Kryteria planowania wymiany przewodów w praktyce

Dochodzimy powoli do celu naszych rozważań: każde przedsiębiorstwo wodociągowe posiada jakąś ilość czynnych przewodów wodociągowych, z czego szacunkowo, około 30-40% tego majątku nadaje się do – mniej lub bardziej pilnej – wymiany. Możliwości inwestycyjne w zakresie wymiany przewodów zwykle wymagają rozpisania tego procesu na 20 do 30 lat do przodu. Powstaje tu bardzo trudny dylemat do rozwikłania: w jakiej kolejności wymieniać te przewody, jakie kryteria zastosować, aby nie obudzić się za późno ze wzrastającymi stratami zarówno w wodzie, jak i finansowymi?
Praktyka w eksploatacji sieci wodociągowej podpowiada nam kilka najważniejszych kryteriów, które determinują kolejność wymiany sfatygowanych przewodów. Omówmy je po kolei.

Materiał

To najważniejsze kryterium. Nic lepszego nie wymyślimy – nie powstrzymamy procesów korozyjnych. Przewody stalowe po 20-30 latach tracą szczelność i nic tego nie zmieni. Są to statystycznie najbardziej awaryjne przewody. Na szczęście dla nas lokalizacja awarii na tym materiale jest stosunkowo najprostsza, technologie naprawy opanowane, czasem wręcz archaiczne. Niejednokrotnie wystarczy wbić bukowy lub dębowy kołek, aby zlikwidować przeciek. Niestety, obok załatanego otworu pojawia się następny i następny. Nie oszukujmy się, rury stalowe to materiał, który wcześniej czy później musi zniknąć z naszego wodociągowego podwórka. O innych wadach rur stalowych napiszę za chwilę.
Rury z żeliwa szarego były używane na początku historii wodociągów w Polsce przez kilkadziesiąt lat, aż do lat 60. XX wieku. Potem, jak wiemy, przeszliśmy na nieszczęście na stal. Żeliwo szare ma tymczasem niezaprzeczalną zaletę – nie koroduje, jednak z drugiej strony to materiał kruchy, nieodporny na uderzenia. Do uszczelniania połączeń stosowało się tu sznur konopny, zalewany płynnym ołowiem. Niebezpieczna i precyzyjna praca. Niestety po latach sznur ten gnije i powoduje nieszczelności. To zjawisko oraz kruchość rur z żeliwa szarego dyskwalifikuje je do zastosowań w wodociągach. Dodatkowo na ścianach wewnętrznych tych rur lubią odkładać się (przy niskich prędkościach) osady żelaziste, powodując inkrustację oraz ograniczenie przepływu. Wspomnę, że to samo zjawisko na podobną skalę jest zauważane w przewodach stalowych.
Na przewodach zbudowanych z PCV również notujemy nieszczelności. To rury kruche, wymagające precyzyjnej obsypki piaskowej, dla ochrony przed uszkodzeniem od kamieni zalegającymi pod ziemią.
Metody poszukiwania wycieków na przewodach wodociągowych opierają się głównie na zjawiskach akustycznych. Sprawdza się to z powodzeniem na przewodach stalowych i żeliwnych, natomiast nie zdaje egzaminu na przewodach z tworzyw sztucznych. Bardzo trudno znaleźć wyciek na przewodach PCV, dlatego powinny być one stopniowo wymieniane na inne, mniej awaryjne materiały.

Wiek

Opisałem powyżej pokrótce historię tworzenia systemów wodociągowych w Polsce. Możemy z niej wywnioskować, że wiek przewodu ma znaczenie jako kryterium determinujące jego wymianę. Żeliwo szare było stosowane od końca XIX wieku do lat 60. XX w. Zdaniem wielu ekspertów i eksploatatorów powinno zostać wymienione lub (w przypadku magistral) poddane renowacji. Przewody stalowe z lat 70.-80. XX wieku muszą wcześniej czy później zniknąć. Ich wady opisałem powyżej. Przewody PCV i ewentualnie azbestocementowe (był taki okres w naszej historii, że były używane do budowy wodociągów), również muszą zniknąć z naszych systemów zaopatrzenia w wodę.

Koszty usuwania awarii

W czasach liczenia kosztów i przy trudnościach w utrzymaniu się przedsiębiorstw wodociągowych, wydatki na usuwanie awarii na danym przewodzie to ważne kryterium. Rura rurze nierówna – jedna koroduje i rozszczelnia się szybciej od drugiej. Zjawiska niszczące przewody to: grunt, woda, lokalizacja, ochrona antykorozyjna... W przypadku rur z żeliwa szarego niebezpiecznym zjawiskiem niszczącym (powolnym, ale konsekwentnym) są natomiast prądy błądzące.

Wielkość wycieków

Poziom wycieków to wskaźnik kontrolowany przez każde szanujące się przedsiębiorstwo wod-kan. Jeśli jest liczony skrupulatnie i zgodnie z rzeczywistością, stanowi ważny wskaźnik stanu technicznego naszych przewodów. Wszyscy obliczają straty procentowe, ja raczej zalecam wielkości w m³/km/dobę.

Wydajność

Wiemy z doświadczenia, że przewody stalowe i żeliwne z roku na rok tracą wydajność, poprzez zjawisko inkrustacji. Przy sprzyjających warunkach może okazać się, że obecnie posiadają wydajność nawet poniżej 50% wartości nominalnej. Zachęcam zatem do kontrolowania jej poprzez badanie wydajności hydrantów na naszej sieci. To ważne kryterium, zważywszy na pewność zasilania naszych klientów oraz konieczność zapewnienia wody na cele przeciwpożarowe.

Jakość wody

Każdy z nas eksploatatorów i nie tylko ma doświadczenia związane z usuwaniem awarii i późniejszym uruchomieniem wodociągu. Wiemy, co się dzieje po uruchomieniu starej sieci – to zjawisko jest opisywane po angielsku jako „red water”. Radzimy sobie z nim poprzez intensywne płukania oraz dozowanie inhibitorów korozji, poprawiających parametry dostarczanej wody. Dodatkowo przepisy narzucają na nas dość niski poziom chloru w wodzie. Spadek konsumpcji, przewymiarowanie w przeszłości przewodów i znaczna inkrustacja spowodowały konieczność budowy dodatkowych stacji dozowania dezynfekantu. Te dodatkowe koszty płukania i dozowania również powinny być kryterium, które należy brać pod uwagę typując przewody do wymiany.

Lokalizacja przewodu

Koszty odtworzenia terenu mogą stanowić nawet 70% kosztów budowy lub naprawy sieci wodociągowej. Musimy rozróżnić przewody ułożone w terenach zielonych i te przebiegające pod ulicami, placami, rondami itp., gdzie koszt usuwania awarii jest znacznie wyższy. Mając to na uwadze, przewody stalowe w ulicy powinny być wcześniej wymienione niż takie same, ale w zielonym trawniku.

Funkcja przewodu

Słysząc na dyspozytorni pogotowia wodociągowego, że wystąpiła awaria na przewodzie, każdy z nas ocenia od razu, czy będzie konieczność wyłączenia zasilania dla odbiorców i dodatkowo, ilu ich będzie. To ważne kryterium powagi sytuacji awaryjnej. Zatem przy typowaniu rurociągów do wymiany lub renowacji musimy również uwzględnić funkcję przewodu przy budowaniu rankingu wymian. Osobno traktujemy magistrale, jednak zachowanie kryterium ważności również jest tu istotne. Magistrala magistrali nierówna.

Plany zarządców dróg

To bardzo ważne, żeby mieć dobre stosunki z zarządcą dróg. Trzeba wiedzieć, co „w trawie piszczy”, co oni planują do remontu. Możemy wtedy skoordynować nasze plany wymiany sieci i częściowo obniżyć koszty odtworzenia (szczególnie w pasach drogowych).

***
Na bazie powyższych kryteriów można zbudować sobie wzór na wymianę sieci wodociągowej, który można modyfikować wedle własnego uznania. Jednak te dziewięć czynników, wg mnie, jest najważniejsze jeśli chodzi o przygotowanie rankingu wymian niesprawnych przewodów.
Na koniec gorąco zachęcam do stosowania przy wymianach sieci materiałów i armatury od sprawdzonych, renomowanych firm. Proszę pamiętać, że materiał to 30% kosztów budowy sieci, zaś 70% stanowią koszty odtworzenia. Po co oszczędzać na materiale, skoro koszt jego wymiany wiąże się z dodatkowymi, niemałymi kosztami dodatkowymi (wykopy, odtworzenie nawierzchni np. asfaltowej). Kto źle oszczędza dwa razy traci.