アスベストセメント（AC）パイプが1900年代半ば、特に米国西部で飲料水の配水システムに広範囲に使用されました。 Chrysotile Institute は、AC パイプの寿命を 70 年と見積もっていますが、実際の耐用年数はパイプの状態や作業環境に大きく依存します。 米国内の配水システムに設置されている何千マイルものACパイプが耐用年数の終わりに近づいているため、今後10年間にACパイプの状態評価と戦略的な交換計画を行う必要があります。 
時間の経過とともに、AC パイプは腐食（すなわち、搬送水による内部カルシウム溶出および/または地下水による外部溶出）という形で徐々に劣化していきます。 このような浸食は有効断面の減少を招き、管の軟化や機械的強度の低下をもたらす。 そのため、配水管の老朽化が進むと、AC管の破損が増加する。 このようなリスクを考慮すると、AC管の状態評価は、残りの耐用年数を決定し、配水システムの適切かつ積極的な交換計画を策定するために不可欠である。
Exponent のエンジニアと科学者は、配水システムの個々の課題に合わせてカスタマイズした、戦略的でコスト効率のよい AC パイプ交換計画の策定において、水道局を支援しています。
状態評価と事前交換計画プロセスは、以下のステップで構成されています：
1. システムデータの収集
- 一般的なACパイプ破損メカニズムの特定（ビーム破損、圧力下での破裂、ジョイント破損など）
- 地理情報システム（GIS）を取り入れた、配電システム内の地理的位置に関する過去のACパイプ漏れ記録の分析
- ACパイプ破損傾向に影響を与える要因の特定、これは以下のものを含む場合がある。
- パイプ年齢
- パイプ径
- パイプクラス
- パイプメーカー
- 内部/外部水化学
- 内部水質
- 外部水質
- 内部水質
- 内部水質
- 外部水質
- 外部水質
- 土壌の物理的および化学的性質
- 地下水位
- オーバーバーデン
- 気候
2. システム全体のサンプリング、状態評価、およびラボ試験
- 残留強度試験。
- 破砕強度試験 (ASTM C 500)
- 静水圧試験 (ASTM C 500)
- 曲げ強度試験 (ASTM C 500)
- 分割引張強さ (ASTM C 496)
- 劣化深さ評価
- カルシウム溶出深さの測定
- 走査電子顕微鏡
- エネルギー分散型X-線回折装置
電子線回折装置線分光法
- Petrographic examination (ASTM C 856)
- Matrix Hardness test
- 圧縮永久歪み試験 (ASTM D 395)
- 硬さ試験 (ASTM D 1415)
- フーリエ変換赤外分光法 (FTIR)
3. 耐用年数予測モデルの開発
過去の漏水記録の質、配水システムの規模、実験室試験のために採取したサンプル数に応じて、以下の種類の耐用年数予測モデルを開発することができる：
- 過去の漏水率に基づくモデル。
- 影響力のある因子（項目 1 で特定）に基づくリーク率モデル
- 許容リーク率閾値によって決まる残り寿命
- パイプ劣化／残留強度モデル。
- 実験室試験、パイプ属性、運転環境特性からパイプの劣化および/または強度損失速度を予測するモデル
- 破損したパイプサンプルから得られる劣化深度/残留強度
- 劣化速度/強度損失から破損限界の予測による余寿命
4. マスターリプレース計画の策定
- システム全体の余寿命予測モデルに基づく
- 水理学、運用、財務上の考慮、重要顧客、地震リスク、最適で実現可能な交換期間、その他の要素を盛り込む
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