Țeava din azbociment (AC) a fost utilizată pe scară largă la mijlocul anilor 1900 în sistemele de distribuție a apei potabile, în special în vestul Statelor Unite. Institutul Crisotilului estimează durata de viață a țevilor din AC la 70 de ani, dar durata de viață reală depinde în mare măsură de starea țevilor și de mediul de lucru. Deoarece mii de kilometri de conducte de AC instalate în sistemele de distribuție din SUA se apropie de sfârșitul duratei de viață utilă, va trebui să se facă o evaluare a stării conductelor de AC și o planificare strategică de înlocuire în următorul deceniu. 
În timp, țevile de curent alternativ suferă o degradare treptată sub formă de coroziune (de exemplu, leșiere internă de calciu din cauza apei transportate și/sau leșiere externă din cauza apelor subterane). O astfel de levigare duce la reducerea secțiunii transversale efective, ceea ce duce la înmuierea conductei și la pierderea rezistenței mecanice. În consecință, pe măsură ce sistemul de distribuție a apei îmbătrânește, numărul de defecțiuni ale conductelor de c.a. crește cu timpul. Având în vedere aceste riscuri, o evaluare a stării conductelor de AC este esențială pentru a determina durata de viață utilă rămasă și pentru a elabora un plan de înlocuire adecvat și proactiv pentru sistemul de distribuție.
Inginerii și oamenii de știință de la Exponent asistă agențiile de apă în dezvoltarea unor planuri strategice și rentabile de înlocuire a conductelor de AC, personalizate în funcție de provocările individuale ale sistemului de distribuție.
Procesul de evaluare a stării și de planificare proactivă a înlocuirii constă în următoarele etape:
1. Colectarea datelor de sistem
- Identificarea mecanismelor prevalente de defectare a conductelor de curent alternativ (defectarea grinzii, spargerea sub presiune, defectarea îmbinărilor etc.)
- Analiza înregistrărilor istorice ale scurgerilor din conductele de curent alternativ în ceea ce privește localizarea geografică în sistemul de distribuție, încorporând sistemul informațional geografic (GIS)
- Identificarea factorilor care afectează tendința de defectare a conductelor de curent alternativ, care pot include:
- Vechimea țevilor
- Diametrul țevilor
- Clasa țevilor
- Fabricantul țevilor
- Chimia internă/externă a apei
- Apa internă presiune internă
- Proprietăți fizice și chimice ale solului
- Elevația pânzei freatice
- Suprafundație
- Climat
2. Eșantionarea la nivelul întregului sistem, evaluarea stării și testele de laborator
- Testarea rezistenței reziduale:
- Încercare de rezistență la strivire (ASTM C 500)
- Încercare la presiune hidrostatică (ASTM C 500)
- Încercare de rezistență la flexiune (ASTM C 500)
- Rezistența la rupere la rupere. (ASTM C 496)
- Evaluarea adâncimii de degradare
- Determinarea adâncimii de levigare a calciului
- Microscopie electronică cu scanare
- Microscopie electronică cu dispersie energetică x-spectroscopie cu raze ultraviolete
- Examinare petrografică (ASTM C 856)
- Test de duritate a matricei
- Evaluarea proprietății O-condiție inelară
- Studiul de compresie (ASTM D 395)
- Studiul de duritate (ASTM D 1415)
- Spectroscopie în infraroșu cu transformată Fourier (FTIR)
3. Dezvoltarea modelului de predicție a duratei de viață
În funcție de calitatea înregistrărilor istorice ale scurgerilor, de dimensiunea sistemului de distribuție și de numărul de probe colectate pentru testele de laborator, pot fi dezvoltate următoarele tipuri de modele de predicție a duratei de viață:
- Model bazat pe rata istorică de scurgere:
- Model bazat pe rata de scurgere bazat pe factorii de influență (identificați la punctul 1)
- Viața de serviciu rămasă determinată de pragul acceptabil al ratei de scurgere
- Model de degradare a conductelor/rezistență reziduală:
- Model care prevede rata de degradare a conductei și/sau pierderea rezistenței pe baza testelor de laborator, a atributelor conductei și a caracteristicilor mediului operațional
- Profunditatea de degradare/rezistența reziduală a pragului de cedare obținută din eșantioanele de conducte cedate
- Viața de serviciu rămasă pe baza proiecției ratei de degradare/pierderii rezistenței până la pragul de cedare
4. Elaborarea unui plan general de înlocuire
- Bazat pe modelul de predicție a duratei de viață utilă rămase la nivelul întregului sistem
- Incorporează considerente hidraulice, operaționale și financiare, clienți critici, risc seismic, durata optimă fezabilă de înlocuire și alți factori.
Citește mai mult Citește mai puțin