project

Benodigde materiaaleigenschappen voor ondiepere ligging leidingen

Expert(s):
drs. Nellie Slaats, ing. George Mesman, dr.ir. Mirjam Blokker, dr. Peter van Thienen

  • Startdatum
    01 jan 2013
  • Einddatum
    01 jul 2014
  • Opdrachtgever
    Brabant Water
  • samenwerkingspartner(s)

Brabant Water heeft het concept “het Tertiaire Net van de Toekomst” (TNT) ontwikkeld. Volgens deze visie wordt het tertiaire net in de toekomst op een andere manier aangelegd, o.a. door leidingen op twee schoppen (60 cm) diepte te leggen. Het minder diep aanleggen van leidingen bespaart tijd en geld. En het stelt andere eisen aan de thermische isolatie en de sterkte van de leidingen. In dit project hebben we onderzocht welke materiaaleigenschappen hiervoor noodzakelijke zijn en of deze in de praktijk ook zijn te realiseren.

Thermische isolatie en mechanische eisen nader onderzocht

We hebben de benodigde thermische isolatie van het leidingmateriaal bepaald om bij verschillende bodemtemperaturen (0, 25 en 28 ºC) de kans op bevriezing of te hoge temperaturen in het leidingnet te verkleinen. De bodemtemperatuur rond de leiding bepaalt voor een heel groot deel de temperatuur van het drinkwater. Op 60 cm diepte wordt de 25 ºC grens gedurende lange tijd overschreden en komt in de winter de vorstgrens dichtbij. Isolatie kan alleen de warmteoverdracht vertragen; wanneer we rekening houden met verblijftijden in het leidingnet komen we tot hogere isolatiewaardes dan van de standaard materialen.

Vervolgens hebben we onderzocht of deze benodigde isolatiewaardes in de praktijk gerealiseerd kunnen worden door een PUR laag rond een PVC leiding aan te brengen. Als alternatief keken we naar de mogelijkheden om in de zomer de bodemtemperatuur minder sterk te laten oplopen, bijvoorbeeld door struiken te plaatsen en zo de verdamping te verhogen . Daarnaast is gekeken naar de vorstindringing in de bodem en de relatie met materiaalschade. Ook hebben we eisen geformuleerd voor de sterkte van de materialen en beoordeelden we of huidige PVC en PE leidingen hieraan voldoen.

Vorstschade niet te voorkomen

Bij een ligging op 60 cm diepte zullen bodemtemperaturen boven de 25 ºC regelmatig voorkomen; dit wordt nog frequenter in toekomstige klimaatscenario’s. Er zijn maatregelen beschikbaar om de opwarming van het drinkwater deels te beperken, bijvoorbeeld door leidingen te isoleren met PUR, maar daardoor ontstaat een veel grotere diameter van de leiding en de 25 ºC eis kan niet worden gegarandeerd. Bij een ondiepere ligging is bovendien de invloed van externe belasting groter. De benodigde sterktes zijn in PE te realiseren; in PVC alleen wanneer er geen verkeersbelasting is. Verder is op 60 cm diepte opvriezen een reëel risico, waartegen vooralsnog geen leidingmateriaal bestand is.