A jó gyakorlat megelőzi a hibákat

Közzététel időpontja: 2017. 07. 18.
Kategóriák: Élettartam, Szilárdság

Egy nemrégiben készült független tanulmány számszerűsítette egy 1800 km-nyi csatornacső rendszerben fellépő hibák előfordulási gyakoriságát. Itt megvizsgáljuk a legfontosabb hibatípusokat és azt, hogy milyen hatással lehetnek a rendszer teljesítményére. Az eredmények azt mutatják, hogy a rugalmas csövek jobban tolerálják a hibákat...

Az anyaguktól függetlenül a csővezetékeknek vízzárónak kell lenniük, hogy minimalizálják a ki, vagy beszivárgást (filtrációt). Minden csatornarendszer sok csőkötést és más potenciális szivárgási helyet foglal magában, beleértve az aknákat, a be- és kilépő pontokat és a szennyvíztelepekhez való csatlakozásokat. A folyamatosan változó működési körülmények, mint például a talaj mozgása és a forgalmi terhelés, a hordalék anyagok szállítása, a karbantartás és a csővezeték közelében harmadik fél által végzett tevékenységek (feltárások) is vezethetnek hibákhoz. A TEPPFA által megrendelt, nemrégiben készült független tanulmány 1800 km-nyi, Európa-szerte működő csatornahálózat vizuális ellenőrzéséből gyűjtött adatokat, nagyon hasonló korú csövekre összpontosítva, azért, hogy az eredmények összehasonlíthatók legyenek. Egyenként elemezték a leggyakoribb hibatípusokat, a hibákat százalékos arányban és kilométerenkénti gyakoriságuk szerint is megadva. Az átfogó elemzés során a merev csövekben kilométerenként átlagosan 50, míg a rugalmas csövek esetében kilométerenként mindössze 8 hibát találtak. A hibák leginkább a szivárgásokhoz kapcsolódnak (például csatlakozások, törések és kicsúszott kötések). A vizsgált csőrendszerben ez a hibatípus a merev csövekben átlagosan kilométerenként 41-szer, míg a rugalmas csövekben kilométerenként mindössze 6-szor fordul elő.

BEHATOLÓ (TÚLTOLT) CSATLAKOZÁS

A csőrendszer típusa

A hibát tartalmazó vizsgált szakaszok százalékos aránya (aknától aknáig)

 

Hibák előfordulásának gyakorisága a csővezetékek teljes vizsgált hosszán

(hiba per kilométer)

Rugalmas 0.3 0.1
Merev 3.1 1.2

Behatoló csatlakozások leginkább akkor készülnek, amikor új csöveket kötnek rá a meglevő rendszerre, például amikor új lakóterületi fejlesztések során szükséges csatlakozni a gerinchálózatra. A kutatás azt mutatja, hogy az ezekből az utólagos rákötésekből eredő hibák előfordulása lényegesen magasabb a merev rendszerek esetében.

HIBÁS CSATLAKOZTATÁS

A két cső közötti csatlakozást veszélyeztetheti gondatlan kivitelezés, vagy a működés során bekövetkező károsodás -pl. a körülvevő talaj elmozdulása-. A csövek csatlakoztatását a rugalmas, és a merev gravitációs csatornarendszereknél is jellemzően tokkal és tömítőgyűrűvel alakítják ki. Általánosságban elmondható, hogy simább felületük miatt a rugalmas rendszerekben könnyebb egy víztömör kötést létrehozni, -ráadásul, mivel a műanyag csövek általában hosszabbak, mint a más anyagokból készültek, ezért kevesebb kötés szükséges a csővezeték kialakításához.

A kutatás igazolja ezt az állítást, annak bemutatásával, hogy merev csöveknél a vizsgált szakaszok majdnem 18%-ánál fordul elő ilyen típusú hiba, szemben a műanyag csövek mindössze 0,4-%ával.

A csőrendszer típusa

A hibát tartalmazó vizsgált szakaszok százalékos aránya (aknától aknáig)

Hibák előfordulásának gyakorisága a csővezetékek teljes vizsgált hosszán

(hiba per kilométer)

Rugalmas 0.4 1.8
Merev 17.9 14.8

REPEDÉS / TÖRÉS

A csatornarendszerekben a repedést a vizuális ellenőrzés során, ép cső falában látható repedésként definiálják (hosszanti, kerületi vagy a kettő keveréke). Amikor a repedés nagyobb lesz, és a belső felülete is láthatóvá válik, akkor hasadásnak vagy törésnek minősül. Mindkettő gyengítheti a csőszakaszt, míg végül a teljes átrepedés a szerkezeti integritás elvesztéséhez vezethet. Mivel a merev csövek rövidebbek, mint a rugalmas csövek (több kötéssel), és nem képesek olyan könnyen elviselni a földmozgást (az egyenlőtlen süllyedéseket), nagyobb a repedések és törések gyakorisága - 14,6 eset kilométerenként, míg a rugalmas csövek esetében 2,0 eset.

A csőrendszer típusa

A hibát tartalmazó vizsgált szakaszok százalékos aránya (aknától aknáig)

Hibák előfordulásának gyakorisága a csővezetékek teljes vizsgált hosszán

(hiba per kilométer)

Rugalmas 3.5 2.0
Merev 14.9 14.6

AKADÁLYOK

Míg a lefolyóban vagy csatornában az iszapot, zsírt és egyéb anyagokat tartalmazó szemetet törmeléknek nevezzük (beleértve bizonyos építési hulladékot is), az "akadályok" megnevezés olyan nagyobb tárgyakra utalnak, amelyek gátolják az áramlást (pl. fagyökerek, nagy építési hulladék stb.). Ezek jelentősen csökkenthetik a csatorna áramlási kapacitását, míg a repedésekbe belenövő gyökerek ki-, és beszivárgást okozhatnak. A kutatások azt mutatják, hogy az elzáródás lényegesen alacsonyabb a műanyag csövek esetében, 1,4 eset, szemben a merev csövekkel, ahol ez a szám 7,1 kilométerenként. A különbség még nagyobb jelentőséggel bír a hibák százalékos arányát tekintve azokban a vizsgált csőszakaszokban, amelyek valamilyen meghibásodást mutattak (2,7% a rugalmas, 11,0% a merev csövek esetében). Egyszerű a magyarázat: sima belső falai és kiváló hidraulikus teljesítménye miatt a rugalmas csőrendszerekben kisebb a súrlódás, ennél fogva kevesebb az eldugulás.

A csőrendszer típusa

A hibát tartalmazó vizsgált szakaszok százalékos aránya (aknától aknáig)

Hibák előfordulásának gyakorisága a csővezetékek teljes vizsgált hosszán

(hiba per kilométer)

Rugalmas 2.7 1.4
Merev 11.0 7.1

FELÜLETI KÁROSODÁS

A repedéseken vagy más anyagtöréseken túl változik a csövek felületi minősége, érdessége is, a csövek falán és a kötésekben kirakódó vízkő réteg, ásványi üledékek vagy kémiai korrózió miatt. A rugalmas csövek tulajdonságaik révén kevésbé hajlamosak a lerakódásokra és a korrózióra, mint a merev csövek –emeli ki a tényt a kutatás. Egyszerűen szólva, a rugalmas csöveknél, szemben a merev csövekkel, nem fordult elő ilyen elváltozás.

A csőrendszer típusa

A hibát tartalmazó vizsgált szakaszok százalékos aránya (aknától aknáig)

Hibák előfordulásának gyakorisága a csővezetékek teljes vizsgált hosszán

(hiba per kilométer)

Rugalmas 0.0 0.0
Merev 1.0 0.7

SZÉTCSÚSZOTT KÖTÉSEK

A csőrendszer típusa

A hibát tartalmazó vizsgált szakaszok százalékos aránya (aknától aknáig)

Hibák előfordulásának gyakorisága a csővezetékek teljes vizsgált hosszán

(hiba per kilométer)

Rugalmas 2.3 1.2
Merev 10.6 7.1

Szétcsúszott, illetve eltolódott csatlakozásnak is nevezik. Ez kifejezetten olyan esetekre vonatkozik, amikor a csővég helytelenül van összeillesztve a szomszédos cső tokjával. Ha a csövek hossztengelyének eltérése kisebb, mint a csőfal vastagsága, akkor "közepes", ha nagyobb, mint a csőfal vastagsága, akkor "nagy" kategóriába soroljuk. A merev csövek esetében a hibák gyakorisága kilométerenként 7,1, a százalékos aránya 10,6% volt, ami lényegesen magasabb, mint a rugalmas anyag esetében, ami 1,2, illetve 2,3%. Ez szinte biztosan a merev csövek nagyobb számú kötésére, valamint arra vezethető vissza, hogy a merev rendszerek nem képesek alkalmazkodni a talajmozgásokhoz.

ALAKVÁLTOZÁS

A deformáció azt írja le, hogy egy cső alakja –vagy keresztmetszeti profilja– milyen mértékben változott meg. A merev rendszerek nem deformálódnak, így ez csak a rugalmas csövekre jellemző tulajdonság. Ha azonban helyesen tervezik és építik be, a rugalmas csövek csekély mértékben vagy egyáltalán nem deformálódnak. Feltéve továbbá, hogy a deformáció a normál tartományon (<5%) belül marad, a szerkezeti integritás nem szenved csorbát.

A csőrendszer típusa

A hibát tartalmazó vizsgált szakaszok százalékos aránya (aknától aknáig)

Hibák előfordulásának gyakorisága a csővezetékek teljes vizsgált hosszán

(hiba per kilométer)

Rugalmas 1.8 0.7
Merev 0.1 0.0

BESZIVÁRGÁS (INFILTRÁCIÓ)

A csőrendszer típusa

A hibát tartalmazó vizsgált szakaszok százalékos aránya (aknától aknáig)

Hibák előfordulásának gyakorisága a csővezetékek teljes vizsgált hosszán

(hiba per kilométer)

Rugalmas 2.7 1.1
Merev 8.3 4.7

Beszivárgásról beszélünk minden olyan esetben, amikor talajvíz szivárog a csőbe. Beszivárgás bármilyen folytonossági hiba esetén előfordulhat, és a vízfolyás sebessége szerint osztályozható. A “szivárog” kifejezést a lassan folyó víz, vagy a korábbi beszivárgás nyomainak, például foltoknak a leírására használják. A “csepeg” kifejezés a lassú, de folyamatos beszivárgásra utal, míg az “ömlik” kifejezés az erősebb vízfolyást írja le. A kutatásban alkalmazott mindkét hibaosztályban –a hibák százalékos aránya a vizsgált szakaszokon és a hibák gyakorisága– a rugalmas csövek alacsonyabb hibarátát mutattak (1,1 esetet kilométerenként, a merev csövek 4,7-es értékével szemben és 2,7%-ot a 8,3%-hoz képest).

Minden vizsgált szempont szerint a rugalmas anyagú csőrendszerekben a hibák előfordulása kevesebb, mint a merev csövek esetében. Amellett, hogy a be-, és kiszivárgás csökkentésével minimalizálják a csatornarendszerek környezeti és működési hatásait, a rugalmas csövek nyújtják a legkevésbé problémás megoldást a hibás csövek javítására a "feltárás nélküli" technikák segítségével.

A következtetés világos: a csatornarendszerekben történő meghibásodások megelőzésére a leghatékonyabb megoldást a rugalmas anyagok jelentik a tartósság, a teljesítmény, a könnyű javíthatóság és a helyreállítás szempontjából.

A teljes Fenntartható Városi Csövek 2005 (Sustainable Municipal Pipes 2005) című tanulmány megtekintéséhez kattintson ide.