UT-promovendus Emiel Drenth heeft een meetmethode ontwikkeld om de resterende levensduur van gas- en waterbuizen te bepalen. Zijn methode, een zogenaamde microhardheidsprik, is toe te passen op leidingen van hard PVC (uPVC). Van het Nederlandse gas- en waterdistributienetwerk, grotendeels aangelegd in de jaren ’60, heeft een deel de verwachte levensduur inmiddels overschreden. Netwerkbeheerders worstelen nu met de vraag of vervanging echt nodig is, of dat we nog even vooruit kunnen. De methode van Drenth biedt uitkomst.
De gas- en waterbuizen in Nederland bestaan grotendeels uit ongeplastificeerde polyvinylchloride (uPVC) buizen: zo’n 21.000 km (20%) van het gasdistributienetwerk en 60.100 km (48%) van het waterdistributienetwerk. Ten tijde van de aanleg in de jaren ’60 werd de levensduur op vijftig jaar geschat. “Vervanging van de leidingen op basis van de oorspronkelijk verwachte levensduur zou leiden tot een enorm werkintensief en kostbaar project”, vertelt promovendus Drenth. “Uitstellen en spreiden van vervanging heeft de voorkeur, maar is alleen mogelijk als de veiligheid van het netwerk niet in gevaar komt. De vraag is dus nu: welke delen zijn nog goed en welke delen moeten nodig vervangen worden. Dat inzicht mist momenteel.”
Miljoenenschades na leidingbreuken
Netwerkbeheerders onderzoeken momenteel al de conditie van de gas- en waterbuizen. Dat gebeurt op een ‘destructieve’ manier. Drenth: “Ze leggen een buis bloot, zagen een stuk eraf en plaatsen kappen op de twee uiteinden. Vervolgens wordt zo’n buis extreem belast. Dit is duidelijk een vorm van destructief testen. Wat we de laatste jaren dan ook zien, is dat het flink mis kan gaan.”
Drenth noemt het recente voorbeeld uit Amsterdam, waar na een waterleidingbreuk in het VU Medisch Centrum honderden patiënten geëvacueerd moesten worden. De schade: zo’n vijftig miljoen euro. Verder moest een woonwijk in Apeldoorn het enkele dagen zonder gas en water stellen. Ook hier liep de schade in de miljoenen. “Daarnaast zijn er tal van kleinere gevallen waarbij een waterleiding breekt en een straat overstroomt.”
Preventief ingrijpen op juiste moment
De meetmethode van Drenth is er op gericht te voorspellen hoe lang een buis nog meegaat, zodat er op het juiste moment preventief ingegrepen kan worden. Netwerkbeheerders kunnen zo meer efficiënt te werk gaan, besparen kosten en ‘rampen’ worden voorkomen. Sommige buizen zijn aan vervanging toe, terwijl andere nog decennia meekunnen. “Om de toestand van zo’n buis te bepalen, moet je precies weten wat je moet meten. Mijn methode richt zich op de microhardheid, die wordt bepaald met kleine prikjes die niet schadelijk zijn voor de buizen. Om de restlevensduur van de buizen te bepalen, moet je weten hoe het verouderingsproces van het materiaal verloopt en waar de kritische grens ligt.”
Inspectierobot
De methode van Drenth moet worden uitgevoerd door een inspectierobot zoals UT-robotwetenschapper Edwin Dertien ontwikkelde en bouwde. “We hebben dit soort meettechnieken daarbij hard nodig”, zegt Edwin Dertien. “Onze inspectierobot richtte zich in eerste instantie vooral op visuele inspectie in de gasleidingen, maar dit kan een volgende stap zijn in het daadwerkelijk verzamelen van informatie over het gasnetwerk.”
De methode van Drenth wordt bovendien met veel belangstelling gevolgd door de Nederlandse netwerkbeheerders. “We zitten nu erg dicht tegen de praktische toepassing aan en ik hoop dat we met verschillende partijen kunnen werken aan een prototype.”
Meer informatie
Emiel Drenth verdedigde zijn proefschrift getiteld Towards condition based asset management of uPVC pipes op vrijdag 11 december op de Universiteit Twente. Hij voerde zijn onderzoek uit binnen de vakgroep Productietechnologie (faculteit CTW) van prof.dr.ir. Remko Akkerman. Dr. ir. Ton Bor was dagelijks begeleider. Zijn promotors zijn prof.dr.ir. Mannes Wolters (gastechnologie) en prof.dr.ir. Akkerman. Drenth ontwikkelde zijn methode op basis van het raamwerk van universitair docent dr. ir. Roy Visser.
Een digitale versie van zijn proefschrift is op te vragen.
