Lydbølger mot vannlekkasjer

  • nyheter_bygg

Verdens 20 millioner km vannledninger slipper ut enorme mengder vann. Tilstanden til ledningsnettene er elendig i store deler av verden, og det har til nå ikke eksistert noen god måte å kontrollere rørene på.

Også i den rike vestlige verden kan vann bli et kostbart gode i de tettest befolkede områdene. Vannverkene har ikke lenger råd til å la store mengder renne bort.

I Norge varierer lekkasjegraden fra 15 til 60 prosent. Norske kommuner har fortsatt rør i bruk som er mer enn 100 år gamle. Det renner bort vann fra norske ledninger for en halv milliard kroner hvert år.

Ingeniør John D. Breivoll i Tromsø så muligheter til å bruke resonansmåleteknikker. Han tok kontakt med Veritas for å videreutvikle deres systemer, hovedsakelig benyttet til å måle skipsskrog og oljetanker. Resultatet er en vel fungerende prototyp som etter enkelte planlagte forbedringer skal tas i bruk om kort tid.

Venter spent

Seksjonsleder Kjartan Reksten i Vann- og avløpsetaten til Oslo kommune venter spent på det nye verktøyet: - Vi er jo litt utålmodige, bekrefter Reksten.

Oslo kommune har deltatt i et OFU-prosjekt (offentlig forsknings- og utviklingsprosjekt) sammen med SND og Breivoll Inspection Technologies AS (BIT).

Det viktigste kriteriet for renovering i dag er lekkasjer.

- Vi har behov for mer objektiv kunnskap om tilstanden, hvor sterkt er et rør, må det skiftes eller kan det repareres, forklarer Reksten. Slik kunnskap skal BITs Pipescanner gi.

Teknikken i den nye skanneren baserer seg på at lydbølger sendes ut med et stort antall forskjellige bølgelengder i frekvensområdet 200 kHz til 2 MHz. Der godstykkelsen tilsvarer en halv bølgelengde, blir bølgen stående så lenge transduceren sender ut lyd. Deretter sendes den tilbake. Prosessen kan sammenlignes med effekten du får ved å slå på et vinglass som settes i svingninger.

Når lydhastigheten gjennom materialet som skal måles er kjent, kan det tilbakestrålte energispektret analyseres for å beregne gjenværende tykkelse i godset til fotavtrykket fra transduceren. Beregning av tykkelsesfordeling ved hjelp av resonans er patentert i Norge og under patentbehandling i en rekke land.

Dagens systemer for rørkontroll kan ikke avsløre korrosjon på utsiden av røret og er heller ikke i stand til å avsløre dype grafittfylte groper kamuflert under rustknoller på rørets overflate.

- Vår lavfrekvente lyd går gjennom både rust og grafittering. Det kan sammenlignes med basslydene du hører når naboen har fest, den går gjennom det meste, sier Ståle Vilming, senior scientist i Veritas. Akustikeren fra NTH har hovedansvaret for prosessering, programvareutvikling og akustikk.

Lyden sendes ut med en åpningsvinkel på 15 grader. I et standardrør med 300 mm diameter gir det et sirkulært lydavtrykk med 25 mm diameter.

I samarbeid med et selskap i Aberdeen har Veritas fått utviklet en transducer som bare måler en brøkdel av størrelsen til tradisjonelle transducere.

- Den er håndlaget og har tatt flere år å utvikle sier Jostein Jacobsen i Veritas.

Linux og tungregning

Den nye rørskanneren kartlegger rør i en hastighet av 0,5 meter/sek. Moderne datateknikk har gjort det mulig å bruke resonans på denne måten.

Vilming har utviklet algoritmene som skal til for å få mest mulig informasjon om rørveggene ut av de reflekterte signalene. Prosesseringen skjer i et Linux-cluster bestående av åtte maskiner. Resonansteknikken har vært kjent siden midt på 1950-tallet, men uten regnekapasiteten til moderne datamaskiner kunne rørskanneren ikke gjort nytte for seg.

Reksten ser nå for seg at Oslo kommune får et verktøy som gjøre det mulig å planlegge vedlikeholdet på en helt annen måte enn i dag. - Det vil gi oss muligheter til et riktigere metodevalg for renovering og bedre beslutningsgrunnlag for investeringer, sier han.

Reksten forteller at Oslo kommune også har testet et canadisk produkt, men at dette ikke på noen måte kunne måle seg med BITs Pipescanner.

Tryggheten om at selskapet nå har et produkt som foreløpig er uten reell konkurranse, trigger også BIT til å planlegge internasjonal lansering. Avtalen med Veritas, som eier teknologien, sikrer BIT rettighetene i 25 år. Breivoll venter EU-krav om både mindre lekkasjer og bedre tilstandsrapporter.