Asbestcementrør (AC) blev i midten af 1900-tallet anvendt i stor udstrækning i drikkevandsforsyningssystemer, især i det vestlige USA. Chrysotilinstituttet anslår levetiden for AC-rør til 70 år, men den faktiske levetid afhænger i høj grad af rørets tilstand og arbejdsmiljø. Da tusindvis af kilometer AC-rør, der er installeret i distributionssystemer i USA, nærmer sig slutningen af deres levetid, skal der foretages en tilstandsvurdering af AC-rørene og en strategisk planlægning af deres udskiftning i det kommende årti.
Med tiden undergår AC-rør en gradvis nedbrydning i form af korrosion (dvs. intern kalkudvaskning på grund af transporteret vand og/eller ekstern udsivning på grund af grundvand). En sådan udvaskning fører til en reduktion af det effektive tværsnit, hvilket resulterer i blødgøring af røret og tab af mekanisk styrke. Efterhånden som vandforsyningssystemet ældes, stiger antallet af brud på AC-rør med tiden. I lyset af disse risici er det vigtigt at foretage en tilstandsvurdering af AC-rørene for at bestemme den resterende levetid og udvikle en passende, proaktiv udskiftningsplan for distributionssystemet.
Exponents ingeniører og videnskabsmænd hjælper vandværker med at udvikle strategiske og omkostningseffektive AC-rørudskiftningsplaner, der er tilpasset de individuelle udfordringer i distributionssystemet.
Processen for tilstandsvurdering og proaktiv udskiftningsplanlægning består af følgende trin:
1. Indsamling af systemdata
- Identificering af fremherskende mekanismer for svigt af vekselstrømsrør (bjælkesvigt, sprængning under tryk, ledningssvigt osv.)
- Analyse af historiske optegnelser over lækager fra vekselstrømsrør med hensyn til geografisk placering i distributionssystemet, med inddragelse af et geografisk informationssystem (GIS)
- Identificering af faktorer, der påvirker tilbøjeligheden til svigt af vekselstrømsrør, hvilket kan omfatte:
- Rørets alder
- Rørdiameter
- Rørklasse
- Rørproducent
- Intern/ekstern vandkemi
- Intern vandkemi
- Internt vand tryk
- Fysiske og kemiske egenskaber af jorden
- Højde af grundvandsspejlet
- Overjord
- Klima
2. Prøvetagning i hele systemet, tilstandsvurdering og laboratorieprøvning
- Reststyrkeprøvning:
- Knusningsstyrkeprøvning (ASTM C 500)
- Hydrostatisk trykprøvning (ASTM C 500)
- Bøjningsstyrkeprøvning (ASTM C 500)
- Trækstyrke ved spaltning (ASTM C 496)
- Evaluering af nedbrydningsdybde
- Bestemmelse af kalciumudvaskningsdybde
- Scanningelektronmikroskopi
- Energidisperssiv x-ray spectroscopy
- Petrografisk undersøgelse (ASTM C 856)
- Matrixhårdhedstest
- Bedømmelse af O-ringtilstand
- Kompressionssætningstest (ASTM D 395)
- Hårdhedstest (ASTM D 1415)
- Fouriertransform-infrarødspektroskopi (FTIR)
3. Udvikling af model til forudsigelse af levetid
Afhængigt af kvaliteten af de historiske lækageregistreringer, distributionssystemets størrelse og antallet af prøver, der indsamles til laboratorieundersøgelse, kan følgende typer modeller til forudsigelse af levetid udvikles:
- Model baseret på historisk lækagerate:
- Lækagehastighedsmodel baseret på indflydelsesfaktorer (identificeret i punkt 1)
- Restlevetid bestemt af tærskel for acceptabel lækagehastighed
- Model for nedbrydning af rør/reststyrke:
- Model, der forudsiger nedbrydningshastigheden af rørene og/eller tab af styrke baseret på laboratorieprøvning, rørattributter og karakteristika for driftsmiljøet
- Svigtgrænsen for nedbrydningsdybde/reststyrke opnået fra fejlslagne rørprøver
- Restlevetid baseret på fremskrivning af nedbrydningshastighed/styrketab til svigtgrænsen
4. Udvikling af hovedudskiftningsplan
- Baseret på en model til forudsigelse af den resterende levetid for hele systemet
- Indbefatter hydrauliske, driftsmæssige og finansielle overvejelser, kritiske kunder, seismisk risiko, optimal gennemførlig udskiftningslængde og andre faktorer.
Læs mere Læs mindre