Na decyzję o konieczności odnowy przewodów wodociągowych wpływają różne czynniki, do najistotniejszych należą:
Uszkodzenia przewodów wodociągowych
Starzenie się rurociągów
Fizyko-chemiczne procesy starzenia się rurociągów są jedną z najczęstszych przyczyn ich uszkodzeń. W wypadku rurociągów z żeliwa szarego odlewanych w formach piaskowych korozja często występuje nierównomiernie na powierzchni rury, w odróżnieniu od rur z żeliwa szarego odlewanych odśrodkowo.
Rurociągi bez wewnętrznej powłoki z zaprawy cementowej mają z reguły większe uszkodzenia korozyjne na dnie. Zmniejszona w tym miejscu wytrzymałość obwodowa żeliwa na rozciąganie sprawia, że w rurach powstają podłużne pęknięcia. Przyczyną korozji jest osiadanie na dnie rur zanieczyszczeń (najczęściej produktów korozji) powodujących niedobory tlenu na metalowej powierzchni rury. Obszar ten polaryzuje się anodowo w stosunku do pozostałej powierzchni z dostępem tlenu, co zwiększa korozję. Proces ten wzmaga się wraz ze zwiększaniem się liczby osadów korozyjnych.
Korozja występuje także w rurociągach stalowych. Przy silnej agresywności gruntu powstaje korozja zewnętrzna rur, najbardziej intensywna w okolicy ich dna. Jednak najczęściej występuje korozja wewnętrzna, której przyczyną jest zwykle niewłaściwie wykonana wewnętrzna powłoka bitumiczna rur. Podobnie jak w rurach żeliwnych, korozja najbardziej intensywnie występuje na powierzchni dna rur. Często pojawia się także korozja elektrochemiczna.
Zjawisko korozji występuje także niekiedy w rurociągach z wewnętrzną powłoką z zaprawy cementowej. Przyczyną jest wypłukiwanie tej zaprawy do wody, gdy sumaryczny dwutlenek węgla występuje w ilości poniżej 0,25 mol/ml, a zawartość wapnia jest niższa od 0,8 mg Ca+ 2/dm3. Zdarza się to przy transporcie „miękkich” wód powierzchniowych oraz nieuzdatnionych wód z ujęć przy zaporach. W rurach azbestowo-cementowych wraz z upływem czasu obserwuje się zarówno korozję zewnętrzną, jak i wewnętrzną.
W rurach z tworzyw sztucznych występują procesy starzenia. Wraz z upływem czasu zmniejsza się elastyczność rur z PVC (zwiększa się ich kruchość), a tym samym rośnie podatność na wystąpienie pęknięć, obserwowana często podczas włączania nowych przyłączy do rur po upływie pewnego czasu eksploatacji. W rurociągach z polietylenu wcześniejszych generacji, np. PE 80, stwierdzano znaczącą utratę wytrzymałości tego materiału, wynoszącą nawet do około 50% po upływie 20 lat [13]. Powodowało to powstawanie uszkodzeń w postaci zarysowań podłużnych i spiralnych.
Procesom starzenia ulegają także dawniej stosowane organiczne materiały powłokowe rur (juta, bitum) i stosowane do uszczelnień złączy (sznury konopne, smołowane).
Stosowanie materiałów złej jakości Uszkodzenia ujęte w tej grupie dotyczą:
W wypadku rur stalowych stwierdza się następujące przyczyny uszkodzeń:
W rurach żeliwnych odlanych w formach piaskowych na skutek przemieszczania się wewnętrznej formy powstawały jamy skurczowe i pęcherze gazowe (fot. 1). Występująca dodatkowo niejednorodność materiałowa była częstą przyczyną zarysowań i pęknięć rur. W stosowanych później rurach odlewanych odśrodkowo stwierdzano istotne nieraz zmiany grubości rur na ich obwodzie (fot. 3). Mimo tych nieprawidłowości rury żeliwne wykazują stosunkowo wysoką trwałość w porównaniu np. do rur stalowych.
- uszkodzenia przewodów wodociągowych spowodowane fizyko-chemicznymi procesami starzenia się, zastosowaniem materiałów rurowych o niskiej jakości lub błędami wykonawczymi,
- zmiana współczynnika bezpieczeństwa konstrukcyjnego przewodów wodociągowych spowodowana błędami projektowymi lub wystąpieniem niekorzystnych zmian dotyczących obciążeń konstrukcji kanałowej podczas jej eksploatacji,
- błędy eksploatacyjne,
- wpływ spadku zużycia wody na stan techniczny rurociągów i jakość wody,
- pogarszanie się jakości wody na skutek stosowania rurociągów z niektórych materiałów.
Uszkodzenia przewodów wodociągowych
Starzenie się rurociągów
Fizyko-chemiczne procesy starzenia się rurociągów są jedną z najczęstszych przyczyn ich uszkodzeń. W wypadku rurociągów z żeliwa szarego odlewanych w formach piaskowych korozja często występuje nierównomiernie na powierzchni rury, w odróżnieniu od rur z żeliwa szarego odlewanych odśrodkowo.
Rurociągi bez wewnętrznej powłoki z zaprawy cementowej mają z reguły większe uszkodzenia korozyjne na dnie. Zmniejszona w tym miejscu wytrzymałość obwodowa żeliwa na rozciąganie sprawia, że w rurach powstają podłużne pęknięcia. Przyczyną korozji jest osiadanie na dnie rur zanieczyszczeń (najczęściej produktów korozji) powodujących niedobory tlenu na metalowej powierzchni rury. Obszar ten polaryzuje się anodowo w stosunku do pozostałej powierzchni z dostępem tlenu, co zwiększa korozję. Proces ten wzmaga się wraz ze zwiększaniem się liczby osadów korozyjnych.
Korozja występuje także w rurociągach stalowych. Przy silnej agresywności gruntu powstaje korozja zewnętrzna rur, najbardziej intensywna w okolicy ich dna. Jednak najczęściej występuje korozja wewnętrzna, której przyczyną jest zwykle niewłaściwie wykonana wewnętrzna powłoka bitumiczna rur. Podobnie jak w rurach żeliwnych, korozja najbardziej intensywnie występuje na powierzchni dna rur. Często pojawia się także korozja elektrochemiczna.
Zjawisko korozji występuje także niekiedy w rurociągach z wewnętrzną powłoką z zaprawy cementowej. Przyczyną jest wypłukiwanie tej zaprawy do wody, gdy sumaryczny dwutlenek węgla występuje w ilości poniżej 0,25 mol/ml, a zawartość wapnia jest niższa od 0,8 mg Ca+ 2/dm3. Zdarza się to przy transporcie „miękkich” wód powierzchniowych oraz nieuzdatnionych wód z ujęć przy zaporach. W rurach azbestowo-cementowych wraz z upływem czasu obserwuje się zarówno korozję zewnętrzną, jak i wewnętrzną.
W rurach z tworzyw sztucznych występują procesy starzenia. Wraz z upływem czasu zmniejsza się elastyczność rur z PVC (zwiększa się ich kruchość), a tym samym rośnie podatność na wystąpienie pęknięć, obserwowana często podczas włączania nowych przyłączy do rur po upływie pewnego czasu eksploatacji. W rurociągach z polietylenu wcześniejszych generacji, np. PE 80, stwierdzano znaczącą utratę wytrzymałości tego materiału, wynoszącą nawet do około 50% po upływie 20 lat [13]. Powodowało to powstawanie uszkodzeń w postaci zarysowań podłużnych i spiralnych.
Procesom starzenia ulegają także dawniej stosowane organiczne materiały powłokowe rur (juta, bitum) i stosowane do uszczelnień złączy (sznury konopne, smołowane).
Stosowanie materiałów złej jakości Uszkodzenia ujęte w tej grupie dotyczą:
- wad materiałowych z procesu produkcji rur (fot. 1),
- niewłaściwego doboru materiału rur do wbudowania,
- błędów konstrukcyjnych związanych np. z niewłaściwymi złączami rur.
W wypadku rur stalowych stwierdza się następujące przyczyny uszkodzeń:
- niedostateczna ochrona antykorozyjna wykonana w zakładzie produkcyjnym, czynnik szczególnie istotny ze względu na wysoką podatność stali na korozję (fot. 2),
- nałożenie warstwy bitumicznej na skorodowaną lub niedostatecznie oczyszczoną powierzchnię zewnętrzną rury,
- zastosowanie zbyt miękkich powłok bitumicznych,
- nałożenie od wewnątrz warstwy bitumicznej „na zimno” zamiast „na gorąco”,
- brak ciągłości izolacji wewnątrz złączy rur i w miejscach spawów,
- niewłaściwe połączenia rur będące przyczyną ich nieszczelności lub zwiększonej korozji.
W rurach żeliwnych odlanych w formach piaskowych na skutek przemieszczania się wewnętrznej formy powstawały jamy skurczowe i pęcherze gazowe (fot. 1). Występująca dodatkowo niejednorodność materiałowa była częstą przyczyną zarysowań i pęknięć rur. W stosowanych później rurach odlewanych odśrodkowo stwierdzano istotne nieraz zmiany grubości rur na ich obwodzie (fot. 3). Mimo tych nieprawidłowości rury żeliwne wykazują stosunkowo wysoką trwałość w porównaniu np. do rur stalowych.
