Kiinteistöjen kupariputkien korroosiosta ajantasainen kirjallisuusselvitys

VVY:n monistesarjassa julkaistuun kirjallisuusselvitykseen on koottu ajantasaisiin ohjeisiin, raportteihin ja tieteellisiin julkaisuihin perustuvaa tietoa veden syövyttävyydestä ja sen arvioinnista sekä muista syöpymiseen vaikuttavista seikoista erityisesti kupariputkien pistekorroosion osalta. Olemassa oleva tutkimus ja kirjallisuus keskittyvät veden laatuun liittyviin tekijöihin. Tästä syystä kirjallisuusselvityksen pääpaino on talousveden laatuun liittyvissä vaikutuksissa. Vesijohtojen materiaaleihin, suunnitteluun, asennukseen ja käyttöönottoon liittyvillä ympäristöministeriön asetuksilla pyritään osaltaan estämään vesilaitteistojen korroosiota, minkä lisäksi kuluttajat tarvitsevat ohjeita vesijärjestelmien oikeanlaiseen käyttöön riskien vähentämiseksi.

Linkki julkaisuun: Kiinteistöjen kupariputkien korroosio, Kirjallisuusselvitys

Monet kiinteistöjen vesijärjestelmiin, niiden käyttöön ja veden laatuun liittyvät tekijät vaikuttavat korroosioon

Vesijohtoina käytettävien kupariputkien kestävyys riippuu ensinnäkin vesijärjestelmän suunnittelusta, rakentamisesta, putkien laadusta, asennustavasta ja käyttöönottomenettelyistä. Putkiston käyttöönotto on oleellisen tärkeää tehdä asianmukaisesti kupariputken pintaa suojaavan oksidikerrostuman muodostumiseksi ja pistekorroosion estämiseksi. Jos putkia ei huuhdella kunnolla asennuksen jälkeen ennen käyttöönottoa, pinnoille jäävät epäpuhtaudet voivat aiheuttaa pistekorroosiota happipitoisuuserojen vuoksi. Pitkät seisontajaksot asennuksen ja käyttöönoton välillä voivat aiheuttaa happipitoisuuden vähenemisen lisäksi mikrobikasvua, joka voi myös aiheuttaa pistekorroosiota. Jos vesijärjestelmää ei oteta käyttöön heti sen valmistumisen jälkeen, putket tulee joko tyhjentää vedestä tai järjestää veden juoksutus vähintään viikoittain. Vesijärjestelmän käyttövaiheessa vaikuttavia tekijöitä ovat lämpötilat, vedenkäyttötavat, virtausnopeudet sekä talousveden laatu ja sen vaihtelut.

Veden syövyttävyyteen vaikuttavista vedenlaatutekijöistä tärkeimpiä ovat liuenneen hapen pitoisuus, pH-arvo, kloridi- ja sulfaattipitoisuudet, hiilidioksidipitoisuus, kovuus ja alkaliteetti (bikarbonaattipitoisuus). Veden syövyttävyyttä ei aina voi kovinkaan tarkasti arvioida vesianalyysitulosten perusteella, koska korrelaatioita on löydetty veden koostumuksen ja syövyttävyyden välille vain rajoitetusti. Yksittäisen muuttujan vaikutuksia koko­nai­suu­teen on vaikea arvioida, ja eri vedenlaatumuuttujien välillä voi olla monimutkaisia vuorovai­ku­tuksia.

Yksittäisten vedenlaatutekijöiden lisäksi veden syövyttävyyttä on pyritty arvioimaan ns. syövyttävyysindeksien avulla. Syövyttävyysindeksien laskennassa otetaan huomioon useita erilaisia syövyttävyyteen vaikuttavia vedenlaatutekijöitä, mutta ei kaikkia. Yksi tunnetuimmista indekseistä on kalsiumkarbonaatin saostumispotentiaalin arviointiin käytetty Langelierin kyllästysindeksi, mutta koska sen ei ole osoitettu korreloivan korroosion todennäköisyyden kanssa, sen käytöstä veden syövyttävyyden arviointiin on luovuttu.

Spekulaatio silikaatin vaikutuksesta kupariputkien pistekorroosioon alkoi Suomessa parikymmentä vuotta sitten, kun perinteisistä pistekorroosiomalleista poikkeavia kupariputkien pistekorroosiotapauksia alkoi esiintyä ja vaurioituneiden putkien sisäpinnan kerrostumien piipitoisuus oli merkittävä. Veden silikaattipitoisuudesta ei voida päätellä, muodostuuko vesijohtoputkien sisäpinnoille piiyhdisteiden muodostamaa kerrostumaa tai kalvoa, eikä sitä, missä tapauksissa nämä kerrostumat saattavat edistää alla olevan metallin paikalliskorroosiota. Piipitoisten kerrostumien on esitetty haittaavan tai estävän suojaavien oksidikerrosten muodostumista, mutta tätä ilmiötä ei tapahdu kaikissa silikaattipitoisuuksiltaan samanlaisissa vesissä. Onkin ilmeistä, että piiyhdisteiden laatu ja morfologia vaihtelevat eri vesissä, ja tällä voi olla vaikutusta myös kupariputkien korroosioriskiin. Myös muilla vedenlaatutekijöillä lienee vaikutusta piipitoisiin kerrostumiin.

Kupariputkien sisäpinnan pistekorroosiotapauksiin löytyy harvoin selvä syy. Kiinteistöjen kupariputkien ennenaikaiseen syöpymiseen johtavien vaurioiden syiden selvittäminen on yleensä vaikeaa, sillä tarkasti pystytään tutkimaan vain vaurion havaitsemisen ajankohdan vesi tai putken vauriot. Sen sijaan esimerkiksi vaurion syntymisen kannalta merkittäviä putkien pintakäsittely- tai puhdistustietoja, asennuksen ja käyttöönoton tietoja tai verkostovedenlaadun vaihtelun tarkkoja historiatietoja on vaikea selvittää.

Tutkimushanke jatkuu vuoteen 2021

Kirjallisuusselvitys on laadittu osana Vesilaitosyhdistyksen Vesilaitosryhmän käynnistämää ja Vesihuoltolaitosten kehittämisrahaston, sosiaali- ja terveysministeriön sekä kuuden vesihuoltolaitoksen rahoittamaa tutkimushanketta. Hankkeessa päivitetään ja koostetaan talousveden syövyttävyyttä ja etenkin kupariputkien korroosiota koskevaa tietämystä, jotta vesilaitokset ja muut toimijat pystyvät kehittämään toimintaansa kiinteistöjen vesilaitteiden ennenaikaisen korroosion estämiseksi. Nyt julkaistun kirjallisuusselvityksen lisäksi hankkeessa tarkastellaan kenttäkokeiden avulla kiinteistöjen kuparisten vesijohtojen syöpymiseen Suomen olosuhteissa vaikuttavia tekijöitä. Näiden molempien perusteella laaditaan hyvien toimintatapojen kuvaus kiinteistöjen metallisten vesijohtojen syöpymisen ehkäisemiseksi. Hanke valmistuu vuoden 2021 aikana.

Satakunnan ammattikorkeakoulun Vesi-Instituutti WANDER vastaa projektin käytännön toteuttamisesta. Hanketta ohjaa hankkeeseen osallistuvien vesilaitosten, Vesilaitosyhdistyksen, sosiaali- ja terveysministeriön, SAMK/Vesi-Instituutti WANDERin, FCG Suunnittelu ja Tekniikka Oy:n ja Valviran edustajista koostuva ohjausryhmä.