W jaki sposób monitorować uszkodzenia sieci? W przypadku infrastruktury wodociągowej czy kanalizacyjnej stosuje się metodę bezpośredniej lokalizacji uszkodzeń, mierzy się ją liczbą awarii na 1 km/rok, natomiast w przypadku sieci gazociągowej wykorzystywane są tzw. tłoki inteligentne.

Skutki awaryjności sieci wodociągowej i gazociągowej są diametralnie różne. W przypadku infrastruktury wodociągowej główne straty to straty surowca, zniszczeniu ulega też sama sieć. Jeżeli natomiast usterce bądź zniszczeniu ulegnie gazociąg, najbardziej prawdopodobnym skutkiem tego są katastrofy budowlane zagrażające ludzkiemu życiu.

Wykorzystywane normy to przede wszystkim norma PN EN ISO 11298-1 - są to wytyczne międzynarodowe, przetłumaczone na język polski. 

Metody renowacji przewodów ciśnieniowych

Najstarszą metodą renowacyjną takich przewodów jest według dra inż. Andrzeja Kolonko z Politechniki Wrocławskiej, który był gościem XVI Konferencji „INŻYNIERIA Bezwykopowa”, cementacja. Wśród pozostałych technik znajduje się renowacja z wykorzystaniem: wykładziny rury ciągłej, tj. relining, wykładziny ściśle pasowanej oraz rękawów wklejanych/CIPP (ang. Cured In Place Pipe).

Technologia CIPP

Po raz pierwszy technologię CIPP wykorzystano do renowacji rurociągu na początku lat 70. XX w. Obecnie nieustannie opracowywane są formuły nowych produktów oraz sposoby ich aplikacji. Najchętniej stosowane są wykładziny nasączane tzw. zielonymi żywicami (inaczej: ekożywicami), które nie zawierają styrenu, a zatem są bezpieczne dla zdrowia i dla środowiska. Można wyróżnić trzy rodzaje żywic: epoksydowe, winyloestrowe i poliestrowe – mówił dr inż. Kolonko.

Rękawy wklejane – uszczelniające

Technologia ta opracowana została na początku lat 80. XX w. przez japońskie konsorcjum firm zajmujących się przesyłem gazu. Japonia położona jest na obszarze o dużej aktywności sejsmicznej, co skutkuje częstym występowaniem trzęsień ziemi. Szkody powstałe w czasie tych kataklizmów dotyczą nie tylko domów i innych budynków czy infrastruktury drogowej, ale też gazociągów –przypomniał naukowiec.

Japońscy producenci opracowali dwa podstawowe systemy: Paltem i Phoenix (inaczej Tubetex), niezmiennie dostępne na rynku, nawet w Ameryce Północnej (w USA znane jako Nordipipe). Rozwiązania te obejmują tkany rękaw z włókien poliestrowych, powlekany powłoką z poliestru – zostały zaadaptowane także do renowacji przewodów wodociągowych. 

W Szwajcarii powstał podobny produkt: rękaw do renowacji przewodów wodociągowych o nazwie SANILINE W. Maksymalna długość odcinka poddanego renowacji z wykorzystaniem takiej wykładziny wynosi 250 m. W przypadku tego produktu wykorzystano żywicę poliuretanową, a utwardzany jest chemicznie, przy utrzymywaniu podwyższonego ciśnienia, ale bez podwyższania temperatury. 

TUBETEX W to liner tkany koliście bezszwowo z włókien poliestrowych, powlekany warstwą polietylenu o grubości 1 mm. Również instalowany jest za pomocą inwersji. Do jego produkcji stosowana jest żywica epoksydowa i utwardzacz poliaminoamidowy NordiPox TX. Jest to rękaw interaktywny: pełni funkcję uszczelniającą oraz zmniejszającą opory przepływu. Zakres średnic dla tego rękawa to DN300–DN1000, a maksymalna temperatura eksploatacyjna wynosi 50 st. C.

Wykładziny CIPP

Wykładziny CIPP do renowacji przewodów (na początku – tylko kanalizacyjnych) wprowadzono na rynek w 1971 r. Od tego czasu rękawy przeszły ewolucję, zarówno w zakresie rozwiązań materiałowych, jak i metod ich utwardzania.

Bardzo pozytywne doświadczenia z wykorzystaniem wykładzin CIPP do renowacji przewodów kanalizacyjnych stały się przyczynkiem do zastosowania zmodyfikowanych rękawów do renowacji przewodów wodociągowych. Pierwsze tego typu realizacje miały miejsce w latach 90. XX w.

Wśród obecnie stosowanych rękawów wyróżnić możemy rękawy składające się z dwóch warstw konstrukcyjnych: z włókien szklanych oraz filcu z włókien poliestrowych, powleczone od wewnątrz folią PE lub folią z tworzywa termoplastycznego (PP). Utwardzane są termicznie (z wykorzystaniem gorącej wody lub pary).

Rękaw po zaimpregnowaniu dwoma komponentami żywicy epoksydowej zostaje zainstalowany do awaryjnego (zniszczonego) rurociągu, w którym po utwardzeniu staje się odpowiednikiem nowej rury – wyjaśnił dr inż. Kolonko.

Zakres średnic wykracza nierzadko poza 1500 mm. Najmniejsza średnica to DN100. Właściwie zaprojektowane rękawy są zdolne do przenoszenia wszystkich obciążeń, jakim poddany jest przewód wodociągowy – tłumaczył ekspert z Politechniki Wrocławskiej.

Najnowsze produkty to rękawy utwardzane promieniami UV, np. SAERTEX-LINER® H2O. Zakres średnic rurociągów, które mogą zostać poddane renowacji tą metodą, to DN200–DN1500. Grubość ścianki w stanie utwardzonym wynosi 4–14,3 mm. Jednorazowo można naprawić odcinki o długości do 320 m. Takie linery, wyposażone w zintegrowaną barierę przeciwsłoneczną, mogą być fabrycznie impregnowane bezstyrenową żywicą winyloestrową – szczelność rękawa gwarantuje właściwą ochronę środowiska.

Przeczytaj także: Międzynarodowa Konferencja, Wystawa i Pokazy Technologii „INŻYNIERIA Bezwykopowa” 2018 – relacja