Partea 2 - Obiectivul ghidului - Ghid din 2014 privind reabilitarea conductelor pentru transportul apei. Indicativ GP 127-2014
M.Of. 2 bis
În vigoare Versiune de la: 4 Februarie 2015
PARTEA 2:
CAPITOLUL 1:Obiectivul ghidului
(1)Ghidul privind reabilitarea conductelor şi canalelor este destinat să prezinte şi să asigure următoarele elemente:
a)o mai bună difuzare a cunoştinţelor legate de tehnologiile de reabilitare fără tranşee deschisă (TT), deoarece acestea au certe avantaje dar nu sunt un panaceu universal. Aceste tehnologii trebuie folosite cu discernământ şi fiind tehnologii relativ nou aplicate la noi în ţară este necesară o bună cunoaştere a performanţelor acestora.
b)cunoaşterea avantajelor pe care tehnologiile TT le pot avea şi condiţiile în care acestea pot fi aplicate; totodată sunt necesare unele criterii de selectare a celei mai bune tehnologii TT în vederea obţinerii de avantaje maxime. Fiind tehnologii specializate, cu un echipament specializat de lucru, scump şi deservit de personal bine calificat, este normal ca acestea să fie repartizate pentru execuţie celor care au demonstrat practic că posedă cunoştinţe şi capacitate de realizare a unor lucrări performante;
c)adoptarea unui asemenea soluţii este însă judecată de personal care poate că nu participă direct la realizarea constructivă dar trebuie să gândească tehnologia, să decidă asupra performanţelor necesare pe care noua lucrare trebuie să le îndeplinească, trebuie să elaboreze şi să aprobe caietele de sarcini pentru scoaterea la licitaţie a lucrării.
d)adoptarea soluţiei de retehnologizare TT presupune existenţa unor lucrări prealabile care pot încadra această soluţie într-un domeniu favorabil sau dimpotrivă o pot dezavantaja total; este esenţială cunoaşterea stării reale a reţelelor ce vor fi reabilitate şi cunoaşterea amplasării acestor reţele în teren.
e)un sistem de transport al apei reabilitat prin tehnologii TT capătă de regulă, o nouă organizare a exploatării, de multe ori cu un grad ridicat de informatizare.
f)uneori reabilitarea trebuie făcută simultan cu retehnologizarea sistemului; este total neraţional ca sistemul să fie reabilitat şi după aceea să se constate că are nevoie şi de retehnologizare.
SUBCAPITOLUL 2:Utilizatori
(1)Prezentul ghid se adresează tuturor factorilor implicaţi în procesul investiţional: proiectanţi, verificatori de proiecte, experţi tehnici atestaţi, executanţi, responsabili tehnici cu execuţia, investitori, proprietari, administratori şi utilizatori, personalului responsabil cu exploatarea obiectivelor, operatori/agenţi economici ai serviciilor publice de apă şi canalizare, precum şi autorităţilor administraţiei publice locale şi organismelor de control/verificare. Se adresează factorilor implicaţi în conceperea, realizarea şi exploatarea acestora, precum şi în postutilizarea lor, potrivit responsabilităţilor fiecăruia, în condiţiile legii.
CAPITOLUL 2:Domeniul de aplicare
(1)Acţiunea de reabilitare a conductelor şi canalelor trebuie considerată ca o acţiune care va exista cât timp vor exista sisteme de alimentare cu apă şi de canalizare. Dacă până acum tehnologia de reabilitare era cea clasică (în săpătură deschisă) acum se poate face o deschidere importantă către tehnologiile TT, fără tranşee deschisă.
(2)Abordarea sistematică a acestui mod de lucru se va transforma în reduceri de costuri de operare, creşterea siguranţei în funcţionare şi protejarea resurselor de apă.
(3)Conţinutul prezentului ghid este destinat rezolvării problemelor legate de reabilitarea conductelor pentru transportul apei potabile necesare unei localităţi sau a transportului (evacuării de pe suprafaţa localităţii) a apelor uzate produse în localităţi (ape uzate menajere şi asimilate acestora, ape meteorice), prin intermediul:
a)reţelelor de distribuţie a apei potabile în centrele populate,
b)aducţiunilor de apă brută, pentru tratare în vederea potabilizării, sau de apă potabilă,
c)reţelelor de canalizare pentru evacuarea apei menajere şi asimilată acesteia, rezultate în localităţi,
d)colectoarelor reţelei de canalizare pentru ape meteorice sau mixte rezultate de pe teritoriul localităţilor.
(4)Pentru alte cazuri de conducte sau canale închise ce transportă alte calităţi de apă prevederile conţinute vor fi aplicate prin preluarea constructivă a elementelor favorabile din prezentul ghid.
(5)O situaţie statistică a lungimii reţelelor de distribuţie este dată în anexa nr. 3, după date rezultate de la Institutul Naţional de Statistică. O situaţie orientativă asupra materialelor din care este alcătuită reţeaua în câteva localităţi este prezentată în anexa nr. 4. Se prezintă acele reţele care au probleme şi anume:
a)conductele vechi care au avarii numeroase,
b)conductele din azbociment care pun probleme de calitate a apei transportate, iar prin reglementarea europeana trebuie înlocuite,
c)conductele de oţel neprotejat şi unde calitatea apei este puternic influenţată,
d)conductele din tuburi PREMO care lucrând la presiune mare pun probleme de siguranţă în funcţionarea alimentării cu apă; conductele Premo (toată gama asimilată), folosite mai ales la aducţiunile de mari dimensiuni (ca lungime şi diametru) produc avarii prin explozie iar remedierea poate fi dificilă şi de durată.
(6)Ca lungime de conducte, care ar trebui să intre în lucru imediat este greu de apreciat deoarece nu numai vechimea contează în modul de comportare a materialului ci şi condiţiile reale de execuţie şi de exploatare. Sunt conducte, chiar de oţel neprotejat, dar dintr-un oţel mai bun şi care transportă o apă neagresivă şi care arată bine chiar şi după 30-40 de ani de funcţionare. În schimb pot fi conducte mult mai puţin vechi dar executate deficitar şi cu materiale neperformante care să pună probleme deosebite şi să fie raţional să intre într-un proces de reabilitare. Din analiza lungimile de conducte vechi reiese că din cei peste 63000 km de reţea existentă circa 25%, sau 15000 km de conducte ar putea intra în procedura de reabilitare.
(7)Lungimea de conducte care poate fi reabilitată se stabileşte pentru fiecare reţea de distribuţie în mod concret funcţie de cel puţin trei elemente de bază:
a)conductele care au un ritm de reparaţii deosebit de ridicat, motiv pentru care costurile de remediere sunt importante; la limită trebuie să se poată demonstra că investiţia într-o conductă nouă este mai mică decât suma costurile de reparaţii;
b)calitatea apei se deteriorează în mare măsură;
c)debitul transportat s-a redus considerabil şi reţeaua are nevoie de o retehnologizare, de conducte noi cu diametre mai mici şi legate într-o structură mai bună. În ultima instanţă trebuie demonstrat că în noua structură reţeaua va avea costuri de exploatare mai reduse decât cea existentă;
d)modificarea tipului de proprietate asupra terenului, a făcut ca astăzi multe tronsoane de conducte să se afle pe terenuri particulare unde reparaţia în şanţ deschis nu mai este permisă.
(8)Reţeaua de canalizare este mult mai puţin dezvoltată; după datele statistice, prezentate în anexa 5 şi anexa 6; lungimea totală este de peste 22000 km din care cu o vechime de peste 50 ani se apreciază o lungime de circa 2000 km. Dacă se extinde cercetarea se poate conchide că datorită condiţiilor grele de exploatare, circa 25% din reţea ar trebui avută în vedere pentru reabilitare. Ca elemente de detaliu pot fi făcute aceleaşi tipuri de precizări ca şi la reţeaua de distribuţie:
a)condiţiile de funcţionare a reţelei de canalizare sunt mai grele decât ale reţelei de apă şi deci colectoarele pot fi mai deteriorate; numai o analiză concretă a reţelelor (care momentan lipseşte) poate conduce la stabilirea unei lungimi minime de la care trebuie plecat în organizarea reabilitării; operatorul trebuie să facă o asemenea evaluare înainte de luarea oricărei decizii;
b)colectoarele sunt realizate din materiale cu caracteristici mecanice mai slabe,
c)apa transportată este mai agresivă faţă de materiale;
d)înlocuirea colectoarelor este mai greu de realizat deoarece reţeaua este ramificată şi scoaterea din funcţiune este mai dificilă;
e)adâncimile de pozare sunt mai mari deci reabilitarea este mai greu de făcut (colectoarele sunt în axul străzii, sunt necesare epuismente etc.);
f)în tehnologia TT până acum avem cele mai bune rezultate de reabilitare la reţeaua de canalizare; sunt deja peste 40 km de reţea reabilitată în câteva oraşe mari din ţară (Cluj-Napoca, Craiova, Brăila, Focşani etc.).
(9)Lucrările la care se referă prezentul ghid sunt cele legate de conductele pentru transportul apei potabile, de apă brută pentru tratare în vederea obţinerii apei potabile, precum şi a colectoarelor de canalizare din localităţi (apă uzată menajeră şi asimilată acesteia, ape meteorice etc.).
(10)Pentru alte cazuri, de lucrări care asigură transportul apei prin conducte sau canale, elementele conţinute în ghid pot fi aplicate în mod adecvat în ce priveşte tipul de reabilitare adoptat inclusiv tipul de material utilizat.
CAPITOLUL 3:Definirea termenilor curent utilizaţi în ghidul de reabilitare a conductelor
(1)În cuprinsul ghidului sunt utilizaţi curent termenii folosiţi în actele normative şi standardele în vigoare.
(2)Termenii care sunt specifici documentului de faţă sunt definiţi mai jos.
1.Apă roşie = red water - apa rezultată după curgerea printr-o conductă metalică ruginită.
2.Conducta = pipe-element constructiv, tubular, practic etanş, destinat transportului apei sub presiune.
3.Canal = channel-sewer - (1) element constructiv, etanş, destinat transportului cu nivel liber al apei; poate fi descoperit când calitatea apei este cea a apei naturale sau închis/îngropat când prin calitatea ei apa poate produce poluarea mediului (aspect, miros, bacteriologic, agresivitate etc.) şi/sau periclitează direct sănătatea populaţiei; (2) Denumire prescurtată a colectorului de canalizare, principalul element constructiv pentru evacuarea apei uzate dintr-o localitate. (3) Denumirea uzuală, curent folosită de populaţie, pentru întregul sistem de canalizare sau elementele vizibile ale acestuia (gura de scurgere, cămin de vizitare).
4.CCTV - televiziune cu circuit închis - în original - closed circuit televizion; echipament electronic care permite cunoaşterea prin vizualizare directă sau a imaginilor înregistrate a stării interioare a unui spaţiu închis, nevizitabil, uscat; este specific inspecţiilor în conducte şi canale cu dimensiuni peste 100 mm diametru.
5.BLUTOP - sortiment de fontă ductilă.
6.Cost social - partea de cost a lucrărilor, necuprinse în deviz, plătite indirect de către populaţia implicată afectată de construirea lucrărilor subterane (lucrări publice sau nu) cum ar fi: întreruperea/limitarea traficului (aşteptare/ocolire-deci consum suplimentar de combustibil, zgomotul claxoanelor, îngreunarea intervenţiei serviciilor de urgenţă etc.), accidentele suplimentare (în trafic sau cu pietoni), reducerea/pierderea afacerilor din cauza blocării/restrângerii accesului (publicului, mărfii etc.), poluarea mediului (zgomot, praf, aspectul peisagistic, distrugerea pomilor etc.).
7.Curăţarea cu jet - spălarea construcţiilor subterane (conducte/canale) folosind un jet de apă de mare viteză astfel încât depunerile de pe pereţi sunt desprinse şi îndepărtate. Presiunea apei de realizare a jetului poate atinge 100-1000 bari.
8.Căptuşirea conductei/canalului cu un tub introdus prin tragere după ambutisare - în original Swagelining-SWG - tehnologie prin care se introduce un tub din material plastic într-un tub existent în pământ; pentru introducere uşoară (împins sau tras) se reduce temporar diametrul tubului (cu cca 5-15% din secţiune), prin strângere într-o maşină specială; în timp tubul revine la dimensiunile iniţiale; tubul nou preia integral funcţionalitatea tubului vechi; după revenirea naturală a tubului deformat diametrul exterior al acestuia este practic egal cu diametrul interior al tubului receptor.
9.Căptuşirea pe loc cu elemente tubulare - în original - Sliplining (SL) - termen general pentru metoda de introducere a unui tub nou într-un tub existent în vederea îmbunătăţirii performanţelor sau înlocuirea tehnologică a acestuia. Diametrul tubului nou este mai mic decât cel al tubului existent, introducerea fiind liberă. Spaţiul dintre tuburi poate fi umplut sau nu.
10.Căptuşirea unei conducte cu tub cu memorie termică - în original Sliplining; tehnologie de introducere a unui tub de PE condiţionat, după o deformare prealabilă importantă (reducerea secţiunii cu până la 50%) într-o conductă/canal veche ce trebuie reabilitată; secţiunea tubului deformat/păpuşat are forma C sau U; după introducere prin încălzire controlată tubul revine la secţiunea cilindrică având diametrul exterior egal cu diametrul interior al tubului reabilitat; păpuşarea conductei se face "pe loc" după realizarea îmbinării tuburilor prin sudare cap la cap.
11.Durata de viaţă = Life expectation - intervalul de timp (măsurat de la punerea în funcţiune a unei conducte/canal) în care sunt asiguraţi parametrii tehnologici ceruţi, chiar dacă sunt necesare lucrări de întreţinere/reabilitare.
12.Element de căptuşire - în original - Liner - element tubular flexibil folosit pentru reabilitarea conductelor/canalelor în amplasament, ca suport pentru răşina epoxidică.
13.Foraj orizontal direcţionat -(FOD), în original HDD-Horizontal Directional Drilling; tehnologie de realizare a unei conducte de diametru mic/mediu prin realizarea unui foraj direcţionat şi tragerea conductei prin orificiul lărgit progresiv.
14.Film biologic - biologic film - pelicula biologică activă, care se dezvolta pe pereţii conductelor/canalelor când apa are nutrienţi şi conţinutul în oxigen este adecvat; poate modifica mult calitatea apei transportate.
15.FD - fontă ductilă.
16.GIS - sistem informaţional geografic.
17.GPS - sistem de poziţionare globală.
18.Introducerea conductei orizontale prin batere - în original Pipe Ramming - PRM, tehnologie de introducere a unei conducte în poziţie orizontală, prin batere cu o maşină specială, de tip ciocan pneumatic; tehnologie folosită pentru realizarea de subtraversări pe distanţe scurte pe sub căi de comunicaţie care nu pot fi scoase din funcţiune. Pământul din interior este îndepărtat cu mijloace specifice (tip burghiu la diametre mici, manual la diametre mari).
19.Introducerea unui tub nou în conducta/canal existentă prin distrugerea tubului existent - în original - Pipe Bursting (cracking/spliting) - PB, tehnologie de introducere a unui tub nou într-un tub existent de diametru mai mic; tubul existent este rupt pe loc (spart, sfâşiat) fără evacuarea materialului rezultat din rupere/spintecare; tubul nou este tras progresiv odată cu spargerea celui vechi.
20.Indicatori de performanţă - performance indicators - valori specifice a unor parametrii măsuraţi direct sau calculaţi după cunoaşterea unor elemente uşor măsurabile, cu ajutorul cărora se poate aprecia calitatea funcţionării serviciului furnizat. Pot fi indicatori de comparaţie între servicii de acelaşi tip sau indicatori specifici.
21.IPREROM - tuburi de presiune din beton precomprimat la care ambele zone de îmbinare sunt realizate din beton centrifugat.
22.Locator - echipament electronic folosit pentru detectarea poziţiei conductelor metalice îngropate, a conductelor nemetalice cu element de poziţionare, a cablurilor metalice etc.
23.Microtunelare - în original microtuneling, MT - tehnologie de realizare a unei galerii orizontale prin forare cu o maşină specializată (MTBM - MicroTunel Boring Machine) în vederea introducerii unei conducte/canal; diametrul tunelului 200...3000 mm, adâncime de lucru până la 30 m (în condiţii speciale a ajuns la 100 m); traseele sunt drepte sau cu curbe largi. Evacuarea materialului săpat se face cu ajutorul noroiului de foraj. Conducta împinsă în galeria provizorie poate fi definitivă (transportă apa, fără presiune) sau este conductă de protecţie pentru conducta ce va transporta apa sub presiune.
24.Ovalitate = raportul dintre diametrul maxim şi diametrul minim al secţiunii vii a unei conducte sau canal după deformare din diferite cauze; deformarea s-a produs ca urmare a unei încărcări exterioare (din împingerea pământului, sub influenţa sarcinilor din trafic) sub greutatea proprie etc.
25.Optimizarea exploatării - optimisation of operation - ansamblu de măsuri tehnice, economice şi de management prin care se poate obţine cea mai bună performanţă a funcţionării sistemului (calitatea controlată a apei, întreruperi minime, pierderi minime de apă şi energie, cost minim de operare etc.).
26.PE - polietilenă
27.PP - polipropilenă
28.PVC - policlorura de vinil
29.PEHD (PEID) - polietilenă de înaltă densitate
30.PAFS - poliester armat cu fibră de sticlă
31.PAFSIN - poliester armat cu inserţie de nisip sau GRP
32.Presiune nominală (PN) = nominal pressure - valoare specifică a presiunii de fabricaţie a unui tub-viitor element al unei conducte; exprimă valoarea presiunii maxime de funcţionare pentru care conducta este proiectată să reziste, în bari.
33.Presiune maximă admisibilă (PMA) = maximum operating pressure - presiunea hidrostatică maximă (sau presiunea de lucru la care se adaugă presiunea din lovitura de berbec) pe care trebuie să o suporte un tronson al conductei în timpul serviciului, mCA/bari/Pa.
34.Presiune admisibilă de funcţionare (PFA) = presiunea hidrostatică maximă pe care o componentă a conductei poate să o suporte în mod permanent în timpul serviciului), mCA,bari/Pa.
35.Presiune de probă, admisibilă (PEA) = presiunea hidrostatică maximă, pe care o parte componentă a conductei o poate suporta într-un interval relativ scurt, pentru ca să se verifice integritatea, rezistenţa mecanică şi etanşeitatea tuburilor şi îmbinărilor componente, mCA/bari/Pa.
36.Puţ de lansare/scoatere - în original jacking/receiving pit - construcţie specială de tip săpătură deschisă/cheson, folosită pentru introducerea/scoaterea utilajului folosit la realizarea microtunelurilor pentru conducte/canale.
37.PREMO - tuburi de presiune din beton precomprimat, la care zonele de îmbinare sunt realizate din betoane diferite (zona mufei din beton centrifugat, iar zona capătului drept din betonul stratului de protecţie a armăturii transversale).
38.Reparare = Renovation - ansamblul de activităţi prin care o conductă (colector), deteriorată local, este adusă la starea de funcţionare prin care se asigură parametrii tehnologici acceptabili, apropiaţi de parametrii de funcţionare realizaţi înainte de avariere.
39.Reabilitare = Rehabilitation - ansamblul de activităţi prin care reţeaua de conducte şi/sau reţeaua de canale, total sau parţial, este adusă în stare de funcţionare cu asigurarea parametrilor tehnologici realizaţi ca reţea nouă. Termen sinonim cu reparaţie totală, renovare, înlocuire totală a tuburilor.
40.Relining - procedeu de reabilitare a conductelor fără săpătură deschisă.
41.Retehnologizare = Retehnologisation - ansamblul de activităţi prin care reţeaua de distribuţie şi/sau reţeaua de canalizare şi nu numai, sunt aduse la parametri de funcţionare mai buni decât parametrii realizaţi în schema tehnologică existentă, pentru o nouă durată de viaţă.
42.Rigiditate inelară (SN) = stiffness - rezistenţa la deformare radială a unui tub sub o încărcare externă aplicată într-un plan perpendicular pe axa tubului; se poate calcula cu formula:
S= (E.I)/(Dm)3 [kN/m2]
E - modul de elasticitate, kN/m2; I - al doilea moment de inerţie al peretelui conductei în sens longitudinal pe unitatea de lungime, m4/m; Dm diametrul axei neutre al secţiunii vii a peretelui tubului, m.
43.Raportul Standard al Dimensiunii tubului - SDR - în original - Standard Dimension Ratio; valoare de producţie pentru tuburi, este raportul dintre diametrul exterior şi grosimea peretelui tubului; SDR = De/e unde: De este diametrul exterior iar e este grosimea peretelui. Ajută la stabilirea presiunii maxime de operare (MOP - maximum operating pressure), echivalentă PMA.
MOP = 20 MRS/C/(SDR-1), (bar) cu: C-coeficient de siguranţă (1,20), MRS - rezistenţa de calcul a materialului, MPa.
44.Reabilitare cu tub sudat în spirală - în original SWP - Spiral Wound Pipe sau SPR- Spiral Pipe Rehabilitation; tehnologie de introducere a unei conducte noi în interiorul unui colector vechi/existent; tubul nou este realizat pe loc din aşezarea în spirală a unui profil din material plastic, realizat sub formă de bandă cu margine profilată; îmbinarea şi sudarea termică a acestei benzi speciale se face simultan cu lansarea; spaţiul dintre cele două tuburi se umple cu material adecvat scopului reabilitării (tubul spiralat joacă rol de cofraj interior).
45.Reabilitare prin căptuşire cu răşină fixată pe suport textil - în original CIPP - Cured în Place Pipe; tehnologie de căptuşire a unei conducte/canal, îngropate, cu ajutorul răşinii fixată pe un suport textil; întărirea răşinii se face cu mijloace termice sau radiaţie UV.
46.Scut mecanic - tehnologie de execuţie în uscat a secţiunilor de colectoare de mari dimensiuni; săparea secţiunii şi evacuarea pământului se fac mecanic, uscat, folosind supraveghere cu personal; sprijinirea săpăturii se face cu zidărie specială de bolţari, consolidată în exterior cu injecţie de mortar; interiorul secţiunii se netezeşte/camăşuieşte cu beton pe carcasa de armatură (torcretare); secţiunea minimă peste 2 m diametru.
47.SmartBall - echipament tehnologic de vizualizare a interiorului unei conducte, în funcţiune cu apă curată, sub presiune, în vederea detectării defecţiunilor pereţilor (coroziune, rugozitate, găuri în perete, fisuri, poziţia branşamentelor etc.)
48.Tehnologie de reabilitare fără săpătură deschisă - no dig/Trencheless Technology (TT); tehnologie de construcţie sau refacere a unei lucrări tubulare, amplasată în pământ, cu sau fără apă, fără deschiderea unei tranşei în lungul lucrării; săpăturile sunt locale pentru lansarea utilajului sau conductei noi şi refacerea branşamentului/racordului au sub 5% din lungime.
49.Tehnologie cu tranşee deschisă - open cut/trenching conventional method; tehnologie de executare a unei conducte noi (sau canal), la adâncimea de 1,0 - 6,0 m, sau pentru înlocuirea unei conducte existente în pământ, prin realizarea unei tranşei deschise pe tot traseul lucrării; îmbinarea tuburilor se poate face în tranşee (tub cu tub) sau pe mal (îmbinare rezistentă la solicitări longitudinale ale conductei) şi se lansează tronsoane de conductă; săpătura trebuie să fie uscată (cu sau fără epuisment).
50.Valoare reziduală - valoarea lucrării în momentul în care se decide demolarea, reabilitarea, schimbarea destinaţiei etc.
51.SENTAB - tuburi de presiune din beton precomprimat vibrat şi presat, destinate executării conductelor pentru transportul apei cu temperatura de maxim
52.SIOME - tuburi de beton
CAPITOLUL 4:Conţinutul ghidului
SUBCAPITOLUL 1:4.1. Tipuri de tuburi şi materiale utilizate pentru realizarea conductelor şi canalelor
(1)În domeniul de realizare a conductelor şi canalelor/colectoarelor au fost folosite multe tipuri de materiale; s-a început cu piatra şi lemnul, s-a continuat cu elementele prefabricate, din lemn (doage), piatra (zidărie) şi cărămidă (rostuită cu var şi apoi cu ciment), cu Plumb şi Cupru şi în anii mai recenţi (cca 200 ani) cu folosirea fierului întâi ca fontă şi apoi şi ca oţel. În secolul XX s-a dezvoltat industria maselor plastice şi a materialelor compozite. Diversitatea de materiale a devenit destul de mare şi a fost făcut un important salt calitativ: au fost confecţionate industrial tuburi care au fost montate pe şantier obţinându-se conducte lungi de sute de km cu o comportare bună în timp. Astăzi gama de materiale este mult diversificată şi s-a ajuns la materiale compozite care să asigure simultan cele trei condiţii de bază necesare unei conducte sau colector: o bună rezistenţă mecanică, rezistenţă contra agresiunii chimice, rugozitate minimă la pereţi deci curgerea apei cu un consum mic de energie.
(2)În ghid vor fi cuprinse numai materialele din care au fost realizate marea majoritate a conductelor şi canalelor din ţara noastră, materiale care încă se găsesc în reţelele de distribuţie şi aducţiunile în funcţiune precum şi în colectoarele de canalizare şi care vor suporta procesul de reabilitare.
(3)Prezentarea acestor materiale nu poate fi exhaustivă şi de aceea rămâne în sarcina celor care se ocupă de reabilitare să ceară informaţii complete de la furnizorii sau producătorii de materiale, deoarece gama de produse s-a schimbat şi se schimbă relativ rapid. Acest lucru este necesar deoarece o parte importantă dintre aceste materiale pot fi folosite ca materiale de bază (primare) în conducte noi dar şi ca materiale de reabilitare a conductelor existente.
SECŢIUNEA 1:4.1.1. Tipuri de tuburi utilizate pentru realizarea conductelor
SUBSECŢIUNEA 1:4.1.1.1. Fonta cenuşie/de presiune/de a doua turnare
(1)Acest material a fost folosit exclusiv la realizarea conductelor până în anii 1970. Sunt mii de km de conductă realizaţi din fontă atât în reţele (Bucureşti, Iaşi, Cluj, Timişoara, Craiova, Braşov etc.) cât şi pentru aducţiuni (aducţiunea Timişeşti-Iaşi de cca 120 km, Dn 600 este încă în exploatare deşi momentan este avariată la trecerea pe sub Moldova; aducţiunea dintre Cernavodă şi Constanţa a fost avariată în timpul primului război mondial şi nu a mai fost refăcută, aducţiunea Bragadiru-Bucureşti este funcţională deşi are peste 100 ani etc.).
(2)Diametre de fabricaţie, 80-900 mm, lungimi de tuburi 4-6 m, îmbinare cu mufă şi etanşare cu frânghie gudronată şi plumb topit şi ştemuit (pentru conductele îngropate) şi cu flanşe pentru conductele vizibile şi demontabile; bună rezistenţă mecanică, bună rezistenţă la coroziune. Au fost produse şi piese de îmbinare (fitinguri) deoarece materialul nu este sudabil sau prelucrabil pe şantier; armăturile necesare erau tot din fontă cenuşie; au fost folosite (din import la început şi apoi din producţie proprie) până în anii 1970. Tuburile pentru apa potabilă erau protejate în interior cu bitum aplicat prin citomare, soluţie deficitară. Presiunea de lucru, normală sub 10 bari, la nevoie putea atinge şi 20 bari (depindea de modul de realizare a îmbinărilor). Durata de viaţă circa 100 ani.
(3)În prezent, în ţară sunt mii de km de conducte realizate din fontă cenuşie (prezentate în anexa 4) şi mare parte din acestea vor trebui reabilitate.
Fig. 4.1. - Îmbinarea tuburilor de fontă cu frânghie gudronată şi plumb topit
SUBSECŢIUNEA 2:4.1.1.2. Oţelul carbon
(1)Tehnologia oţelului avansase mult şi puteau fi produse ţevi din oţel. A înlocuit fonta cenuşie ca fiind un material mai economic în ce priveşte consumul de metal.
(2)Materialul este, din punct de vedere mecanic, mai rezistent ca fonta dar mult mai puţin rezistent la coroziune. La început au fost folosite ţevi din oţel tras, diametre până la 500 mm şi apoi din oţel-tablă sudată pe generatoare cu diametre până la 4000 mm şi în spirală (cele mai utilizate) cu diametre până la 1400 mm; se îmbină pe mal (prin sudare cap la cap) şi se lansează în tronsoane în şanţ; pentru conducte aparente se poate realiza şi îmbinarea cu flanşe (adăugate ulterior tuburilor); sunt relativ uşoare şi au o bună rezistenţă mecanică (la o grosime adecvată de conductă pot fi realizate conducte pentru orice presiune; cele mai mari au fost realizate pentru hidrocentrale, pentru presiuni până la 100 bari); cea mai veche aducţiune din ţară este cea de la Ciucaş la Braşov, oţel Mannesmann, realizată în 1928, încă în funcţiune.
(3)Au fost conducte care au funcţionat bine altele care s-au corodat repede. În ţară sunt conducte în lungime de mii de km în reţele, diametre 80-1000 mm. Cele mai mari aducţiuni în funcţiune sunt Valea lui Stan-Râmnicu Vâlcea (Dn 1200 mm, lungime peste 40 km), aducţiunea Suraia-Galaţi, Dn 1200 mm etc. Nu necesită masive de ancoraj decât în cazuri speciale. Poate fi aliat cu alte materiale ajungând până la oţelul inox (încă rar folosit în alimentarea cu apă). Lungimea tuburilor 6-12 m. Durata de viaţă 30-40 ani.
Fig. 4.2. - Îmbinarea tuburilor de oţel prin sudare cap la cap
SUBSECŢIUNEA 3:4.1.1.3. Azbocimentul
(1)A început să înlocuiască o parte din tuburile de fontă şi oţel, în anii 1970 - 1990. Este un material compozit, realizat din fibră de azbest şi lapte de ciment (aproximativ 70%); amestecul este înfăşurat pe cilindrii - matriţa iar întărirea se face controlat, la cald. După întărire se strunjeşte la capete pentru cilindrare şi obţinerea unei secţiuni normale pe ax. Îmbinarea se face cu manşon din azbociment şi garnituri de cauciuc.
(2)Este un material rezistent la coroziune, rezistent mecanic până la presiune de 6-10 bari; îmbinarea se face cu manşon şi garnituri de cauciuc, tub cu tub în şanţ, prezentate în fig. 4.3. Sunt relativ uşoare; au fost produse la diametre 80-600 mm şi lungimi de 4-6 m. Durata de viaţă circa 50 ani.
Fig. 4.3. - Îmbinarea tuburilor de azbociment (tragerea manşonului pe tub)
SUBSECŢIUNEA 4:4.1.1.4. Betonul precomprimat (PREMO)
(1)Betonul precomprimat a început să fie folosit pentru aducţiuni din anii 1960; cele mai lungi aducţiuni din ţară sunt din tuburi PREMO (Timişeşti-Iaşi, 120 km, Dn 1000, 2-3 fire paralele, Paltinu-Ploieşti, 160 km Dn 600-1000, Isvarna-Craiova 107 km, Dn 1000 mm, toate în funcţiune). Au fost produse tuburi sub trei denumiri PREMO, SENTAB şi IPREROM. Între ele sunt diferenţe tehnologice.
(2)Produs din beton armat şi precomprimat cu sârmă specială de oţel, cu diametre de 400- 1400 mm, cu lungimea tuburilor de 4-6 m; bună rezistenţă mecanică, până la 10 bari, în mod normal şi 20 bari în condiţii speciale; îmbinare cu mufă şi garnitură de cauciuc, bună rezistenţă la coroziune în cazul apei potabile, sunt prezentate în fig. 4.4. Durata de viaţă 30-40 ani.
Fig. 4.4. - Îmbinarea tubului PREMO garnitură de cauciuc.
SUBSECŢIUNEA 5:4.1.1.5. Conducte din tuburi de masă plastică, PEID, PVC
(1)Dezvoltarea industriei maselor plastice a condus şi la dezvoltarea producţiei de tuburi. Tipul de sortimente este mare, de la tuburi cu perete simplu la tuburi din masă plastică cu perete armat. Dintre acestea tuburile din PEID (1) şi PVC(1) au devenit cele mai folosite. Deoarece tuburile de PVC sunt folosite la presiune joasă nu vor fi prezentate aici. Folosirea tuburilor de PEID s-a dezvoltat după anul 2000 şi astăzi există deja un oraş - Mioveni - care are o reţea nouă realizată integral cu conducte din PEID, în lungime de circa 40 km; reabilitarea s-a făcut prin metoda clasică (şanţ deschis).
(2)Se produc tuburi de PE de înaltă şi joasă densitate lucru care se recunoaşte după valoarea presiunii la care pot lucra. Se produc prin extrudare, în maşini speciale, având ca diametru caracteristic, diametrul exterior şi grosimea peretelui.
(3)Se produc prin extrudare la diametre de 50-2400 mm; lungimea tuburilor de diametru sub 100 mm este de circa 100 m şi sunt livrate în colaci; cele cu diametre mai mari se livrează în bare de 6-12 m; îmbinarea tuburilor se poate face: prin sudare cap la cap, prin manşoane electrosudabile şi cu îmbinări demontabile (la diametre mici), prezentate în fig. 4.5; presiunea de lucru maximum 10 bari; sunt rezistente la coroziune, sunt folosite pe scară largă în tehnologia de reabilitare. Durata de viaţă circa 50 ani.
Fig. 4.5. - Îmbinarea tuburilor prin sudare cap la cap, cu manşon electrosudabil şi cu îmbinare demontabilă
SUBSECŢIUNEA 6:4.1.1.6. Conducte din tuburi de PAFS/PAFSIN
(1)Poliester armat cu fibra de sticlă (PAFS) sau şi cu inserţie de nisip (PAFSIN) sunt folosite destul de des astăzi deşi au ajuns la noi relativ târziu (practic după anul 1995). Este un material compozit (poliester, fibră de sticlă şi nisip); tuburile sunt produse în două tehnologii, prin înfăşurare (diametre mari) şi prin torcretare în forma centrifugată, se produc în ţară. Îmbinarea se face cu manşon.
(2)Se produc tuburi cu lungimea de 6-8 m cu îmbinare cu manşon şi garnitură specială din masă plastică sau cauciuc înglobată în carcasă de PAFS, prezentate în fig. 4.6. În anumite condiţii pot fi făcute şi tuburi cu flanşe. Durata de viaţă, circa 50 ani.
Fig. 4.6. - Tuburi PAFS şi îmbinarea tuburilor din PAFSIN
SUBSECŢIUNEA 7:4.1.1.7. Fonta ductilă (nodulară), fonta de a treia turnare
(1)Deşi a fost realizată încă de acum 30 ani în ţară, aceasta a început să fie folosită după anul 2000.
(2)Tuburile din fontă ductilă sunt produse rezistente la coroziune, rezistente mecanic; lungimea tubului 6 m, diametre curente 80-3000 mm; tubul are pereţi subţiri deoarece materialul este mai bun şi se toarnă prin centrifugare; iar protecţia se realizează cu mortar special de ciment sau răşini polimerice acceptate (în interior) şi cu un film de Zn şi polimer la exterior; este un material robust, uşor de îmbinat (garnitura specială este aşezată în mufa); îmbinarea cu mufa se poate face şi cu mufă cu elemente de blocare care asigură preluarea forţei de întindere, acest lucru este foarte favorabil la folosirea pentru reţele deoarece elimină necesitatea masivelor de ancoraj; se produc şi tuburi cu flanşe precum şi toate piesele de îmbinare pentru legături (teuri, ramificaţii, reducţii etc.), prezentate în fig. 4.7; pot rezista la presiuni până la 30 bari. Au o durată de viaţă de peste 100 ani lucru foarte favorabil la folosirea în reţelele de distribuţie.
(3)În prezent există un nou produs, tip de fontă ductilă denumit BLUTOP - (sortiment de fontă ductilă).
Fig. 4.7. - Tuburi din fontă ductilă şi îmbinarea cu mufă blocată a tuburilor din fontă ductilă
SECŢIUNEA 2:4.1.2. Tuburi folosite în realizarea colectoarelor de canalizare
SUBSECŢIUNEA 0:
(1)Canalizarea apelor uzate se face, de regulă, cu o apă care curge cu nivel liber, fără presiune. Accidental tubul poate fi pus sub o presiune mică şi de durată redusă. Ca atare şi asupra tuburilor au fost impuse condiţii mai reduse de rezistenţă mecanică. Caracteristic este însă faptul că debitele transportate pot fi mult mai mari decât la alimentarea cu apă şi deci dimensiunile colectoarelor pot fi mult mai mari (până la 3,5 x 3,5 m în secţiune). Forma secţiunii nu este circulară decât la secţiuni mici. Totodată agresiunea apelor transportate fiind mult mai mare, deteriorarea acestora este mult mai accentuată.
SUBSECŢIUNEA 1:4.1.2.1. Tuburi de beton simplu
(1)Betonul simplu este cel mai utilizat tip de material. Astăzi se utilizează numai tuburi prefabricate, rare sunt cazurile când se toarnă pe loc şi numai la secţiuni mari, vizitabile.
(2)Se produc tuburi cu secţiuni circulare având diametrul între 100-1000 mm, 600/9001500/1800 pentru secţiunile ovoidale şi 900/1350-1500/1800 pentru cele clopot. Presiunea de lucru este de maximum 5 mCA iar adâncimea de pozare sub 4 m. La adâncimi mai mari se realizează tuburi special dimensionate. Durata de viaţă 50-100 ani. Îmbinarea tuburilor de beton simplu se realizează cu mufă şi garnitură de cauciuc, prezentate în fig. 4.8
Fig. 4.8. - Tuburi de beton îmbinate cu mufă şi garnitură de cauciuc
SUBSECŢIUNEA 2:4.1.2.2. Tuburi de beton armat
(1)În condiţiile creşterii sarcinii din trafic şi a adâncimii de pozare a trebuit crescută rezistenţa tuburilor; aceasta s-a făcut prin folosirea betonului armat. Secţiunile de tub au fost aceleaşi (circulară, ovoidală şi clopot) dar alcătuirea secţiunii a variat (integral prefabricată - tuburi SIOME de 2,2 m diametru), parţial prefabricată, prezentate în fig. 4.9. Durata de viaţă 50-100 ani.
(2)În oraşul Bucureşti sunt colectoare cu vechime mai mare de 100 de ani. Pentru realizarea de colectoare cu metoda microtunelării au fost folosite tuburi de beton armat cu pereţi foarte groşi (până la 25 cm).
Fig. 4.9. - Tuburi de beton armat îmbinate cu mufa etanşată cu mortar
SUBSECŢIUNEA 3:4.1.2.3. Colectoare din zidărie de cărămidă, azbociment, oţel etc.
(1)Pentru colectoare vizitabile, de mari dimensiuni, au fost folosite colectoare executate din zidărie de cărămidă rostuită cu mortar de ciment, prezentate în fig. 4.10. Dacă cărămida era de bună calitate (dublu arsă) se puteau realiza colectoare care au durat şi peste 100 ani.
(2)În condiţii speciale au fost folosite şi tuburi din azbociment. De asemenea tuburile declasate (care nu rezistă la presiunea de încercare din fabrică) tip PREMO au fost folosite pentru canalizare; pentru tronsoane speciale (teren dificil, adâncime mare, forme speciale, conducte de refulare) au fost folosite şi conducte de oţel, fontă, beton precomprimat etc.
Fig. 4.10. - Colectoare din zidărie fără şi cu protecţie anticorosivă
SUBSECŢIUNEA 4:4.1.2.4. Tuburi de PVC
(1)Dezvoltarea industriei maselor plastice a condus şi la producerea de tuburi; cele mai vechi tuburi folosite sunt cele de PVC, prezentate în fig. 4.11. Se produc la dimensiuni de 50-600 mm, tuburi cu lungime de 4-6 m; sunt uşoare şi au o rugozitate foarte redusă fapt care contribuie la o uşoară întreţinere; tuburile lungi favorizează îmbinarea mai rară, deci o mai bună etanşare, îmbinare făcută cu garnitură specială ataşată mufei tubului; se produc şi fitingurile necesare; relativ de curând sunt produse şi cămine de vizitare din masă plastică. Sunt rezistente la coroziune.
Fig. 4.11. - Tuburi din PVC şi cămine de masă plastică
SUBSECŢIUNEA 5:4.1.2.5. Tuburi din PAFSIN
(1)Tuburile de PAFSIN (poliester armat cu inserţie de nisip), prezentate în fig. 4.12, pot fi utilizate la realizarea colectoarelor de canalizare; pentru evitarea unei deformaţii importante, cu pierderi mari de apă, trebuie o bună alegere a rezistenţei la deformaţie a tubului, SN (când este deformat liber tubul îşi revine şi după o deformaţie de 30% din diametru) şi o bună compactare a umpluturii lângă tuburile aşezate în şanţ. O bună execuţie poate asigura colectoare pentru o durată de viaţă de 50 ani. Fiind materiale uşoare pot fi uşor lansate în şanţ, mai ales la dimensiuni mari. Pot fi utilizate la reabilitarea colectoarelor vechi deoarece la comandă specială pot fi produse forme de tub altele decât cele cilindrice sau tuburi cu mufă blocată. Pot fi realizate şi cămine din elemente de PAFSIN.
Fig. 4.12. - Tuburi din PAFS/PAFSIN
SUBSECŢIUNEA 6:4.1.2.6. Tuburi gofrate din PE/PP
(1)Deoarece s-a constatat că tuburile de diametru mare au nevoie şi de grosimi mari de perete, încep să devină grele şi se îmbină greu, s-a căutat o soluţie raţională şi s-a ajuns la realizarea tubului din două părţi componente cu destinaţie/rol separată: un tub interior rezistă la presiunea apei şi asigură o curgere bună (nu are nevoie de grosime mare) şi un tub exterior realizat din inele rezistente la împingerea pământului şi împingerea din trafic. Îmbinarea se face cu garnitură specială. Pot fi produse tuburi până la 3 m diametru şi cu o greutate mică; tuburile pot avea până la 6 m lungime. Pot fi realizate şi cămine de vizitare, prezentate în fig. 4.13.
Fig. 4.13. - Tuburi gofrate de PE/PP. Cămine de vizitare din tub gofrat
SUBSECŢIUNEA 7:4.1.2.7. Tuburi din gresie
(1)Tuburile din gresie, sunt materiale foarte rezistente la coroziune şi foarte dense, realizate din argilă arsă şi glazurată pentru asigurarea rezistenţei la coroziune. Se poate produce până la diametre de 600-900 mm, cu lungimi de 1,5-2,5 m; îmbinarea se face cu mufă şi garnitură de poliuretan sau alt material, sunt prezentate în fig. 4.14. Are o rezistenţă hidraulică redusă din cauza suprafeţei glazurii; durata de viaţă poate depăşi 100 ani.
Fig. 4.14. - Tuburi de gresie antiacidă
SUBCAPITOLUL 2:4.2. Cauzele care produc deteriorarea calităţii conductelor şi canalelor
(1)În general toate materialele utilizate îmbătrânesc; sub influenţa factorilor naturali şi artificiali, materialul se deteriorează şi aceasta produce restrângerea performanţelor tehnologice ale construcţiei în care tuburile sunt înglobate: aducţiuni şi reţele de distribuţie, colectoare de canalizare, conducte de refulare. Principalele efecte sunt:
a)creşterea pierderii de apă din conducte şi canale şi deteriorarea calităţii apei, importantă în special la transportarea apei potabile,
b)pierderea de energie, împreună cu apa pierdută sau pentru menţinerea parametrilor tehnologici,
c)întreruperea funcţionării serviciului în vederea reparării avariei, penalizabilă,
d)creşterea costurilor de exploatare prin repetarea la intervale mici a reparaţiilor,
e)scăderea siguranţei în funcţionarea serviciului în caz de catastrofe (incendii, inundaţii,etc.)
f)creşterea debitului extras din sursă în defavoarea altor consumatori,
g)deteriorarea construcţiilor subterane prin creşterea agresivităţii solului, creşterea nivelului apei subterane etc.
h)deteriorarea accelerată a căilor de transport sub care se găsesc pozate aceste conducte şi canale, prin umezirea pământului sau îngheţ/dezgheţ.
(2)Principalele cauze unitare care produc reducerea fiabilităţii conductelor şi canalelor sunt:
a)funcţionarea la debite şi presiuni variabile (lent sau rapid variabile)
b)funcţionarea la încărcări exterioare mari şi variabile; încărcarea din împingerea pământului, încărcarea din trafic, încărcări din solicitări dinamice ale pământului,
c)variaţia de temperatură a lichidului/apei transportate,
d)agresivitatea solului din exterior şi a apei din interior; coroziunea distruge peretele tubului cu sau fără depunerea de produse de coroziune,
e)reducerea capacităţii de transport prin creşterea rugozităţii din cauza coroziunii sau depunerilor pe pereţii tuburilor,
f)modificarea în timp a structurii materialului,
g)depunerea de substanţe amorfe sau agresive care reduc secţiunea vie şi prin aceasta a vitezei apei; pentru a menţine debitul cerut în secţiune trebuie crescută presiunea,
h)solicitarea mecanică pe durata şi nu numai, când în subteran sunt executate sau se fac reparaţii la alte reţele,
i)solicitări excepţionale din cauze naturale (nu trebuie uitat că mare parte din lucrări au suportat trei cutremure mari în secolul XX) sau artificiale (în secolul XX o parte din reţele din ţara noastră au suportat consecinţele a două războaie mondiale).
(3)De obicei aceste cauze acţionează combinat chiar dacă una dintre ele are efecte pregnante tot timpul sau periodic. Deteriorarea funcţionării conductei poate fi datorată tubului în sine sau îmbinării între tuburi sau între tuburi şi armături precum şi armăturilor acţionate prea des sau dimpotrivă acţionate foarte rar.
(4)Unele sau altele dintre cauze pot fi accelerate din cauza unei proiectări necorespunzătoare, a folosirii de materiale inadecvate, a unei execuţii neglijente, a unei exploatări necorespunzătoare sau a unei combinaţii dezavantajoase între toate acestea. Este esenţial ca apa introdusă în reţea să nu fie agresivă, sau să devină agresivă pe durata exploatării, faţă de materialul conductei de transport.
SECŢIUNEA 1:4.2.1. Efectul coroziunii asupra materialelor
(1)Materialele din care se confecţionează tuburile pentru transportul apei pot fi clasificate în două grupe mari:
a)materiale care rezistă la agresiunea moderată a apei prin calitatea materialului din care sunt făcute (PAFSIN, PE, PVC, PP, beton etc.),
b)materiale care nu sunt rezistente la agresiunea apei şi din această cauză tuburile trebuie să fie protejate prin acoperire de suprafaţă cu un material rezistent la coroziune (fontă ductilă, gresie, oţelul carbon, beton etc.); în cazul acoperirii de suprafaţă o problemă specială o poate constitui îmbinarea tuburilor; îmbinarea nu trebuie să distrugă calitatea protecţiei de suprafaţă.
(2)Coroziunea se poate manifesta în interiorul tubului sau şi în exterior. Metodele de combatere pot fi diferite:
Combaterea din interior se poate face cel mai bine prin controlul calităţii apei, astfel:
a)transportarea unei ape cu un pH în limitele valorii neutre, 6,5-8,5; acest lucru se poate realiza mai uşor la apa brută sau apa potabilă deoarece intrarea apei poate fi controlată (corectarea pH ului se poate face relativ simplu).
b)problema poate fi mult mai complicată la canalizare unde introducerea apei se face direct de către utilizatori; comportarea acestora este mult mai greu de controlat.
c)agresivitatea mediului exterior este relativ greu de controlat dar trebuie apreciată în prealabil; aprecierea se va face în condiţiile unui mediu care sigur va deveni umed în timp din cauza pierderilor de apă.
d)când şi mediul interior şi cel exterior sunt agresive vor fi adoptate măsuri adecvate: alegerea unui material rezistent la coroziune, protecţia de suprafaţă a materialului de bază în concordanţă cu mărimea agresiunii şi modul de îmbinare al tuburilor.
e)după stabilirea cerinţelor de agresivitate vor fi precizate furnizorului de materiale aceste solicitări şi garanţiile de lucru; astăzi sunt produse tuburi rezistente în mediul agresiv, PE, PVC, PAFSIN, Fontă Ductilă, PP etc.; chiar şi tuburile de oţel pot fi protejate, interior şi exterior, prin acoperire cu răşini epoxidice sau masă plastică; îmbinarea prin sudură rămâne o problemă.
f)alegerea tipului de material se va face funcţie de rezistenţa la coroziune dar şi de alte cerinţe (solicitarea mecanică din exterior, presiunea apei, deformabilitatea tubului, mărimea diametrului etc.).
g)coroziunea trebuie apreciată funcţie de cele trei moduri posibile de producere a acesteia: coroziune chimică (pH < 7), coroziune electrochimică şi coroziune biologică (în special la ape uzate pe tronsoanele cu depuneri şi unde dezvoltarea proceselor biologice de degradare conduc la formarea de H2S şi H2SO4).
(3)Coroziunea poate afecta:
a)calitatea peretelui interior şi deci calitatea apei şi rezistenţa hidraulică având ca efect indirect scăderea capacităţii de transport; la o anumită limită tubul poate intra în colaps, din cauza solicitărilor mecanice din exterior sau şi a vacuumului din conductă.
b)găurirea peretelui conductei metalice neprotejate, în asociere cu efectul de abraziune care îndepărtează continuu rugina formată, punctual sau prin favorizarea fisurilor (în zonele puternic solicitate mecanic); favorizează creşterea pierderilor de apă şi declanşarea unui fenomen în lanţ.
c)reacţia selectivă cu unii dintre componenţii constituenţi ducând la fărâmiţarea betonului şi dispariţia tubului, coroziunea grafitică la fonta de presiune etc.
d)corodarea armăturii din beton cu distrugerea tubului în final (explozie la corodarea armăturii de precomprimare la tuburile PREMO, colapsul tubului din oţel etc.).
SECŢIUNEA 2:4.2.2. Îmbătrânirea materialului tubului
(1)Toate materialele supuse la solicitări mecanice timp îndelungat îmbătrânesc, tubul şi îmbinarea obosesc. Din această cauză toate materialele au o durată normată de viaţă, mai lungă sau mai scurtă în funcţie de material şi condiţiile de exploatare.
(2)Materialele sintetice dar şi cele insuficient prelucrate sau materialele compozite, în timp, pot să îşi schimbe structura materialului de bază. Materialul nou format poate avea o rezistenţă mai mică decât rezistenţa necesară la solicitarea tubului şi deteriorările pot fi importante (colaps, rupere, fragmentare, expulzare de bucăţi etc.). Există chiar semnalări că o parte din componenţii materialului tubului pot trece în apă şi calitatea acesteia poate fi afectată.
(3)Furnizorul de material trebuie să garanteze stabilitatea materialului tubului, în condiţii normate de exploatare, pe durata de viaţă a conductei/colectorului. În cazul în care se constată că pot fi deficienţe mari vor fi prevăzute măsuri constructive prin care să se poată interveni mai uşor în caz de remediere. În general tuburile curent produse au o durată de viaţă de 50 ani cu excepţia tuburilor de fontă ductilă şi gresie la care durata poate fi considerată 100 ani.
(4)Atunci când durata de viaţă este depăşită tuburile pot fi înlocuite.
SECŢIUNEA 3:4.2.3. Îmbătrânirea sistemului de îmbinare a tuburilor
(1)Îmbinarea tuburilor se face în şanţ, bucată cu bucată; calitatea execuţiei îmbinării depinde de experienţa executanţilor, de tipul de îmbinare şi de cost; o îmbinare mai bună costă mai mult; alegerea este o problemă economică dar şi de fiabilitate; este esenţială proba de presiune/etanşeitate după terminarea tronsonului dar şi calitatea inspecţiei vizuale din timpul probei de presiune/etanşeitate. Documentele asupra probei trebuie să constituie elemente componente al cărţii construcţiei.
(2)Îmbinarea poate avea influenţă asupra capacităţii de transport şi solicitării mecanice. Funcţie de variaţia temperaturii apei din conductă (20 - 400C) la tuburile asamblate prin sudare cap la cap, din materiale plastice, cu deformaţii de 10 ori mai mari ca cele ale oţelului, puse în tranşee în condiţii neadecvate (temperatura mare a mediului şi neacoperite cu pământ) pot produce o mulţime de ruperi ale cordoanelor de sudură; în cazuri speciale pot fi prevăzute elemente speciale care să preia deformaţia.
SECŢIUNEA 4:4.2.4. Influenţa presiunii apei din interior
(1)Materialul tubului trebuie să reziste la solicitarea din presiunea apei din interior: aceasta va fi permanentă (presiunea de regim), de durată scurtă (presiunea de încercare - proba tehnologică) sau rapid variabilă (lovitura de berbec). Tubul va fi ales în consecinţă ţinând seama şi de îmbătrânirea în timp. Un material ales necorespunzător sau supus la solicitări peste limita apreciată poate conduce la explozia tubului, la expulzarea garniturii îmbinării, la colaps sau ruperea tubului. Garniturile de îmbinare şi îmbinarea cu armăturile de pe traseu trebuie să aibă acelaşi grad de siguranţă ca şi tubul.
(2)Variaţia presiunii din interior poate fi mult influenţată de prezenţa aerului sub formă de pungi (bule mari de aer); mişcarea acestora duce la modificarea fenomenului de lovitură de berbec şi poate duce la reducerea substanţială a debitului pe conductă; evacuarea acestui aer este esenţială în funcţionarea corectă; evacuarea numai prin branşamentele la conductă poate să nu fie suficientă.
SECŢIUNEA 5:4.2.5. Influenţa împingerii sarcinilor din exterior (pământ, trafic)
(1)Sarcinile din exterior pot fi statice sau dinamice; tuburile trebuie să reziste la sarcina statică şi cu un coeficient de siguranţă mai mic şi la sarcini dinamice. Când este greu de făcut distincţia între cele două este preferabil să se considere că rezistenţa este în concordanţă cu sarcinile dinamice normate. Pentru siguranţă, traseul va fi marcat şi sarcinile grele vor fi excluse sau se va proceda la îngroparea conductei la o adâncime adecvată. Periodic se va face o estimare a solicitărilor din trafic. Ori de câte ori este posibil traseul conductei/colectorului va fi situat în afara zonei de influenţă a sarcinilor grele. Problema deformaţiei limită a tuburilor trebuie bine analizată. O deformaţie importantă poate duce la demufarea tuburilor şi la necesitatea refacerii continuităţii. În cazul aşezării tubului în afara limitelor normal acceptate de producător vor fi făcute calcule de verificare şi vor fi solicitate tuburi cu perete mai gros (SN) sau va fi schimbat tipul de material.
SECŢIUNEA 6:4.2.6. Influenţa calităţii proiectării
(1)Calitatea proiectării se vede în modul în care:
a)traseele nu conduc la solicitări maxime în tuburi, din interior sau din exterior,
b)materialul prevăzut este în concordanţă totală cu condiţiile de exploatare şi modul de operare,
c)estimarea condiţiilor de lucru ale tuburilor este cât mai realistă,
d)tehnologia de lucru este viabilă şi accesibilă constructorului,
e)exigenţa în urmărirea calităţii execuţiei este cea normală şi normată,
f)proiectul va conţine toate elementele care să îmbunătăţească exploatarea, inclusiv mijloacele de măsurare a parametrilor necesari la stabilirea indicatorilor de performanţă (presiune, debit, curăţarea reţelei, spălarea reţelei, aerisirea conductelor etc.); în cazuri speciale vor fi prevăzute măsuri necesare pentru reabilitarea conductelor.
SECŢIUNEA 7:4.2.7. Influenţa calităţii execuţiei
(1)Execuţia conductei/canalului este esenţială în durabilitatea funcţionării, realizării parametrilor tehnologici şi numărul de intervenţii în exploatare. Un control bun al prevederilor proiectului este necesar iar verificarea calităţii execuţiei este esenţială. Predarea lucrării către beneficiar trebuie să aibă garanţia funcţionării pe durata de viaţă a acesteia. Proba de funcţionare la parametrii proiectaţi este esenţială în asigurarea durabilităţii conductei/canalului
SECŢIUNEA 8:4.2.8. Influenţa calităţii exploatării
(1)Exploatarea, partea cea mai lungă din viaţa construcţiei, depinde de calitatea proiectării şi execuţiei dar şi de modul în care sunt respectate condiţiile de lucru. Parametrii de calitate ai apei trebuiesc monitorizaţi potrivit legislaţiei specifice. Este importantă evidenţierea continuă a costurilor de reparaţii şi semnalările de neconformitate în funcţionare (calitatea apei potabile furnizate, mirosul pe stradă - rezultat din fermentarea depunerilor ca urmare a unei viteze mici de curgere a apei cu suspensii, modul de curăţare a reţelei de canalizare etc.). Reparaţiile preventive trebuie introduse în procedurile de exploatare, în managementul exploatării.
SECŢIUNEA 9:4.2.9. Cele mai întâlnite cazuri de avarie la tuburile existente la care este necesară reabilitarea
SUBSECŢIUNEA 0:
(1)Exploatarea celor peste 65000 km de conducte şi a celor peste 21000 km de colectoare au condus la constatarea unor avarii tipice la tuburile din materialele mai vechi utilizate în lucrările edilitare din ţara noastră: fontă de presiune/cenuşie, oţelul neprotejat, tuburile de beton precomprimat - PREMO, azbocimentul. Avariile cele mai des întâlnite vor fi menţionate, cu menţiunea că realitatea este mult mai bogată decât cazurile menţionate.
SUBSECŢIUNEA 1:4.2.9.1. Corodarea internă a tuburilor metalice
(1)Corodarea internă a tuburilor metalice, are ca efect producerea de apă roşie, prezentată în fig. 4.15, creşterea rugozităţii pereţilor prezentată în fig. 4.16, perforarea pereţilor tubului prezentată în fig. 4.17, fisurarea longitudinală sau circumferenţială prezentată în fig. 4.18 (cu creşterea importantă a pierderilor de apă şi a fenomenelor care urmează acestora).
Fig. 4.15. - Producerea de apă roşie la robinet
Fig. 4.16. - Creşterea rugozităţii pereţilor tubului
Fig. 4.17. - Găurirea peretelui tubului
Fig. 4.18. - Fisurarea longitudinală sau circumferenţială
(2)În exterior coroziunea se manifestă prin deteriorarea peretelui conductei şi reducerea rezistenţei mecanice până la colaps. În condiţii favorabile, pot fi expulzate bucăţi din tub, prezentate în fig. 4.19.
Fig. 4.19. - Expulzarea unei bucăţi de tub de fontă cenuşie
SUBSECŢIUNEA 2:4.2.9.2. Expulzarea elementelor de realizare a îmbinării
(1)Este un fenomen des întâlnit la tuburile de fontă, îmbinate cu frânghie gudronată şi plumb, la tuburile din beton precomprimat şi azbociment. Din cauza îmbătrânirii frânghiei gudronate şi deplasării tuburilor în timp, plumbul de blocare este expulzat la o oarecare suprapresiune în tub, prezentată în fig. 4.20.
Fig. 4.20. - Demufarea tuburilor de fontă cenuşie
(2)Este cea mai des întâlnită avarie la tuburile de beton PREMO; din motive constructive sau de comportare în timp (umezire teren, sarcini exterioare variabile etc.) garnitura capătă o poziţie nesimetrică în îmbinare şi la suprapresiuni este expulzată; remedierea este costisitoare, prezentată în fig. 421.
Fig. 4.21. - Demufarea tuburilor PREMO
(3)La tuburile de azbociment demufarea se întâmplă atunci când deplasarea tuburilor este mare, pereţii sunt deficitari şi suprapresiunile frecvente, garnitura îmbătrâneşte, prezentate în fig. 4.22.
Fig. 4.22. - Demufarea tuburilor de azbociment
SUBSECŢIUNEA 3:4.2.9.3. Corodarea armăturii de precomprimare la tuburile PREMO
(1)Corodarea armăturii de precomprimare la tuburile PREMO, este o avarie frecventă soldată cu explozia tubului şi pierderea totală a presiunii, prezentată în fig. 4.23; aceasta se produce din cauza că sârma de precomprimare este protejată prin torcretare cu mortar de ciment; acesta fisurează în timp şi umezeala din pământ duce la corodarea armăturii; urmarea este faptul că elementul care prelua presiunea din interior dispare şi tubul explodează în momentul în care sârma se rupe.
Fig. 4.23. - Corodarea armăturii la tuburile PREMO a condus la explozia tubului
SUBSECŢIUNEA 4:4.2.9.4. Corodarea biochimică a tuburilor din reţeaua de canalizare
(1)Corodarea biochimică a tuburilor din reţeaua de canalizare, se dezvoltă acolo unde se produc cu regularitate depunerile de material biodegradabil, deoarece nu se realizează spălarea reţelei de canalizare. Materialul depus începe să fermenteze şi se produce hidrogen sulfurat; în condiţiile de umezeală din colector, acesta reacţionează cu hidroxidul de calciu din peretele superior al tubului până la distrugerea totală; rezultatul este prăbuşirea tubului, prezentată în fig. 4.24. Între timp rugozitatea tubului creşte şi accelerează fenomenul. Curăţarea periodică este foarte importantă mai ales la tronsoanele unde nu se asigură o bună viteză de spălare/autocurăţire.
Fig. 4.24. - Corodarea biochimică a tuburilor de beton
SUBSECŢIUNEA 5:4.2.9.5. Colmatarea conductei/canalului cu material biologic vegetal
(1)De multe ori conductele şi canalele sunt realizate în apropierea copacilor. În timp, din cauza lipsei de apă şi a producerii unor fisuri în conductă/canal (de regulă pe la îmbinări) rădăcinile pomilor intră în conductă, lărgesc gaura prin presiune biologică şi dezvoltă o structură de absorbire a apei, prezentată în fig. 4.25. Efectul este reducerea debitului până la blocarea totală a curgerii apei.
Fig. 4.25. - Dezvoltarea de rădăcini în conducte şi canale
SUBSECŢIUNEA 6:4.2.9.6. Încrustarea interioară
(1)Încrustarea reduce capacitatea de transport (în special prin reducerea secţiunii vii a conductei/canalului), singură sau dublată de coroziune sau depunerea de suspensii. La apa, cu un indice Langelier peste zero, o parte din bicarbonaţii din apă se descompun şi carbonaţii formaţi se depun pe pereţii conductei. Fenomenul poate fi accelerat de procesul de coroziune când produsele rezultate se combină cu carbonaţii şi produc obturarea conductei, prezentată în fig. 4.26.
Fig. 4.26. - Interiorul unor tuburi încrustate
(2)La colectoarele de canalizare depunerile repetate, urmare stabilizării biologice şi lipsei de curăţare a reţelei, fac ca în timp materialul să se cimenteze şi să conducă până la obturarea completă a secţiunii, prezentată în fig. 4.27.
Fig. 4.27. - Colmatarea secţiunii colectorului de canalizare
SUBSECŢIUNEA 7:4.2.9.7. Blocarea totală sau parţială cu corpuri mari
(1)La conductele care transportă apă naturală sau potabilă se întâmplă relativ des ca sertarul vanei, a cărei tijă de acţionare este corodată în timp, să cedeze şi sertarul cade în locaşul său; moment în care conducta este blocată.
(2)Mult mai des întâlnit este cazul reţelei de canalizare; din comoditate, din neştiinţă, din rea voinţă sau vandalism o serie de materiale sunt introduse în canalizare prin capacele căminelor: materiale de construcţie, chimicale, resturi metalice, animale moarte etc.; prin dimensiunile mari reduc capacitatea de transport şi accelerează fenomenul de coroziune. Aceasta este prezentată în fig. 4.28.
Fig. 4.28. - Materiale ce blochează reţeaua de canalizare
(3)Dezaxarea/deplasarea tuburilor de canalizare prin fenomene coerente produse în timp; îmbinarea pierde apă, apa înmoaie fundaţia tubului, tubul se deplasează sub influenţa sarcinii din trafic (care poate fi mai mare decât cea luată în calcul), tubul se demufează, apa curge pe lângă şi spală pământul, capetele tuburilor se depărtează, tubul este rupt şi capetele sunt dezaxate etc.
(4)Reparaţiile greşit făcute, branşări greşite şi racorduri executate defectuos pot influenţa curgerea apei, favoriza infiltraţiile, favoriza agăţarea de materiale plutitoare, accelerarea ruperii tubului, distrugerea protecţiei anticorosive etc.
(5)Atunci când costul reparaţiilor şi valoarea pierderii de apă este mai mare decât costul unei conducte noi, reabilitarea este necesară.
SUBCAPITOLUL 3:4.3. Starea conductelor şi canalelor realizate în România
(1)În România, în mod sistematic realizarea de conducte şi canale a început la sfârşitul secolului XIX, când au început să fie construite sisteme de alimentare cu apă şi reţele de canalizare. Staţiile de epurare au început să fie realizate după anul 1910, printre acestea pot fi menţionate:
a)alimentarea cu apă Bucureşti din sursa Dâmboviţa, cu staţia de tratare Arcuda, în anul 1880,
b)alimentarea cu apă a oraşului Focşani din sursa Babele, sfârşitul secolului XIX,
c)alimentarea cu apă a oraşului Timişoara din sursa subterană (apă cu Fe), perioada 1900-1910,
d)alimentarea cu apă Ploieşti din sursa subterană Crângul lui Bot, în anul 1913,
e)alimentarea cu apă Cluj din sursa subterană Floreşti, sfârşitul secolului XIX,
f)alimentarea cu apă Brăila, Galaţi, Sulina, cu apă din Dunăre, sfârşitul secolului XIX,
g)canalizarea oraşului Timişoara, în anul 1912,
h)canalizarea oraşului Cluj,
i)canalizarea oraşului Bucureşti, în anul 1880.
(2)La început dezvoltarea a fost relativ modestă, deoarece nu se produceau în ţară tuburi pentru sistemele de alimentare cu apă şi reţele de canalizare, energia era puţin dezvoltată, tratarea apei se realiza cu mijloace simple (fără dezinfectare, limpezire în decantoare fără reactivi, filtrare lentă).
(3)Dezvoltarea puternică s-a făcut după primul război mondial şi mai ales după cel de al doilea război mondial; etapa actuală începută cu anii 1990 trebuie să încheie această problemă până în anul 2018. Mai trebuie alimentată cu apă circa 40% din populaţie, realizate reţele de canalizare pentru circa 60% din populaţie şi epurarea apei uzate la standarde înalte, pentru circa 70% din volumul de apă uzată.
(4)După situaţia statistică existentă la Institutul Naţional de Statistică (vezi anexele 3, 6), la nivelul anului 2012, există următoarea dotare cu conducte şi canale:
a)reţele de distribuţie apă potabilă, peste 63.000 km (aducţiunile nu sunt menţionate separat),
b)reţele de canalizare, peste 22.000 km,
c)reţelele de apă industrială şi reţelele de canalizare pentru apă uzată industrială nu sunt cuprinse în aceste valori.
(5)În ordinea folosirii lor materialele utilizate, pentru realizarea tuburilor, sunt:
1.Pentru transportul apei potabile
a)fonta de presiune, diametre de 100-900 mm, lungime 6 m, presiune 10 bari, îmbinare cu mufă sau flanşe; îmbinarea se făcea cu frânghie gudronată şi plumb topit;
b)oţelul carbon, după anii 1930 dar mai ales după anii 1960 când a înlocuit fonta; tuburi trase şi apoi tuburi din tablă sudată în spirală; diametre de 50-1400 mm; protecţie prin citomare contra coroziunii (în rare cazuri şi protecţie catodică); lungimea tuburilor 6-12 m, îmbinare prin sudare cap la cap (cu flanşe în spaţii vizitabile);
c)azbocimentul, folosit după anii 1970; presiunea de lucru 6 bari; material casant, neprelucrabil; diametre 80-600 mm, lungime de tub 4-6 m;
d)betonul precomprimat, tip PREMO şi SENTAB. Aplicat din anii 1960 ca o alternativă la tuburile de oţel şi fontă; folosit mai ales la conductele de aducţiune (Craiova, Ploieşti, Iaşi, Cluj etc.) la diametre mari, 600-1000 mm; tuburi de 6 m lungime, îmbinare cu mufă şi garnitură de cauciuc, presiune până la 10 bari (în mod normal); necesită masive de ancoraj la coturi şi piese metalice pentru branşamente şi ramificaţii; tuburile Premo au probleme cu corodarea sârmei de precomprimare şi expulzarea garniturii;
e)tuburile de masă plastică (PVC) tip G au fost folosite la scară mică, în anii 1980; diametrele erau mici 60-100 mm, cu lungimi de 6-12 m, îmbinate cu manşon lipit; presiunea de lucru până la 10 bari; rezistente la coroziune. Sunt în cantităţi reduse în reţeaua de distribuţie şi ar trebui înlocuite;
f)tuburi de masă plastică, PEID, PVC, PP, au fost folosite după anul 1995; pot intra în reabilitare numai în cazuri speciale;
g)tuburi PAFSIN, cu diametre 150...1000; au fost folosite după anul 2000; pot intra în reabilitare în condiţiile unei execuţii şi exploatări deficitare (pierderea etanşeităţii la îmbinare).
2.Pentru transportul apei uzate menajere
a)zidăria de cărămidă a folosit pentru realizarea colectoarelor mari de canalizare la primele reţele de canalizare; multe din acestea sunt încă în stare de funcţionare;
b)betonul simplu; folosit de la începutul perioadei de aplicare a betonului; tuburi de 1 m lungime, cu capete sub formă de mufă şi cap drept sau cep şi buză; îmbinarea se făcea cu guler de mortar sau mai recent cu garnitura de cauciuc; tuburi grele, îmbinate în şanţ; riscul de neetanşeitate este mare; tuburile până la 1 m diametru sunt prefabricate; la dimensiuni mai mari se toarnă pe loc în regim semifabricat (scoica de jos turnată pe loc, scoica de sus prefabricată); la dimensiuni mari tuburile sunt armate corespunzător; gama de diametre, 100-1000 mm pentru prefabricate; secţiunea tubului poate fi circulară, ovoidală sau tip clopot; constituie majoritatea lungimii reţelelor de canalizare din ţară. Durata mare de viaţă. În cazuri speciale (Brăila, colectorul Germani, beton simplu) dimensiunea tubului turnat pe loc a ajuns până la 3 m (o formă specială de clopot); risc de fisurare, corodare, abraziune;
c)betonul armat; sistematic a fost produs tubul SIOME cu diametrul de 2.200 mm şi lungime de 2,5 m cu îmbinare cu mufă şi garnitură de cauciuc. Tuburi grele care necesită utilaje grele la execuţie; risc de fisurare, corodare, abraziune;
d)tuburile de beton precomprimat, care la proba de presiune din fabrică nu corespundeau normelor de fabricaţie, erau declasate şi folosite la reţeaua de canalizare;
e)betonul armat turnat pe loc; în cazuri speciale au fost realizate colectoare mari, până la cca 3500 mm înălţime/lăţime, din beton armat turnat integral pe loc; secţiunea putea fi rectangulară (mai uşor de executat) sau circulară, ovoidală; de asemenea o structură mixtă de beton a fost utilizată pentru realizarea colectoarelor în soluţia scut uscat, circa 3 m diametru (Bucureşti, Cluj, Brăila); risc de fisurare, corodare, abraziune.
f)gresia sau bazaltul artificial; folosit după anii 1970 (în anii precedenţi au fost folosite tuburi aduse din import, pentru zone cu ape agresive sau sol agresiv şi pentru incinte industriale); diametrele produse 100-600 mm, lungimi de 2,5m, îmbinare cu mufă şi garnitură specială; durată mare de viaţă, rugozitate mică; necesită reabilitare doar în cazul unor de greşeli de execuţie;
g)azbocimentul; la unele reţele de canalizare s-a folosit azbocimentul ca material de înlocuire a tuburilor de beton; avea avantajul unor îmbinări la intervale mai mari.
h)pafsin - poliester armat cu fibră de sticlă cu perete îngroşat cu nisip fin; a început să fie utilizat după anul 2000; are secţiuni de 200-3000 mm, tuburi cu lungimea de 6 m, îmbinare cu manşon şi garnitură specială înglobată; rezistent la coroziune; tubul este elastic şi are nevoie de o atentă aşezare în tranşee, în caz contrar ovalizarea poate duce la neetanşeitate şi ruperea tubului. Tub uşor şi rezistent contra coroziunii. Poate înlocui total tubul de beton; rugozitate mică;
i)secţiuni mixte de beton realizate în sistem scut uscat sau turnat pe loc (Bucureşti, Cluj, Brăila); secţiunea brută rezultată după execuţia cu scutul era îmbunătăţită prin căptuşire cu beton;
j)tuburile de PVC, netede; se produc tuburi din PVC cu diametre de 100-2000 mm, lungimi de 4-6 m, îmbinare cu mufă şi garnitură specială. Tuburi uşoare, rezistente la coroziune şi uşor (dar cu atenţie) de pus în operă. Cel mai des utilizat material, la diametre mici, după anul 1995; rugozitate mică; se reabilitează în cazuri speciale;
k)tubul din PE/PP gofrat; tubul de PE gofrat tinde să înlocuiască tuburile drepte deoarece are o capacitate mai mare de rezistenţă la sarcinile exterioare, la grosimi mici de perete; tub uşor, rezistent la coroziune, cu diametre de 200-3000 mm; se poate îmbina cu manşon şi o garnitură specială intercalată între spirele tubului; rezistent la coroziune; rugozitate mică; folosit după anul 2010; se reabilitează în cazuri speciale.
SECŢIUNEA 1:4.3.1. Construcţii accesorii pe reţeaua de distribuţie
(1)Pentru realizarea parametrilor de funcţionare şi creşterea gradului de fiabilitate pe reţea sunt prevăzute cămine pentru armături (vane, contoare, debitmetre, ventile de aerisire, ramificaţii, dispozitive de măsurat presiunea şi calitatea apei, robinete pentru prelevarea de probe etc.) şi hidranţi de incendiu (de regulă fără vana de izolare). Construcţiile sunt de beton sau beton armat depinzând de dimensiuni. Sistemul cu vane (de izolare a tronsoanelor de conductă) montate direct în pământ nu este încă larg folosit. Căminele vechi pot avea nevoie de reabilitare datorită deteriorării etanşeităţii. În unele cazuri există şi masive de ancoraj.
SECŢIUNEA 2:4.3.2. Construcţii accesorii pe reţeaua de canalizare
(1)Cele mai uzuale construcţii auxiliare sunt căminele de vizitare, la fiecare 30-100 m în medie. Sunt realizate din beton turnat pe loc sau din inele de beton aşezate pe verticală, din zidărie de cărămidă sau zidărie din bolţari de beton; astăzi a început şi folosirea căminelor prefabricate integral din PE sau PVC. Căminele pot avea şi a doua funcţiune: cămine de spălare, cămine de racord, cămine de intersecţie, cămine de rupere de pantă; apariţia maşinilor de spălat reţeaua a dus la apariţia căminelor de inspecţie. Căminele din prefabricate necesită reabilitare datorită deteriorării etanşeităţii.
(2)Pe reţea mai pot fi prevăzute guri de scurgere, deversoare şi bazine de retenţie (încă rare în reţelele din ţara noastră).Tronsoanele aeriene de conductă (aducţiune sau refularea pompelor de apă uzată) suportă solicitări similare sau chiar sporite din cauza modului de rezemare şi climei.
SECŢIUNEA 3:4.3.3. Starea de funcţionare a reţelelor de distribuţie
(1)Reţelele de distribuţie se exploatează relativ greu deoarece au lungime mare, sunt poziţionate sub partea carosabilă şi funcţionează la parametrii tehnologici continuu variabili. După anii 1995 a scăzut dramatic (de 2-3 ori) debitul transportat lucru care a condus la următoarele dificultăţi:
a)a crescut durata parcurgerii distanţei între rezervor şi consumatori prin reducerea vitezei de curgere; a crescut riscul deteriorării calităţii apei; necesitatea supradozării clorului în staţia de tratare pentru a asigura obţinerea concentraţiei de clor rezidual conform prevederilor Legii nr. 458/2002 privind calitatea apei potabile, republicată;
b)a crescut cantitatea de apă pierdută deoarece a crescut presiunea în reţea iar găurile din conducte au rămas aceleaşi sau au crescut ca număr şi dimensiune; procentual pierderea de apă a atins valori inacceptabile (30-60%);
c)a crescut consumul specific de energie înglobată în apa pierdută;
d)a crescut riscul de îmbolnăvire prin infiltrarea de apă poluată din exterior, în condiţii favorabile (conducta goală);
e)reparaţiile au crescut atât ca număr (conductele îmbătrânesc continuu) cât şi în ce priveşte costul (se repară conducte cu diametru mai mare decât cel necesar);
f)reţelele nu au hidranţii protejaţi de vane şi pierderea de apă la hidranţi este importantă; repararea hidranţilor presupune întreruperea funcţionării conductelor din zonă;
g)armăturile sunt vechi şi închid greu deoarece au garnitura de tip metal pe metal; închiderea apei pentru unele reparaţii minore se face pe zone exagerat de întinse afectând un număr mare de consumatori;
h)majoritar în reţele sunt materiale deficitare: azbociment, oţel neprotejat, fontă degradată; această situaţie afectează mult calitatea apei şi produce întreruperi dese cu neplăceri pentru consumatori;
i)urmărirea funcţionării reţelei este în majoritatea cazurilor fără mijloace de control şi cu atât mai mult lipsesc mijloace de reglare automată a funcţionării;
j)urmare a restabilirii sistemului de proprietate asupra pământului o parte importantă dintre conducte au ajuns pe terenuri particulare;
k)sunt încă localităţi la care funcţionarea sistemului este discontinuă din cauze tehnice sau lipsa resurselor financiare, pentru acoperirea costurilor de funcţionare;
l)reţelele nu sunt dotate corespunzător cu echipamente care să uşureze spălarea periodică; totodată lipsesc multe ventile de aerisire fapt care face ca evacuarea aerului să fie deficitară şi consecinţele importante (mişcare nepermanentă, reducerea debitului transportat etc.);
m)contorizarea nu este integrală, fapt care face ca realizarea bilanţului apei să fie o problemă cu multe aproximaţii, la fel ca şi estimarea pierderilor de apă;
n)colectarea banilor, echivalentul costului apei furnizate, se face cu greutate.
SECŢIUNEA 4:4.3.4. Starea de funcţionare a reţelelor de canalizare
(1)Cea mai mare problemă o constituie faptul că lungimea reţelei de canalizare este insuficientă. Nu există localitate în care toţi locuitorii să fie racordaţi la canalizare. Aceasta duce indirect la o comportare deficitară a acestora faţă de exploatarea reţelei.
(2)Reţelele din localităţile mari sunt realizate în procedeul unitar. Aceasta face ca la ploi importante "canalizarea să nu facă faţă" sau "canalizarea să deverseze" după două dintre cele mai auzite expresii. Cauzele sunt multiple:
a)dimensionarea s-a făcut la o frecvenţă a ploii de calcul care astăzi nu mai este cea bună pentru localitatea respectivă;
b)regimul ploilor s-a schimbat mult; plouă în cantitate mai mare pe durate mici de timp ( de exemplu în Dobrogea plouă în medie 400 mm/an, sau circa 1 mm/zi); în anul 2013, de exemplu, a plouat peste 100 mm în 2 ore; canalizarea nu poate evacua toată cantitatea de apă din ploile mari; apa care bălteşte provoacă mari probleme în zone restrânse (blocare trafic, inundare case, prăbuşirea de drumuri etc.);
c)"deversarea" canalizării are "avantajul că spală canalizarea" dar aduce apa uzată menajeră pe stradă, pe spaţii verzi şi în case; apa uzată menajeră are concentraţii de microorganisme de ordinul milioanelor la litrul de apă; îmbolnăvirile, pot avea caracter epidemic;
d)o concepţie eronată a unora dintre reţele; apa de pe versanţi sau de pe partea în pantă a localităţii este acumulată în partea plată şi de aici inundaţii importante; deşi acest lucru se repetă des nu sunt luate măsuri de corecţie;
e)gurile de scurgere se blochează din cauza plutitorilor aduşi de apă (din depozite necontrolate, de pe străzile care nu sunt măturate, din exteriorul localităţii etc.);
f)colectoarele au secţiuni blocate din cauza corpurilor mari introduse (prin cămin) în reţea de către localnici (din nepricepere,din rea voinţă, din neglijenţă etc.); în canalizare se găsesc, după dimensiunea colectorului, carcase de aparate electrocasnice, animale moarte, gunoaie, deşeuri de materiale de construcţie-unele active prin priza remanenta, pavele de pe stradă etc.) şi aceasta fără a vorbi despre chimicale sau substanţe periculoase evacuate în canalizare,
g)lipsa unei tehnologii adecvate de spălare mai ales pe tronsoanele unde se ştie că nu se realizează viteza de autocurăţire (colectoarele au pante mici şi debite mici pentru perioade mari de timp);
h)secţiuni unde se produce salt hidraulic la debite mari şi curgerea aval este blocată;
i)lipsa de şanţuri de apărare contra debitelor de apă de pe versanţi;
j)lipsa sistematică a bazinelor de retenţie etc.
(3)Totodată se remarcă zgomotul şi riscul pe care îl prezintă capacele de la cămine (amplasate de regulă în axul străzii) din cauza diferenţei de cotă sau a execuţiei defectuoase, precum şi lipsa acestor capace ca urmare a acţiunilor de vandalism.
SUBCAPITOLUL 4:4.4. Necesitatea şi mărimea efortului pentru reabilitarea conductelor şi canalelor
SECŢIUNEA 1:4.4.1. Necesitatea reabilitării conductelor şi canalelor
SUBSECŢIUNEA 1:4.4.1.1. Necesitatea reabilitării reţelelor de distribuţie a apei potabile
(1)Sunt mai multe elementele de bază care conduc la o decizie de reabilitare a reţelelor de distribuţie a apei potabile:
a)reducerea debitului de apă transportată la consumatori; cauza acestei situaţii rezidă în cele trei elemente de bază: (1) reducerea drastică a consumului specific al populaţiei ca urmare a introducerii contorizării; (2) reducerea drastică a cerinţei de apă pentru industria existentă în localităţi (aceasta a fost desfiinţată sau reorientată); (3) scăderea veniturilor populaţiei; aceste condiţii au condus la modificarea curgerii apei în reţea şi deteriorarea calităţii apei la consumatori; creşterea exigenţei asupra calităţii apei face ca reţeaua să fie mult mai greu de operat;
b)îmbătrânirea conductelor reţelei ca urmare a trecerii timpului şi deteriorării calităţii materialului; aceasta a dus la deteriorarea calităţii apei şi creşterea importantă a costurilor de operare; costurile de operare trebuie bine monitorizate, deoarece vor fi elementul de comparaţie în momentul luării unei decizii de reabilitare; când costul reparaţiilor este mai mare decât al costului reabilitării soluţia poate fi decisă mult mai uşor; singura diferenţă este că reparaţiile se plătesc în timp, pe când reabilitarea trebuie plătită o singură dată;
c)creşterea pierderii de apă din reţele ca urmare a îmbătrânirii conductelor şi armăturilor dar şi ca valoare relativă; distribuindu-se de 2-3 ori mai puţină apă prin reţea şi cantitatea de apă pierdută fiind cam aceeaşi rezultă automat că eficienţa reţelei s-a redus la jumătate; astăzi sunt raportate pierderi de apă de 30-50%, în unele cazuri şi mai mari; valorile sunt mult prea mari;
d)pierderea de apă este însoţită totdeauna de o importantă pierdere de energie, energie necesară pentru transportul apei; în condiţiile în care resursele de energie sunt puţine şi baza este încă axată pe folosirea combustibililor fosili (cu producţie de CO2), cerinţa de economisire a energiei devine o preocupare de bază;
e)necesitatea echipării reţelei de distribuţie a apei cu un sistem de supraveghere continuă a parametrilor tehnologici;
f)creşterea costurilor de reparaţii din cauza că: (1) conductele şi celelalte componente au îmbătrânit şi (2) numărul de avarii creşte în timp, la fel ca şi costul remedierii (atunci când materialul atinge durata normată de viaţă, costurile ar trebui să fie cel puţin egale cu cele necesare pentru o reţea nouă);
g)creşterea exigenţei consumatorilor asupra calităţii apei livrate; acest lucru este controlabil şi penalizabil dacă nu sunt îndeplinite condiţiile prevăzute de Legea nr. 458/2002; urmare a acestui aspect vor trebui înlocuite toate conductele de azbociment (în mare proporţie în unele localităţi) precum şi a celor metalice neprotejate contra coroziunii (în unele localităţi proporţia este peste 90%);
h)creşterea exigenţei altor factori asupra calităţii serviciului deteriorat din cauza îmbătrânirii şi exploatării cu deficienţe; responsabilii cu traficul, responsabilii cu combaterea incendiului, poliţia sanitară, obligaţiile companiilor de asigurare a construcţiilor; valoarea terenului creşte în anumite zone etc.
i)este raţional să se verifice mărimea volumului reabilitării, funcţie de situaţia reală a reţelei şi tendinţa de urbanizare a zonei, deoarece de multe ori este raţională retehnologizarea reţelei odată cu reabilitarea;
j)devine foarte importantă etapa de realizare a proiectului de reabilitare deoarece acesta este legat mult mai strâns de existenţa datelor primare; starea reţelei, poziţia şi starea conductelor, modul de dezvoltare a localităţii, modul de dezvoltare a celorlalte reţele subterane etc.
SUBSECŢIUNEA 2:4.4.1.2. Necesitatea reabilitării reţelelor de canalizare
(1)Reţelele de canalizare au fost dezvoltate insuficient (constituie 1/3 din lungimea reţelei de apă). Ca atare astăzi se poate constata că debitul de dimensionare a ploii de calcul pentru dimensionarea colectoarelor poate fi prea mic în zonele istorice sau în zone care au devenit importante pentru localitate. Depăşirea ploii de calcul duce la depăşirea capacităţii de transport a reţelei şi ca urmare la producerea de inundaţii cu efecte mari asupra traficului, sănătăţii populaţiei şi lucrărilor subterane.
(2)Totodată dezvoltarea prin extindere succesivă a colectoarelor, precum şi creşterea densităţii consumatorilor a făcut ca unele tronsoane să devină insuficiente producând dificultăţi populaţiei din anumite zone.
(3)Strategia europeană de dezvoltare şi protejare a resurselor de apă, conduce la necesitatea unei reorganizări a modului în care se colectează şi se foloseşte apa meteorică; o colectare treptată la locul de cădere, urmată de folosirea acesteia în scopuri nepotabile, duce la reducerea valorilor vârfului viiturii pe râul receptor şi la diminuarea consumurilor de apă, în activităţile de mentenanţă a reţelelor de canalizare.
(4)Schimbarea modului de realizare a construcţiilor, prin trecerea de la casele tip blocuri sistematizate pe verticală la casele individuale sistematizate pe orizontală, duce automat la creşterea lungimii reţelei de canalizare şi la modificarea condiţiilor de curgere a apei. Obligaţia de dezvoltare a reţelei, astfel ca toată populaţia localităţii să aibă posibilitatea de racordare la reţea duce la necesitatea schimbării schemei reţelei şi diametrelor colectoarelor.
(5)Îmbătrânirea colectoarelor, exploatate deficitar din cauza lipsei utilajelor performante şi a lipsei de grijă a furnizorilor de apă uzată, a făcut ca să existe o colmatare importantă şi o deteriorare a tuburilor ca urmare a fenomenelor de coroziune biochimică, în special. Efectul cel mai important este reducerea progresivă a capacităţii de transport ca urmare a colmatării şi creşterii rugozităţii tuburilor.
(6)Necesitatea realizării staţiilor de epurare pentru toate apele canalizate duce automat la cunoaşterea modului de funcţionare a reţelei şi la asigurarea mijloacelor de control operativ. În toate situaţiile o reabilitare de proporţii a reţelelor trebuie să treacă în prealabil prin faza de analiză a necesităţii de retehnologizare. Noile valori ale diametrelor conductelor şi canalelor trebuie să corespundă exigenţelor actuale şi de perspectivă.
SECŢIUNEA 2:4.4.2. Efortul necesar pentru reabilitarea tuburilor din reţelele edilitare
(1)Efortul necesar de reabilitare trebuie privit cel puţin din trei puncte de vedere:
1.Estimarea volumului de reabilitare a reţelelor, pentru etapa actuală şi de perspectivă, pentru a putea stabili o strategie de lucru. Se poate întâmpla ca volumul de lucrări să fie aşa de important încât să devină preocuparea centrală în dezvoltarea de perspectivă a companiei de furnizare a apei. Estimarea are la bază analiza a două elemente fundamentale fără de care rezultatele pot fi total deformate:
a)cunoaşterea reală a componentei reţelelor (graful reţelei, poziţia pe un plan de situaţie-în concordanţă cu celelalte reţele subterane - diametrele conductelor, poziţia căminelor şi armăturilor, adâncimea de pozare, poziţia branşamentelor şi racordurilor, starea de rezistenţă mecanică, o estimare măcar generală a pierderilor de apă); pe baza acestor date trebuie să se poată construi un model hidraulic rezolvabil printr-un program de calcul automat;
b)cunoaşterea stării reale de funcţionare a reţelelor (calitatea apei, continuitatea serviciului, gradul de colmatare) şi a costurilor de reparaţii; ambele componente sunt deosebit de dificil de urmărit dar sunt esenţiale în alegerea momentului declanşării reabilitării, a volumului de lucrări şi investiţii şi a ritmului de desfăşurare a reabilitării;
2.Cunoaşterea tehnologiilor de reabilitare fără tranşee deschisă în vederea aplicării sistematice şi pe scară largă; costurile specifice de aplicare vor fi mult mai reduse dacă se va lucra pe un volum mai mare de lucrări şi într-o manieră de bună coordonare; este nevoie de o apreciere corectă a lucrărilor suplimentare necesare în varianta de reabilitare abordată.
3.Asigurarea unei surse de finanţare, susţinută şi coerentă, pentru realizarea pe un orizont de timp a reabilitării; trebuie înţeles că problema reabilitării va dura atât cât va dura şi serviciul respectiv de asigurare a apei în localitate.
(2)Efortul de reabilitare va fi specific fiecărui furnizor de servicii legate de transportul apei. Unitar este numai modul de abordare a problemei. Se au în vedere următoarele:
a)reabilitarea folosind metode fără tranşee deschisă costă aproximativ la fel de mult că şi reabilitarea în sistem clasic (cu înlocuirea în tranşee deschisă), dar fără a suporta aceleaşi necazuri legate de prezenţa şanţurilor pe străzi;
b)durata generală de realizare a reabilitării cu sisteme fără tranşee deschisă poate fi de două - trei ori mai redusă;
c)folosirea aceloraşi trasee uşurează folosirea spaţiului subsolului străzii şi aşa aglomerat şi contribuie la stabilitatea celorlalte reţele subterane;
d)durata de viaţă a unei conducte/canal reabilitate poate fi asimilată duratei de viaţă a unei lucrări noi.
(3)După estimările făcute la dotarea edilitară actuală se apreciază că circa 25% din lungimea reţelei de distribuţie şi circa 30% din lungimea reţelei de canalizare ar trebui luată în considerare la începutul lucrărilor sistematice de reabilitare.
SUBCAPITOLUL 5:4.5. Efectele directe şi indirecte ale reabilitării conductelor şi canalelor
SECŢIUNEA 1:4.5.1. Efectele directe ale reabilitării reţelei de distribuţie a apei
a)Primul efect asupra reţelei de distribuţie este reducerea semnificativă a pierderilor de apă; cum de regulă reabilitarea se face cu tuburi de PE (marea majoritate a conductelor fiind de mici dimensiuni, sub 500 mm), dacă execuţia este bună (îmbinarea se face prin sudare cap la cap) pierderile de apă pot fi reduse până la 10%, dacă toată reţeaua a fost reabilitată; se estimează însă că reabilitarea în prima etapă nu va trece de circa 25% din lungimea ţevilor, cu refacerea corectă a branşamentelor; în acest caz este posibilă o reducere a pierderilor de apă cu 10-30%; reduceri semnificativ mai mari vor fi în reţelele care astăzi au un procent mare de conducte executate din tuburi de azbociment (sau şi de oţel neprotejat) şi unde lungimea conductelor intrate în discuţie este deosebit de mare, vezi anexa 4;
b)Ca o consecinţă a reducerii pierderii de apă se reduce consumul de energie înglobat în apa pierdută şi nu numai; se poate estima că reducerea poate avea valori de ordinul 10-20% din energia înglobată, funcţie de sistemul de alimentare cu apă;
c)Tot ca o consecinţă a reducerii pierderii de apă se modifică presiunea din reţea; reducerea pierderii însemnează un debit mai mic transportat de reţea (prin aceleaşi diametre de conducte) şi deci creşterea presiunii în reţea; consecinţa creşterii presiunii va fi o creştere a pierderii de apă; de aceea este necesară o analiză a modului de funcţionare a reţelei mergând până la o retehnologizare importantă (zone de presiune, DMA etc.);
d)Reducerea pierderii de apă conduce automat la reducerea costurilor de operare; se cumpără mai puţină apă brută din sursă, se tratează mai puţină apă, se pompează mai puţină apă; costurile de operare pot fi reduse cu valori importante; aceste reduceri pot constitui baza de venituri viitoare din care să se poată plăti o parte importantă din costurile de reabilitare;
e)Înnoirea reţelei de distribuţie reduce mult costul lucrărilor de reparaţii; reparaţiile sunt mai rare, costul reparaţiei este mai mic deoarece se va lucra cu diametre mai mici, costurile indirecte (costul apei pierdute cu ocazia golirii repetate a conductelor, proba de presiune, pentru spălarea reţelei etc.) vor fi mai mici;
f)Este o bună ocazie de înlăturare a branşamentelor clandestine şi de creştere a veniturilor companiei de apă;
g)Se refac toate branşamentele, mai mult sau mai puţin bine făcute, prin care - după părerea specialiştilor - se pierde până la 80% din cantitatea de apă neregăsită la vânzare (apa care nu aduce venituri după formularea IWA);
h)Contorizarea totală permite efectuarea unui bilanţ al apei mult mai bun şi aceasta conduce la îmbunătăţirea stării financiare a furnizorului de apă;
i)Nu în ultimul rând este o ocazie de informatizare a reţelei în vederea unei conduceri optimizate şi preventive; un sistem SCADA performant poate pune la dispoziţie elemente de control a funcţionării serviciului din punct de vedere cantitativ şi calitativ (presiune, debit, calitate apă, zone cu avarii etc.);
j)Creşte siguranţa în funcţionare lucru deosebit de important în asigurarea calităţii apei la robinetul utilizatorului.
SECŢIUNEA 2:4.5.2. Efectele indirecte ale reabilitării reţelei de distribuţie a apei
(1)Principalul efect dat de reabilitarea reţelei este creşterea calităţii serviciului de furnizare a apei. Astfel:
a)se reduce numărul întreruperilor în furnizarea apei, deci scade numărul de reclamaţii;
b)creşte calitatea apei distribuite deoarece sunt scoase din reţea conductele care produc apa roşie (metalul neprotejat) şi sunt îndepărtate conductele din tuburi de azbociment, deoarece conţin fibre de azbest care sunt clasificate ca şi compuşi cu efecte sigur cancerigene material acuzat ca fiind una dintre cauzele producerii cancerului în aparatul digestiv;
c)creşte calitatea apei distribuite deoarece sunt scoase din reţea conductele care produc apa roşie (metalul neprotejat) şi sunt îndepărtate conductele din tuburi de azbociment, deoarece conţin fibre de azbest care sunt clasificate ca şi compuşi cu efecte sigur cancerigene;
d)creşte siguranţa funcţionării sistemului de producere a apei calde şi încălzirii în sistem local; lipsa repetată a apei sau apă de calitate proastă poate defecta instalaţiile sistemului de încălzire locală cu consecinţe dintre cele mai greu de apreciat;
(2)Se reduce semnificativ una dintre cauzele care provoacă deteriorarea părţii carosabile şi provoacă stânjenirea traficului pe străzi prin:
a)lipsa gropilor săpate repetat în carosabil pentru reparaţii, precum şi posibilitatea de a face o îmbrăcăminte mai bună, odată cu reabilitarea conductelor (şi posibil şi a canalelor), creşte fluenţa şi capacitatea de transport şi deci a se reduce unele dintre componentele costurilor sociale implicate;
b)se elimină în mare parte întreruperea activităţilor comerciale etc., datorată săpăturilor repetate pentru refacerea avariilor la conducte;
c)se reduce numărul de accidente pentru vehicule şi oameni;
(3)Se reduce impactul asupra mediului ambiant, cauzat de repetatele avarii la conducte;
a)se reduce semnificativ efectul de avariere a lucrărilor subterane din zona reţelelor de distribuţie;
b)se poate face o amenajare peisagistică definitivă;
(4)Se poate face ordine în amplasarea reţelelor subterane dezvoltate, în timp, fără multă disciplină constructivă; pot fi corectate unele situaţii datorate amplasării reţelelor pe spaţii care între timp au devenit particulare.
(5)Se poate dezvolta sistemul GIS pentru informatizarea reţelei de apă şi nu numai; acest lucru este obligatoriu acolo unde se începe cu retehnologizarea reţelei. Exploatarea reţelei devine mult mai simplă prin dezvoltarea unui sistem SCADA.
SECŢIUNEA 3:4.5.3. Efectele directe ale reabilitării reţelei de canalizare
a)Cel mai important efect asupra reţelei de canalizare este cunoaşterea alcătuirii constructive a reţelei de canalizare; fără acest lucru nu se poate face o reabilitare corectă; cu această ocazie se va cunoaşte şi modul real de funcţionare a reţelei de canalizare: debite transportate, calitatea apei evacuate, secţiuni deficitare etc.;
b)Creşte capacitatea de transport a reţelei, prin refacerea secţiunilor cu probleme, prevederea de tuburi cu rugozitate mai mică, eliminarea secţiunilor cu tendinţe de blocare continuă (tuburi cu secţiunea decalată, tuburi sparte, tronsoane cu contrapantă etc.). În anexa 7 este prezentat, modul de estimare a efectului reabilitării asupra creşterii capacităţii de transport;
c)Controlul calităţii apei evacuate de la utilizatorii care restituie apa uzată care nu are calitatea apei uzate menajere; controlul calităţii preepurării, controlul cantităţilor de apă evacuată;
d)Aducerea schemei reţelei de canalizare în concordanţă cu noua strategie de dezvoltare a localităţii inclusiv în realizarea de bazine de retenţie pentru apele meteorice;
e)Reanalizarea modului de funcţionare a deversoarelor de ape mari şi influenţa lor asupra calităţii apei receptorului; aducerea calităţii apei receptorului la calitatea prevăzută de Legea apelor, prin Planul de amenajare bazinală, este o cerinţă importantă care rezultă din Directiva Parlamentului European 2000/60/CE de stabilire a unui cadru de politică comunitară în domeniul apei.
SECŢIUNEA 4:4.5.4. Efectele indirecte ale reabilitării reţelei de canalizare
a)Creşterea gradului de confort în localitate prin siguranţa sporită de funcţionare a reţelei de canalizare;
b)Asigurarea unei stabilităţi mai mari în funcţionarea staţiei de epurare prin reducerea exfiltraţiilor din tuburile reţelei, reducerea fenomenelor de fermentare pe colectoare;
c)Denivelări mai mici ale capacelor de cămine (legături mai bune realizate la reabilitare) şi deci creşterea siguranţei traficului şi reducerea zgomotului;
d)Reducerea zgomotului produs de capacele căminelor şi altor construcţii adiacente prin construirea de cămine noi (capace cu elemente de zăvorâre, cu sistem antiefracţie);
e)Controlul evacuării debitelor suplimentare la deversoarele de ape mari şi o mai bună protecţie a calităţii râului receptor;
f)Asigurarea de amenajări peisagistice folosind apa reţinută provizoriu din precipitaţii;
g)Reducerea masivă a depunerilor pe colectoare şi deci evitarea mirosului pe stradă;
h)Obligativitatea de dezvoltare a sistemului de curăţare mecanică uscată în vederea eliminării unor substanţe solide care altfel pot ajunge în canalizare;
i)Dezvoltarea unor măsuri educaţionale în vederea cultivării bunelor practici ale locatarilor în ceea ce priveşte aruncarea de substanţe solide, agresive sau toxice în canalizare.
SUBCAPITOLUL 6:4.6. Necesitatea retehnologizării conductelor şi canalelor şi efectele scontate
SECŢIUNEA 1:4.6.1. Retehnologizarea conductelor reţelei de distribuţie şi aducţiunilor
(1)Reabilitarea necesară conductelor pentru transportul apei poate pune, de multe ori, mai întâi problema retehnologizării şi apoi problema reabilitării, deoarece:
a)debitul de apă transportată s-a redus de 2-3 ori; cauzele sunt cunoscute (contorizarea, reducerea cerinţei de apă pentru industrie, reducerea puterii de cumpărare a populaţiei, rămasă singura plătitoare de apă); acest lucru a produs mai multe probleme în reţeaua de distribuţie: (1) a scăzut viteza de curgere şi ca urmare pierderea de sarcină, dar şi calitatea apei distribuite, (2) a crescut pierderea de apă, proporţional, deoarece se pierde aceeaşi cantitate de apă (chiar ceva mai multă din cauza creşterii presiunii) prin găurile existente dar se raportează la o cantitate mult mai mică de apă facturată, (3) calitatea serviciului s-a redus prin creşterea tarifului şi scăderea ofertei;
b)a crescut exigenţa faţă de calitatea apei furnizate, deoarece: (1) se respectă prevederile legislative privind calitatea apei potabile, dar şi pretenţia consumatorului care la un tarif mai mare dorea o apă mai bună şi cu întreruperi mult mai reduse. Urmarea a fost că au trebuit modernizate staţiile de tratare, a crescut diversitatea reactivilor de tratare şi deci în final a crescut costul de tratare al apei;
c)a trebuit să fie redus consumul de energie care încarcă mult tariful apei; reducerea s-a putut face prin înlocuirea pompelor, existente, chiar pompe cu turaţie variabilă; numai înlocuirea pompelor însa nu rezolva problema ci trebuia ca şi reţeaua, sau şi aducţiunea, să fie reabilitate şi chiar retehnologizate;
d)în reţelele existente există o mare lungime de conducte din materiale care nu mai corespund din punct de vedere calitativ şi care vor trebui înlocuite. Este cazul tuburilor din azbociment şi al celor din metal neprotejat (oţel sau şi fontă veche);
e)materialul conductelor a îmbătrânit şi deci tuburile vor trebui înlocuite; la ce diametre şi cu ce tipuri de materiale acest lucru trebuie decis prin retehnologizarea prealabilă a reţelei şi nu numai. Îmbătrânirea, dublată de o întreţinere slabă a condus la modificarea importantă a coeficientului de rezistenţă hidraulică (n după Manning, C după HazenWilliams, 
în general) şi drept urmare a crescut energia necesară pentru transportul apei. În fig. 4.29 este prezentată diagrama, din care reiese cum se reduc în timp, coeficientul C din formula Hazen Williams pentru fontă neprotejată; reducerea poate depăşi jumătate din valoarea iniţială (la 50 ani vechime) deci şi debitul se reduce la jumătate, sau dacă apa este pompată, energia de transport poate creşte substanţial. Din graficul prezentat în figura fig. 4.29-4.32, nu se poate deduce diametrul conductelor; ceea ce implică faptul că şi în ţară ar trebui realizate măsurători sistematice în vederea stabilirii unor valori de referinţă. Este esenţială păstrarea calităţii apei transportate;
în general) şi drept urmare a crescut energia necesară pentru transportul apei. În fig. 4.29 este prezentată diagrama, din care reiese cum se reduc în timp, coeficientul C din formula Hazen Williams pentru fontă neprotejată; reducerea poate depăşi jumătate din valoarea iniţială (la 50 ani vechime) deci şi debitul se reduce la jumătate, sau dacă apa este pompată, energia de transport poate creşte substanţial. Din graficul prezentat în figura fig. 4.29-4.32, nu se poate deduce diametrul conductelor; ceea ce implică faptul că şi în ţară ar trebui realizate măsurători sistematice în vederea stabilirii unor valori de referinţă. Este esenţială păstrarea calităţii apei transportate;f)multe din localităţi au rămas cu sistematizarea după vechea concepţie (cazare în blocuri) într-o fază neterminată; ca atare se asigură o presiune mare şi la casele rămase în funcţiune (cartiere întregi nesistematizate). Sistematizarea nouă s-a schimbat deci şi reţeaua trebuie să urmărească noile condiţii de furnizare a apei. Problemele date de sistemele centralizate de încălzire au condus la dezvoltarea sistemelor individuale de încălzire; acestea funcţionează automat iar automatizarea presupune continuitate în alimentarea cu o apă de bună calitate;
g)traficul pe străzi s-a schimbat radical; sarcinile din trafic au crescut mult şi vechile sisteme de îmbinare a conductelor nu mai sunt sigure;
h)este nevoie de o nouă strategie în alcătuirea reţelei de distribuţie, strategie prin care să se reducă pierderea de apă, să se controleze calitatea apei distribuite şi să se optimizeze funcţionarea atât din punct de vedere tehnic şi mai ales economic.
(2)(3)În fig. 4.29-4.32 sunt prezentate recomandări privind retehnologizarea sistemului.
Fig. 4.29. - Reducerea coeficientului de rugozitate Hazen Williams, C, funcţie de vârsta conductei (tub de fontă cenuşie), "Corbit R, Standard Handbook of Environmental Engineering, 1990"
Fig. 4.30. - Influenţa reducerii debitului transportat şi corectarea cu vane de reglare automată a presiunii
Fig. 4.31- Pompare directă în reţea cu pompe cu turaţie variabilă
Fig. 4.32. - Retehnologizarea reţelei de distribuţie (amenajarea pe districte, zone de presiune)
(3)(4)Retehnologizarea reţelei în care apa este pompată în mod direct se face odată cu retehnologizarea staţiei/staţiilor de pompare.
SECŢIUNEA 2:4.6.2. Retehnologizarea reţelelor de canalizare
(1)Cauzele care pot conduce la retehnologizarea reţelelor de canalizare pot fi următoarele:
a)creşterea densităţii construcţiilor şi ca urmare creşterea valorii coeficientului de scurgere a apelor meteorice colectate pentru a fi transportate prin reţea.
b)urmare a sistematizării continue a localităţii apar modificări în gradul de dotare cu noi construcţii. Aceasta duce automat la modificări în modul de colectare a apei meteorice şi deci la necesitatea corectării alcătuirii reţelei de canalizare. Cu această ocazie pot fi introduse concepte noi în alcătuirea reţelei, unul dintre ele fiind şi reţeaua inelară; acest concept poate ajuta mult în viitor, la realizarea intervenţiilor în reţea, prezentate în fig. 4.33.
Fig. 4.33. - a) Dezvoltarea reţelei simple unitare; b) în conceptul reţea inelară de canalizare
c)modificarea valorii frecvenţei ploii de calcul la dimensionarea reţelei de canalizare în procedeu unitar, reţele întâlnite aproape în totalitate în cazul canalizării oraşelor de dimensiune medie şi mare. Aceasta duce automat la creşterea debitului şi deci şi la necesitatea creşterii diametrelor colectoarelor.
(2)Reţeaua de canalizare se dezvoltă din aval spre amonte, din momentul în care localitatea este mică spre dimensiunea actuală. Sunt multe cazuri în care zona centrală sau anumite zone din localitate se dezvoltă mai mult decât restul localităţii: construcţii cu un grad de importanţă mai mare, construcţii realizate în subteran (metrou, pasaje denivelate etc.), căi rapide de comunicaţie etc. Aceste lucrări trebuie mai bine protejate contra inundaţiilor la ploi cu frecvenţe mai mici. O soluţie trebuie dată pentru toată reţeaua sau numai pentru o parte a acesteia: colectoare noi, colectoare refăcute, deversoare noi, bazine de retenţie etc.
(3)În fig. 4.34 este exemplificată importanţa schimbării frecvenţei de calcul de la valoarea 1/1 (frecventa ploii de calcul la începuturile canalizării) şi valoarea 1/3 astăzi cerută în multe localităţi. Se constată că intensitatea ploii creşte de la 85 la 125 l/s.ha, deci de aproximativ 1,5 ori, ceea ce conduce la o creştere a debitului în aceeaşi proporţie; evacuarea apei trebuie făcută prin colector nou. Totodată retehnologizarea trebuie să pună de acord frecvenţele ploilor de calcul pentru noua situaţie de sistematizare a localităţii ţinând seama şi de poziţia staţiei de epurare, conform prevederilor normativului NP 133 2013.
Fig. 4.34. - Influenţa frecvenţei ploii de calcul asupra debitului colectat
d)reducerea capacităţii de transport a colectoarelor din cauza creşterii crustei de depuneri pe pereţi şi a lipsei unei spălări sistematice;
e)în fig. 4.29 prezentată, se poate vedea reducerea în timp a capacităţii de transport la o conductă ce vehiculează apă curată. La apa uzată problemele sunt mult mai complicate deoarece colmatarea are aspecte multiple. La dimensionarea iniţială se pleacă de la condiţia că tubul este curat cu rugozitate normală a materialului. După punerea în funcţiune apar cele două fenomene generate de prezenţa substanţelor din apa uzată: pe de o parte grăsimile şi alte substanţe asimilate lor se ataşează de pereţii tuburilor (multe din beton, rugos şi poros) reducând frecarea; în acelaşi timp creşte grosimea filmului de depunere fapt care duce la reducerea secţiunii vii. În timp pelicula se transformă, se pietrifică şi problemele se accentuează. Sunt rare cazurile în care există o apreciere clară a capacităţii de transport a tronsoanelor de canalizare (măsurarea debitelor este dificilă din cauză că este o curgere cu nivel liber iar pe de altă parte debitele transportate sunt variabile în timp). Se vede lipsa de capacitate abia când apa produce inundaţii pe stradă şi atunci este greu de spus dacă nu a fost înfundat colectorul/blocat cu corpuri mari, este colmatat în timp sau debitul transportat este mult mai mare decât cel luat în calcul la proiectare. În Anexa 7 se prezintă influenţa modificării rugozităţii peretelui în cazul reabilitării cu un material neted;
f)deteriorarea secţiunii colectoarelor, în marea lor majoritate realizate din beton (simplu sau armat), din cauza coroziunii biochimice sau a agresivităţii apei evacuate de la unităţi economice la care preepurarea este deficitară;
g)de foarte multe ori din cauza curgerii deficitare a apei în colectoare, coroborată şi cu o spălare la intervale prea mari de timp, depunerile din colectoare fermentează cu producerea de H2S şi chiar H2SO4; consecinţa este corodarea interiorului tubului cu creşterea rugozităţii în prima fază şi prăbuşirea secţiunii tubului în faza finală (deoarece zona cea mai afectată este cea de la boltă). Coordonat şi cu creşterea acţionarii dinamice a traficului, din ce în ce mai greu, se poate ajunge uşor la prăbuşirea tronsoanelor de canalizare. În fig. 4.35 este prezentată o vedere luată cu echipamentul CCTV în interiorul unui colector de canalizare;
Fig. 4.35. - Tub de canalizare corodat
h)avariile repetate datorate unei slabe execuţii, coroborată cu creşterea sarcinilor din trafic; străzi cu restricţii de tonaj nu mai pot fi admise decât cu mare greutate în condiţiile traficului de astăzi;
i)Aliniamentul şi panta tronsonului se verifică pe construcţia văzută. După aşezarea pământului defecţiunile erau greu vizibile. Astăzi cu echipamentul CCTV se poate verifica panta, aliniamentul, starea tuburilor, dezaxările dintre tuburi etc. şi acest lucru este bine de făcut după terminarea lucrării. Se constată astăzi că deficienţele legate de scoaterea din mufă, ruperea tuburilor, fisurarea tuburilor este urmată de tasări importante etc. Toate acestea necesită reabilitarea şi eventual retehnologizarea colectorului;
j)extinderea spaţiului construit şi introducerea cerinţelor europene de gospodărire a apei la locul de producere (bazine de retenţie, deversoare de evacuare etc.);
k)schimbarea concepţiei de sistematizare şi extinderea localităţilor cu alte tipuri de locuinţe, unităţi economice, dotări publice etc. impun regândirea schemei reţelei de canalizare.
SUBCAPITOLUL 7:4.7. Metode de reabilitare fără tranşee deschisă şi avantajele lor
SECŢIUNEA 1:4.7.1. Avantajele şi dezavantajele reabilitării folosind metoda clasică - săpătură deschisă
(1)Avantajele reabilitării conductelor prin săparea unui şanţ şi montarea unei conducte noi (vezi anexa 2), constau în:
a)metoda este foarte cunoscută şi aparent cel mai uşor de aplicat;
b)se poate realiza folosind o forţă de muncă relativ mai puţin calificată;
c)poate fi mult mai ieftină dacă adâncimea de săpare nu depăşeşte 3-4 m, deoarece forţa de muncă este ieftină şi sprijinirile necesare "se fac cu economie"v
d)se poate realiza relativ uşor dacă nu sunt condiţii speciale (apa subterană, condiţii grele de trafic, multe reţele subterane, diametre mici de conducte etc.);
e)pământul rezultat din săpătură nu pune mari probleme de transport, depozitare (rezolvate corect) etc.;
f)lucrarea se execută relativ repede.
(2)Dezavantajele reabilitării conductelor în săpătură deschisă, constau în:
a)durează mult şi dificultăţile realizate de prezenţa tranşeii pentru conductă pot fi deosebit de mari dacă amplasamentul este situat în locuri de trafic intens;
b)folosirea mijloacelor mecanice de execuţie nu este uşor de făcut;
c)organizarea de şantier poate fi deosebit de dezvoltată mai ales la remedierea conductelor mari unde este nevoie de utilaj de mari dimensiuni; acestea au nevoie de spaţii mari pentru manevră; lucrul în perioada de noapte nu este cea mai bună soluţie pentru construcţie;
d)stânjenirea traficului pe durate mari de timp poate crea dificultăţi care de regulă se transformă în costuri pentru alţii (vezi costuri sociale);
e)împiedicarea unui trafic normal pentru pietoni şi accesul mărfii la unităţi economice etc.;
f)creşterea riscului de accidente pentru pietoni şi vehicule din cauza gropilor inerente şi a neatenţiei la trafic; problema poate fi deosebit de dificilă pentru copii din zonă;
g)un spaţiu total neatractiv pentru locuitorii din zonă şi pentru agreement (mai ales în zonele centrale sau de interes turistic);
h)menţinerea dificultăţilor pe durate mari de timp, lucru care nemulţumeşte pe cei care locuiesc în zonă;
i)zgomotul şi praful produs de utilajele folosite la executarea lucrărilor;
j)întreruperea serviciului de apă sau canalizare, sau ambele, pe o durată mare de timp; aceasta poate solicita lucrări suplimentare care costă;
k)folosirea neraţională a spaţiului de sub stradă deoarece trebuie asigurat un loc suplimentar pentru noua tranşee şi apoi demolată conducta/canalul vechi; s-ar putea ca acest spaţiu să nu fie disponibil, sau prolemele să fie deosebit de mari;
l)poziţia oarecum haotică a reţelelor din subteran nu permite elaborarea unei soluţii clare de la început; problemele care pot apare pot avea consecinţe mari;
m)protejarea tuturor reţelelor din subteran în zona săpăturii, lucru greu de făcut; de multe ori se produc avarii la alte reţele subterane din zonă; costul lor nu este inclus iniţial în lucrare;
n)în caz de intemperii executarea lucrărilor este mai dificilă;
o)umplutura realizată în tranşeea săpată duce la tasări ulterioare şi la necesitatea altei intervenţii;
p)refacerea stratului de uzură a căii de transport poate pune probleme; de multe ori asfaltul turnat nu se leagă de îmbrăcămintea existentă şi apare un şanţ în lungul străzii, şanţ cu mari probleme pentru trafic şi pentru modul de comportare a conductei pozate etc.;
q)producţia de CO2 rezultată de la funcţionarea utilajelor este mare.
SECŢIUNEA 2:4.7.2. Avantajele şi dezavantajele folosirii metodelor de reabilitare fără tranşee deschisă (TT)
(1)Avantajele nete pe care le prezintă tehnologiile de reabilitare a conductelor/canalelor, realizate în metode fără tranşee deschisă sunt:
a)conducta/canalul nou foloseşte acelaşi traseu ca şi conducta veche fapt care reduce riscul supraglomerării spaţiului de sub stradă precum şi riscul avarierii altor reţele subterane;
b)conducta/canalul nouă poate fi considerată ca o conductă nouă, cu rugozitate mică, cu rezistenţă mai bună la coroziune, cu o durată de viaţă egală cu cea a unei conducte noi (realizată chiar în tranşee deschisă);
c)suprafaţa de stradă afectată de săpătură (pentru puţurile de lansare) reprezintă maximum 56% din suprafaţa totală a şanţului necesar pentru realizarea la zi a conductei; aceasta duce automat la un volum redus de săpătură şi umplutură, la un volum foarte mic de refacere a stratului de uzură al străzii, la un timp mult mai redus de lucru;
d)intervenţia pentru schimbarea conductei se poate face cu o stânjenire minimă a traficului şi a celorlalte probleme legate de acesta;
e)se reduce substanţial posibilitatea de producere de accidente în zonă;
f)se poate reduce mult necesarul de lucrări suplimentare din cauza ritmului mare de lucru; ca ordin de mărime durata reabilitării poate fi de 2-10 ori mai redusă decât aceeaşi reabilitare în stil clasic.
(2)Dezavantajele folosirii metodelor de reabilitare fără tranşee deschisă pot fi:
a)tehnologia este specializată;
b)tehnologia solicită o forţă de muncă calificată/specializată;
c)organizarea execuţiei este esenţială;
d)nu pot fi aplicate în orice condiţii şi nu la lucrări de mici dimensiuni; costurile suplimentare de organizare etc., pot fi mari;
e)controlul stării iniţiale a conductei/canalului este esenţial în stabilirea tehnologiei de lucru şi a lucrărilor premergătoare;
f)la reabilitarea colectoarelor este esenţială starea de colmatare a acestora; lucrările de decolmatare (la reţeaua de canalizare în mod deosebit) pot fi deosebit de dificile şi atunci economicitatea soluţiei tehnologice poate avea de suferit;
g)aparent costul lucrărilor poate fi mai mare decât cel realizat în soluţia clasică (şanţ deschis),
h)aceste tehnologii au fost aplicate pe scară redusă deoarece nu se permite spargerea asfaltului deoarece lucrarea este în perioada de garanţie, nu se poate opri traficul în zona respectivă deoarece ar duce la un adevărat haos - sunt zone turistice importante, pot fi create condiţii de destabilizare a unor construcţii importante iar consolidarea lor ar fi mult mai scumpă, conducta este disproporţionat de mică faţă de mărimea lucrărilor necesare de refacere în stil clasic etc.
SECŢIUNEA 3:4.7.3. Metode de reabilitare fără tranşee deschisă
SUBSECŢIUNEA 0:
(1)Tehnologiile de reabilitare fără tranşee deschisă (numite generic NO DIG sau Trenchless Technologii - TT), au fost dezvoltate pentru aplicaţii industriale (conducte de transport gaze, petrol etc.); acest lucru este explicabil deoarece lungimea acestor conducte este mai mare, costurile puteau fi suportate mai uşor iar viteza de execuţie era esenţială. Perfecţionarea lor a condus şi la extinderea în domeniul reţelelor edilitare (apă, canalizare, gaze, termificare, cabluri etc.). Dezvoltarea acestor tehnologii a început acum circa 50 ani şi a ajuns astăzi la realizări remarcabile.
(2)Se vor prezenta tehnologiile cu avantajele şi limitele lor fără a fi făcută o clasificare a acestora. Conform cu clasificarea făcută de AWWA, există soluţii de reabilitare nonstructurale, semistructurale şi total structurale, divizate în 4 clase, A... D. Clasa A - conducta nouă suportă integral solicitările din presiunea interioară, clasele B şi C preiau parţial solicitările interioare, clasa D - îmbunătăţeşte structura conductei existente.
(3)După clasificarea făcută de ISO, reabilitarea se poate face:
a)prin săpătură deschisă;
b)fără săpătură deschisă: conducta distrusă pe loc, microtunel, batere, înfigere, torcretare etc.;
c)prin renovare: conducta liberă în conducta veche (sliplining), conducta introdusă cu reducerea temporară a diametrului (ambutisare, tub cu memorie termică), CIPP, tub spiralat, tub din elemente discrete, furtun lipit de conducta veche;
(4)Este important de reţinut că pot fi realizate lucrări pentru:
a)reducerea rugozităţii interioare a conductelor/canalelor;
b)protecţie contra coroziunii şi/sau eroziunii peretelui interior a tuburilor;
c)reducerea pierderilor de apă prin găurile din tuburi sau îmbinări;
d)creşterea rezistenţei mecanice a pereţilor tuburilor;
e)rezolvarea simultană a cerinţelor de mai sus;
f)realizarea de conducte/canale noi purtătoare de apă sau de canale/galerii pentru alte utilităţi (cabluri, gaze etc.).
(5)De asemenea pot fi făcute lucrări de reabilitare locale sau lucrări de reabilitare de amploare, pentru lungimi mari de conducte/canale.
(6)În principiu, funcţie de modalitatea de reabilitare, tehnologiile pot fi organizate în următoarele categorii:
a)căptuşirea conductelor/canalelor;
b)introducerea unui tub nou în tubul vechi, tubul nou preluând integral sarcinile tubului vechi;
c)consolidarea peretelui tubului vechi;
d)realizarea de lucrări noi, cu secţiune vizitabilă sau nevizitabilă.
(7)Principalele tehnologii de realizare a tuburilor în sistemul fără tranşee deschisă sunt:
1.Torcretarea interioară a tuburilor;
2.CIPP, cured în place pipe, căptuşirea cu răşină pe suport textil;
3.Relining - introducerea unui tub nou în tubul vechi bine curăţat la interior;
4.Swagelining - tub ambutisat, atunci când diametrul conductei noi este practic egal cu cel al conductei vechi;
5.Tub cu memorie termică, tip C sau tip U, când diametrele conductei vechi şi noi sunt apropiate;
6.Tub cu diametrul mai mic decât diametrul tubul existent, sliplining;
7.Pipe bursting, tub cu diametru mai mare decât diametrul tubului existent;
8.Spiral Wound Pipe, conductă realizată în spirală, pe loc, prin roluirea unui profil tip bandă cu etanşare pe loc şi umplerea spaţiului dintre tuburi;
9.Pipe ra mming, conductă introdusă orizontal în pământ prin batere, pentru conducte noi;
10.Horizontal directional drilling - HDD - foraj orizontal dirijat pentru realizarea de conducte noi;
11.Microtuneling - realizat cu Microtuneling Boring Machine, pentru conducte/canale de diametre mari executate prin săpare cu scut specializat, similar tehnologiei de forare umedă (diametru pana la 3 m);
12.Scutul mecanic pentru realizarea de colectoare foarte mari, cu secţiuni vizitabile (3...10 m).
SUBSECŢIUNEA 1:4.7.3.1. Torcretarea interioară a conductelor/canalelor
(1)Se poate aplica oricărui tip de tub. Este de preferat aplicarea la tuburi metalice sau din beton. Se poate aplica folosind o maşină specială, dacă tubul nu este vizitabil, sau manual dacă tubul este vizitabil, prezentat în fig. 4.36.
Fig. 4.36. a) - Cămăşuire cu beton armat realizat prin torcretare
Fig. 4.37. b) - căptuşirea cu mortar de ciment
(2)Tipul de material folosit poate fi cimentul de diferite calităţi (funcţie de caracteristicile apei şi grosimea stratului nou format, precum şi de tipul de material al conductei). Se poate aplica un strat de răşină epoxidică, cu o compoziţie specială funcţie de agresivitatea apei din interior, un strat de răşină armat cu fibră de sticlă sau fibră de carbon etc. Condiţiile reale de lucru se stabilesc funcţie de natura torcretului, de viteza de întărire (care dictează viteza de avans a frontului de lucru), de numărul de straturi aplicate.
(3)Se poate aplica un torcret de beton peste o plasă de armătură (a fost realizat la aducţiuni mari pentru Bucureşti cu mijloace manuale de aplicare şi la colectoare mari de canalizare pentru Braşov); pentru cazuri speciale se poate face un torcret cu răşină şi înglobare de fibră de sticlă, tocată adecvat; în unele cazuri speciale se apreciază că pot fi folosite şi altfel de fibre. Condiţia esenţială este ca fibrele să fie bine "scămoşate" pentru a intra în mod uniform în masa de răşină.
(4)Limitarea metodei poate fi dată de golurile mari din peretele conductei de reabilitat când consumul de răşină devine prea mare şi remedierea costisitoare. Se poate aplica un strat special de vopsea sau o succesiune de straturi. Modul de lucru se stabileşte funcţie de starea de rezistenţă a conductei (se reface rezistenţa la agresiunea lichidului şi se reduce agresivitatea asupra peretelui).
(5)Măsuri speciale de protecţia muncii sunt strict necesare. Metoda poate fi folosită ca etapă secundară în realizarea colectoarelor de mari dimensiuni, în metoda cu scutul mecanic, uscat, după închiderea secţiunii cu bolţari; pentru asigurarea unei suprafeţe netede a colectorului; se umplu rosturile de construcţie şi golurile dintre bolţari cu torcret aşezat pe plasa metalică.
SUBSECŢIUNEA 2:4.7.3.2. Căptuşirea peretelui interior a tubului cu o răşină epoxidică pe suport textil, CIPP, sau metoda ciorapului
(1)Un suport textil, din material sintetic (material plastic, fibră de sticlă, fibră de carbon) sub formă de tub flexibil (furtun pliabil), având o faţă netedă şi etanşă şi cealaltă faţă mai fibroasă impregnabilă cu răşină, se confecţionează după mărimea tubului de reabilitat (lungime, diametru). Tubul, cu răşină în interior, este roluit şi adus pe şantier (partea etanşă evită "năclăirea" totală a tubului).
(2)Pe tronsonul de conductă de reabilitat, bine pregătit în avans, se introduce unul dintre capetele tubului cu răşină, într-un dispozitiv care asigură întoarcerea pe dos a tubului, astfel încât faţa cu răşină să fie orientată spre peretele tubului vechi, de reabilitat, faza 1 prezentat în fig. 4.37a.
(3)Tubul este împins sub presiunea apei şi se desfăşoară pe toată lungimea tubului vechi, faza 2 prezentată în fig. 4.37 b; când "furtunul" este complet desfăşurat se obturează capetele şi se pune sub presiune (cu apă sau aer); în acest fel tubul se lipeşte de pereţii tubului vechi (iniţial s-a măsurat lungimea circumferinţei interioare şi tubul flexibil, special construit, se suprapune acum exact peste interiorul tubului de reabilitat); urmează operaţiunea de întărire, coacere, care se poate face cu apă caldă (apa din tubul pus la presiune este încălzită) cu un circuit de aer cald sau cu un cap special cu dispozitiv cu radiaţie UV; răşina polimerizează (se coace), furtunul devine rigid şi ataşat de peretele tubului vechi; forţa de smulgere poate fi testată pe eşantioane, în paralel; viteza de întărire depinde de calitatea răşinii, de lungimea tronsonului, de calitatea peretelui tubului vechi.
(4)În fig. 4.37 sunt prezentate fazele din tehnologia CIPP. Este una dintre cele mai folosite tehnologii de reabilitare a tuburilor de canalizare.
Fig. 4.38. - Faze din tehnologia CIPP
(5)Condiţii restrictive:
a)peretele tubului vechi trebuie să fie foarte bine curăţat de depuneri, impurităţi, rugină etc., de tot ce poate constitui un suport slab pentru răşina nouă; calitatea stării peretelui curăţat este verificată înainte şi după folosind echipamente CCTV şi personal calificat,
b)golurile din peretele tubului să nu fie mari deoarece se pierde răşina şi procedeul devine prea scump; acolo unde se întâmplă acest lucru se reface bucata de conductă prin procedeul clasic (se înlocuieşte bucata de conducta) sau se poate introduce un tub suplimentar de folie de plastic (aşa numitul preliner având în vedere că "furtunul" impregnat este numit şi liner în terminologia specifică) înainte de introducerea tubului suport de răşină,
c)dacă secţiunea peretelui conductei este compromisă şi se contează pe faptul că noul tub va trebui să preia şi încărcările mecanice se poate face un calcul adecvat al noii structuri, pentru a determina capacitatea portantă; ar trebui efectuate încercări preliminare,
d)este foarte importantă verificarea cu camere CCTV pentru vizualizarea stării (aspectului) suprafeţei interioare; se poate aprecia corect zonele unde aderenţa nu este bună şi porţiunea trebuie refăcută,
e)rezultă că fiecare tronson de conductă/canal este proiectat în prealabil (lungime, diametru, grosime de perete, cantitate de răşină de introdus, durata de întărire),
f)tehnologia de îmbinare între două tronsoane adiacente trebuie stabilită de la început pentru a avea la dispoziţie eventuale piese suplimentare (la conducte),
g)la aplicare pentru reabilitarea reţelei de distribuţie trebuie adoptată o soluţie clară pentru realizarea branşamentelor,
h)tehnologia se aplică mai uşor la reţeaua de canalizare; tuburile vechi nu trebuie să fie neapărat cilindrice.
SUBSECŢIUNEA 3:4.7.3.3. Relining prin metoda swagelining (tub nou ambutisat pentru reducerea temporară a diametrului)
(1)Un tub special sau un tub de serie, din material uzual de PE, care să ţină la presiunea interioară şi să reziste la solicitările exterioare din tronsonul respectiv, este introdus în tubul vechi; complicaţia este dată de faptul că diametrul exterior al tubului nou este egală cu diametrul interior al tubului vechi (sau foarte aproape, dar nu mai mare); este esenţial ca tubul vechi să nu fie ovalizat sau cu secţiuni atipice. Pentru siguranţă este bine ca înainte de a introduce tubul definitiv să se facă o probă cu un tronson scurt de ţeavă; dacă tronsonul este tras uşor însemnează că tubul vechi este cilindric, nu are deformaţii importante şi nu are striaţiuni (depuneri, aşchii etc.), rămase de la faza de curăţare, care să zgârie tubul nou.
(2)Pentru o introducere uşoară tuburile noi sunt întinse pe zona de intrare (pe role aşezate pe sol/drum, în lungul tubului de reabilitat), sunt sudate cap la cap şi conducta formată este introdusă în tubul vechi; pentru a intra uşor tubul este trecut printr-o maşină cu rulouri speciale care apăsând pe tub îl deformează prin micşorarea diametrului; reducerea de diametru poate fi de 1015%. Acum tubul intră uşor, ghidat de rolele exterioare. Tragerea tubului se face continuu şi decurge foarte repede deoarece după circa 2 ore de la deformare tubul începe să îşi revină, natural, la dimensiunea iniţială, prezentat în fig. 4.38.
(3)Lungimea tronsonului tras depinde de rezistenţa îmbinărilor tubului (este preferabil ca tubul să fie încercat la presiune, cu aer, în prealabil). După introducere completă tubul îşi revine în cel mult 24 ore la dimensiunea iniţială. Continuitatea conductei se asigură prin îmbinarea adecvată între tronsoane. Este esenţial ca tubul vechi să fie neted la interior pentru a nu zgâria tubul nou şi a-i reduce rezistenţa; la un tub defect este greu de stabilit secţiunea avariată deoarece controlul se face numai prin proba de presiune iar apa poate să apară în alte secţiuni decât secţiunea avariată.
Fig. 4.39. - Metoda Swagelining, principiu de lucru
(4)Se poate aplica relativ uşor la secţiuni mici de conducte/canale, pentru diametre de maximum 1000 mm. În cazuri speciale se poate adopta un tub cu o calitate specială de material; costul va creşte însă corespunzător.
SUBSECŢIUNEA 4:4.7.3.4. Relining, introducerea unui tub nou (cu memorie termică), păpuşat sub formă de C sau U, în tubul vechi
(1)Sunt dese cazurile în care tubul existent are rezistenţă mecanică bună dar are rugozitate mare, îmbinările sunt defecte sau prezintă multe găuri mici prin care se pierde apa. Este şi cazul tuburilor PREMO la care multe garnituri sunt expulzate din diferite motive. Refacerea etanşeităţii şi reducerea rugozităţii se poate face prin căptuşire interioară cu un tub nou, cu perete subţire; având peretele subţire este posibil ca prin metoda swagelininig deformarea să nu fie uniformă sau revenirea să nu fie total. Se procedează la introducerea simplă a unui tub păpuşat mecanic în prealabil, prezentat în fig. 4.39, reducerea de diametru putând ajunge la 50% din diametru; tehnologia seamănă cu cea de introducere a unei foi de hârtie în folia de plastic.
Fig. 4.40. - Faze din introducerea tubului cu memorie termică; a) - tub deteriorat; b) - tub nou păpuşat introdus în tubul vechi; c) - tubul căptuşit
(2)Revenirea tubului nu mai este posibilă prin forţe proprii; tubul trebuie ajutat prin încălzire cu aer cald sau cu apă caldă; tubul încălzit "îşi aduce aminte" că a fost cilindric la început şi îşi revine, devenind cilindric. Tubul este sudat cap la cap înainte de păpuşare astfel că tubul are continuitate. Îmbinarea capetelor tronsoanelor se face adecvat după o soluţie gândită de la început, la fel ca şi realizarea branşamentelor sau racordurilor.
(3)Dacă există materialul adecvat se poate produce revenirea tubului la secţiunea cilindrică prin presiunea dezvoltată de apa care va curge prin conductă. Atenţie, tubul nou are pereţi subţiri, nu are conlucrare cu tubul vechi şi dacă în exploatare va fi supus unei funcţionări sub vacuum (accidental) este posibil să intre în colaps. De aceea este importantă proba de vacuum făcută la sfârşitul operaţiunii de reabilitare. Când există acest risc se poate adopta un material cu perete mai gros. Tubul nou având un material special este posibil să fie mai scump decât tubul de serie.
SUBSECŢIUNEA 5:4.7.3.5. Sliplining, introducerea liberă a unui tub nou în tubul vechi
(1)Sunt cazuri în care, mai ales la retehnologizarea reţelelor de distribuţie, tubul nou poate avea diametre mult mai mici decât conducta veche, vezi fig. 4.40. În acest caz se introduce tubul liber. Tubul trebuie să poată prelua singur presiunea interioară precum şi pe cea din solicitările exterioare. Realizarea branşamentelor poate fi o problemă care trebuie decisă înainte de realizarea construcţiei noi. Tubul poate fi continuu (sudat pentru continuitate) sau din elemente separate cu îmbinare blocată (GRP, FD, PVC) introdus prin împingere.
(2)Se va decide dacă tubul nou va fi liber în tubul vechi sau spaţiul rămas între tuburi va fi umplut cu material auxiliar. Se poate proceda în ambele cazuri, depinde de situaţia locală: (1) spaţiul liber asigură o comportare mai bună a tubului de PE atunci când apa transportată este apă de suprafaţă deci cu o variaţie mare a temperaturii (1-300C); cum tubul de plastic se deformează de 10 ori mai mult decât tubul metalic/din beton rezultă că are nevoie de spaţiu; trebuie luate măsuri speciale la branşamente pentru a nu se produce fisurarea/forfecarea acestora la deplasările mari ale tubului de transport a apei; (2) când diferenţa este prea mare se poate umple spaţiul cu un material inert şi ieftin, uşor de introdus (cenuşa de termocentrală, mortar special etc.); costul de umplere nu trebuie să fie mare pentru a nu scoate metoda din competiţie.
Fig. 4.41. - Relining cu tub liber în tubul de reabilitat
(3)Pentru secţiunile mari de canalizare căptuşirea se face cu elemente prefabricate din PAFSIN. Tronsoane realizate la comandă, funcţie de amplasament, de tipul tubului vechi şi de forma tubului (care poate să nu fie cea clasică, circular, ovoid, clopot) sunt introduse prin lunecare şi aşezate la distanţă faţă de perete. Când tronsonul este gata se astupă capetele şi se introduce mortar de ciment (după o reţetă proiectată în consecinţă) fluid ca să curgă uşor între cei doi pereţi. Pentru uşurinţa umplerii (atenţie cochilia să nu fie ridicată prin plutire de către mortar) se pot practica orificii în peretele cochiliei interioare sau se pot folosi golurile existente la racorduri.
(4)Rezultă o secţiune întărită şi rezistentă la atacul apei uzate, prezentată în fig. 4.41. Pentru introducerea cochiliei se sparge o bucată din tubul vechi.
Fig. 4.42. - Cochilie din fibră de carbon, poliester armat cu fibră de sticlă aşezată în tubul vechi
(5)Cochilia poate fi şi plană; se roluieşte la intrarea în tubul de reabilitat.
a)se introduce membrana în colector, prin roluire forţată; după introducere este lăsată liberă şi capetele sunt îmbinate cu un prefabricat special,
b)tubul format este împins în tubul vechi şi se adaugă un tronson nou; tronsoanele se leagă între ele tot cu un prefabricat special,
c)se obţine un cofraj interior în tubul vechi,
d)se astupă la capete spaţiul dintre tuburi şi se introduce mortar fluid de ciment; introducerea se face în etape pentru a evita ridicarea prin plutire a tubului nou şi obţinerea unui strat neuniform între tuburi;
e)mortarul astupă şi eventualele fisuri, crăpături, goluri din tubul vechi consolidând secţiunea în final.
SUBSECŢIUNEA 6:4.7.3.6. Pipe bursting (tub nou în tubul vechi cu distrugerea simultană a tubului vechi)
(1)Atunci când trebuie introdus un tub nou pe traseul unui tub existent, al cărui diametru este însă mai mic decât valoarea diametrului tubului nou, alternativa este de distrugere a tubului vechi. Tehnologia a fost dezvoltată şi conţine următoarele etape, efective:
a)introducerea unui cablu rezistent prin tronsonul de tub vechi; cu această ocazie se verifică şi starea tubului vechi,
b)prevederea la unul din capete a unui dispozitiv de tracţiune (de regulă din bare de lungime fixă şi dispozitiv uşor de cuplare) şi a unui cârlig puternic,
c)adăugarea la cârlig a unui dorn (con metalic) rezistent, prevăzut cu excrescenţe care să realizeze presiuni locale mari; dornul are diametrul maxim puţin mai mare decât diametrul tubului vechi; tragerea dornului prin tub duce la spargerea acestuia şi împingerea resturilor în spaţiul vecin,
d)adăugarea la dorn a unui con special de protecţie al cărui diametru este cel puţin egal cu diametrul conductei noi, al cărui diametru nu poate depăşi însă 50% din diametrul conductei vechi,
e)legarea (cu o piesă specială) a capătului conductei care va înlocui conducta veche,
f)se trage cu maşina, cu forţă controlată şi dornul rupe conducta veche, conul lărgeşte secţiunea şi împinge resturile din conducta veche în pământul din jur iar conducta nouă avansează ocupând spaţiul liber creat,
g)când conducta este trasă pământul îşi revine şi se rearanjează în noua poziţie apăsând conducta nouă; dacă nu apar situaţii speciale (cioburile din conducta veche nu afectează rezistenţa conductei noi) execuţia este finalizată; în cazuri speciale se poate lubrifia conducta nouă, chiar cu apă, pentru a reduce frecarea,
h)lungimea tronsonului este limitată de două elemente: (1) diametrul conductei (la conducte mari pot apare problemele) şi (2) rezistenţa conductei noi (inclusiv la îmbinările sudate cap la cap), rezistenţă care trebuie să fie mai mare decât forţa de frecare care apare pe traseul nou la tragere,
i)există şi tehnologii de spargere a conductei vechi folosind dispozitive cu aer comprimat precum şi dornuri specializate pe tipuri de materiale, prezentate în fig. 4.42.
Fig. 4.43. - Reabilitare cu tehnologia pipe bursting
(2)Conducta folosită de regulă este din PE dar poate fi şi din oţel cu o protecţie anticorosivă adecvată (interioară şi exterioară). Nu se poate aplica la conducte mari pozate la adâncimi mici deoarece există riscul expandării pământului şi afectării părţii carosabile a străzii. Se va produce o excrescenţă în lungul drumului, exact deasupra conductei. Seamănă cu efectul presiunii biologice a rădăcinilor arborilor care ridică pământul/asfaltul de deasupra, prezentat în fig. 4.43.
(3)Nu se poate aplică, în mod normal, decât la conducte cu un diametru cu maximum 50% mai mare decât cel al conductei vechi.
Fig. 4.44. - Expandarea asfaltului străzii ca urmare a umflării pământului de lângă conductă
SUBSECŢIUNEA 7:4.7.3.7. Spiral Wound Pipe (SWP)
(1)Metoda s-a dezvoltat în special pentru căptuşirea colectoarelor de canalizare de dimensiuni mai mari. Deoarece modul de introducere a conductei noi în canalul vechi solicita o rampă de acces, acest lucru conduce la distrugerea căminelor de capăt, motiv pentru are s-a încercat găsirea unei soluţii alternative. Soluţia dezvoltată a fost similară cu cea folosită la ţevile de oţel sudate în spirală.
(2)Se realizează o bandă specială de material plastic, cu o formă adecvată - marginile sunt prelucrate pentru o îmbinare uşoară. Banda este adusă sub formă de rulouri, pe tamburi cu diametrul adecvat. Este aşezat tamburul deasupra căminului existent şi în cămin este introdusă o maşină specială care poate face două operaţiuni, prezentate în fig. 4.44: (1) roluieşte banda sub formă de conductă cu diametrul prescris, (2) îmbină şi (termic) lipeşte marginile benzilor adiacente; rezultă un tub în spirală care este împins liber în conductă/canal vechi.
Fig. 4.45. - Mod de realizare în tehnologia SWP
(3)În principiu pot fi mai multe situaţii de reabilitare:
a)tubul vechi are rezistenţă mecanică dar prezintă neconformităţi la interior; atunci banda va fi netedă la exterior şi se va aşeza lângă peretele tubului vechi; după terminarea "roluirii tubului nou" spaţiul dintre tuburi se umple cu un material adecvat,
b)rezistenţa tubului exterior nu este suficientă şi tubul ar trebui consolidat; banda se realizează cu renuri, tot din plastic, astfel că se creează un spaţiu mai mare între tubul nou şi cel vechi (ca nişte distanţieri la un cofraj); după terminarea realizării tubului se introduce în spaţiul liber un material rezistent care prin întărire permite creşterea rezistenţei mecanice,
c)tubul vechi nu prezintă garanţie la solicitările externe (care pot fi mult mai mari decât cele luate în calcul la realizarea tubului); banda se poate realiza cu inserţie de fâşii metalice (înglobate în masa/renurile de material plastic) astfel ca tubul nou format are renuri rezistente la exterior; acestea rămân ca nişte coaste rezistente între cele două tuburi. După pozarea tubului nou, în spaţiul dintre tuburi se introduce un material de consolidare.
d)reducerea de secţiune poate fi importantă şi trebuie ţinut seama de acest lucru în calculele efectuate pentru debitul transportat. Dacă structura este foarte proastă se poate introduce mortar de ciment (fluid pentru umplerea uşoară a spaţiului) şi prin întărire se va consolida bine noua structură.
(4)Principalul avantaj al metodei constă în faptul că nu se intervine la structura existentă a golurilor de acces, căminele de la capetele tronsonului de colector; ca atare lucrările auxiliare de legătură sunt mici.
(5)La alegerea materialului trebuie gândit şi la faptul că în viitorul colector poate curge apa cu nisip (spălat de pe stradă - cu efecte de abraziune); materialul trebuie ales în consecinţă. Forma tubului poate fi şi alta decât cea circulară. Pentru secţiuni mari, chiar vizitabile se poate aplica o metodă similară în care banda poate fi realizată din materiale mai bune (fibra de sticlă, fibra de carbon) sau din cochilii din poliester armat cu fibră de sticlă.
SUBSECŢIUNEA 8:4.7.3.8. Tub înfipt prin batere ( pipe ramming)
(1)Procedeul de batere a unei conducte, în poziţie orizontală, a fost una dintre tehnologiile de început ale TT. Acest lucru a fost cerut de necesitatea trecerii conductelor pe sub căile de comunicaţie la care nu se putea aplica soluţia cu tranşee deschisă deoarece trebuia oprită circulaţia.
(2)La început tubul era împins cu ajutorul unei instalaţii mai complicate formată din trolii şi scripeţi (procedeu aplicat şi la noi în ţară). Ulterior s-a aplicat tehnologia de batere folosind sistemul ciocanului pneumatic, cu adaptarea necesară, prezentat în fig. 4.45.
Fig. 4.46. - Tehnologia de realizare a conductei prin batere
(3)Tehnologia comportă următoarele faze de lucru:
a)Realizarea de tranşei deschise până la limita permisă de infrastructura de transport rutier sau feroviar,
b)Poziţionarea conductei care va fi bătută; este formată din tuburi cu peretele gros, de regulă de oţel; partea care intră în pământ trebuie amenajată sub formă de cuţit întărit,
c)Aşezarea unei rame speciale pe capătul exterior al ţevii şi ataşarea dispozitivului de tip ciocan pneumatic,
d)Punerea în funcţiune a sistemului de batere şi a celui de scoatere a pământului intrat în conductă (mecanic, manual) şi împingerea ţevii până în partea opusă,
e)Înglobarea capetelor conductei în cămine adecvate, amplasate în afara spaţiului de siguranţă al căii de transport,
f)Trecerea conductei purtătoare de apă prin tubul de protecţie, prevederea de vane de izolare pe conducta purtătoare de apă şi continuarea lucrării.
(4)Nu se poate aplica decât la lungimi mici de conducte, zeci de m; diametrele sunt limitate de capacitatea de împingere prin batere a maşinii de lucru. Se poate reface un tronson de conductă/colector prăbuşită.
SUBSECŢIUNEA 9:4.7.3.9. Foraj orizontal dirijat-HDD
(1)Realizarea de conducte noi în soluţia fără tranşee deschisă a fost dezvoltată relativ târziu din cauza dificultăţilor de realizare. Se aplica pentru conducte noi, conducte vechi complet deteriorate (la care reabilitarea pune mari probleme) şi la conducte care nu pot fi scoase din funcţiune pe perioada reabilitării (se face conducta nouă şi se transferă branşamentele succesiv de la conducta veche la conducta nouă).
(2)O maşină specializată introduce prăjini orizontale, prin rotire şi împingere controlată, sub protecţia noroiului de foraj, prezentată în fig. 4.46
Fig. 4.47. - Tehnologia de foraj orizontal dirijat
(3)Principalele faze de lucru sunt următoarele:
a)se marchează traseul viitoarei conducte, verificând că nu sunt conducte sau cabluri pe zona de pământ afectată de conductă; atenţie: adâncimea de pozare nu trebuie să fie mică deoarece pământul împins poate deforma suprafaţa căii de rulare (dacă ţeava este sub spaţiul carosabil); totodată noroiul de foraj poate rupe crusta de pământ şi ţâşneşte afară periclitând lucrarea,
b)se sapă două tranşee, de lansare, la capete,
c)se poziţionează maşina de introdus prăjinile de foraj, la unul dintre capete,
d)se montează, pe capul primei prăjini, un dispozitiv special de detectare a capătului prăjinii care avansează, imediat în spatele sapei (capului) de forare,
e)se conectează la instalaţia de noroi de foraj (noroi bentonitic cu componente speciale de fluidizare şi uniformizare),
f)se introduc pe rând prăjinile în pământ verificând direcţia şi adâncimea de pozare,
g)noroiul ajută la păstrarea găurii forate (care poate avea 50-100 mm diametru) şi la reducerea frecării sapei de forare,
h)când sapa ajunge în groapa de capăt se opreşte forarea şi se ataşează în locul sapei un dispozitiv de lărgire a găurii forate; dacă lărgirea este mare se face o trecere succesivă cu diametre progresiv mici/mari; trecerea se face tot sub protecţia noroiului de foraj,
i)când diametrul găurii formate este puţin mai mare decât diametrul viitoarei ţevi se leagă de dispozitivul de tragere viitoarea conductă (cu un capăt special amenajat - dorn - pentru a nu intra pământul din foraj); ţeava este trasă între cele două gropi de lansare,
j)conducta trebuie să fie pregătită, aşezată în linie, pe role, sudată pentru continuitate şi eventual probată pentru a evita surprizele. Lungimea conductei rareori depăşeşte 100 m iar diametrul maxim este 500 mm.
SUBSECŢIUNEA 10:4.7.3.10. Realizarea de conducte şi canale, de mari dimensiuni, prin microtunelare
(1)Creşterea diametrelor colectoarelor din oraşe a pus problema unei tehnologii perfecţionate faţă de tehnologia deja cunoscută - realizarea cu scutul deschis - a cărei mare problemă o constituia faptul că nu se putea lucra decât în secţiuni uscate; de multe ori însă problema scoaterii apei conducea la soluţii foarte complicate (pereţi de palplanşe, pereţi multaţi, îngheţarea pământului etc.).
(2)Tehnologia de microtunelare este similară cu executarea forajelor cu metoda hidraulică dar totul se petrece pe direcţie orizontală; acest lucru a permis o simplificare importantă a modului de lucru şi a crescut mult viteza de lucru.
(3)Maşina de forat (MTBM), prezentată în fig. 4.47, are în principiu două părţi: o parte fixă şi o parte mobilă. Partea mobilă este formată din capul de tăiere, dispozitivul de mărunţire (împreună cu motoarele de acţionare) şi elementul de etanşare; partea "fixă" este formată din tuburile de protecţie a săpăturii, tuburi care adăpostesc în interior conductele şi celelalte dispozitive de control. Tot mecanismul este împins progresiv cu ajutorul unor prese hidraulice puternice, prese amplasate într-un puţ de lansare puternic consolidat (preia forţe de 1000-2000 t).
Fig. 4.48. - Tehnologia microtunelare
(4)Succesiunea operaţiilor este următoarea:
a)se marchează tronsonul pe care se va lucra, verificând poziţia corectă a altor reţele (în plan şi pe verticală); orice nesiguranţă trebuie îndepărtată (în prealabil lucrării) prin realizarea de tranşei de control;
b)se sapă un puţ de lansare a utilajului şi un puţ de scoatere; la nevoie se fac şi puţuri intermediare, la distanţe mari; puţul de lansare este o construcţie foarte rezistentă (va trebui să suporte forţe de ordinul 1-2000 t);
c)se lansează maşina de forat compusă din partea fixă şi capul mobil;
d)în spatele maşinii se montează cel puţin un segment din tubul care va forma noua conductă/canal (lungimea este de 1,5 m - de regulă); tubul are o construcţie foarte robustă şi poate fi din beton armat (20-25 cm grosime de perete foarte îngrijit turnat şi cu îmbinare cu mufă metalică aşezată în carnea peretelui; etanşarea se face cu garnitură de cauciuc; în cazuri justificate pot fi folosite şi tuburi de PAFSIN cu peretele îngroşat; cu măsuri speciale de lucru pot fi folosite şi tuburile de fontă ductilă);
e)în spatele tubului se montează presa hidraulică de împingere, calculată să poată învinge forţa de frecare dintre tub şi pământ;
f)în interiorul tubului se face legătura între capul de tăiere şi instalaţia anexă: cablurile de forţă şi comandă, instalaţia laser de control a direcţiei, conductele de adus noroiul de foraj şi scoaterea noroiului încărcat cu materialul rezultat din săpătură etc.;
g)conductele de noroi sunt legate la instalaţia exterioară formată dintr-un batal de noroi, ciur special (pentru separarea materialului străin de noroiul de foraj - material care este depozitat sau stocat provizoriu într-un vehicul de transport) şi pompa de recirculare a nămolului;
h)pentru reducerea frecării între tub şi pământ, tuburile au practicate orificii prin care o parte din noroi este injectată în spaţiul dintre tub şi pământ;
i)presele hidraulice pot fi manevrate astfel încât să se poată obţine curbe largi sau să se păstreze direcţia corectă de avansare;
j)maşina pornită execută operaţiunile destinate: capul de foraj sfărâmă materialul (în masa de noroi de foraj), dispozitivul de măcinat mărunţeşte materialul pentru a putea fi transportat de noroi, noroiul transportă materialul la sită şi se întoarce în frontul de lucru; presa hidraulică împinge continuu tot ansamblul astfel că pot fi realizate avansuri de până la 10-15 m/8 ore de lucru;
k)când tubul din puţul de lansare ajunge la limită, un nou tub este introdus şi toată instalaţia auxiliară este racordată la noua poziţie.
(5)Rezultatul avansării ansamblului este un gol subteran cu diametrul de 0,5-3 m diametru (se poate şi mai mult), cu pereţii rezemaţi de un tub rezistent şi etanş, gol care poate deveni purtător de apă (se poate transforma în colector de canalizare) sau în el se amplasează conducta purtătoare de apă (vizitabilă sau nu).
(6)Se poate constata că dacă în inelul de început a săpăturii se prevede un inel de etanşare se poate lucra chiar în apa subterană. La lungimi mari de tronsoane, devierile în scurt se fac prin relansarea scutului pe noua direcţie. Dacă tronsonul drept este foarte lung există tehnologia de introducere a unei prese intermediare pe parcurs, sistemul funcţionând asemănător "mersului omizii".
SUBSECŢIUNEA 11:4.7.3.11. Folosirea scutului mecanic pentru realizarea golurilor foarte mari în pământ
(1)Tehnologie mai veche, scutul mecanic permite realizarea unor secţiuni mari de galerii, pentru transportul apei sau pentru transport rutier, prezentate în fig. 4.48. Condiţiile impuse la folosirea scutului mecanic constau în: (1) secţiunea de lucru să fie uscată (acest lucru este cerut de faptul că cele mai multe operaţiuni se fac folosind personal direct), (2) secţiunea săpată să fie vizitabilă pentru a permite accesul liber al personalului.
(2)Folosită în Bucureşti (pentru colectoare de canalizare dar mai ales pentru realizarea celei mai mari părţi din lungimea galeriilor de Metrou), Cluj-Napoca, Brăila (pentru realizarea colectoarelor principale), metoda presupune următoarele faze de lucru:
a)executarea puţurilor de lansare, suficient de mari pentru introducerea utilajului, materialelor şi scoaterea pământului din săpătură;
b)lansarea utilajului, un ansamblu complex de mari dimensiuni, format din: capul rotitor cu mecanismele de acţionare (cel care dislocă pământul din amplasament), un utilaj de tip bandă rulantă care scoate (până în dreptul puţului) pământul din săpătură, o presă hidraulică puternică cu rolul de a împinge periodic mecanismul de tăiere a pământului, dispozitive pentru acţionarea mecanică a bolţarilor (elemente de beton pentru rezemarea secţiunii săpate); aceştia sunt luaţi de pe dispozitivul de transport şi montaţi pe circumferinţa săpăturii unde sunt legaţi provizoriu cu buloane; secţiunile cilindrice de bolţari servesc şi ca element de reazem pentru presa hidraulică de împingere; prin folosire selectivă a cilindrilor de presă se poate obţine o curbă largă a tunelului;
c)injecţia de mortar în spaţiul dintre extradosul bolţarilor şi pământul rămas de la săpare; se stabilizează noua aşezare a pământului şi se face o legătură directă şi continuă între pământul natural şi secţiunea nou săpată;
d)amenajarea secţiunii interioare (bolţarii au o faţă interioară plină de goluri necesare pentru faza de construcţie) cu ajutorul armăturii şi betonului torcretat, în scopul unei rugozităţi cât mai mici;
e)realizarea golurilor de acces (cămine, camere de acces).
(3)A existat un caz în Brăila (colector cu diametrul 2,8 m) când scutul nu a mai putut avansa din cauză că (solul fiind de tip loess) scutul a ajuns în zona cu apă subterană (domul de apă acumulat în timp din cauza pierderilor de apă din reţeaua de apă şi din reţeaua existentă de canalizare) şi există riscul de prăbuşire, inclusiv a blocurilor de deasupra; lucrul a fost continuat folosind tehnica punerii sub presiune a scutului (similară lansării chesonului cu aer comprimat), tehnică posibilă dar cu o productivitate net mai mică decât cea obţinută la scutul liber. Pe vremea aceea nu se cunoştea, la noi, tehnologia microtunelării.
(4)Cele mai mari lucrări de acest fel, în domeniul lucrărilor de canalizare, sunt cele realizate în zona oraşului Chicago unde, pentru asigurarea bazinelor de retenţie a apelor în caz de ploi importante, au fost realizate galerii (cu adâncimi până la 100 m, pentru cca 1,5 milioane
Fig. 4.49. - Tehnologia scutului mecanic
SECŢIUNEA 4:4.7.4. Domeniul raţional de aplicare a metodelor de reabilitare fără tranşee deschisă
(1)Din analiza documentelor tehnice se pot desprinde limite orientative pentru performanţele diferitelor metode. Aceste performanţe sunt orientative, într-un caz real vor trebui analizate condiţiile concrete pentru a putea decide limitele până la care se poate extinde tehnologia. Operatorul economic care executantă va fi cel care va stabili performanţele pe care le poate realiza. În tabelul 4.1 sunt menţionate valori orientative realizate pentru diferite lucrări şi de către diferiţi operatori economici.
Tabel 4.1. Valori cu limitele atinse în folosirea tehnologiilor TT
Tehnologia | Lungime maximă tronson m | Diametru maxim tronson mm | Viteza de execuţie | Observaţii |
Swagelining | 500 - 1000 | 63-1000 | Baia Mare 30 m/min | Aplicat la Tulcea; lungime minimă 1500 m. |
Ramming | 200 m | Maximum 2000 | 100 m/zi | |
Pipe bursting | 4-500 | Maximum 1200 | Experimental la Cluj | |
CIPP | 450 | 150-1500 | 150-450 m/zi | Cluj 100 m/3 zile; lungimi executate cca 20 km la Cluj şi Craiova |
Sliplining | 300 | 150-2000 | ||
HDD | 60-100 | 110-600 | Depinde de diametru, 200 m/zi etc. | Conducta noua din otel, PE, FD |
Tub cu memorie termică | 450 | 110- 800 | - | - |
Cu tuburi discrete (PE, PP, PVC, GRP, FD) | < 150 | 100 - 800 | - | - |
Microtunelare | 200 | 3000 | 20-30 m/zi | Aplicat în Bucureşti |
(2)Metodele menţionate mai sus nu sunt singurele aplicate. În tehnica mondială există procedee speciale derivate din tehnologiile menţionate sau unele aplicate în cazuri speciale. Înainte de aplicarea metodei trebuie cerut ofertantului detalii suficiente asupra metodei aplicabile şi condiţiilor specifice de aplicare.
(3)Din modul de aplicare şi realizările existente în lume şi la noi în ţară pot fi trase următoarele concluzii asupra domeniilor în care pot fi folosite tehnologiile TT. Aceste concluzii trebuie privite sub rezerva performanţelor realizate de diferiţi operatori economici care sunt specializaţi în anumite lucrări şi care deţin şi "secrete de fabricaţie" care pot lărgi cu mult ce se ştie în mod obişnuit. Cu efort oricare dintre metode poate fi aplicată oriunde dar în mod raţional este clar că metodele au anumite domenii în care pot fi aplicate cu rezultate mai bune, economice şi tehnologice.
(4)Metoda Swagelining se poate aplica bine la conducte sub presiune deoarece utilizează tuburi de calitate bună. Trebuie ca traseul să nu aibă curbe cu unghiuri mari, iar spaţiul de lângă traseu să fie liber pe o lungime cât mai mare (raportat la lungimea tronsonului reabilitat). Se pretează la conducte lungi şi fără elemente care să producă reducerea vitezei de lucru (vane dese, schimbări de diametru etc.). De regulă reducerea de secţiune este compensată de rugozitatea mai mică a tubului nou. Există tehnologia de îmbinare a tronsoanelor adiacente precum şi a armăturilor necesare.
(5)Metoda CIPP este utilizabilă în special la reţeaua de canalizare deoarece: se poate folosi şi la alte secţiuni decât cea circulară, se poate aplica practic la orice dimensiune a tuburilor, se poate realiza uşor din cauză că accesul la reţea este uşor, tuburile existente sunt din beton şi răşina aderă bine la beton (dacă tubul a fost bine curăţat şi spălat). Tronsoanele scurte permit darea în funcţiune rapidă a colectoarelor reabilitate. Nu sunt necesare intervenţii la construcţiile auxiliare. Refacerea racordurilor este posibilă din cauza existenţei frezelor necesare, freze controlate prin camere de luat vederi. În mod normal ar trebui reabilitate şi căminele pentru a reduce exfiltraţia dar mai ales infiltraţia de apă din exterior. În caz de nereuşită se poate reface lucrarea cel puţin parţial (se poate adăuga un strat suplimentar peste cel existent). Trebuie dată atenţie eventualului risc datorat transportului de material abraziv pe care îl poate conţine apa uzată. Se va da atenţie mare aderenţei la perete atunci când presiunea exterioară a apei este mare.
(6)Metoda "Pipe bursting" poate fi folosită în ambele domenii dar este mai mult folosită la reabilitarea conductelor sub presiune din cauza diametrelor mai mici a conductelor vechi. Aceasta se traduce prin forţe mai mici necesare pentru acţionarea maşinilor. Are avantajul că nu necesită o curăţire foarte avansată a conductei vechi aceasta fiind distrusă în final. Nu se poate aplica la conducte care nu au un traseu drept şi poate pune probleme dacă pe traseu sunt montate vane multe. Când conducta veche se află la adâncime mică şi creşterea de diametru este mare se poate întâmpla ca să apară umflături ale căii de comunicaţie sub care se găseşte conducta. Refacerea branşamentelor se poate face din interior sau din exterior.
(7)Metoda Ramming este raţională la lucrări izolate, de lungimi mici şi unde nu se poate interveni cu alte mijloace. Trebuie să existe spaţiu pentru puţul de lansare. Conducta realizată este de regulă conducta de protecţie pentru conducta ce va transporta apa.
(8)Microtunelul poate fi aplicat pentru secţiuni relativ mari şi în zone unde nu sunt reţele dese şi a căror poziţie nu este bine cunoscută. Fiind o metodă relativ scumpă (tuburi scumpe, puţuri de lansare, grele şi scumpe) trebuie utilizată acolo unde alte metode nu pot fi aplicate uşor. "Tunelul" realizat poate fi purtător de apă (tip podeţ) sau de protecţie pentru conducta purtătoare de apă.
(9)Metoda HDD trebuie aplicată numai în zone cu reţele puţine şi când poziţia noii conducte este net diferită de poziţiile conductelor/cablurilor existente; nu trebuie amplasată foarte puţin adânc deoarece sub presiunea noroiului de foraj poate fi ridicată îmbrăcămintea drumului. La canalizare se recomandă aplicarea numai pentru canalizări cu vacuum sau canalizări funcţionând sub presiune. Este greu de realizat o pantă continuă şi constantă.
SECŢIUNEA 5:4.7.5. Condiţii prealabile, esenţiale, în aplicarea tehnologiilor NO DIG
(1)Se poate deduce, din cele descrise mai sus, ca tehnologiile TT (fără tranşee deschisă) pot avea mari avantaje. Aceste avantaje trebuie însă "plătite" prin efectuarea de lucrări prealabile foarte bine controlate; în caz contrar dificultăţile care survin pot fi extrem de neplăcute. Câteva dintre cele mai importante elemente sunt menţionate mai jos.
(2)Ele nu sunt limitative şi trebuie ţinut seama întotdeauna de faptul că fiecare lucrare este un unicat în felul ei chiar dacă operaţiunile elementare componente pot fi identice Aceste lucrări ar trebui făcute în mod normal, la o exploatare de bună calitate, dar din cauza unor probleme şi costuri de multe ori sunt amânate.
a)Cunoaşterea exactă a poziţiei tuturor reţelelor subterane din zona afectată este esenţială (la realizarea de conducte noi) din mai multe puncte de vedere dintre care două sunt capitale: (1) se poate amplasa corect poziţia viitoarei lucrări fără a afecta prezenţa altor reţele (se poate şi constata că nu se poate amplasa noua reţea şi atunci trebuie găsit un alt amplasament); (2) se evită deteriorarea altor reţele sau afectarea masivă a acestora; cazul cel mai grav este atunci când se intersectează cele două reţele şi ambele funcţionează cu nivel liber (tip canalizare); ocolirea, improvizată pe loc, pot apare probleme de execuţie şi de exploatare;
b)Cunoaşterea stării reţelei supuse reabilitării; tehnica de recunoaştere folosind camere de luat vederi pentru inspecţie poate furniza elemente asupra: golurilor din conductă/canal şi deci adoptarea de lucrări prealabile, deformarea secţiunii tuburilor, starea suprafeţei şi deci stabilirea metodei de curăţare, starea de colmatare a canalului şi deci estimarea metodei de curăţare şi a duratei de lucru (şi automat a creşterii costurilor lucrării), poziţiei branşamentelor şi racordurilor (lucru esenţial pentru refacerea viitoare a lucrărilor), starea îmbinărilor tuburilor sau a secţiunilor cu tuburi rupte, dezaxate etc. (aceasta impune realizarea de lucrări prealabile pentru corectare provizorie; se poate ajunge până la abandonarea traseului respectiv), diametrul conductei/canalului;
c)Cunoaşterea suficient de bine a performanţei tehnologiei posibil de aplicat pentru reabilitarea conductei, sau realizarea conductei noi, pentru a putea aprecia avantajele şi dezavantajele şi a putea gândi lucrările auxiliare necesare astfel ca durata execuţiei să fie minimă; în acest fel disconfortul produs în zonă este minim iar noua lucrare va intra cât mai repede în funcţiune;
d)Chiar şi acceptarea unei tehnologii TT are la bază cunoaşterea acestora; în felul acesta pot fi incluse în condiţiile de licitaţie a lucrărilor cerinţe de control şi recepţie a lucrărilor finale. Este obligatorie stabilirea modului de realizare a branşamentelor/racordurilor;
e)Acceptarea unei tehnologii TT impune stabilirea unor condiţii de control şi a condiţiilor de recepţie finală a lucrării. Acestea nu pot fi concretizate decât prin cunoaşterea performanţelor tehnologiei şi condiţiilor concrete de lucru a conductei/canalului.
SECŢIUNEA 6:4.7.6. Elemente importante în aplicarea tehnologiilor de reabilitare fără tranşee deschisă
(1)După acceptarea tehnologiei TT sunt faze de lucru obligatorii înainte şi pe durata desfăşurării lucrărilor efective de reabilitare şi anume:
a)configurarea cu exactitate a tronsonului de conductă/canal ce urmează să fie reabilitat (secţiuni de capăt, mod de legătură cu tronsoanele vecine, traseul corect, eventuale obstacole, adâncime de pozare etc.);
b)cunoaşterea exactă a dimensiunilor tronsonului: material/produse pentru construcţii, lungime pe materiale, diametre, construcţii accesorii şi starea acestora;
c)alte lucrări subterane din zonă, poziţie, starea de lucru, risc (consecinţe) de deteriorare;
d)starea interioară a conductei/canalului, stare ce se poate obţine cu ajutorul echipamentelor CCTV sau altele (Smart Ball etc.), pentru secţiuni nevizitabile şi prin observaţiile personalului specializat, la secţiunile vizitabile;
e)modul de curăţare al conductei/canalului;
f)starea pereţilor conductei/canalului după curăţare şi spălare;
g)decizia asupra soluţiei de reabilitare.
(2)Alegerea soluţiei de reabilitare, care depinde de furnizorul de tehnologie, dar care trebuie acceptată/aprobată de beneficiarul lucrării, se poate face urmărind schema din anexa 8.
SECŢIUNEA 7:4.7.7. Despre rentabilitatea soluţiilor de reabilitare cu metode TT
(1)Rentabilitatea lucrărilor de reabilitare poate fi judecată din mai multe puncte de vedere. Cazurile concrete trebuie analizate fiecare în parte, funcţie de condiţiile reale de lucru, restricţiile care sunt obligatorii, viteza de lucru care se impune din cauza lucrării propriu zise sau a altor cerinţe exterioare lucrării, dimensiunilor lucrării care influenţează asupra costului, condiţiilor atmosferice etc.
(2)În general toate condiţiile restrictive pot fi precizate în caietul de sarcini şi în documentele de licitaţie pentru ca să nu apară ulterior elemente care să denatureze avantajele soluţiei de reabilitare. O discuţie asupra acestor elemente este făcută mai jos. Aceste precizări nu trebuie să fie apreciate separat ci în ansamblul lor pentru a putea decide în condiţii cât mai reale. Aprecierea poate fi din punct de vedere:
1.general,
2.al tipului de lucrare,
3.al restricţiilor impuse în amplasament,
4.al investiţiei,
5.al duratei de execuţie,
6.administrativ.
1.Din punct de vedere general trebuie analizată soluţia TT care dă o primă imagine asupra economicităţii investiţiei, astfel:
a)trebuie decis dacă reabilitarea este necesară sau nu; acest lucru cuprinde metoda de estimare a costurilor de investiţie (recuperare pe durata de viaţă), costurile necesare pentru operarea lucrării (specific sau pe ansamblu), costurile cu energia, costurile cu apa pierdută, costurile sociale; când diferenţele de cost între cele două soluţii posibile sunt foarte mari trebuie reflectat, înainte de a lua o decizie; atunci când costurile curente de operare (apa pierdută, costul avariilor reparate, costul necazurilor aferente etc.) sunt mai mari decât costurile de reabilitare şi operare în noile condiţii este limpede ca operaţiunea de reabilitare trebuie făcută, prezentate în fig. 4.49;
Fig. 4.50. - Estimarea economicităţii reabilitării: a) - curba costurilor de remediere a defecţiunilor; b) - curba costurilor de operare
b)trebuie decis dacă reabilitarea se face în cadrul situaţiei generale de retehnologizare a sistemului sau este o operaţiune limitată;
c)trebuie apreciat corect efortul investiţional în soluţia clasică şi în măcar una dintre soluţiile TT;
d)trebuie încercat să se facă aducerea "la acelaşi numitor" a elementelor care sunt apreciate diferit;
e)trebuie ţinut seama de dimensiunile generale ale lucrării; dacă lucrarea este singulară este posibil ca să rezulte un cost mai mare decât cel necesar în soluţia clasică; acest lucru nu trebuie să conducă la eliminarea automată a acestor tehnologii; dacă lucrarea este cuprinsă în cadrul unui ansamblu mai larg atunci compararea trebuie făcută pe întreaga lucrare şi nu pe bucăţi, porţiuni distincte;
f)estimarea condiţiilor atmosferice trebuie făcută cu deosebită grijă pentru evitarea supraevaluărilor şi trecerea pe lângă soluţia corectă.
2.Din punct de vedere al tipului de lucrare. În cadrul ghidului sunt abordate cele două categorii de lucrări: lucrări pe reţeaua de canalizare şi lucrări pe aducţiune sau reţeaua de distribuţie. Datorită modului lor de lucru între ele există diferenţe constructive şi ca atare şi diferenţe de moduri de remediere/reabilitare.
a)Reţeaua de canalizare are două caracteristici generale importante (lucrează cu nivel liber şi are cămine de vizitare la interval de maximum 100 m, iar între două cămine tronsonul este liniar); de aici rezultă că inspecţia reţelei/colectorului este mai uşor de făcut deci o decizie în cunoştinţă de cauză poate fi mai simplă; acestea fac ca metoda de reabilitare să fie mai favorabilă decât la reţeaua de distribuţie; de asemenea în ceea ce priveşte conductele de refulare de la staţiile de pompare a apelor uzate; de aici rezultă că pot fi aplicate cu multă uşurinţă două dintre metodele analizate mai sus: metoda CIPP şi SWP; de aici pot rezulta şi costuri mai mici; totul depinde de gradul de colmatare al reţelei (deci de modul de întreţinere practicat dea lungul timpului) şi de restricţiile cerute pentru devierea apelor pe perioada de lucru; se poate ajunge şi până la necesitatea realizării unui colector paralel, caz în care soluţiile se pot complica mult; o decizie asupra faptului că vechiul colector se reabilitează în paralel cu cel nou trebuie bine justificată şi integrată în noua structură a reţelei de canalizare; în cazul în care devierea apelor se face provizoriu vor trebui bine evaluate lucrările secundare de epuisment şi evacuare;
b)Reţeaua de alimentare cu apă are probleme mai complicate care trebuie rezolvate: cunoaşterea stării conductei este mai dificilă şi trebuie făcută prin alte mijloace, scoaterea din circuit este strâns legată de durata de reabilitare şi deci trebuie bine cântărit în ce măsură vor trebui lucrări secundare de asigurare a continuităţii alimentării cu apă, calitatea apei trebuie bine controlată deci starea de funcţionare a vanelor este esenţială; curăţarea conductelor este de regulă mai simplă (diametru mai mic, depuneri mai puţine; drept urmare metodele de reabilitare pot fi diferite faţă de cele de reabilitare a canalizării (swagelining, burst pipe, relining, tub cu memorie termică etc.); esenţială poate fi metoda de execuţie care scurtează cel mai mult durata de lucru;
c)Aducţiunea poate pune probleme deosebite atunci când este cu fir unic; viteza de execuţie poate deveni esenţială deoarece nu se poate întrerupe alimentarea cu apă pe durate mari de timp; nici lucrările suplimentare nu sunt simplu de făcut deoarece devierea apei pe o conductă nouă - provizorie - poate fi la fel de complicată ca şi reabilitarea.
3.Din punct de vedere al restricţiilor impuse de amplasament. Sunt dese cazurile în care restricţiile de amplasament pot impune soluţia TT ca singura variantă acceptabilă. În acest caz detaliile vor fi făcute între posibilele soluţii TT. Câteva dintre condiţiile restrictive, întâlnite deja în practică:
a)Infrastructura rutieră este reabilitată de curând şi administraţia locală nu doreşte ca prin deschiderea tranşeii în lungul străzii să fie deteriorat carosabilul;
b)strada a fost refăcută cu fonduri nerambursabile, iar convenţiile impun restricţii în care se specifică perioada de timp pentru care nu se admit lucrări de excavare în carosabil;
c)amplasamentul are porţiuni de traseu în locuri istorice care trebuie păstrate; refacerea lucrărilor după săparea şanţului deschis nu este acceptată;
d)traseul cuprinde intersecţii vitale pentru traficul rutier din localitate;
e)nu există spaţiu în subsolul străzii unde să fie amplasat un nou tronson de reţea;
f)apa subterană se află la o adâncime mică şi deschiderea unei tranşee implică lucrări majore de epuisment etc.
4.Din punct de vedere al investiţiei. Desigur că de cele mai multe ori criteriul de adoptare al unei soluţii este investiţia minimă; Lucrările de reabilitare TT sunt rentabile peste o anumită dimensiune fizică a lucrării, motiv pentru care nu pot fi deschise şantiere pentru lucrări de mici dimensiuni deoarece costurile de deplasare ale echipamentelor şi personalului de operare devin prea costisitoare pentru o investiţie mică. Orientativ dimensiunea minimă a lucrarii este prezentată în tabelul 4.1. Cazurile speciale se analizează.
5.Din punct de vedere al duratei de execuţie. Durata de execuţie poate fi un criteriu important în decizia de adoptare a unei soluţii TT, atât ca durată totală cât şi ca durată restrictivă pe anumite tronsoane, astfel:
a)o durată mică de reabilitare totală presupune punerea la dispoziţie a unei lucrări care funcţionează bine, pe o durată mare de timp; banii sunt investiţi mai repede şi lucrarea începe să funcţioneze la parametrii normaţi după un timp scurt; o analiză cost-beneficiu poate arăta dimensiunea avantajului;
b)perioadele mari de execuţie a lucrărilor pentru domeniul alimentărilor cu apă şi canalizărilor unde funcţionarea trebuie să aibă continuitate, presupun realizarea de lucrări provizorii suplimentare care ele însele pot fi costisitoare; reabilitarea unui tronson de conductă/colector pe durata unei săptămâni poate deveni suportabilă (la limită) pentru populaţia afectată; aceeaşi lucrare realizată într-o lună devine de nesuportat pentru populaţie şi aceasta trebuie compensată de lucrări provizorii (care costă şi durează şi ele pentru realizare şi demontare);
c)blocări parţiale de trafic pot fi suportate pe perioade mici de timp; introducerea unui tub nou în cel vechi prin metoda relining poate solicita întreruperi de trafic sau restricţii parţiale pe durata a câtorva ore, ceea ce este suportabil;
d)o conductă/colector pozată la o adâncime mare, cu apă subterană, se reabilitează mult mai repede cu o metodă TT şi de regulă este şi mai ieftină.
6.Din punct de vedere administrativ. Sunt cazuri în care reţelele au ajuns să fie amplasate pe terenuri particulare. Ele trebuie mutate pe amplasamente publice, uneori în condiţii de execuţie foarte grele. Execuţia cu o metodă TT poate avea avantaje nete.
SUBCAPITOLUL 8:4.8. Metodologie de alegere a soluţiilor de reabilitare fără tranşee deschisă
(1)Pentru reabilitarea conductelor şi canalelor, un capitol destul de dificil de soluţionat, este cel legat de alegerea unei tehnologii de reabilitare. Dificultatea este legată de faptul că reabilitarea clasică, prin înlocuirea la zi a tubului existent, este foarte uzuală şi din cauza costului redus cu forţa de muncă precum. Soluţia clasică pare mai ieftină.
(2)Multe din lucrările de reabilitare care au fost făcute la noi în ţară (cu metode TT) au fost adoptate din cauză că metoda clasică nu a fost acceptată din condiţii exterioare lucrării (şi nu dintr-o comparaţie economică aşa cum este cazul între variantele aceluiaşi proiect), ca de exemplu:
a)nu se putea sparge asfaltul căii de rulare deoarece se află în perioada de garanţie;
b)nu se putea întrerupe transportul apei decât o perioadă foarte scurtă de timp, perioadă care nu ar fi putut în niciun caz să fie respectată prin metoda clasică, din cauza dimensiunilor mari a tronsonului afectat;
c)adâncimi de lucru foarte mari, în spaţii înguste şi cu apă subterană şi când soluţia clasică ar fi fost extrem de costisitoare şi periculoasă;
d)străzi aflate în zone turistice, istorice;
e)pe străzi de acces unde întreruperea traficului ar fi fost un dezastru iar realizarea de lucrări suplimentare (compensatorii) ar fi fost foarte costisitoare;
f)lucrul pe amplasamente particulare şi eventual cu costuri foarte mari etc.
(3)Cum tehnologiile TT vor trebui să devină soluţii curent folosite, din cauza dimensiunii conductelor şi canalelor aflate în situaţia de reabilitare (circa un sfert din lungimea conductelor existente astăzi), precum şi a avantajelor pe care le prezintă retehnologizarea TT, ar trebui găsite modalităţile prin care să se demonstreze că sunt comparabile sau mai favorabile şi economic, decât metoda clasică (înlocuirea tuburilor în şanţ deschis).
(4)Pentru lămurirea unor aspecte legate de adoptarea de soluţii vor fi marcate mai multe trepte de analiză, fără ca acestea să fie limitative.
SECŢIUNEA 1:1) Economicitatea soluţiei de reabilitare sau şi de retehnologizare
(1)Desigur că prima problemă care trebuie rezolvată este cea fundamentală: este mai bine să se repare conductele/canalele ca şi până acum (de câte ori apare o defecţiune) sau să se recurgă la o reabilitare sistematică, chiar preventivă.
(2)Pentru a răspunde corect la această dilemă trebuie prezentată situaţia generală, cu toate implicaţiile, pozitive şi negative. Multe dintre aceste elemente au fost deja prezentate aşa că aici nu vor fi menţionate decât aspectele strict economice.
(3)În situaţia reabilitării locale, prin reparaţii curente sau înlocuiri de lungimi limitate de conducte/canale:
a)se cheltuieşte aparent puţin din cauza lucrărilor realizate uneori relativ rar; cumulate în mod corect pe perioade mai mari de timp costurile încep să aibă valori apreciabile; de regulă nu sunt contorizate toate costurile şi atunci soluţia pare destul de convenabilă;
b)nu se rezolvă problemele fundamentale ale sistemului de distribuţie sau colectare ape uzate: pierderi mari de apă, consum mare de energie (energie care nu se mai recuperează), forţarea celorlalte obiecte ale sistemului să lucreze la debite crescute şi deci cu costuri mari; se face risipă de fonduri şi de resurse naturale;
c)sistemul are costuri mari de exploatare deci tarife ridicate pentru apă şi apă uzată;
d)sistemele continuă să aibă performanţe scăzute, neatractive, pentru eventuale parteneriate de tip public-privat.
(4)În situaţia reabilitării generale (şi chiar cu retehnologizare la reţelele de distribuţie), în care caz trebuie luată în considerare folosirea metodelor TT, atunci:
a)costurile sunt mari pentru investiţie şi trebuie bine gândită operaţiunea; poate deveni axa de dezvoltare a companiei pe următorul ciclu de viaţă a sistemului (50-100 ani funcţie de materialul adoptat); este o etapă în care, astăzi, se găsesc foarte multe sisteme de alimentare cu apă şi de canalizare;
b)se rezolvă principalele probleme ale sistemului: pierderea de apă ajunge la limite admisibile, se reduce consumul de energie, se poate realiza monitorizarea (cu mijloace performante - tip SCADA) a sistemului, se reduc mult costurile de operare;
c)rezolvarea principalelor probleme de performanţă ale sistemului permite furnizorului de apă/proprietarului sistemului, să obţină fonduri de la bănci şi chiar fonduri nerambursabile; poate demonstra că în final indicatorii de performanţă ating valorile acceptate în sisteme performante;
d)se dă un nou ciclu de viaţă al lucrărilor de transport a apei prin utilizarea de produse de construcţii performante în locul celor învechite (care pun mari probleme şi calităţii apei);
e)pot fi corectate o mulţime de anomalii care au apărut în perioadele de extindere şi exploatare forţată a sistemelor.
(5)O balanţă a costurilor, cât se cheltuieşte şi ce venituri vor fi, permite luarea unei decizii corecte asupra modului de lucru. Realizarea acestei balanţe nu este simplă deoarece presupune un efort mare pentru estimarea corectă a tuturor costurilor şi o cunoaştere amănunţită a comportării reale a sistemului, lucru complicat la sisteme care au depăşit 60-80 ani de funcţionare.
(6)Un aspect deosebit de important care trebuie estimat este cel legat de funcţionarea sistemului în perioada de trecere între situaţia actuală (deficitară) şi situaţia de sistem reabilitat, deoarece serviciul de alimentare cu apă şi de canalizare trebuie să funcţioneze continuu., prezentat în fig. 4.50.
Fig. 4.51. - Compararea costurilor de funcţionare în varianta cu sau fără reabilitare
(7)Funcţionarea fără reabilitare (1) până la epuizarea duratei de viaţă se face cu costuri mari şi cu investiţii de refacere totală. Funcţionarea cu lucrări reabilitate (2) se face cu folosirea valorii remanente şi cu un cost de operare mai redus, deci poate fi mai economică. Compararea valorilor celor două variante conduce la soluţia raţională.
SECŢIUNEA 2:2) Alegerea soluţiei de reabilitare
(1)După stabilirea faptului că soluţia de reabilitare este favorabilă trebuie aleasă o variantă de reabilitare, sau o combinaţie convenabilă de soluţii. Ca în orice problemă inginerească trebuie demonstrat că soluţia recomandată este tehnic viabilă (asigură parametrii tehnologici comparabili), pe durata de viaţă şi este cea mai economică din punct de vedere investiţional sau al costului de operare.
(2)Pentru aceasta vor trebui făcute evaluări ale costurilor pentru toate lucrările necesare (ca lucrări directe sau ca lucrări auxiliare) pentru toate variantele propuse.
(3)Soluţia de reabilitare în sistem TT, se poate alege după o bună cunoaştere a ofertelor. Pentru a avea o bază de comparaţie însă beneficiarul lucrării nu poate decât să compare costurile de execuţie cu metode TT cu costul de bază în soluţia cu tranşee deschisă. Pentru aceasta trebuie făcute detalii şi evaluări pregătitoare în scopul obţinerii de evaluări cât mai corecte.
(4)Unul dintre parametrii care intră în joc este legat de durata de reabilitare făcută într-o metodă sau alta. Ideea de bază este că lucrarea trebuie executată astfel încât să aducă beneficii după o perioadă cât mai scurtă. Aici un rol foarte important îl are influenţa modului de asigurare a finanţării investiţiei. Finanţarea discontinuă poate duce la situaţii stânjenitoare ca eficienţă economică dar mai ales ca mod de asigurare a serviciului pe perioada de retehnologizare.
(5)În cazul în care reabilitarea este parţială o componentă importantă poate deveni mărimea fizică a lucrării. În diferite tehnologii TT lucrarea trebuie să aibă o dimensiune minimă pentru a putea fi făcută economic de către executant. În caz contrar costurile se vor raporta la lungimi mai mici şi vor rezulta costuri specifice mari şi dezavantajoase.
(6)Alegerea soluţiei trebuie făcută şi după criterii de performanţă, comparate cu cerinţele problemei de rezolvat: transportul apei se face sub presiune sau cu nivel liber, calitatea apei influenţează sau este influenţată de sistem, soluţia constructivă rezistă la toate solicitările interioare şi exterioare pe durata construcţiei (execuţie, proba de presiune, proba tehnologică) şi exploatării (încărcări normale sau excepţionale), capacitatea de transport, comportarea la mişcări speciale ale pământului etc.
SECŢIUNEA 3:3) Analiza cost beneficiu asupra soluţiei recomandate
(1)Analiza cost beneficiu pentru fiecare variantă în parte permite, la o evaluare corectă, obţinerea costurilor în timp şi o decizie bună asupra economicităţii. Este necesară o atitudine constantă în modul de abordare a problemei şi o bună apreciere a costurilor specifice variabile în timp: inflaţia, creşterea costului energiei, creşterea salariilor, riscurile ce pot apărea etc.; metoda poate fi asemănătoare cu cea descrisă grafic la punctul 1 din Fig. 4.52.
Metodica aplicării analizei este cea uzuală prin realizarea documentelor specifice, în următoarea ordine:
a)Identificarea investiţiei şi definirea obiectivelor; aceasta presupune existenţa unui proiect complet şi detaliat la nivelul unui studiu de fezabilitate, din care să rezulte variantele luate în considerare şi costurile estimate; totodată se face o încadrare a proiectului în programele existente (de exemplu. creşterea competitivităţii economice, protecţia mediului);
b)Analiza opţiunilor; pe baza variantelor analizate în SF se face o analiză cost eficacitate pentru cel puţin variantele: (1) se continuă situaţia actuală - fără investiţie - dar cu costuri mari de operare, (2) se face o reabilitare parţială, (3) se face o reabilitare totală; acum pot fi analizate şi variantele de reabilitare pentru a deduce care este cea mai convenabilă;
c)Analiza financiară; trebuie determinată performanţa financiară a proiectului, pe perioada de referinţă (de regulă 25-30 ani), pentru variantele apropiate de soluţia bună; se stabileşte modul de finanţare (din surse proprii, cu cotă parte din buget); se estimează fluxul numerar pentru costuri şi venituri şi se caută soluţia pentru care fluxul numerar este pozitiv; se verifică profitabilitatea proiectului şi sustenabilitatea financiară; aici se poate menţiona că realizarea reabilitării prin metode TT este mai rapidă, deci costurile se vor face pe o perioadă scurtă iar beneficiile apar mai repede şi se extind pe o perioadă mai mare de timp;
d)Analiza economică; trebuie demonstrat că proiectul aduce o contribuţie economică pentru colectivitatea localităţii respective; beneficiile proiectului trebuie să fie mai mari decât costurile implicate; se va lucra cu o rată de actualizare recomandată pentru perioada în care se va reabilita sistemul; se va ţine seama de toate implicaţiile economice ale momentului (costul forţei de muncă mai mult sau mai puţin calificată, de taxe, de variaţia preţurilor la materialele implicate, variaţia costului energiei etc.);
e)Analiza sensivităţii; trebuie demonstrat că proiectul are o sensivitate mică la eventuale fluctuaţii a unor parametri economici şi financiari; vor fi identificate variabilele critice (o variabilă care prin modificare cu 1% produce o modificare de peste 5% în proiect) şi se va estima influenţa lor asupra proiectului; scenariile pozitive şi negative vor arăta care sunt elementele care pot influenţa negativ proiectul şi dacă se poate cum ar putea fi reduse aceste influenţe;
f)Analiza riscului; vor fi evaluate riscurile din cauza cărora proiectul poate avea dificultăţi (oprirea proiectului înainte de finalizare, rezultate negative în final, reducerea profitabilităţii etc.); examinarea atentă poate arăta şi căile de evitare a acestor riscuri.
(2)Rezultatul analizei trebuie prezentat în indicatori de performanţă economică în concordanţă cu valorile acceptate perioadei de lucru a proiectului.
SECŢIUNEA 4:4) Influenţa tipului de material asupra economicităţii lucrării
(1)Sunt cunoscute problemele pe care le produce intervenţia sistematică sau obligată la reţea în caz de avarie.
(2)Produsele de construcţii cu durată mare de viaţă sunt însă mai scumpe şi atunci creşte costul de investiţie. Produsele de construcţii cu durata de viaţă mai mică au investiţii iniţiale mai mici dar aceste investiţii trebuie refăcute mai repede deci se poate ca pe total soluţia să fie mai scumpă (în special refacerea îmbrăcăminţii căii de rulare este scumpă). Care este influenţa acestor costuri asupra economicităţii generale a soluţiei trebuie estimat. Acest lucru se poate face în etapa de analiză cost beneficiu.
(3)Simplificat ideea de bază este prezentată în fig. 4.51. Astfel la reţeaua de distribuţie este mai bine să prevedem tuburi de fontă ductilă deoarece durata de viaţă este peste 100 ani, dar costul poate fi de peste două ori mai mare decât în cazul folosirii tuburilor din PE, a căror durată de viaţă este însă de numai 50 ani. La fel şi la reţeaua de canalizare; prevederea de tuburi de gresie este mai scumpă decât dacă sunt folosite tuburi de PVC dar durata lor de viaţă este de circa două ori mai mare.
Fig. 4.53. - Influenţa costului materialului tubular
SECŢIUNEA 5:5) Care este efectul reabilitării asupra tarifului apei
(1)Se va adopta soluţia care adaugă cel mai puţin la tariful apei oferind avantaje maxime (apă de bună calitate, avarii cât mai puţine, întreţinere cât mai uşoară, întreruperi cât mai puţine etc.). Desigur că dacă se compară costurile viitoare, corect contorizate, cu costurile actuale este posibil să se asigure tarife mai mici, faţă de cele actuale, pe o perioadă de timp (în timp însă creşte tariful la energie, apa brută, reactivi, salarii, inflaţie etc.; acest lucru ar trebui să fie inclus în analiza cost beneficiu).
(2)Această creştere de tarif trebuie cunoscută şi aprobată de beneficiar prin mecanismul legal stabilit şi să fie suportabilă pentru consumator (în final consumatorul poate plăti un tarif mai mare dar pentru o cantitate mai mică de apă deoarece au fost reduse substanţial pierderile din sistem şi pierderea de energie).
SECŢIUNEA 6:6) Care sunt costurile sociale implicate
(1)Costurile sociale implicate în reabilitarea conductelor şi canalelor nu sunt bine cunoscute şi mai ales, nu sunt bine cuantificate nici la noi şi nici în lumea tehnică mondială. Preocuparea pentru evaluarea acestora se dezvoltă continuu, deoarece:
a)pot fi deosebit de mari, în special la reabilitarea cu tranşee deschisă şi pot modifica modul de judecare a costului de investiţie al variantelor propuse (prin lipsa de contorizare a acestor costuri, costul în soluţia cu tranşee deschisă poate fi mai mică),
b)sunt costuri plătite efectiv din alte surse şi lipsa lor din balanţa soluţiei tehnice discutate poate fi un factor determinant în departajarea soluţiilor,
c)nu este exclus faptul că în timp o parte din aceste costuri ar trebui returnate către cei păgubiţi.
(2)În cele ce urmează vor fi descrise câteva dintre aceste costuri şi vor fi făcute trimiteri spre un mod de rezolvare. Costurile vor fi însă specifice fiecărui proiect, ca tip de lucrare/activitate şi intensitate a acesteia.
1._
a)Costul datorat disfuncţionalităţilor din trafic; are mai multe componente şi ele trebuie evaluate cu atenţie: (1) costul combustibilului suplimentar datorat reducerii vitezei în zona; (2) costul întârzierilor datorate vitezei reduse sau întreruperilor periodice ale traficului; (3) costul reparaţiilor cauzate de accidentele din zona şantierului; (4) costul zgomotului care produce disconfort populaţiei din zonă (greu de cuantificat, iar îmbolnăvirile directe şi indirecte se decontează de asigurările sociale); (5) costul combustibilului necesar pentru acoperirea traseelor ocolitoare, în cazul unui blocaj important etc.;
b)Costul datorat limitării accesului la zone comerciale, situri care se vizitează etc.; limitarea se face prin ascunderea de către şantier a acestor zone, prin îngreunarea modului de ajungere în amplasament, prin necesitatea de realizare de lucrări suplimentare pentru compensarea neajunsurilor, din pierderea de timp pentru a ajunge la amplasament, prin eventuale accidente, prin reducerea veniturilor unităţilor economice păgubite; evaluarea costurilor (activitate complicată) trebuie realizată cu atenţie;
c)Costul datorat distrugerii căii de rulare, cale de rulare care trebuie refăcută după încheierea lucrărilor; poate să apară următorul aspect: de regulă, calea de rulare, nu este refăcută la calitatea de dinaintea lucrării şi ca atare vor fi necesare reparaţii repetate şi perturbări multiple ale traficului şi după închiderea şantierului.
d)Distrugeri la reţelele subterane din zonă, mai ales atunci când acestea sunt puţin cunoscute ca poziţie, tip de material, stare fizică; pe lângă dificultăţile care pot să apară la beneficiarii acestor reţele vor fi sigur costuri de reparaţii şi la fel de sigur întârzieri în lucrările şantierului de bază;
e)Productivitate redusă pe şantierul de bază din cauza condiţiilor restrictive în care se lucrează; accesul greu al materialelor, poziţii deficitare a macaralelor, evacuarea/aducerea pământului din săpătura, distrugerea suplimentară a căilor de transport cauzate de transportul pământului, disfuncţionalităţi produse traficului etc.;
f)Deteriorarea condiţiilor de mediu; ambianţa veche se distruge şi trebuie refăcută, zgomotul pe durata şantierului conduce la disconfort în zonă, praful deteriorează viaţa normală a locuitorilor, vegetaţiei, producerea de gaze poluante etc.; revenirea la starea anterioară poate fi mult mai lungă decât durata şantierului.
2.Se precizează următoarele:
a)costurile sociale sunt cu atât mai mari cu cât şantierul durează mai mult; acest lucru este mai dezavantajos pentru soluţia de reabilitare cu săpătură deschisă;
b)pentru o bună evaluare este nevoie de corectitudine în aprecierea lucrărilor;
c)evaluările comparative coordonate cu costurile curente pot furniza costuri specifice corect calculate; acest tip de lucrări nu trebuie subevaluate; după unele experienţe, unde sistemul de reabilitare TT este foarte dezvoltat, se apreciază că aceste costuri, numite costuri sociale, pot atinge 20-25% din costul investiţiei.
SUBCAPITOLUL 9:4.9. Metode de control a calităţii lucrărilor realizate în soluţia fără tranşee deschisă
(1)Una dintre cele mai complicate probleme legate de reabilitarea conductelor în sistemul TT este verificarea calităţii finale ale lucrărilor. Acest lucru are doua aspecte: (a) din cauza noutăţii tehnologiei şi deci a lipsei de experienţă şi (b) din cauza complicaţiilor care pot surveni ca urmare a unui control insuficient sau în necunoştinţă de cauză.
(2)În cele ce urmează vor fi prezentate propuneri de control. Pe măsură ce lucrări importante vor fi puse în aplicare şi experienţa în funcţionarea lor se vor îmbogăţi vor putea fi introduse noi metode şi condiţii legate de verificarea calităţii lucrărilor executate în sistem TT.
(3)Oferta de tehnologie trebuie să conţină şi modul de verificare pe parcurs precum şi verificarea finală a lucrărilor executate.
SECŢIUNEA 2:Verificarea calificării ofertantului (executantului lucrării).
(4)Cea mai sigură garanţie că lucrarea va fi de bună calitate este oferită de executantul lucrării. Din cauza condiţiilor speciale de lucru executantul trebuie să aibă în dotare echipamentul şi maşinile adecvate de lucru precum şi personalul calificat, care respectă disciplina tehnologică. Dacă la aceste condiţii se adaugă şi verificarea calităţii materialului. Garanţia oferită de executant trebuie să fie bine urmărită iar documentaţia finală asupra elementelor executate trebuie să fie completă.
(5)Se recomandă ca ofertantul/executantul să prezinte:
a)manualul calităţii; acesta va cuprinde în mod clar organizarea pentru execuţie, calificarea personalului, atestat de recunoaştere a calităţii (certificate), măsurile de securitate şi protecţia muncii, măsurile de protecţie a mediului (inclusiv tratarea noroiului de foraj sau alte fluide folosite în tehnologie etc.);
b)lista echipamentelor din dotare;
c)organigrama unităţii cu menţionarea calificării personalului care va fi implicat;
d)lista de lucrări executate, cu detalii tehnice semnificative;
e)disponibilitatea de realizare a lucrării;
f)o schemă de abordare a lucrării în curs de licitare, vezi anexa 8.
SECŢIUNEA 3:Verificarea calităţii materialelor introduse în lucrare
(6)Vor fi acceptate numai produse de construcţii care au acte de însoţire din care rezultă că sunt adecvate lucrării ce se realizează (conform caietului de sarcini). Materialele şi produsele din domeniul construcţii vor respecta legislaţia specifică aplicabilă, în vigoare privind punerea pe piaţă a produselor pentru construcţii. În cazul transportului de apă potabilă materialele vor fi avizate şi din punct de vedere sanitar, conform prevederilor Ordinului Ministerului Sănătăţii nr. 275/2012.
SECŢIUNEA 4:Verificarea condiţiilor de lucru
(7)Beneficiarul trebuie să asigure condiţiile minimale de lucru, convenite la început, pe toată durata lucrării. Dacă între timp apar, sau pot apărea, modificări, acestea vor trebui stipulate în contract şi respectate. Condiţiile de lucru se referă la depozitarea materialelor, manipularea materialelor, posibilitatea desfăşurării lucrărilor în tehnologia adoptată, lucrul în condiţii atmosferice deosebite (trafic, acoperire sau închidere de spaţii, calamităţi etc.). Beneficiarul va indica măsurile minime de protecţie a muncii pentru personalul propriu, pentru persoanele care au acces în zona de lucru şi pentru protecţia mediului.
SECŢIUNEA 5:Condiţii prealabile de verificare
(8)Atunci când tehnologia permite se pot prevedea probe de verificare înaintea punerii tuburilor în operă. Se va verifica aspectul tuburilor, cilindricitatea capetelor, sistemul de marcare a conductelor şi calitatea materialului fiecărui lot, grosimea peretelui fiecărui tub; acest lucru este deosebit de important deoarece de cele mai multe ori se lucrează cu tuburi din material plastic (PE, PP etc.) pentru care îmbinarea se realizează prin sudare cap la cap; calitatea diferită a produselor de construcţii şi aplicarea incorectă a tehnologiei de sudare pot conduce la îmbinări defecte care cedează în timpul probelor sau a funcţionării; verificarea locului unde sudura a fisurat (pe durata funcţionării) poate deveni deosebit de complicată deoarece de cele mai multe ori tuburile sunt în interiorul tubului vechi pe care l-au înlocuit. Reparaţia poate deveni şi mai complicată deoarece depistarea locului fisurii este dificilă şi necesită tehnici speciale.
(9)Nu trebuie uitat că tubul este tras în interiorul tubului reabilitat şi sudura este solicitată la întindere, uneori la forţe mari (pentru învingerea frecării între tub şi pământ). În asemenea cazuri se poate prevedea şi o probă de presiune prealabilă, "pe mal", care se poate face şi cu aer comprimat; rezultatele servesc de test dar şi ca o confirmare a calităţii lucrărilor ascunse. În cazuri speciale, când este posibil, se poate prevedea şi îmbinarea cu manşoane, mai bune dar mai scumpe şi care nu pot fi acceptate în unele tehnologii TT.
SECŢIUNEA 6:Condiţii normate de verificare
(10)Pentru fiecare tip de lucrare (curgere cu nivel liber sau curgere sub presiune) vor fi preluate condiţiile normate de verificare, condiţii date în standarde sau reglementările tehnice specifice, aplicabile, în vigoare, astfel:
a)pentru conductele funcţionând sub presiune se va face proba de presiune conform SR EN 805/00; proba se va face respectând condiţiile de valoare a presiunii maxime, de creştere a presiunii în timp, de scădere a presiunii la evacuarea unui volum controlat de apă etc.;
b)proba de presiune la vacuum se va face în conformitate cu prevederile SR EN 805; Tehnologia nu este foarte uzitată deoarece este nou introdusă; este însă important să fie făcută mai ales la tronsoanele unde tubul nou poate fi adus în starea de colaps din cauza presiunii apei din exterior (când este în interiorul tubului vechi) sau a solicitărilor exterioare (pământ, trafic etc.); valoarea presiunii 0,8 bari;
c)vor fi prevăzute cazurile în care este acceptabilă şi proba de presiune cu aer şi condiţiile în care se realizează;
d)în cazul colectoarelor de canalizare pot fi acceptate condiţiile pentru proba de etanşeitate cerute de SR EN 752. Valoarea presiunii este de maximum 5 mCA sau valoarea dată de presiunea apei când nivelul este egal cu cota capacului din căminul aval al tronsonului; Atenţie: căminele trebuie să fie etanşe la fel ca şi îmbinarea cu tuburile adiacente.
e)se va aprecia în mod expres dacă este nevoie de executarea unei probe de vacuum şi la tuburile reabilitate pentru canalizare; acest lucru poate fi cerut la folosirea de tuburi termosensibile sau la aplicarea metodei CIPP când tuburile au dimensiuni mari (peste 800 mm); este necesară verificarea posibilităţii de desprindere a căptuşelii la presiune mare a apei exterioare, goliri bruşte etc.;
f)în cazul conductelor de refulare, în sistemul de canalizare, pentru procesul de reabilitare cu metode TT, vor fi respectate condiţiile cerute pentru conductele sub presiune, vezi punctul a.;
g)în toate cazurile se face o verificare cu camera CCTV pentru a stabili starea suprafeţei conductei reabilitate (uniformitate, continuitate, părţi umflate etc.); rezultatul este document care intră în cartea construcţiei inclusiv cu observaţiile personalului care au analizat pelicula prezentată. Neconformităţile se remediază imediat, când şantierul este încă deschis. La canalizare este raţional să se verifice şi panta pe tronsoane;
h)în cazuri speciale, materiale noi, condiţii complicate de lucru, condiţii atmosferice dificile etc., vor putea fi prevăzute mijloace speciale de verificare.
SECŢIUNEA 7:Condiţii speciale de verificare
(11)În anumite condiţii pot fi dezvoltate lucrări speciale de verificare, precum:
a)verificarea ovalităţii tubului la tehnologiile de relining; este important ca tubul nou să treacă uşor prin tubul vechi; pentru aceasta se foloseşte un tronson scurt de tub nou (o bucată din tubul ce va servi la reabilitare) şi cu ajutorul tehnicii de tragere se trece tubul prin tubul vechi; la tragere se verifică dacă tubul culisează lin (eventual unde sunt blocaje sau ovalizări dincolo de condiţiile cerute) iar la scoatere se verifică starea peretelui tubului; dacă apar zgârieturi importante, deformaţii ale tubului etc însemnează că tubul vechi nu a fost bine curăţat şi se reface operaţiunea de curăţare şi spălare;
b)verificarea aderenţei căptuşelii tubului (efectuată prin tub flexibil sau prin tuburi termosensibile); se poate face prin control CCTV şi cu personal calificat şi specializat, la tuburile nevizitabile; la tuburile cu secţiunea vizitabilă calitatea se verifică de către personal calificat şi specializat; se poate practica şi "lipirea de elemente prefabricate" pe peretele tubului şi după întărirea corpului suplimentar se scoate corpul verificând, prin tragere, dacă se rupe corpul auxiliar sau se desprinde cu o bucată din îmbrăcămintea tubului; în cazuri importante se poate face o asemenea încercare pe stand verificând şi forţa de smulgere a căptuşelii sau ruperea căptuşelii din masa ei; condiţiile deduse prin încercare vor fi respectate în realizarea lucrării propriu zise;
c)proba de vacuum la colectoarele de canalizare atunci când este importantă împingerea apei din exterior;
d)în cazul cămăşuirii folosind straturi de beton aşezate peste armătura amplasată lângă perete (beton pus în operă prin torcretare, de obicei) se va verifica întâi starea suprafeţei şi apoi stabilitatea stratului de protecţie prin ciocănire, încercarea de desprindere sau folosind instrumente cu ultrasunete etc.;
e)în cazul aplicării de torcret folosind răşină specială sau alte materiale (ciment, vopsea specială, poliuretan etc.) se va face o verificare la desprindere folosind sisteme improvizate (vezi punctul b) sau se va face o verificare cu camera CCTV; analizând starea suprafeţei se poate aprecia calitatea aderenţei stratului de protecţie. Cu cât stratul de protecţie este mai subţire cu atât calitatea suprafeţei pe care s-a aplicat este mai importantă;
f)controlul grosimii stratului de protecţie. Se poate face cu mijloace standard sau utilizând echipamente existente. Principiul de lucru poate fi electric - se verifică scânteia produsă la trecerea unui conductor electric încărcat la peste 100-1000 V (poate fi o perie special construită) sau un dispozitiv ce funcţionează cu ultrasunete. Interpretarea rezultatelor se face de către un operator autorizat şi familiarizat cu tehnologia şi materialele respective; concluzia serveşte la refacerea lucrării (când este cazul) şi se arhivează în cartea construcţiei (când lucrarea este calitativ bună). Eventualele reparaţii sunt menţionate în documentele arhivate;
g)în toate cazurile se va ţine seama de prezenţa construcţiilor auxiliare; atunci când este cazul (la canalizare) se va ţine seama de modul de îmbinare între cămine şi colector şi se va verifica şi starea căminelor (dacă acestea au fost reabilitate);
h)soluţia pentru refacerea branşamentelor şi racordurilor va fi stabilită de executant şi agreată de beneficiar încă de la început. Cu această ocazie se va stabili şi modul de verificare a execuţiei legăturii efective dintre branşament şi conducta de transport.
(12)Toate rezultatele inspecţiei de control vor fi păstrate ca "element zero" de comparaţie şi control în timp a modului de funcţionare a acestui tip de lucrări; periodic vor trebui verificate condiţiile de existenţă sau elemente auxiliare cu care se vor face corelări.
(13)Astfel după recepţia lucrării sau ca o condiţie de recepţie, se face măsurarea pierderilor de apă din conductă, cu ajutorul mijloacelor curent folosite. Aceste rezultate vor fi comparate cu cele obţinute la proba de presiune şi vor fi considerate ca un element etalon pentru verificări viitoare. Se va putea stabili valabilitatea garanţiei date lucrării dar şi viteza de deteriorare în timp, măsurată prin creşterea pierderilor de apă. Metoda de măsurare a pierderii de apă se va stabili funcţie de tipul de conductă, de presiunea de lucru, de tipul materialului conductei şi dotarea existentă.
(14)Deoarece nu avem date de control, reabilitarea în sistem TT fiind abia la început, este importantă acţiunea de urmărire a comportării acestor tipuri de lucrări. Deşi durata de viaţă este practic egală cu durata de viaţă a unei conducte nou construite în sistem clasic (tranşee deschisă) modul de comportare ar trebui sa fie diferit; conducta poate fi mai protejata, rezistenta mecanica poate fi mai bună, conducta funcţionează într-un amplasament vechi, stabilizat în timp etc.; se recomandă ca toate observaţiile să se monitorizeze.
SECŢIUNEA 8:Soluţii pentru realizarea şi controlul branşamentelor
(15)Realizarea branşamentelor, pe conductele reţelei de distribuţie, este o operaţiune care are multe implicaţii:
a)se face relativ greu şi etanşeitatea sistemului poate fi compromisă (una dintre condiţiile de reabilitare este reducerea pierderilor de apă, pierderi care în reţelele actuale de distribuţie se face, în proporţie de 70-80%, prin branşamente),
b)soluţia de realizare a branşamentelor, mai ales numărul acestora, poate duce la o selecţie specială a tehnologiei de reabilitare a tuburilor;
c)dificultăţile de realizare pot întârzia mult finalizarea lucrării prin lungirea duratei de execuţie, unul dintre cele mai importante avantaje ale sistemului TT; trebuie semnalat faptul că aplicarea soluţiei de reabilitare conduce automat la eliminarea branşamentelor ilegale dar nu exclude posibilitatea reluării lor după aceea; executarea unor branşamente ilegale poate avea consecinţe mult mai mari deoarece îngreunează detecţia locului unde se produce pierderea de apă şi poate scumpi mult reparaţia,
d)necesitatea remedierii lucrărilor de branşare poate compromite chiar ideea de reabilitare TT.
e)la un număr mare de branşamente pe conductă se poate gândi chiar o soluţie de branşare colectivă (o singură legătură la conducta de transport şi distribuţie ulterioară la diferiţii beneficiari). În acest fel se simplifică tehnologia de reabilitare.
(16)Funcţie de tipul de reabilitare pot fi gândite diferite moduri de realizare a branşamentelor, astfel:
a)la conductele realizate prin soluţia "pipe bursting" se poate face o priză cu colier direct pe conducta reabilitată; rămâne în activitate o singură conductă, conducta nouă, deci problemele devin mai simple; refacerea se face prin săpătură deschisă;
b)la conductele realizate prin metoda "swagelining", sau tub cu memorie termică, trebuie luate măsuri suplimentare; dacă nu există soluţie specializată pentru branşamente (frezare interioară, sistem special de etanşare etc.) atunci este de preferat ca la desfacerea branşamentului vechi (lucrare în săpătură deschisă) să se taie şi un tronson din conducta existentă astfel ca în aceea secţiune să rămână după reabilitare numai conducta nouă; pe această conductă se poate aplica manşonul obişnuit de priză;
c)la conductele realizate prin "cămăşuire cu răşină pe suport textil" (CIPP), soluţia depinde de rigiditatea conductei nou obţinute; dacă noua conductă este rigidă se poate folosi manşonul metalic de priză, cu garnitură de cauciuc deoarece se poate strânge bine peste conducta veche; garnitura împiedică exfiltrarea de apă din conducta; este preferabil să se facă probe prealabile de branşamente;
d)la conductele realizate cu metoda "sliplining" (diametre mai mici decât diametrul vechi) trebuie apelat la metoda tăierii prealabile a conductei vechi, în dreptul viitorului branşament; atenţie realizarea unui branşament nou, într-o secţiune neprecizată la început, poate fi un risc important în deteriorarea conductei noi; trebuie decisă o soluţie asupra etanşării capetelor conductei vechi în vecinătatea colierului;
e)la metoda cu "foraj dirijat" (HDD) branşamentul se poate face folosind colierul rapid de branşare.
(17)Se recomandă ca după terminarea branşării să se facă o inspecţie cu camera CCTV; eventualele deficienţe vor fi remediate înainte de dare în funcţiune; proba finală va fi făcută cu ocazia punerii sub presiune şi probării conductei. În cazuri mai complicate (branşamente dese) se poate prevedea o probă dublă: pentru conducta fără branşamente şi pentru conducta cu branşamente, branşamentele fiind închise cu robineţii de concesie şi secţiunea de lucrare liberă (vizibilă). Se poate vedea direct comportarea fiecărui branşament deoarece conectarea este făcută în şanţ deschis.
SECŢIUNEA 9:Soluţii pentru executarea şi verificarea racordurilor de canalizare
(18)Soluţiile pentru realizarea racordurilor şi verificarea lor sunt mai puţine şi au rezolvări constructive bune, cum ar fi:
a)cu forare interioară şi piesă de etanşare. Se aplică la colectoare de diametru mic; se execută cu freza specializată şi ghidată cu sistemul de reperare, se introduce piesa specială dinspre interior, având răşina ataşată, şi se blochează cu o "piuliţă specializată" din exterior; etanşarea este bună; se verifică în interior cu CCTV (televiziune cu circuit închis) iar în exterior se verifică la proba de etanşeitate/presiune, prezentate în fig. 4.52.;
Fig. 4.54. - Racordare prin interiorul colectorului
b)cu piesă specială de introdus în golul din conducta. Se practică la colectoarele cu diametru mai mare; se poate fora din exterior, se introduce piesa prefabricata care are şi garnitura de etanşare şi se poate continua racordul; pentru o buna aşezare pe tub piesa de etanşare trebuie să fie confecţionată pentru diametrul colectorului vechi la care se foloseşte, prezentată în fig. 4.53.;
Fig. 4.55. - Racordarea, cu piesă prefabricată, din exterior
SUBCAPITOLUL 10:4.10. Căi de stabilire a eficienţei lucrărilor de reabilitare
(1)Reabilitarea, care de regulă ar trebui să fie rezultatul analizei de retehnologizare a sistemului de alimentare cu apă (pierderi mari de apă şi energie, reducerea importantă a debitelor necesare etc.), este o iniţiativă de mare anvergură. Ca atare deţinătorul investiţiei sau operatorul regional, trebuie să aibă motive bine fundamentate pentru a apela la un asemenea proiect.
(2)Justificarea fundamentală a adoptării proiectului ar trebui să fie axată pe trei coordonate principale:
a)reducerea costurilor de operare, în scopul reducerii tarifului (dacă se poate) prin reducerea pierderilor de apă şi energie, economisirea resurselor de apă, reducerea costurilor de reparaţii etc.;
b)creşterea standardului de asigurare a serviciului de alimentare cu apă (reducerea numărului de opriri accidentale, asigurarea constantă a calităţii apei, asigurarea presiunii de funcţionare pentru toate cazurile luate în considerare). Acest lucru se concretizează în reducerea numărului de reclamaţii, creşterea gradului de încredere în calitatea serviciului etc.; (c) protecţia mediului şi conservarea resurselor de apă bună prin colectarea apei uzate şi epurarea acesteia la nivelul necesar, reducerea cerinţei de apă, reducerea consumului de energie.
SECŢIUNEA 2:Folosirea preţului de producţie ca metodă de apreciere
(3)Desigur că trebuie făcută o comparaţie între cele două situaţii limită:
a)situaţia actuală, care costă mult şi oferă servicii de slabă calitate, si
b)situaţia din viitorul apropiat când sistemul va funcţiona în noii parametrii asiguraţi de reabilitarea lucrărilor.
(4)Pentru a ţine seama de toţi factorii implicaţi se poate recurge la compararea variaţiei tarifului apei livrate în perioada care decurge după adoptarea momentului în care se doreşte reabilitarea. În fig. 4.54 sunt prezentate trasarea calitativă a curbelor în cele două situaţii menţionate (a) fără reabilitarea sistemului şi (b) cu reabilitarea (şi retehnologizarea) sistemului.
Fig. 4.56. - Reprezentarea comparativă a tarifului apei furnizate
(5)În varianta existentă acum în exploatare şi care şi-a consumat o importantă parte din durata de viaţă, se poate constata că preţul real de furnizare al apei către consumator (se poate lucra şi cu tariful apei dacă furnizorul de apă va urmări să încaseze toate sumele cheltuite pentru asigurarea funcţionării sistemului) va creşte continuu, deoarece:
a)creşte costul apei brute prelevate din sursa naturală, continuu sau la câţiva ani;
b)costul de tratare al apei va creşte deoarece va creşte volumul de apă cumpărată din cauza pierderilor de apă care cresc continuu, dar şi a cantităţilor de reactivi utilizaţi;
c)creşte consumul de energie din cauza creşterii tarifului la energie (se produce multă energie din surse neregenerabile iar energia hidro are resurse limitate), utilajele care folosesc energia se învechesc continuu şi eficienţa lor scade, sistemul în sine cere mai multă energie deoarece îmbătrâneşte, iar pierderea de apă va creşte în timp (la expirarea duratei de viaţă pierderea ar trebui să fie totală dacă nu sunt luate măsuri compensatorii);
d)cresc cheltuielile cu reparaţiile; dacă nu se fac reparaţii la împlinirea duratei de viaţă costurile ar trebui să ajungă aproximativ la nivelul unei investiţii noi în sistem;
e)calitatea serviciului este deficitară şi acest lucru se vede din numărul reclamaţiilor care vor creşte continuu.
(6)După o relaţie simplă preţul de producere al apei rezultă din împărţirea tuturor cheltuielilor făcute cu exploatarea sistemului la volumul de apă furnizat locuitorilor, în cazul apei potabile şi la volumul de apă evacuat în cazul canalizării, pe durata unui an.
Ppa = costuri totale/volum de apa furnizată, lei/m3,
Ppc = cheltuieli totale/volum de apă evacuată, lei/m3
(7)Preţul de producere al apei va continua să crească până la epuizarea resurselor sistemului caz în care trebuie găsită o soluţie de continuare a furnizării de apă; în paranteză fie spus dacă se aşteaptă până atunci lucrurile vor putea cu greu să fie rezolvate din cauza lipsei fondurilor (furnizorul de apă nu are acumulare iar împrumutul poate fi costisitor; durata de reabilitare va fi obligatorie). Investiţia tot va apărea dar se va face într-o situaţie dezavantajoasă pentru sistem şi mai ales pentru utilizatorii apei.
(8)Dacă se abordează preventiv problema şi se decide reabilitarea sistemului, jocul costurilor poate fi total diferit, astfel:
a)costul apei brute se va reduce deoarece se reduce volumul de apă pierdută din sistem şi deci va fi cumpărată mai puţină apă din sursă; apa rămasă în sursă va putea fi folosită pentru alte folosinţe (energetice, irigaţii etc.);
b)costul energiei necesare va fi mai redus deoarece se va pompa mai puţină apă;
c)costul tratării va fi mai redus deoarece se tratează mai puţină apă (creşterea de cost a reactivilor va influenţa dar proporţional cu volumul de apă; se presupune că este reabilitată şi staţia de tratare şi deci eficienţa va creşte, reducându-se costurile);
d)salariile vor creşte valoric dar numărul de personal va scădea; pe ansamblu este posibil să crească salariile ca urmare a creşterii calificării personalului care exploatează o investiţie mai preţioasă;
e)calitatea serviciului ar trebui să crească deoarece se face o exploatare cu control automat (sistem SCADA adecvat) în care controlul presiunii şi calităţii pot fi făcute eficient; va creşte costul investiţiei de reabilitare şi echipamentul va trebui înlocuit la intervale relativ mici (10-15 ani) din cauza uzurii dar şi a progresului tehnologic;
f)vor apărea costuri de investiţie legate de reabilitare (inclusiv dobânzile necesare); problema influenţei este dată de modul în care se face amortizarea acesteia; dacă se consideră că amortizarea se face pe noua durată de viaţă atunci influenţa este relativ mică, deoarece durata poate depăşi 50 ani; dacă însă se reduce perioada de amortizare atunci influenţa costurilor de investiţie poate fi mai mare.
(9)Din jocul acestor valori se poate constata că în timp ce tariful apei în soluţia nereabilitată creşte continuu, tariful apei în soluţia reabilitată are un salt la început după care începe să scadă spre sfârşitul perioadei de viaţă a noilor materiale.
(10)Perioada în care tariful soluţiei de reabilitare este mai mic decât al soluţiei existente poate servi pentru acumulări în vederea dezvoltării sau se poate reduce tariful de livrare al apei către consumatori. Cândva, în timp, problema va trebui reluată deoarece şi soluţia cu lucrări reabilitate îşi epuizează capacitatea de lucru. Din cauza creşterii costurilor generale tariful va creşte continuu.
SECŢIUNEA 3:Folosirea calităţii serviciului ca bază de apreciere
(11)Creşterea standardului de calitate al furnizării apei se poate aplica dar depinde esenţial de calitatea datelor de bază colectate în timp. Cum în acest domeniu situaţia este destul de precară va fi greu de abordat o asemenea cale; este complicat de făcut propuneri realiste legate de îmbunătăţirea serviciului dacă la bază nu există o prelucrare statistică a unor date existente. Chiar dacă pot fi ipoteze asupra creşterii siguranţei în funcţiune (şi aceasta depinde de calitatea datelor înregistrate în timp) este complicat de estimat modul de reacţie al sistemului nereabilitat.
(12)La sistemul reabilitat se poate menţiona că sistemul se va comporta ca unul nou asupra căruia pot fi introduse restricţii bune de funcţionare încă din perioada de concepţie; noua soluţie este gândită funcţie de realizările recente în domeniu; estimările sunt mult mai apropiate de ce ar trebui să fie.
SECŢIUNEA 41:Indicatorul general al pierderilor de apă, ILI
(13)Valorile date garantează investirea cu eficienţă a banilor şi o măsură de control pentru beneficiarul lucrărilor dar şi o garanţie că banca de la care sunt împrumutaţi banii îi va primi înapoi. Valorile de control sunt prezentate în tabelul nr. 42.
(14)Indicatorul de control este valoarea ILI (Infrastructure Leakage Index), indicatorul pierderilor de apă. Acesta reprezintă raportul dintre cantitatea de apă pierdută anual din sistem (CARL) şi cantitatea de apă tehnic acceptată ce se poate pierde anual din sistem (UARL). Valoarea ILI este calculată cu formula
ILI = CARL/UARL
(15)Cantitatea totală de apă pierdută din sistem se deduce prin bilanţul anual al apei (din care ar trebui scăzută cantitatea de apă folosită pentru scopuri controlate dar neplătită direct). Cantitatea de apă ce poate fi pierdută şi acceptată ca raţională (reducerea acesteia la valori mai mici, prin metode constructive etc. ar costa mult peste limita normală), deci o pierdere tehnic admisibilă, se poate estima după diferite formule care au apărut în timp. Formula de bază este dată de către IWA; această formulare conţine lungimea reţelei, lungimea şi numărul de branşamente şi o pierdere specifică admisibilă (ale cărei valori nu sunt specifice reţelelor noastre, deoarece nu le-am măsurat direct); termenul care multiplică aceste valori este presiunea medie în reţea; determinarea acestei presiuni trebuie făcută cu atenţie deoarece poate avea influenţă mare.
UARL = (18 Lm + 0,8 Nc + 25 Lp).p (l/zi),
unde:
Lm = lungimea cumulată a conductelor de transport, km
Nc = numărul total de branşamente,
Lp = lungimea totală a branşamentelor, lungimea particulară, până la contor, km
p = presiunea medie în reţea, mCA
Tabel 4.2. Valori de control pentru indicatorul ILI pentru cuantificarea performanţei reţelei
Domeniul | Valori ILI pentru ţări dezvoltate | Valori ILI pentru ţări în curs de dezvoltare | Precizări legate de performanţa sistemului |
A | < 2,0 | < 4,0 | Reducerea în continuare a pierderilor este neeconomică; trebuie făcut un calcul de cost efectiv a pierderilor de apă. |
B | 2,0-4,0 | 4,0-8,0 | Posibilităţi de reducere a pierderilor de apă prin controlul presiunii, o mai bună întreţinere, măsuri active de control. |
C | 4,0-8,0 | 8,0-16,0 | Management slab al sistemului; tolerabil numai dacă sursa de apă are apă suficientă, ieftină şi cu riscuri mici de folosire; sunt necesare măsuri de control a pierderilor de apă, după analize concrete; problema poate fi complicată dacă energia înglobată în apă are valoare mare. |
D | > 8,0 | > 16,0 | Sistem în stare foarte proastă de funcţionare; măsurile de reducere a pierderilor de apă sunt foarte necesare. |
(16)Unele calcule făcute, pentru mai multe sisteme de alimentare cu apă din ţară, la care pierderea de apă (general exprimată) atinge şi 50% au arătat valori ale indicelului ILI de ordinul 10300, cu mult peste valoarea limită dată în tabel, care poate fi de ordinul 4-8. În ţările dezvoltate, unde sistemele sunt exploatate raţional, iar folosirea apei se realizează îngrijit, aceste valori se situează în limite mult mai mici, 1 până la 4.
(17)Pentru a avea o măsură mai directă de control au fost precizate şi valori limită pentru pierderea la branşament deoarece s-a constatat că cea mai mare cantitate de apă se pierde prin branşamente (partea comună până la contorul de apă). Valorile sunt prezentate în tabelul 4.3.
Tabel 4.3. Valoarea pierderii reale de apă la branşament (l/zi. branşament) funcţie de presiunea medie în reţea şi de nivelul economic al indicelui ILI.
Nivel de dezvoltare | ILI | Pm = 10 m | Pm = 20 m | Pm = 30 m | Pm = 40 m | Pm = 50 m | |
Ţări dezvoltate | A | 1-2 | < 50 | < 75 | < 100 | < 125 | |
B | 2-4 | 50-100 | 75-150 | 100-200 | 125-250 | ||
C | 4-8 | 100-200 | 150-300 | 200-400 | 250-500 | ||
D | > 8 | > 200 | > 300 | > 400 | > 500 | ||
Ţări în curs de dezvoltare | A | 1-4 | < 50 | < 100 | < 150 | < 200 | < 250 |
B | 4-8 | 50-100 | 100-200 | 150-300 | 200-400 | 250-500 | |
C | 8-16 | 200-400 | 200-400 | 300-600 | 400-800 | 500-1000 | |
D | > 16 | > 400 | > 400 | > 600 | > 800 | > 1000 |
Notă: semnificaţia notaţiilor A, B, C, D este cea din tabelul 4.2
(18)Folosirea acestor valori este indirectă; se face reabilitarea care este considerată necesară şi în final sunt evaluate valorile indicelui ILI pentru fiecare variantă. Varianta cu cele mai bune aprecieri intră în competiţie. Se înţelege că aceste valori pot fi şi mai mici dacă se demonstrează că tariful apei rezultat din calcul este suportabil pentru populaţia implicată direct.
(19)Şi aici poate interveni eficient cunoaşterea valorilor pierderilor medii prin branşamente; se poate vedea încă o dată influenţa valorii presiunii de funcţionare a reţelei.
SECŢIUNEA 5:Nivelul economic al pierderilor
(20)Dacă variantele analizate sunt transformate valoric atunci se poate marca varianta cu cele mai reduse costuri de investiţie. Costul total al acţiunilor de reducere a pierderilor de apă (în care sunt incluse costurile tuturor acţiunilor implicate) se poate obţine prin sumarea costurilor necesare pentru reducerea pierderilor şi costul apei pierdute. De aici se mai poate trage şi concluzia că nivelul economic al pierderilor nu este o dată universal valabilă; el depinde de sistem dar şi de evoluţia costurilor implicate, costuri care în timp vor creşte în ritm propriu.
SECŢIUNEA 6:Indicele economic al pierderii de apă - ELI (Economic Leakage Index)
(21)Pentru o evaluare mai rapidă a nivelului pierderilor şi costurilor implicate au fost realizate cercetări destul de amănunţite. S-a putut conchide că se poate evalua un nivel economic al pierderilor dacă se determină doi coeficienţi specifici:
LI care exprimă pierderea specifică de apă şi se calculează cu formula
LI = NRW/3600, şi
EI un indicator care depinde de condiţiile concrete de funcţionare a reţelei, dificultăţile de obţinere a apei (tratare complicată), consumul de energie necesar, restricţii în folosirea sursei etc. Valorile propuse sunt:
EI = 1,5 pentru un sistem unde apa se tratează în două trepte iar apa este pompată la minimum 50 m,
EI = 1,0 pentru un sistem unde apa se tratează în maximum două trepte şi se transportă gravitaţional sau este numai dezinfectată şi se pompează în sistem,
EI = 0,5 când apa este tratată numai prin dezinfectare şi este transportată gravitaţional (unul dintre cele mai favorabile sisteme).
Cercetări detaliate şi concrete vor arăta cum trebuie aplicat acest indicator în condiţiile ţării noastre.
Pentru cazuri particulare nu este exclusă posibilitatea obţinerii de alţi indicatori specifici.
SECŢIUNEA 7:Valoarea infiltraţiei specifice de apă în reţeaua de canalizare
(22)Există formulări care dau valoarea infiltraţiei specifice de apă în reţeaua de canalizare, formulări realizate de companii care au fost obligate direct să controleze calitatea apei supusă procesului de epurare; după datele din literatura tehnică valorile sunt:
QINF = 25 dm3/m.zi, pentru un colector cu diametrul 1,0 m, amplasat în teren uscat, şi
QINF = 50 dm3/m. Zi, pentru un colector cu diametrul 1,0 m, amplasat sub nivelul apei subterane.
(23)Cu cât infiltraţia în colector este mai mare (în special pe la îmbinările învechite şi prin cămine cu inelele nerostuite) cu atât staţia de epurare va funcţiona mai defectuos, deoarece:
a)creşte debitul de apă brută şi acest lucru deteriorează balanţa de substanţă activă în bazinele de aerare (de regulă);
b)se reduce timpul de trecere prin obiectele staţiei lucru care reduce valoarea gradului de epurare; aducerea la valorile prestabilite însemnează un efort energetic sau şi de reactivi;
c)se supune epurării un volum mai mare de apă cu un consum energetic mai mare,
d)se reduce capacitatea disponibilă pentru epurarea de noi cantităţi de apă efectiv uzată.
(24)Din păcate nu sunt măsurători proprii asupra volumului de apă infiltrată după cum nu sunt valori nici asupra debitului de apă uzată transportat prin canalizare. Măsurătorile asupra regimului de curgere al apei sunt greu de făcut dar vor trebui făcute. Când operatorul lucrărilor de canalizare va fi obligat să recurgă la reabilitare va trebui să efectueze măsurători pentru a putea stabili eficienţa şi nivelul de creştere necesar.
SUBCAPITOLUL 11:4.11. Strategia de reabilitare a conductelor şi canalelor
(1)Multe din lucrările executate acum peste 50 ani au ajuns la limita de performanţă din cauză că:
a)materialele au îmbătrânit şi în multe secţiuni rezistenţa mecanică s-a redus sub limita de funcţionare normală; sarcina suportată a crescut prin creşterea traficului şi a greutăţii vehiculelor de transport;
b)exigenţele faţă de funcţionarea acestor conducte şi canale s-a schimbat în timp; condiţiile sanitare au devenit mult mai exigente din cauză că a crescut densitatea populaţiei şi calitatea vieţii;
c)influenţa apei şi mediului, din interiorul şi exteriorul tuburilor, a influenţat atât de mult încât nu se mai poate asigura calitatea apei adusă sau evacuată din spaţiul locuit;
d)sistemele de alimentare cu apă şi de canalizare au ajuns să funcţioneze într-o piaţă concurenţială, cu resurse din ce în ce mai mici şi deci trebuie să se supună regulilor economiei de piaţă;
e)sistemele s-au dezvoltat mult şi pentru o conducere performantă este nevoie de folosirea mijloacelor informatice, astăzi posibilă; informatizarea unui sistem cu funcţionare deficitară este foarte complicată şi costisitoare.
(2)Ambele sisteme, de alimentare cu apă potabilă şi de canalizare ape uzate orăşeneşti, trebuie să fie reanalizate, ca performanţe de funcţionare şi performanţe economice şi să se stabilească noi direcţii de dezvoltare, ţinând seama de faptul că:
a)au fost realizate Master Planurile la nivel judeţean şi sunt definite noile elemente pentru dezvoltarea regională a sistemelor;
b)au fost realizate Planurile Bazinale de Gospodărire cantitativă şi calitativă a apei; în aceste planuri folosirea raţională a resurselor, în perspectiva modificărilor importante care sunt aşteptate din punct de vedere climateric, este elementul de bază;
c)au fost respectate condiţiile de calitate prevăzute în legislaţia specifică, aplicabilă, în vigoare;
d)a fost dezvoltată instituţia Operatorilor Regionali (cel puţin la nivel judeţean) pentru exploatarea sistemelor de alimentare cu apă şi a celor de canalizare; această organizare, realizată sub gândirea generală de îmbunătăţire radicală a performanţelor de funcţionare tehnologice şi economice (rentabilizarea funcţionării pentru etapa de perspectivă).
(3)Se poate elabora o strategie generală pentru începerea reabilitării reţelelor de alimentare cu apă (a căror lungime depăşeşte 65000 km de conducte) şi a reţelelor de canalizare (cu lungimea de peste 21000 km) ca fiind cele mai dezvoltate obiecte ale celor două sisteme hidroedilitare şi care funcţionează în condiţiile cele mai grele de exploatare (presiune variabilă, încărcare mecanică variabilă). Desigur ca o retehnologizare generală a celor două sisteme este de imaginat astfel încât ansamblul să funcţioneze la parametrii de bună calitate.
(4)Elementele de baza care ar trebui sa stea la baza strategiei de reabilitare ar trebui sa fie:
a)cunoaşterea completă şi reală a dotării existente; folosirea mijloacelor moderne de stocare a informaţiilor (GIS, GPS etc.) ar trebui folosite, sub coordonarea autorităţii locale; releveul dotărilor edilitare este obligatoriu;
b)cunoaşterea prevederilor celor două planuri, Master Planul şi Planul de gospodărire bazinală, şi legătura directă cu dotarea existent;
c)cunoaşterea tendinţei de creştere a populaţiei şi strategiei de dezvoltare a activităţii economice din zonă;
d)cunoaşterea sau stabilirea unei strategii de dezvoltare zonală pentru a putea cunoaşte numărul populaţiei, tipurile de industrie şi activităţi sociale, de turism etc. din zona în vederea stabilirii efortului investiţional pentru dotări edilitare;
e)dezvoltarea urbanistică generală pentru fiecare localitate inclusiv dotările necesare.
(5)Dezvoltarea fiecărei reţele de distribuţie sau de canalizare se face în cadrul strategic general dar în condiţii specifice legate strict de amplasament, condiţii topografice, resurse financiare etc. Adoptarea unei soluţii generale trebuie făcută în conformitate cu exigenţele economice dar ţinând seama şi de durabilitatea sistemului; intervenţiile la sistem trebuie făcute cât mai rar din cauza complicaţiilor de realizare.
(6)O gândire raţională trebuie să se supună regulii generale ca la creşterea exigenţei asupra calităţii serviciului costurile economice nu trebuie să fie exagerate, prezentată în fig. 4.55.
Fig. 4.57. - Variaţia costurilor de operare a serviciilor de apă şi canalizare
(7)Curba nr. 1 prezintă creşterea costurilor de operare ca urmare a creşterii volumului de apă transportat, din cauza pierderilor care cresc continuu, a creşterii costului energiei, a costului reparaţiilor etc., dacă sistemul este lăsat să funcţioneze fără reabilitare sau chiar retehnologizare.
(8)Curba nr. 2 prezintă jocul costurilor în cazul în care se face reabilitarea: cresc la început costurile din cauza investiţiei, care poate fi importantă, dar apoi costurile scad ca urmare a funcţionării mult mai performante a sistemului. Curba poate avea forme diferite funcţie de ritmul de reabilitare, care va fi mult mai intens la început, funcţie de strategia generală de dezvoltare a sistemului, funcţie de modul în care vor fi disponibilizate resurse băneşti adecvate.
(9)Rezultă încă o dată că strategia trebuie bine fundamentată şi păstrată ca direcţie generală de dezvoltare. Mai rezultă că strategia este o problemă specifică fiecărui operator al serviciilor de apă şi de canalizare. Realizarea strategiei presupune asigurarea de fonduri, o execuţie de calitate şi personal calificat pentru exploatarea noilor dotări.
(10)Toate aceste elemente sunt subordonate dezvoltării generale a localităţii şi societăţii deoarece serviciul de apă şi canalizare este un serviciu care este plătit de către populaţie.
SUBCAPITOLUL 12:4.12. Indicatori de performanţă
(1)Prin indicatori de performanţă, se poate face aprecierea rapidă şi corectă a performanţelor de funcţionare a unui sistem de alimentare cu apă sau a unui sistem de canalizare, sau a unor părţi din aceste sisteme. Aceştia se pot referi strict la aspecte tehnice sau economice, de personal etc., dar pot fi şi de natură complexă. Indicatorii generali trebuie să prindă în componenţă elemente prin care să se poată stabili nivelul realizat în funcţionare şi să permită o comparaţie cu servicii similare. Compararea unor indicatori cu cei realizaţi în alte servicii similare este de natură să arate până unde se poate ajunge, care sunt influenţele unor moduri specifice de organizare, care este direcţia de dezvoltare, care sunt costurile de atingere a unor asemenea performanţe, care sunt beneficiile pentru consumatori.
(2)Cunoaşterea indicatorilor de performanţă are şi aspecte sociale importante; se poate investi în sistem astfel încât calitatea serviciului să fie foarte ridicată (pierderi zero, calitate bună a apei tot timpul, inundaţii din canalizare inexistente etc.) dar costul unui asemenea serviciu este mare; el poate deveni greu de suportat pentru o mare parte a populaţiei şi devine nesustenabil pentru furnizorul de servicii (pentru care gospodărirea sistemului este totuşi o afacere); în final lucrurile încep să decadă până la un nivel suportabil atât pentru furnizor cât şi pentru populaţie.
(3)Indicatorii de performanţă sunt stabiliţi pentru sistemul aflat în funcţiune dar pot fi şi prestabiliţi pentru sisteme care trebuie să fie reabilitate sau pot fi conţinuţi în contractul de concesiune sau contractul de furnizare ca elemente cu praguri peste care activitatea devine penalizabilă.
(4)Problema indicatorilor de performanţă a format obiectul preocupărilor Asociaţiei Internaţionale a Apei (IWA); în anul 2000 a fost publicată prima listă a acestor indicatori; clasificarea indicatorilor (peste 130 ca număr) era făcută pe domenii de activitate: tehnic, economic, personal de exploatare etc.
(5)În cele ce urmează vor fi menţionate câteva dintre aceste grupe de indicatori, iar în paranteză vor fi date valori între care se pot situa aceştia; desigur că pot fi şi valori în afara acestor limite; aceste limite îl vor ajuta pe cel care abordează pentru prima oară acest domeniu să fie sigur că a determinat bine acel indicator.
SECŢIUNEA 1:4.12.1. Indicatori specifici utilizabili direct în reabilitarea reţelei
(1)Pentru reţeaua de apă potabilă:
a)lungimea specifică a reţelei de distribuţie; m/loc; raportul dintre lungimea conductelor simple şi numărul de locuitori asiguraţi cu apă; în localităţi urbane are valori de 1,5-3 m/loc iar în zone rurale are valori de 3-10 m/loc;
b)numărul specific de branşamente, nr/km; se calculează ca raportul dintre numărul de branşamente şi lungimea reţelei; este important în alegerea metodei de reabilitare; la un număr mic de branşamente, (2-3/100 m) metoda poate fi aleasă în funcţie de eficienţa generală dar la branşamente dese, peste 20/km, metoda de reabilitare trebuie să ţină seama de acest element; pe suprafaţa localităţii este posibil ca densitatea branşamentelor să fie diferită (număr mic de branşamente mari acolo unde reţeaua alimentează cu apă locuinţe tip bloc şi densitate mult mai mare în zone cu locuinţe individuale; desigur că există o limită de la care lungimea reţelei nu mai este raţională (case mult prea dispersate);
c)Volumul anual de apă introdus în reţea, m3/an; dă o imagine asupra mărimii sistemului dar serveşte şi ca element de bază în determinarea volumului pierderilor de apă din sistem; valorile pot fi de ordinul 100 - 700000 m3/zi;
d)Volumul anual al pierderilor de apă din sistem, m3/an; în formularea IWA este numită şi NRW ( Non Revenue Water) sau apa care nu este facturată deci nu aduce venituri; este toată apa care iese din sistem înainte de a fi folosită în scopul pentru care a fost adusă în sistem; valorile pot fi de ordinul 10-60% din volumul de apă introdus în sistem; valoarea procentuală nu trebuie absolutizată ci trebuie luat în considerare volumul efectiv de apă pierdută (50% la un sistem care aduce 100 m3/zi, reprezintă 25 m3/zi şi este cu totul altceva dacă se compară cu un sistem la care se pierde 10% dintr-un volum de 500000 m3/zi, adică 50000 m3/zi); valori sub 10% sunt greu de obţinut şi pot fi luate în considerare la sisteme cu reţea nouă sau complet reabilitată; în lume sunt semnalate reţele cu 5% pierdere de apă; se calculează ca diferenţa între volumul de apă introdus în reţea şi volumul de apă facturat;
e)Consumul specific de apă, l/om.zi; se calculează ca raportul dintre volumul de apă facturată şi numărul de consumatori; se poate defalca pe consum menajer/casnic şi alte consumuri, sau se poate calcula ca valoare medie de referinţă; 50-200 l/om.zi;
f)Gradul de contorizare, %; calculat ca raportul dintre numărul de contoare pe branşamente şi numărul total de branşamente; valorile pot fi de ordinul 20-100%,
g)Consumul specific de energie, kWh/m3, reprezintă efortul energetic pentru aducerea apei la robinetul utilizatorului de apă; se poate estima numai pentru consumul energetic în reţea sau în tot sistemul; valorile uzuale pot cazurile care au valori în afara acestor limite sunt relativ rare (pompare multiplă, reţele complicate, transport gravitaţional al apei);
h)Numărul de avarii în reţea, nr/km.an; se calculează ca raportul dintre numărul total de avarii reparate sau nu) în decursul unui an şi lungimea reţelei; este important deoarece la un număr de reparaţii se poate stabili reabilitarea întregului tronson de conductă; o decizie corectă se poate lua atunci când suma dintre valoarea reparaţiilor şi costul apei pierdute este mai mare decât costul pentru refacerea integrală a conductei; depinde de valoarea presiunii în reţea - la presiuni mici pierderea este mai mică;
i)Perioada de remediere a avariilor sau timpul mediu între detectarea avariei şi remedierea propriu zisă, ore; perioada de remediere este funcţie de presiunea din sistem şi mărimea conductei afectate; pierderea de apă este importantă dar şi întreruperea furnizării apei poate duce la neplăceri pentru o serie de servicii; valorile pot fi de ordinul 6-72 ore;
j)Numărul probelor de apă neconforme, nr/an sau %; numărul de probe cu rezultat valoric sub/peste limita legală raportat la numărul total de probe pentru care valoarea minimă este reglementată; valorile nu pot depăşi câteva procente; la un număr prestabilit se poate declanşa procedura de spălare-dezinfectare sau reabilitare, dacă indicatorul neconform este datorat defecţiunilor din reţea;
k)Numărul probelor de apă neconforme, nr/an sau %; numărul de probe cu rezultat valoric sub/peste limita legală raportat la numărul total de probe pentru care valoarea este reglementată; valorile nu pot depăşi câteva procente; la un număr prestabilit se poate declanşa procedura de spălare-dezinfectare sau reabilitare, dacă indicatorul neconform este datorat defecţiunilor din reţea;
l)Numărul de ore fără presiune în reţea, ore/an sau %; se calculează ca raportul dintre numărul de ore fără presiune în reţea şi numărul total de ore dintr-un an - 8760; valorile depind de starea pompelor, starea reţelei de alimentare cu energie, clima, starea reţelei, mărimea presiunii etc.; în mod curent nu poate depăşi 50 ore/an, în tranşe care sunt limitate funcţie de mărimea localităţii;
m)Populaţia afectată de lipsa de presiune, nr loc. sau %; se poate determina populaţia afectată de numărul maxim de ore de întrerupere sau pe durate diferite de timp în care apa lipseşte;
n)Numărul de sesizări ale populaţiei asupra pierderilor de apă, nr/an; arată gradul de cointeresare al populaţiei asupra modului în care se distribuie apa; sunt cazuri, în lume, când populaţia este stimulată băneşte pentru raportarea pierderilor deoarece apa este mult prea preţioasă şi probabil că s-a dovedit că sistemul este mai ieftin decât un sistem tehnic adecvat coordonat de furnizorul de apă;
o)Lungimea de reţea reabilitată anual; km/an; este raportul dintre numărul de km de reţea reabilitată şi lungimea totală a reţelei;
p)Populaţia racordată la reţea, %; numărul de locuitori racordaţi la reţeaua de apă; actualmente raportul este de ordinul 10-95%;
q)Numărul de locuitori racordaţi la ambele sisteme (apă şi canalizare), %/numărul de locuitori care beneficiază de ambele servicii; valori curente, 0-70%.
(2)Pentru reţeaua de canalizare
a)Lungimea specifică a reţelei de canalizare, m/loc; rezultă din raportarea lungimii totale a reţelei de canalizare la numărul de locuitori a căror locuinţe sunt racordate la reţeaua de canalizare; valorile sunt mici în localităţile urbane (2-4 m/loc, în special la localităţile cu multe blocuri) şi mult mai mari în localităţile rurale, 5-15 m/loc;
b)Lungimea specifică a reţelei de canalizare ape uzate menajere, m/loc; poate avea valori de 2-10 m/loc funcţie de tipul localităţii şi organizarea stradală;
c)Numărul de racorduri la reţeaua de canalizare, nr/km; rezultă din raportarea numărului de racorduri la lungimea reţelei de canalizare ape uzate menajere şi asimilate; valori curente depind de tipul caselor; valori mici la localităţi cu blocuri (5-10/km) şi valori mari la localităţi rurale (10- 30/km);
d)Consumul specific de energie, kWh/m3; raportul dintre consumul de energie necesar la pomparea apei în reţea şi volumul de apă transportat; valorile pot fi zero la reţele total gravitaţionale şi 0,5 kWh/m3 la reţele cu multe staţii de pompare sau funcţionând cu vacuum; mărimea debitului şi relieful terenului sunt factorii determinanţi;
e)Numărul de intervenţii pe reţea, nr/km.an; numărul de intervenţii, planificate sau nu, necesare pentru spălarea reţelei, deblocarea unor secţiuni, repararea unor avarii etc.; depinde de tipul reţelei, de modul de întreţinere, de vechimea reţelei, dimensiunea colectoarelor, tipul de material, vechimea colectoarelor, de civilizaţia populaţiei etc.; în medie pot fi 0-3 intervenţii anuale pe fiecare km de reţea;
f)Gradul de disconfort dat de reţea din cauza proastei funcţionări (înfundări, miros pe stradă etc.); se poate raporta la lungimea de reţea (% din lungime reţea) sau la suprafaţa afectată (% din total suprafaţa canalizată); nu există valori raportate;
g)Gradul de racordare la reţeaua de canalizare menajeră, %; raportul dintre populaţia efectiv racordată la reţeaua de canalizare şi populaţia totală a localităţii; valorile curente pot fi, zero - 90%;
h)Ritmul de dezvoltare a reţelei de canalizare, km/an; este lungimea de reţea nou construită anual; valori curente 0-5 km/an;
i)Ritmul de reabilitare a reţelei, km/an sau %; lungimea de reţea reabilitată anual; acum este sub 0,5%.
SECŢIUNEA 2:4.12.2. Indicatori specifici de calitate ai serviciului
(1)Pentru reţeaua de alimentare cu apă potabilă.
a)Numărul de reclamaţii ale populaţiei legat de calitatea serviciului, nr/1000 loc; arată aprecierea cetăţenilor utilizatori de apă faţă de modul de asigurare a aşteptărilor lor; nu sunt date statistice concrete; se poate stabili o limita concreta, în funcţie de condiţiile locale;
b)Suportabilitatea costului apei pentru utilizator, arată aprecierea faţă de calitatea serviciului dar şi faptul că furnizorul de apă poate colecta contravaloarea serviciului care îi permite să continue activitatea; valorile sunt specifice unei localităţi; valorile generale sunt de ordinul 2-4% din venitul populaţiei;
c)Viteza de rezolvare a reclamaţiilor utilizatorilor de apa arată disponibilitatea şi interesul furnizorului de apă în creşterea gradului de încredere al populaţiei în calitatea serviciului; număr de zile, ca valoare medie;
d)Viteza de inspectare a reţelei de distribuţie, km/an; ar trebui ca cel mult la doi ani toată reţeaua să fie inspectată în vederea depistării pierderilor de apă;
e)Procentul de apă livrată fără contorizare, %; raportul dintre apa vândută fără contorizare (pauşal, prin contracte directe etc.) şi apa vândută după măsurare prin contor;
f)Folosirea capacităţii sistemului, %; arată gradul de folosire al dotării existente; valoarea poate fi de 50-80% funcţie de situaţia în care s-a dezvoltat sistemul (cu industrie înglobată în oraş, cu reducere masivă a consumului pentru populaţie etc.);
g)Mărimea zonei (populaţiei) influenţată de o avarie în reţea, %; suprafaţa din localitate (raportată la suprafaţa totală de localitate acoperită de serviciul de apă) pe care sunt probleme curente legate de calitatea apei sau de asigurarea presiunii. Este o valoare care depinde de situaţia locală; arată sensibilitatea reţelei.
(2)Pentru reţeaua de canalizare
a)Creşterea capacităţii de transport ca urmare a reabilitării, %; raportul dintre debitul nou transportat şi debitul vechi transportat; nu sunt valori raportate dar se poate estima o creştere de 20-30%; este importantă reducerea numărului de inundaţii, sau a suprafeţelor inundate, la ploi mari;
b)Reducerea numărului de intervenţii la reţea ca urmare a reabilitării, nr/km.an;
c)Creşterea gradului de racordare ca urmare a creşterii debitului ce poate fi transportat, %;
d)Reducerea numărului de cazuri în care canalizarea"refulează" pe străzile localităţii, nr/an;
e)Reducerea numărului de zile în care apa stagnează pe străzi producând greutăţi în trafic, nr. zile/an.
SECŢIUNEA 3:4.12.3. Indicatori economici
a)Tariful apei potabile, lei/m3; se calculează ca raport între costurile totale de exploatare a sistemului şi volumul de apă efectiv vândută (apa facturată, contorizată sau nu); rezultă că sunt cuprinse şi costurile care acoperă pierderile de apă, motiv de reabilitare a sistemului; tariful actual în ţară este de ordinul 2-8 lei/m3; depinde de alcătuirea sistemului, starea sistemului şi managementul general;
b)Tariful apei de canalizare (total reţea şi epurare), lei/m3; rezultă ca un raport între totalul costurilor de operare a sistemului şi volumul de apă evacuată din sistem; valorile curente pot fi de ordinul 1,5-5 lei/m3 funcţie de volumul de apă, energia de pompare, modul de epurare, situaţia sistemului;
c)Costul lucrărilor de intervenţie pentru controlul pierderilor din sistem, lei/an; la o lucrare nouă sau reabilitată acest cost nu trebuie să depăşească 5% din costul lucrărilor de investiţie; executarea şi corecta recepţie a lucrărilor sunt căi pentru reducerea acestor costuri;
d)Costul forţei de muncă implicate în operare, lei/an sau % din costul de operare; costul poate fi mare atunci când sistemul este deficitar şi efortul pentru funcţionarea lui este mare, cu implicarea unui personal numeros şi nu foarte bine plătit; costul se poate reduce dar nu mult deoarece prin supravegherea modernă, SCADA, personalul se reduce numeric dar trebuie să crească salariul deoarece personalul trebuie să fie mult mai bine calificat; la o conducere automată consecinţele incompetenţei asupra funcţionării pot fi mult mai mari;
e)Productivitatea personalului de exploatare, lei/an.om/raportul dintre valoarea producţiei anuale şi numărul de personal; valoare specific locală;
f)Premierea furnizorilor de apă care reuşesc să se înscrie în condiţiile de calitate, mai ales pentru apa uzată epurată (asigură apă epurată mai bună decât cerinţele avizului de mediu); efortul făcut de unii operatori compensează deficienţele altora (lipsa de reabilitare, investiţii, performanţe etc.); dacă la evacuarea unei ape mai proaste calitativ furnizorul este penalizat, pentru evacuarea unei ape mai bune ar trebui recompensat.
SECŢIUNEA 4:4.12.4. Indicatori generali de comparaţie a calităţii serviciului
(1)Pentru reţeaua de apă potabilă
a)Indicele general al pierderilor de apă, ILI (Infrastructure Leakage Index), definit ca raportul dintre pierderea reală totală de apă din sistem şi pierderea admisibilă de apă atunci când au fost luate măsuri economice de reducere a acestora; este un raport cu valori cuprinse între 1 (pentru reţele excelente) şi 500 (pentru reţele aflate în stare foarte proastă de funcţionare); după cum a rezultat din capitolul precedent pentru ca reţeaua să fie raţională în funcţionare ar trebui ca valoarea indicelui ILI să fie sub 16; este un indicator folosit pentru compararea calităţii serviciilor între orice tip de reţea de la oricare sistem de alimentare cu apă din lume; evaluarea ar trebui să se facă folosind valori de referinţă măsurate/determinate de noi, valori pe care nu le avem;
b)Indicele economic al pierderilor de apă, ELI (Economic Leakage Index) reprezintă costul măsurilor pentru aducerea pierderilor de apă în limite economice; funcţie de caracteristicile sistemului se poate stabili o limită sub care creşterea costurilor de reducere a pierderilor de apă nu mai este raţională; această limită este specifică fiecărui sistem.
(2)Pentru reţeaua de canalizare
a)Influenţa reţelei asupra modului de funcţionare a staţiei de epurare; curgerea proastă a apei uzate conduce la depuneri de material grosier, depuneri care pot fermenta aerob şi produce necazuri în localitate (miros, blocări de secţiune cu efect asupra reducerii capacităţii de transport, pierderi de apa, infiltraţii în reţea etc.); fermentarea poate reduce încărcarea organică intrată în staţia de epurare cu 10-20%;
b)Infiltraţia de apă în reţeaua de canalizare, l/km.Dn; valorile curent menţionate, de ordinul 25-50 l/zi.m pentru un tub cu diametrul de 1 m; valorile ar trebui măsurate efectiv şi pentru reţelele noastre.