Side 20
Bedømmelse af betonafløbsledningers restlevetid 1.2.4 ASBESTCEMENTRØR I NORGE I starten af 1990’erne arbejdede Aaby [7] med levetidsmodeller for norske asbestcementrør. Interessen for asbestcementrør skyldes, at en del af de norske hovedvandledninger er udført af asbestcementrør. Da vandet i Norge sædvanligvis er blødt og surt, er asbestcementrørene udsat for både indvendig og udvendig korrosion. Der er ud fra dette arbejde opstillet modeller for rørenes sikkerhed mod brud ved knusning pga. udvendig belastning og ved sprængning pga. indvendig vandtryk. Der er i det følgende kun refereret til modellen for sikkerhed mod brud ved knusning, idet der henvises til Aaby [7] for oplysninger om modellen for sikkerhed mod sprængning. Det endelige formeludtryk for rørenes sikkerhed mod knusninger Fk er som følger: Fk = ( D + s ) ( s − v ⋅ A) 2 Wt ⋅ K s ( D + s − v ⋅ A) ⋅ L ⋅ Wj 2 ⋅ 1− Pd ⋅ s Pt ( s − v ⋅ A) hvor Wt er knusningsbelastning ved forsøg (kN), Wj er udvendig belastning på rørene (kN/m), Pd er indvendigt vandtryk (MPa), Pt er sprængningstryk ved forsøg (MPa), D er den indvendig diameter (m), s er godstykkelsen ved tilstandsvurderingen (m), L er længden af røret (m), v er tæringshastigheden (m/år), K er en dimensionsløs understøtningskoefficient, og A er alder i tillæg til rørenes alder ved tilstandsvurderingen (år). Ledningens relative brudsandsynlighed R udregnes vha.: R = a ⋅ Fkb hvor a og b er konstanter. Prognosen er baseret på en forventning om, at brudsandsynligheden vil øges eksponentielt ved konstant tæring. Ifølge Holm, Romdal og Faldager [3] kan forudsætningen om eksponentiel udvikling med rimelighed også gælde for en række tilfælde af korrosion i betonafløbsledninger. Uden dog at omtale nærmere, hvilke korrosionsformer der tales om, nævner Holm, Romdal og Faldager [3], at forudsætningerne bl.a. er anvendt i Holland. 1.2.5 PRAKTISKE BEGRÆNSNINGER VED LEVETIDSMODELLER Afløbsledningernes nuværende tilstand bliver ofte fastlagt ved udførelse af en TV-inspektion af ledningen. TV-inspektion er meget effektiv til at observere synlige fejl på afløbsledningen som f.eks. forskudte/åbne samlinger, revner og indvendig korrosion. En TV-inspektion giver imidlertid kun få indikationer af rørmaterialets egentlige tilstand. Nøjagtige tilstandsoplysninger kan kun opnås ved laboratorieundersøgelser af udvalgte prøveemner taget fra afløbsledningen. Ved fremskrivningen af afløbsledningernes tilstand tages der sjældent hensyn til rørenes oprindelige kvalitet og kvaliteten af anlægsudførelsen, hvilket kan give misvisende resultater. En forkert anlægsudførelse kan på kort tid nedsætte en lednings funktionsevne. Hvis situationen derefter stabiliseres, vil en fremskrivning af ledningens funktionsevne resultere i en betydelig underestimering af afløbsledningens levetid. 6
Side 21
Indledning I afsnit 1.1 bliver påvirkningernes udvikling angivet som værende central ved en estimering af levetiden/restlevetiden. Men oplysninger om påvirkningernes udvikling, både hidtidige og fremtidige, er generelt svære at fremskaffe. I praksis kan det derfor ofte være nødvendigt at forudsætte, at påvirkningerne kan regnes konstant både i tid og sted. Ved antagelse af konstant fremtidig påvirkning er det vigtigt, at levetidsvurderingerne ikke er baseret på få ”punktmålinger” af påvirkningernes størrelse. Ved få målinger er der en vis risiko for, at målingerne afspejler en ekstrem hændelse. Et alternativ til varierende påvirkninger er således at benytte ”gennemsnitlige påvirkninger” opnået ved måling over længere tid. Som det fremgår af ovenstående, er der behov for nye undersøgelsesmetoder dels til fastsættelse af afløbsledningernes tilstand, og dels til fremskaffelse af den grundlæggende viden, som er nødvendig ved estimering af ledningernes restlevetid. Det er med baggrund i dette behov for nye undersøgelsesmetoder og grundlæggende viden, at der er taget initiativ til dette erhvervsforskerprojekt. 1.3 AFGRÆNSNING, MÅLSÆTNING OG METODE Betonrørenes næsten totale dominans på afløbsmarkedet fra omkring 1920 og frem til 1960’erne har medført, at store dele af det danske afløbssystem består af betonafløbsrør. Betonafløbsledningerne lagt i denne periode er i dag mere end 40 år gamle. Afløbsledningernes alder, varierende startkvalitet af betonrørene og for store belastninger bevirker, at der på nogle af disse afløbsledninger observeres problemer med afløbsledningers styrke, tæthed og vandføringsevne. Med baggrund i ovenstående vælges det at afgrænse projektet til kun at behandle betonafløbsledninger. Som omtalt i afsnit 1.1 indeholder en estimering af betonafløbsledningers restlevetid oplysninger omkring afløbsledningens bæreevne. Med afløbsledningens bæreevne menes ikke kun betonrørenes bæreevne, men den kombinerede bæreevne af dels betonrørene, og dels den omkringliggende jord. Men manglende datagrundlag bevirker, at det på nuværende tidspunkt ikke er muligt at vurdere effekten af den omkringliggende jords komprimering på systemets bæreevnea. Den omkringliggende jords indvirkning på afløbsledningens bæreevne bliver derfor ikke behandlet nærmere i dette projekt. Det antages således i det følgende, at afløbsledningens bæreevne er identisk med betonrørenes bæreevne. Utætheder i forbindelse med ældre betonafløbsledninger er ofte et resultat af utætte samlinger. En vurdering af afløbsledningens tæthed må derfor ofte blive en vurdering af samlingernes tæthed. Men som omtalt i afsnit 1.2.5 er TV-inspektion et meget effektiv redskab bl.a. til vurdering af utætte samlinger. Oplysninger om samlingernes tæthed vil således indirekte være indholdt i resultatet fra TVinspektionen af den pågældende afløbsledning. Det vælges derfor at begrænse behandlingen af samlingerne i nærværende projekt til en kronologisk gennemgang af de forskellige samlingsmetoder og deres egenskaber. Hovedmålsætningen for erhvervsforskerprojektet er at udvikle et analyseværktøj til brug ved prioritering og planlægning af saneringsarbejder for afløbssystemer af beton. Hovedmålsætningen opnås gennem følgende delmålsætninger: a Dansk Teknologisk Institut (DTI) ved Per Romdal har i december måned 1998 iværksat et måleprogram for bestemmelse af komprimeringsgraden på siden af gamle afløbsledninger. Formålet med måleprogrammet er at tilvejebringe et bedre grundlag for statisk dimensionering af strømpeforinger, som anvendes til renovering af afløbsledninger. Der er på nuværende tidspunkt ikke fremkommet egentlige resultater af måleprogrammet, men der er grund til at tro, at resultaterne fra måleprogrammet i fremtiden kan danne grundlag for en vurdering af den omkring liggende jords indflydelse på afløbsledningens bæreevne. 7












