många äldre skorstenar är felkonstruerade med dränering i toppen som snabbt slutat fungera och rostat sönder. Sot/rostavlagringar på toppen med påföljande korrosion samt sönderrostade rökrörstoppar och uppstigningsluckor orsakar ofta vatteninträngning.

En läckande topp kan snabbt ge allvarliga skador. På insidan av skorstensmanteln finns ofta invändiga förstyvningsringar/balkar och vilplan som redan efter några år blir belagda med fi nt rostpulver från mantelplåten. När detta blandas med inträngande vatten från toppen blir det en perfekt miljö för korrosion. Det är extra allvarligt då korrosionsskadorna pågår på insidan och inte syns på utsidan. När skadorna till slut syns på utsidan av manteln är det ofta för sent för en meningsfull reparation och skorstenen har blivit en stor säkerhetsrisk.

Samma problem med fukt på insidan kan även uppkomma om avgaser läcker ut ur rökrör i skorstenen och kondenserar mot den bärande yttermantelns insida. Det är även viktigt att ha en fungerande ventilation

En tydlig och allvarlig indikation på att detta problem finns är om det är fukt/vatten i botten av skorstenen. En skorstensbotten skall vara helt torr – annars skall varningsklockorna ringa högt.

Skorstensfoten

En annan ofta eftersatt del på skorstenen är skorstensfoten och grundskruvarna. Ofta ser vi mängder av fuktbindande smutsavlagringar/löv m.m runt grundskruvarna och på bottenfl änsen. Dessa är en bra grogrund för korrosion. Inte sällan ser vi grundskruvar med muttrar och brickor där muttrarna kan liknas vid rostklumpar. Att hållfastheten i dessa är kraftigt reducerad behöver man inte vara skorstensexpert för att förstå.

Lejdaren

Även lejdaren kan vara en utsatt och viktig del som ofta uppvisar skador. För att kunna komma upp och kontrollera och eventuellt också sota krävs självklart en säker och normenlig uppstigningsanordning. Detta gäller inte minst för telekompersonal som behöver komma upp till ofta monterad antennutrustning på skorstentoppen. Ansvaret för lejdaren ligger på ägaren.

Svängningsdämparen De flesta skorstenar kräver en svängningsdämpande utrustning för att reducera inverkan av tvärsvängningar som uppstår till följd av virvelavlösningar när skorstenen är i resonans med sin resonansvind. I Sverige används ofta utvändigt påsvetsas spiraler bestående av 3 st. spiralfenor på minst en 3-del av höjden. Annan dämpning kan också utföras med hydrauliska dämpare monterade vid skorstenens topp och avbalanserade mot konstruktionens dynamiska egenskaper Svängningsdämpare av typ spiralfenor ger sällan några underhållsproblem och sitter där dom sitter under hela konstruktionens livslängd. Dämpare av typ hydrauldämpare kräver kontroll som skall utföras enligt tillverkarens instruktioner.

Här följer en lite förenklad förklaring av dess uppgift då vi noterat och förstår att kunskapen om dess funktion är dålig. Stålskorstenen kommer givetvis att svänga i vindriktningen förorsakat av vind- och vindstötar.

Den kan dock också komma att svänga tvärs vindriktningen (tvärsvängningar) förorsakad av ett fenomen som kallas virvelavlösning. Dämparen (spiralen) användes för att reducera detta svängningsfenomen som kallas virvelavlösning.

När konstruktionen anblåses med sin resonansvind uppstår svängningar tvärs vindriktningen. Dessa tvärsvängningar ger upphov till belastningar som kan vara mycket negativa för inverkan av den utmattningslast man skall dimensionera för.

Svängningar av virvelavlösningar uppstår när virvlar avlöser varandra på ömse sidor av konstruktionen. När en virvel genereras på ena sidan ökas vindhastigheten på den andra sidan och därmed minskar trycket. Konstruktionen belastas därför på virvelsidan med en tryckkraft och eftersom virvlarna avlöser varandra från sida till sida utsätts konstruktionen för en varierande kraft vinkelrätt vindriktningen.

Dämparens (spiralens) funktion är alltså att reducera inverkan av dessa svängningar vilket är av stor betydelse när man skall dimensionera för utmattning.

För att virvelavlösning skall starta måste virvelavlösningens frekvens vara lika med konstruktionens egenfrekvens. Den vind som ger virvelavlösning kallas kritisk vindhastighet eller resonansvind.

 

bild
Korrosionshål på skorstensmantel från invändig korrosion. Hela skorstenen var lövtunn i detta snitt och var tvungen att skrotas.

Ombyggnationer av skorstenar

Vi blir ofta kontaktade i samband med pannbyten och ombyggnationer av pannrum. En vanlig fråga som dyker upp är hur den befi ntliga skorstenen skall anslutas på ett bra sätt till den nu tilltänkta nya pannan. Det är inte ovanligt att skorstenen som redan kanske betjänat 1 – 3 tidigare utslita pannor förutsätts kunna fungera vidare utan en tanke om ordentlig undersökning om skick och status. I dom beräkningsmodeller som används för att dimensionera skorstenar läggs ofta livslängden 30 år in som en indata. Denna teoretiska livslängd är inte samma som verklig livslängd men bör indikera att skorstenen skall kontrolleras och hållas under regelbunden uppsikt. En annan faktor som ofta påverkar skorstenar negativt är byte av bränsle eller ändrade eff ektförhållanden. Om man utgår från att skorstenen dimensionerats rätt från början avseende dimension och rätt materialval för aktuellt bränsle i rökrör, kan förändringar i någon av dessa parametrar snabbt orsaka skador på skorstenens rökrör.

En annan vanlig fråga som ofta dyker upp är ändring av befi ntliga skorstenars höjd. Det är normalt svårt att räkna hem en höjning av befi ntlig skorsten. skorstenen och inte minst foten och fundamentet klarar normalt inga större höjningar.

Även en reducering av höjden kan vara ett problem. Skorstenens dynamiska egenskaper kommer då att ändras och utmattningspåkänningar kan öka så att detta inte är en framkomlig väg. Det är viktigt med en analys av detta innan man drar igång en åtgärd. Sänkt höjd kan innebära större laster vilket kan kännas lite konstigt om man inte är kunnig i konstruktionsteknik.

Slutord: Att ge sin skorsten lite kärlek då och då är ofta en bra investering över tid