Likström räddar bron från att rosta sönder

Den järnälskande bakterien Gallionella får Sundsvallsbron att rosta sönder. Botemedlet: 1 500 A likström.

En ovanlig elinstallation har varit i drift på Sundsvallsbron sedan mitten av januari. Det är ett katodiskt skydd, där en likström skyddar stålkonstruktionen från att rosta sönder i förtid.

Hittills har det fungerat mycket bra, till och med bättre än förväntat, uppger Anders Westlund, projektledare på Trafikverket.

Läs också: Därför har Krister likström i villan

Gallionellaangrepp.Den ståtliga högbron invigdes av kungen under pompa och ståt i december 2014. Då hade en gulslemmig beläggning redan börjat växa på stålsponten, den lådformade konstruktion som bron vilar på. Prover visade att den ökända järnbakterien Gallionella hade angripit stålet.

– Hittills har det fungerat mycket bra, till och med bättre än förväntat.

Anders Westlund, projektledare på Trafikverket

– Att stålkonstruktioner i vatten rostar visste vi naturligtvis. Men det var en överraskning att Sundsvallsfjorden har Gallionellabakterier, som får korrosionen att gå betydligt snabbare, säger Anders Westlund.

Läs också: Kontoret som gick från växel- till likström. 

Brons planerade livslängd är 120 år, och ska den klara det måste stålet skyddas. Trafikverket övervägde först en rad olika skyddsmetoder. Bland annat att gjuta betonglager kring lådorna eller att kapsla in varje spontlåda i en syrefri huv av stål och plast. Valet föll på ett så kallat katodiskt skydd av typen ”anodtrådar med påtryckt ström”. Installationen i januari gjordes på ett av brostöden och nu pågår en test för att utvärdera om tekniken ska installeras på bronsövriga sju stöd.

Metoden innebär att en likström leds från anoder via vattnet till den rostdrabbade konstruktionen. Då sänks stålets elektriska potential, och rostangreppet bromsas. Tekniken är väl beprövad och används exempelvis på oljeplattformar, fartyg och i hamnar. 

Det var en överraskning att Sundsvallsfjorden har Gallionellabakterier, som får korrosionen att gå betydligt snabbare.

Men installationen på Sundsvallsbron sticker ut på två sätt, enligt Bertil Sandberg, som är korrosionsexpert på forskningsinstitutet Swerea och involverad i projektet.

–  Metoden har aldrig använts på en så stor konstruktion tidigare, och aldrig i vatten med så låg salthalt. Lite sensationellt är det faktiskt, sade han när skyddet precis hade installerats.'

En annan metod som löser problem: Vertikaljordning

Ju större konstruktion, desto större strömstyrka krävs. Bertil Sandberg bedömde i januari att det kommer att behövas runt 1 500 A likström för att skydda hela bron. Energibehovet blir i så fall cirka 20 kWh per år, ungefär som för en eluppvärmd villa. Men hittills pekar testet på att det räcker med en lägre strömstyrka än beräknat för att skydda bron. I så fall minskar energibehovet.

Både likströms- och växelströmsmatning i Huset utan sladd

–  Metoden har aldrig använts på en så stor konstruktion tidigare, och aldrig i vatten med så låg salthalt. Lite sensationellt är det faktiskt.

Bertil Sandberg, korrosionsexpert

Installationen gjordes av Assemblin, och projektledare Kent Abrahamsson berättade i januari att uppdraget inte var så ovanligt rent elektriskt. Men miljön ställde tuffa krav.

Läs mer: 6 fördelar med likström

– Att klättra ner under bron och hänga där och jobba var kallt och innebar särskilda säkerhetsrisker. Men vi har mastutbildade killar för sådana uppdrag, sade han.

Montören som gjorde installationen i kopplingsboxen tre meter ovanför vattenytan slapp klättra. Han lyftes i stället upp av en lyftkran placerad på en pråm – även det ett kyligt och fuktigt uppdrag. Anslutningarna under vattnet utfördes av dykare. Under våren ska Trafikverket utvärdera monteringen och justera in strömstyrkan. En utmaning är att strömmen måste vara tillräckligt hög för att ge ett gott rostskydd, men inte så hög att omgivningen kan ta skada.

– Att klättra ner under bron och hänga där och jobba var kallt och innebar särskilda säkerhetsrisker.

En nackdel med katodiska skydd är att de kan ge utsläpp av giftig klorgas och andra klorföreningar. Men enligt Bertil väntas klorutsläppen i Sundsvallsfjärden bli acceptabla: 5 kg per år.

Se bilderna: Här provar ABB sina gigantiska transformatorer med likström

Spänningsfälten är en annan faktor att hålla koll på. Låg salthalt innebär att vattnets resistans ökar, och därmed blir spänningsfältet starkare vid viss ström. Men fälten bedöms vara så pass låga att varken miljö eller människor påverkas.

Om testet faller väl ut ska Trafikverket skydda hela bron med likström. Efter en upphandling i höst ska installationen göras på kvarvarande sju spontlådor när isen släpper våren 2018. Notan för att skydda hela bron väntas landa på ungefär 20 miljoner kronor. En rejäl slant, men en bråkdel av de 1,6 miljarder kronor som bron har kostat att bygga.

FAKTA

Galionella och likströmmen

Bakterien Gallionella utvinner energi genom att oxidera järnjoner, vilket innebär att järnet avger elektroner. Den angripna punkten på järnytan drabbas av rost.

Det katodiska skyddet tillför elektroner och motverkar oxideringen. Processen kallas reduktion.

Gallionella kan bilda långa utväxter, som påminner om brungult sjögräs.

 

Fler nyheter