Denna rapport behandlar ett kandidatarbete i maskinteknik som gjordes i samarbete med Försvarets Sjöstridsskola i Karlskrona. Arbetet grundade på framtagning av en hållare för en variation av små bitar av skrovmaterial i olika tjocklekar, som ska kunna användas för att både testning av skrovmaterialen, men även lära ut metoden för en skärsläckare. Hållaren ska kunna monteras på en variation av olika relingar på fartyg och vara portabel för att kunna transporteras i en vanlig personbil. Hållaren i fråga kommer befinna sig i en utsatt marin miljö som involverar bland annat sötvatten och saltvatten, sedan tillkommer saker som påverkan av olika metaller och även abrasivt medel från skärsläckaren      Med hjälp av en variation av strategier genererades olika koncept för alternativa lösningar av en hållare till provbitarna, som sedan smalnade ner till en slutlig lösning. Lösningen grundar på att med hjälp av fyra helgängade bultar med vingmuttrar och två stålplåtar med hål i, kläms skrovmaterialet fast. Den bakre delen på en av plåtarna sitter sedan fast i ett fäste gjord av en ihålig rektangulär aluminiumprofil som är tänkt att sitta längs relingen med hjälp av ett stöd och tre kardborrband.   Resultatet av det framtagna konceptet blev en enkel och robust konstruktion som är helt rostsäker, på grund av konstruktionen styvhet klarades det under tester markant mer kraft en vad som konstruktionen var avsedd att göra. Detta ger en hög säkerhetsfaktor mot alternativa deformationer och skapar mindre vibrationer vid kontinuerlig påverkan.

Kylvatten används för att kyla framdrivningsmaskineri och övrig utrustning med kylbehov ombord på fartyg. För att förhindra rost i den utrustning som skall kylas, måste kylvattnet behandlas. Som rostskydd används idag kemikalier. I samband med byte av kylvattnet, hamnar dessa kemikalier ofta i havet, vilket leder till negativ miljöpåverkan. I detta examensarbete har möjligheten att använda kemikaliefri vattenbehandling istället för kemikalier som rostskydd i system med vattenburen värmeöverföring undersökts. Kontakt med olika företag och en intervju med personal på ett fartyg med installerad elektromagnetisk vattenbehandlingsutrustning har gett information för undersökningen. Vi har också gjort egna mätningar på vatten i värmesystem med avjoniseringsutrustning och på tekniskt vatten behandlat med kemikalier. Mätningarna har använts för att undersöka hur vattnet påverkas av dessa behandlingsmetoder. Denna undersökning har inte resulterat i något entydigt svar på om kemikaliefri vattenbehandling kan ersätta kemikalier i kylvattnet till ett fartygs framdrivningsmaskineri, men visat att det är ett möjligt alternativ för mindre slutna system.

No description available.

The combination of two cost-effective processes, i.e. casting and anodising, would be an interest for the aluminium component applications. However, there are some obstacles in the application of anodising on cast Al alloys. The challenges mostly relate to the alloying elements especially Si and the surface quality. With the development of casting process, cast aluminium alloys with low Si content can be casted, and a complex geometry component with reasonably good surface finish can be achieved. This study aims to identify the influence of Si on anodising and mechanical properties of Al-Si alloys. In this study, six Al-Si alloys with three different Si level and two different Sr level were investigated. Sr acts as a modifier to change the morphology of Si particles. The directional solidification technology was used to vary the microstructure coarseness by controlling the cooling rate to study the influence of Si level, Si particle morphology and cooling rate on mechanical properties, oxide layer formation and corrosion protection performance in cast Al-Si alloys. This study has observed that Si has a significant influence on anodising. During anodising, Si particles are anodised at a lower rate than the Al phase. The presence of Si particles in eutectic phase make the oxide layer locally thinner and more defected due to the low oxide growth rate in eutectic phase. This study observed the presence of residual metallic Al phase beneath or between Si particles. Due to their presence and their geometry, Al can be shielded by Si particles and prevented from oxidation. Si particles also act as a key role in the corrosion protection of oxide layer in Al-Si alloys. The corrosion attack propagates along Si particles as well as oxide defects to the Al substrate. It is found that the morphology of Si particles has a significant influence on the oxide layer formation and corrosion protection performance of the oxide layer on cast Al-Si alloys. A substantially improvement the corrosion resistance of anodised layer on Al-Si alloys is attributed to the morphology change from interconnected flakes to disconnected Si fibres when Sr is added, with less oxide defects and better oxide distribution. The Si level governs the mechanical properties of Al-Si based alloys. An increase of Si content in Al alloys improves the mechanical properties such as ultimate tensile and yield strength as well as hardness of the materials, but decreases the ductility. However, an increase of Si level in Al alloys decreases the thickness of oxide layer, and thereby, the corrosion protection of the oxide layer is deteriorated. / Kombinationen av två kostnadseffektiva processer, gjutning och anodisering, är av intresse för tillämpning på aluminiumkomponenter. Det finns dock hinder för tillämpning av anodisering på gjutna aluminiumlegeringar. Utmaningarna relaterar till effekten av legeringselement, i synnerhet Si, och komponentens ytkvalité. Med utvecklingen av gjutprocesser kan aluminiumlegeringar med lågt Si-innehåll gjutas, och komponenter med komplex geometri med förbättrad ytkvalité kan uppnås. Denna studie syftar till att identifiera påverkan av Si på anodisering och mekaniska egenskaper hos Al-Si-baserade legeringar. I denna studie undersöktes sex Al-Si-legeringar med tre nivåer av Si och två nivåer av Sr. Tillsatser av Sr leder till modifikation av morfologin hos Si-partiklar. Med hjälp av tekniken ”riktad stelning” varierades stelningshastigheten för att studera sambanden mellan halten och morfologin av Si, mikrostrukturens grovlek och dess inverkan på mekaniska egenskaper, samt oxidskiktets bildning och korrosionsbeständighet hos gjutna Al-Si-legeringar. Denna studie visar att Si har ett betydande inflytande på anodisering r. Under anodisering, anodiseras Si-partiklar i en lägre takt än Al-fasen. Närvaron av Si-partiklar i eutektisk fas bidrar till ett lokalt förtunnat oxidskikt med fler defekter på grund av den låga oxidtillväxthastigheten i eutektisk fas. Denna studie observerade förekomsten av kvarvarande metalliska Al fasen under eller mellan Si-partiklar. På grund av Si-partiklarnas närvaro och geometri, kan Al skärmas från oxidation. Si-partiklar har även en nyckelroll i korrosionsskydd av oxidskiktet i Al-Si-legeringar. Korrosionsangreppet propagerar längs Si-partiklar samt oxiddefekter till Al-substrat. Morfologin av Si-partiklar har funnits ha en betydande inverkan på oxidskiktets bildning och korrosionsskydd hos gjutna Al-Si-legeringar. En väsentlig förbättring av korrosionsbeständigheten i anodiserat skikt hos Al-Si-legeringar tillskrivs förändring av kiselns morfologi från sammankopplade flingor till osammanhängande fibrer när Sr tillsätts, med mindre oxiddefekter och bättre fördelning av oxid. Si halten påverkar de mekaniska egenskaperna hos Al-Si-baserade legeringar. En ökning av Si innehålleti Al-legeringar förbättrar de mekaniska egenskaperna såsom brott och sträckgräns samt hårdhet hos materialen, men minskar duktiliteten. En ökning med Si halt i Al-legeringar minskar dessvärre tjockleken hos oxidskiktet, och därigenom, försämrar oxidskiktets korrosionsskydd.

<p>Idén till detta arbete uppstod som en följd av att vi på den fartygsförlagda praktiken upptäckt att kunskapen om katodiskt korrosionsskydd är mycket bristfällig hos många ombordanställda. Vi har även gjort en mindre undersökning bland yrkesverksamma maskinister för att se hur kunskapsnivån inom detta område ligger ombord. Undersökningen visar att vår hypotes om kunskapsnivån stämde till stor del. Ytterliggare ett skäl till att vi studerat det här området är att vi själva har velat fördjupa oss i ämnet, då våra egna erfarenheter endast varit att skriva av siffror från en display. Vår huvudfrågeställning har varit, Hur fungerar katodiskt korrosionsskydd ombord på fartyg? För att få svar på denna frågeställning har vi bedrivit litteraturstudier inom ämnet. De teoretiska kunskaperna har vi samlat från internet och böcker. De praktiska kunskaperna har vi fått från tidigare praktikperioder samt under praktik på MS Silja Galaxy under perioden december 2008 till januari 2009.</p> / <p>The idea for this exam paper arose under our onboard training periods. Under these periods we understood that the knowledge in cathodic corrosion protection was poor among the engine personal. We have also made a minor survey among marine engineers to see how the knowledge in this area is onboard. The survey shows that our hypothesis on the level of knowledge corresponded to a large extent. Further reason why we studied this area is that we wanted to deepen us in this subject, when our own experience only was to write numbers from a display. Our main question has been how cathodic corrosion protection work at ships. In order to answer this question, we conducted literature studies in the subject. The theoretical knowledge we have gathered from internet and books. The practical knowledge we have gained from previous training periods and during onboard training on MS Silja Galaxy in December 2008 to January 2009.</p>

Idén till detta arbete uppstod som en följd av att vi på den fartygsförlagda praktiken upptäckt att kunskapen om katodiskt korrosionsskydd är mycket bristfällig hos många ombordanställda. Vi har även gjort en mindre undersökning bland yrkesverksamma maskinister för att se hur kunskapsnivån inom detta område ligger ombord. Undersökningen visar att vår hypotes om kunskapsnivån stämde till stor del. Ytterliggare ett skäl till att vi studerat det här området är att vi själva har velat fördjupa oss i ämnet, då våra egna erfarenheter endast varit att skriva av siffror från en display. Vår huvudfrågeställning har varit, Hur fungerar katodiskt korrosionsskydd ombord på fartyg? För att få svar på denna frågeställning har vi bedrivit litteraturstudier inom ämnet. De teoretiska kunskaperna har vi samlat från internet och böcker. De praktiska kunskaperna har vi fått från tidigare praktikperioder samt under praktik på MS Silja Galaxy under perioden december 2008 till januari 2009. / The idea for this exam paper arose under our onboard training periods. Under these periods we understood that the knowledge in cathodic corrosion protection was poor among the engine personal. We have also made a minor survey among marine engineers to see how the knowledge in this area is onboard. The survey shows that our hypothesis on the level of knowledge corresponded to a large extent. Further reason why we studied this area is that we wanted to deepen us in this subject, when our own experience only was to write numbers from a display. Our main question has been how cathodic corrosion protection work at ships. In order to answer this question, we conducted literature studies in the subject. The theoretical knowledge we have gathered from internet and books. The practical knowledge we have gained from previous training periods and during onboard training on MS Silja Galaxy in December 2008 to January 2009.

Aluminium och aluminiumlegeringar har ganska bra korrosionsbeständighet, men dessa material kan fortfarande korrodera. Metallkorrosion är aldrig önskvärt och det kan leda till katastrofala resultat i olika branscher och applikationer. Det finns olika metoder för att skydda aluminium och dess legeringar från korrosion, såsom anodisering och användning av olika beläggningstekniker. Inte mycket forskning har gjorts på aluminium belagd med en organisk beläggning innehållande ledande polymer. Ännu mindre är känt om aluminium belagt med en vattenbaserad polymer matris innehållande ledande polymer.  Tre system undersöktes i mitt examensarbete om deras korrosionsskyddande egenskaper. För detta ändamål användes elektrokemisk impedansspektroskopi, öppen kretspotential och potentiodynamisk polarisering, samt gjordes även en del atomkraftsmikroskopi, AFM, mätningar. Aluminium belagt med en vattenbaserad polymer matris i frånvaro av PANI hade ett bra korrosionsskydd först men reducerade barriäregenskaper över tiden i 1 M NaCl. Hållbarheten för den vattenbaserade polymer matrisen i frånvaro av PANI undersöktes också kort. Det visades att en nygjord vattenbaserad polymer matris uppvisade bättre korrosionsskydd än en 2 år gammal vattenbaserad polymer matris lagrad vid rumstemperatur.  Aluminium belagt med den vattenbaserade polymer matrisen i närvaro av PANI visade initialt tecken på aktivt korrosionsskydd men övergick till passivt korrosionsskydd med tiden. Atomkraftmikroskop användes i olika lägen för att få insikt om den vattenbaserade polymer matrisen i närvaro av PANI. Ett ledande nätverk observerades i AFM-mätningarna och konfokalt ljusmikroskop antydde verkligen att detta skulle vara fallet. Det ledande nätverket i den vattenbaserade polymer matrisen kan förklara det aktiva korrosionsskyddet som observerades initialt. Fler studier behövs för att få insikt om de kemiska processerna vid gränssnittet mellan aluminiumlegeringen och den vattenbaserade polymer matrisen i närvaro av PANI. / Aluminum and aluminum alloys have rather good corrosion resistance, but these materials can still corrode. Metal corrosion is never wanted, and it can lead to disastrous outcomes in various industries and applications. There are different methods to protects aluminum and its alloys from corrosion, such as anodization and the use of various coatings techniques. Not a lot of research have been done on aluminum coated with an organic coating containing conductive polymer. Even less is known about aluminum coated with a waterborne polymer matrix containing conductive polymer.  Three systems were investigated in my diploma thesis work regarding their anti-corrosion properties. To this end electrochemical impedance spectroscopy, open circuit potential and potentiodynamic polarization were utilized, and also some atomic force microscopy, AFM, measurements were done. Aluminum coated with a waterborne polymer matrix in the absence of PANI had a good corrosion protection at first but reduced barrier properties over time in 1 M NaCl. The shelf-life of the waterborne polymer matrix in the absence of PANI was also briefly investigated. It was shown that a freshly made waterborne polymer matrix exhibited better corrosion protection than a 2 years old waterborne polymer matrix stored at room temperature.  Aluminum coated with the waterborne polymer matrix in the presence of PANI showed signs of active corrosion protection initially, but it transitioned to passive corrosion protection with time. Atomic force microscopy was used in various modes to gain insight on the waterborne polymer matrix in the presence of PANI. A conducting network was observed in the AFM measurements and confocal light optical microscopy indeed suggested that this would be the case. The conducting network in the waterborne polymer matrix could explain the active corrosion protection observed initially. More studies are needed to gain insight on the chemical processes at the interface of the aluminum alloy and the waterborne polymer matrix in presence of PANI.

Under våren 2021 upptäcktes förhöjda halter av polyaromatiska kolväten (PAH) i Björklinges dricksvattennät. Då ett vattenprov taget hos användare påvisade halter som låg över Livsmedelsverkets gränsvärden och källan till föroreningen inte identifierats, rekommenderades hushållen i Björklinge att inte använda kranvattnet till mat och dryck under en period. Efter sektionering av nätet och provtagning identifierades en äldre, nyligen reparerad, ledningssträcka av gjutjärn som trolig föroreningskälla. Denna typ av ledning är relativt vanligt förekommande i delar av Uppsala Vattens nät. Syftet med denna studie var att få en djupare förståelse för orsakerna till PAH-föroreningen i Björklinge och bedöma risken för att liknande föroreningar ska hända igen, samt att tillhandahålla ett beslutsunderlag för Uppsala Vattens hantering av äldre gjutjärnsledningar.En litteraturstudie genomfördes och data från Björklinge analyserades. Resultaten av litteraturstudien visade att frisättning av PAH från äldre gjutjärnsrör med korrosionsskydd innehållande stenkolstjära eller bitumen är ett välkänt fenomen. Biofilmen har en skyddande effekt och graden av frisättning kan därför påverkas av faktorer som klorering eller syrehalt i vattnet. Även mekaniskt slitage i form av reparationsarbete och tryckvågor kan leda till förhöjda nivåer av PAH. Korrosion av ledningarna är troligen också en viktig faktor.Utifrån litteraturstudien och resultaten från användarprover tagna i Björklinge respektive Skuttunge kunde det konstateras att problemen i Björklinge hade ett samband med frisättning av PAH från gjutjärnsrör. Vid tidpunkten för studien kunde ökande PAH-halter observeras på vissa platser i ledningsnätet även efter ledningsbytet i Björklinge våren 2021, vilket tydde på fortsatt kontaminering. Inga uppmätta halter i användarprover låg dock över något av Livsmedelsverkets gränsvärden och PAH i dricksvattnet anses inte vara ett stort hälsomässigt problem i dagsläget. Det är däremot viktigt att fortsätta monitorera halterna av PAH i Uppsala Vattens nät då denna typ av problem kan uppstå igen. Man bör också vara försiktig med åtgärder som kan påverka biofilmen samt vara återhållsam med spoling av denna typ av ledningar. De ledningar som identifierats som föroreningskällor bör åtgärdas. Med tanke på ledningarnas stigande ålder, begränsad kunskap om PAH och dess hälsoeffekter, samt WHOs rekommendationer bör man dock initiera ett långsiktigt arbete med att byta ut eller renovera denna typ av ledningar i Uppsala Vattens nät. / During the spring of 2021 elevated levels of polyaromatic hydrocarbons (PAH) were discovered in the drinking water supply network of Björklinge. Levels above the limit set by the Swedish Food Agency were observed in one user sample, which led to the inhabitants of Björklinge being recommended not to use the tap water for drinking or cooking while the source of the contamination was being identified. After sectioning and sampling the network, an older, recently repaired cast iron pipe was identified as the probable source of the contamination. This type of pipe is not uncommon in the drinking water network of Uppsala Vatten. The purpose of this study was to gain a deeper understanding of the causes of the PAH contamination in Björklinge and to determine the risk of similar contaminations happening again. Further, it aimed to provide a basis for future decisions regarding the handling of older cast iron pipes in the drinking water network of Uppsala Vatten.A literature study was done and data from Björklinge was analysed. The results of the literature study showed that the release of PAH from older cast iron pipes with coal tar or bitumen coating is a well-known phenomenon. The biofilm has protective properties, and the degree of PAH release can hence be affected by factors such as chlorination or oxygen concentration of the water. Mechanical wear in the form of repair work or pressure waves can also cause increased levels of PAH in the water.Based on the literature study as well as the results from the user samples of Björklinge and Skuttunge, it could be determined that the PAH contamination in Björklinge was related to the release of PAH from old cast iron pipes. At the time of this study, increasing levels of PAH could be observed in some parts of the drinking water network even after the suspected pipes had been replaced during the spring of 2021. This might indicate that the contamination was still ongoing. However, no samples were above the limits set by the Swedish Food Agency and PAH is currently not considered a major health problem. Despite this, it is important to keep monitoring the levels of PAH in the drinking water since the PAH levels might increase again. It is also important to be careful with measures that might affect the biofilm and when flushing cast iron pipes. The pipes that have already been identified as sources of contamination should be replaced. Given the increasing age of the cast iron pipes, the limited knowledge of PAH and its health effects, as well as the recommendations from the WHO, a long-term plan for how to remove or renovate this type of pipes from the drinking water network of Uppsala Vatten should be initiated.