Metoder - Sweden Water Research

Snabbfakta

Metoder

I projektet Pipestatus har vi testat och utvärderat olika metoder som inte kräver grävarbete eller avbrott i driften. Läs mer om metoderna och resultaten här.

Akustisk metod – Delta-t (Arne Jensen AB)

Metoden går ut på att bestämma genomsnittlig kvarvarande godstjocklek på nedgrävda metallrör. Mellan två eller flera befintliga åtkomstpunkter (t.ex. ventiler i gatan eller brandposter) skickas en ljudsignal som fortplantar sig genom vattnet i röret. Ljudsignalens hastighet och utbredning ligger till grund för att fastställa hur tjock rörväggen är i genomsnitt. Om man har kännedom om rörets ursprungliga dimensioner kan man förenklat således beräkna hur mycket som rostat bort. Med rätt ingångsvärden ger metoden ett faktiskt resultat men den kan inte säga hur skadorna är fördelade, om det exempelvis handlar om enstaka kraftiga skador eller ett flertal lindriga skador. Genomsnittsvärdet kan dock utgöra mycket värdefull information för nätägaren vid en samlad bedömning om rörets skick.

Metoden valdes ut till projektet eftersom den redan fanns på marknaden för fjärrvärmerör och ansågs ha goda möjligheter att utvecklas för tillämpning även på vattenledningar. Under projektet har metoden använts på såväl fjärrvärmerör som vattenledningar för att få jämförande data. Bitar av vissa ledningar har därefter undersökts hos RISE för att jämföra metodens prediktion med faktiskt skick. Projektet har visat att metoden fungerat för de vattenledningar som undersökts i projektet och analyserats hos RISE. En förutsättning för att metoden ska ha en chans att ge tillförlitliga resultat är dock att fullständig kännedom om ledningen finns att tillgå, som exempelvis material, dimension, anslutningar, reparationer.

Läs mer: 

Elektrokemisk metod (RISE Kimab)

Den elektrokemiska metoden hittar skador på isoleringen på nedgrävda metallrör. Dock krävs att varje rördel har elektrisk kontakt med varandra genom t ex svetsning. Metoden tillämpas sedan tidigare på naturgasledningar och valdes ut för att utveckla den så att den kan tillämpas på bl.a. fjärrvärmeledningar (och i förlängningen vattenledningar) med en isolerande skyddsbeläggning. Metoden innebär att blottlagda stålytor i beläggningsskador (både stora och små skador) kan lokaliseras i ett tidigt skede. Detta är intressant då dessa skador på isoleringen ökar risken för korrosion och genomfrätningar på rörledningarna.

Metoden går förenklat till så att man ansluter sig till fjärrvärmenätets medierör med en elektrod. Med en elektrod av motsatt polaritet traverserar man sedan längs rörets sträckning och letar efter den potentialsänkning som uppstår där det finns läckströmmar i marken. Läckströmmar uppstår där isoleringens hölje är skadat, så fukt trängt in i isoleringen. Metoden har modifierats i projektet för att bättre fungera i urban miljö med många olika installationer i närheten (lyktstolpar, elskåp etc.). Vid försök på några fjärrvärmerör som sedan undersöktes hos RISE lyckades metoden precisera ett par punkter med skador på manteln och påbörjad korrosion.

Läs mer: 

Markradar (Guideline Geo och Adapis Georadar)

Två olika varianter av markradar har använts i projektet. Dels en kraftfullare variant från Guideline Geo som dock endast haft till syfte att mer precist lokalisera rörets position som ingångsvärde till resistivitetsmätningarna, dels en mindre men mer flexibel variant med ambition att identifiera korrosionsskador på själva röret (Adapis).

Adapis hypotes att kunna identifiera skador på ledningarna har ännu inte kunnat styrkas med de ledningar som grävts fram genom projektet men visar däremot lovande potential vid försök alldeles i projektets slutskede. Adapis har dessutom genom markradar kunnat identifiera så kallade blöta muffar på fjärrvärmeledningar, det vill säga skarvmuffar där vatten utifrån trängt in i isoleringen.

Läs mer: 

Resistivitetsmetoden (Lunds universitet)

Syftet med denna metod är kortfattat att undersöka hur skadlig och elektrokemiskt aktiv den omgivande miljön runt det nedgrävda röret potentiellt kan vara. Metoden i sig har inte ambition att uttala sig om skicket på röret, även om vissa upptäckter gjorts i projektet som skulle kunna dra metoden också i denna riktning.

Projektet har inte haft möjlighet att jämföra korrelationen mellan markens resistivitet och förekomst av skador på ledningarna. Detta beror dels på att relativt få ledningar kunde mätas med metoderna, dels på att de ledningar där mätningar utfördes visade sig vara i gott skick med begränsat antal skador att jämföra med.

Projektet Pipestatus testade under förra veckan flera metoder för att inspektera ledningar.Eftersom metoden kräver att ett större antal spikar slås ned i marken, som i de flesta fall har hårdgjort yta, har en alternativ förenklad metod också testats. En grupp forskare vid Paris universitet har utvecklat en matta med påkopplade elektroder som släpas över ytan som ska mätas. Dessa forskare gästade projektet under en intensiv vecka av mätningar. Den ”franska metoden”, som befinner sig på prototypnivå, är visserligen väsentligt lättare att applicera men den spatiala upplösningen blir å andra sidan lägre jämfört med ”spikmetoden” från Lunds universitet.

Läs mer: 

Pipe Inspector (MTA Messtechnik)

Pipe Inspector är en friflytande sond som utan att avbryta drift kan stoppas ned i vatten- eller fjärrvärmeledningen och följa med strömmen medan den registrerar och spelar in vad den hör, ser och känner på vägen. Metoden fanns redan på marknaden vid projektstart men syftet var att introducera den till svenska nätägare samt erhålla referensdata som komplement till andra mätningar.

Ventiler, brandposter och liknande befintliga ingångar på ledningen är tänkta att användas när sonden matas in och hämtas ut. Det var emellertid ingen av de påtänkta ledningarna som hade tillräckligt stora sådana öppningar för att få in sonden utan driftsavbrott eller grävarbeten. Metoden har därför inte kunnat testas som planerat i projektet.

Läs mer:

AI-modell för riskbedömning av ledningar (Stockholm Vatten och Avfall, SVOA)

Bild från AI modell som visar beräknad risk för vattenläckor i Stockholms kommun 2018.En medarbetare på SVOA har utvecklat en modell för att med artificiell intelligens (AI) riskbedöma vattenledningar. I modellen har de matat in 21 olika parametrar, dels den fakta om ledningen som de själva har, inklusive driftstörningar, dels externa data såsom trafiklast, befolkningsförändring, geologi, meterologi och bebyggelse.

Genom att mata in denna data för hela Stockholm kommuns ledningsnät för vatten och låta modellen (genom s.k. djup maskinlärning) lära sig hur olika parametrar förhåller sig till om ledningen haft en läcka eller inte, erhölls mycket lovande resultat. Under det halvår som följde efter att modellen lämnat sitt resultat inträffade nästan samtliga nya läckor på ledningar som modellen pekat ut som riskledningar. Detta resultat är tillräckligt för att modellen ska ses som högintressant och ett viktigt potentiellt verktyg att bedöma status på nedgrävda ledningar. Efter projektet utvecklas nu modellen vidare, bland annat genom att tillämpas på andra nätägares data.

Läs mer: