Vattenfall satsar på vatten i hydrauliken

2010-05-05 10:17  
Slamsugar som drivs med vattenhydraulik används för att hålla rent på botten utanför en ubåtsbas i Georgia i USA. De som syns på den här bilden har oljebaserad hydraulik, men liknar de som används vid militärbasen.

Olja dominerar som vätska i hydrauliska system. Men nu dyker det upp fler anläggningar där oljan ersätts med vatten. I Älvkarleby installerades förra året världens största moderna vattenhydraulikanläggning.

Det är Vattenfall som ersatt olja med vatten i de hydraulsystem som styr kraftstationens stora intagsluckor.

– Fördelen med vatten är det skonar miljön vid eventuella läckor, ger en bättre arbetsmiljö och minskar brandrisken, säger Jan Ukonsaari, utvecklingsingenjör på Vattenfall Research & Development.

Men eftersom vatten har andra egenskaper än olja måste rörliga delar, som till exempel pumpar, motorer och ventiler, anpassas. För att minska friktion och nötning behöver man konstruera komponenterna på ett annat sätt, använda andra material eller beläggningar.

Vatten gör också att det innandömet i hydrauliska anläggningar lätt rostar eller smutsas ner av alger. Därför använder tillverkarna ofta rostfritt stål i systemen. Vattnet blandas normalt också med olika tillsatser.

– Kostnaden för vattenhydraulik ligger mellan 2,5 och 5 gånger högre jämfört med vanliga oljesystem, säger Jan Ukonsaari.

Det har gjort att vattenhydraulik hittills mest använts vid verksamheterna där renlighet och säkerhet varit viktigare än låga kostnader.

Gruvor och offshore är ett par områden där vatten sedan länge använts som ett alternativ till olja.

Inom bilindustrin används vattenhydraulik vid kontroll av bränsletankar, i marinor för utrustning till skrovtvättar. Inom livsmedelsindustrin körs hydrauliken till bland annat glassmaskiner med vatten.

– Vi kommer aldrig att kunna konkurrera med oljebaserade system när det gäller kostnad. Däremot finns det en marknad för vattenhydraulik där kunden har speciella krav som kräver skräddarsydda lösningar, säger Tony Markham, vd för det brittiska företaget Water Hydraulics Company.

Företaget har konstruerat hydrauliskt drivna robotar som rengör kylbassängerna i kärnkraftverk, borrmaskiner som borrar efter dricksvatten och hydrauliska muddringsverk, som håller rent på botten utanför brittiska ubåtsbaser.

Nästa steg är att använda vattenhydraulik för att driva avsaltningsanläggningar. Water Hydraulics Company arbetar också på att utveckla vattenhydrauliska motorer med hög verkningsgrad.

Uppsvinget för tekniken kom sedan debatten om miljö och klimat tog fart i mitten av 2000-talet. Billigare material, nya konstruktioner och nya, smörjande tillsatser i vattnet har också gjort att intresset för vattenhydraulik ökat.

För att sänka fryspunkten, minska korrosionen och bakterietillväxten blandar Vattenfall i dag vattnet med monopropylenglykol.

Enligt Jan Ukonsaari finns glykoltypen bland annat som sötningsmedel i bakverk, i diskmedel och hudkrämer och kan lätt brytas ner i naturen.

– Älvkarleby ska fungera som en referensanläggning för framtida projekt, fortsätter Jan Ukonsaari

– Det finns fler tänkbara applikationer, till exempel i reglerutrustning för turbiner. Den tekniken planerar vi att prova i Porjus provanläggning nästa år.

Fördelar och nackdelar

Fördelar:

• Vatten är bättre än olja ur miljösynpunkt

• Lättare att hantera

• Lägre sanerings- och destruktionskostnader

• Arbetsmiljön förbättras

• Billigare medium

• Kan i vissa fall ge noggrannare reglering

• Minskad brandrisk

Nackdelar:

• Dyrare utrustning för att klara av vattnets egenskaper

• Alla komponenter finns inte framtagna för vattenhydraulik

• Komponenter för att klara av större flöden saknas.

• Brist på erfarenheter beträffande livslängd, kapacitet och tillgänglighet

• Osäkerhet kring de tillsatser som används i vattnet, vilka är deras miljöegenskaper.

• Få leverantörer

Källa: Elforsk

Vatten gör comeback

Från början var det vatten som gällde. Så kom oljan och tog över. Men nu fylls allt fler hydrauliska system med vatten igen.

Säg ”hydraulik” och de flesta tänker på stora kolvar som pressas fram och tillbaka av olja. Men man behöver inte vara språkprofessor för att förstå att vatten spelade en viktig roll i hydraulikens barndom.

Faktum är att vattnet dominerande i årtionden som vätska i hydrauliska system innan en brittisk ingenjör 1906 kom på att man kunde använda olja i stället.

I London fanns till och med ett vattenhydrauliskt kraftnät som lyfte klaffarna och drev hissarna på Tower Bridge, vridscenerna på teatrarna Palladium och Coliseum och portarna till de stora dockorna i Londons hamn.

På 1920-talet hade vattnet förlorat sin dominerande roll inom hydrauliken. Elektriciteten vann mark och de nya hydraulsystemen fylldes med olja.

Källor: tidskriften The Engineer och ”Resan till kristallpalatset”, Ny Teknik och Ordfronts förlag 1989 .

Jonas Hållén

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Debatt