Rørhåndboka Mai 2007

Transkript

1 Rørhåndboka Mai 007

2 Innholdsfortegnelse Om håndboka... 4 Oppdatert informasjon på internett... 4 Generelt... 5 Symbolbruk og terminologi... 5 FDV-dokumentasjon, produktdatablad, miljødeklarasjon o.s.v... 6 Om termoplast, aldring, utelagring, solbleking og behandling i kulde... 7 Materialdata... 8 Produktstandarder, merking og anbefalte krav... 9 Merking av rør og deler Anbefalte krav...13 Enheter - kryssmultiplisering fra en enhet til en annen Prefikser Omregning fra en enhet til en annen Trykkrørsystemer Hydraulisk dimensjonering Formeloversikt...16 Dimensjonerende vannmengder Ruhetsfaktor Dimensjonering av vannledninger... 0 Vannføringsdiagram for trykkrør, k=0,01 mm... 1 Vannføringsdiagram for trykkrør, k=0,05 mm... Lengdeutvidelse... 3 Hookes lov... 3 Tillatt utvendig overtrykk/innvendig undertrykk...4 Beregning av kritisk undertrykk for rør som ikke har sidestøtte... 6 Beregning av kritisk undertrykk for PE-rør som avstives med betonglodd... 7 Beregning av tillatt undertrykk for rør som ligger nedgravd i grøft... 9 Forankring... 3 Tetthetsprøving av trykkrør (trykkprøving) Enkel prøving...37 Trykkfallsprøving Avvinkling og bøying... 4 PE trykkrør... 4 PVC trykkrør... 4 Klamring av rør i hus Pumpeledninger Trykksvingninger Begrensninger for trykksvingninger i plastrør Sjøledninger Beregning av loddbelastning Tabell loddbelastning... 5 Strøm- og bølgekrefter Strømkrefter på undervannsledninger Bølgekrefter på undervannsledninger Mai 007 Teknisk håndbok, side Side

3 Trykkløse rørsystemer Hydraulisk dimensjonering Ruhetsfaktor Kapasitetsdiagram for plastrør med bruksruhetsverdi 0,5 mm Kapasitetsdiagram for plastrør med bruksruhetsverdi 0,40 mm Delfylling Selvrens Avvinkling og bøying... 6 Tetthetsprøving av selvfallsledninger Tetthetsprøving av plastrør med luft Tetthetsprøverapport Tetthetsprøving av plastrør med vann Deformasjoner Generell deformasjon Punktdeformasjon Deformasjonskontroll, rørinspeksjon med videokamera Levering, lossing, lagring, håndtering, legging og montering av plastrør Levering fra Pipelife direkte til anleggsstedet Lossing Lagring Håndtering... 7 Legging... 7 Slurv og mangler... 7 Prosedyrer og forhold omkring reklamasjoner og lignende Generell monteringsanvisning for ulike plastrørsystemer Hva er opp? Hva er ned? Skjøting av glattveggede mufferør: Skjøting av dobbeltveggede mufferør (Pragma): Mai 007 Teknisk håndbok, side 3

4 Om håndboka Pipelifes tekniske håndbok er ment å gi verdifull informasjon samt fungere som oppslagsbok i det daglige. Håndboken er bygd på tidligere utgivelser, tilbakemeldinger, erfaring og med støtte i ulike tekniske underlag. Lars-Eric Jansons bok Plastics Pipes for Water Supply and Sewage Disposal har vært til stor hjelp og flere illustrasjoner er hentet herfra. Ellers er det meste bygd på norsk måte å tenke på og norske metoder utarbeidet av og for rørbransjen i Norge. Vi tar forbehold om endringer. Endringer på produkt, i tekst eller lignende skjer uten forvarsel. All informasjon, alle illustrasjoner og spesifikasjoner er basert på tilgjengelig informasjon ved tidspunktet for oppdatering (gjengitt nederst til venstre på alle sider). Vi tar heller ikke ansvar for følgeskader ved at innholdet er brukt ukritisk. Komplisert planlegging bør overlates rådgivende ingeniører med dokumentert kompetanse. er ikke godkjent for noen tiltaksklasse i henhold til plan- og bygningsloven og kan derfor kun bistå med faglige råd. Kopiering eller gjengivelse fra produktkatalogen er forbudt uten etter avtale med. Symbolbruk og terminologi følger aktuelle norske produkt- og utførelsesstandarder. Se også avsnittet om symbolbruk og terminologi. Oppdatert informasjon på internett Det skjer stadig endringer. Nye standarder kommer, standarder endres, forskningen går videre og nye materialvarianter dukker opp. Derfor må du følge med på for å få med deg oppdateringene. Vi vil også legge ut forskjellig dokumentasjon her, slik at du selv kan hente det du trenger. Og så har vi så smått fått noen nyttige beregningsprogrammer på plass. En oppdatert versjon av håndboken ligger også på Det anbefales å legge siden til i favoritter med en gang. På våre internettsider finner du dessuten nyheter, aktuelle tema, OSS (ofte spurte spørsmål), oppdaterte produktdata og andre opplysninger. Mai 007 Teknisk håndbok, side 4

5 Generelt Symbolbruk og terminologi Avløpsrør - Brukt både om rør for spillvann, overvann og drensrør, men oftest om spillvannsrør og oftest som selvfallsledning. C - Designfaktor - Tidligere kalt sikkerhetsfaktor for trykkrør. Forholdstall mellom materialets minste tillatte bruddspenning (MRS) og største tillatte dimensjonerende spenning (σ S ). C 1,5 og C 1,6 benyttes for PE trykkrør og C,0 og C,5 benyttes for PVC trykkrør innen VA. For gassrør benyttes enda høyere designfaktorer. CT - Close Tolerances. Merking på rørdeler med toleranser tilpasset trangere toleranser som gjelder andre rørmaterialer. Gjelder for eksempel PP grunnavløpsrørdeler i store dimensjoner brukt sammen med PVC-rør. d e Utvendig diameter d i Innvendig diameter (lysåpning) d m - Middeldiameter. For glattveggede rør: d m = d e - e DN Nominell diameter. Tallstørrelse. Et helt tall i millimeter som er tilnærmet lik diameteren på røret. Drenering - Som regel grunnvann som ledes inn i rør for å regulere/kontrollerer grunnvannsnivået i et område. e Veggtykkelse Levetid - Dimensjoneringskriterie (50 år) for bestemmelse av MRS-verdi - eller ønsket funksjonstid for anlegget (gjerne flere hundre år) MRS - Minimum Required Strength - Minimum bruddspenning Krav til minimum bruddspenning ved 0 C etter 50 år med påsatt spenning Nordic Poly Mark - Nordisk kvalitetsmerke for plastrør NS - Norsk standard. Også brukt som norsk kvalitetsmerke NS-EN - Felles europeisk standard som er utgitt som norsk standard i norsk eller engelsk språkdrakt. Overvann - Regnvann og overflatevann. Kan også omfatte grunnvann som er ført inn i rørsystemet via drensrør. Hovedsakelig rent vann som normalt ikke føres til renseanlegg. Men av og til kan til og med overvann være sterkt forurenset. PN - Maksimum tillatt driftstrykk i forhold til en eller annen designfaktor (ofte laveste designfaktor). Her er det viktig å vite hva man snakker om!! Se SDR. prns, pren - Forslag til standard. Pumpeledning - Trykkrør for pumping av vann, overvann eller spillvann. Hovedsakelig trykkrør av PVC eller PE. S - Rørklasse. Benevnelse for glatte grunnavløpsrørdeler av PP: SDR 1 S = Mai 007 Teknisk håndbok, side 5

6 SDR Standard dimensjonsforhold. Benevnelse på glatte grunnavløpsrørdeler av PVC og foretrukket benevnelse på alle trykkrør. Tallverdien er forholdet mellom utvendig diameter og veggtykkelsen: SDR = d e e min Selvfallsledninger - Ledninger som normalt skal gå delvis fulle og som ikke kan legges med motfall. Men kan også omfatte trykkrør når vannet ledes fra kilde/høydebasseng til lavereliggende område uten tilført energi. Sikkerhetsfaktor - Se også om C designfaktor som kun gjelder rørmaterialet. I dag benyttes ofte sikkerhetsfaktor om den totale sikkerheten på et anlegg. Her inngår for eksempel strengere krav til utførelse, lavere tillatt trykk, rør med større ringstivhet m.m. SN Nominell ringstivhet. Klassebenevnelse på grunnavløpsrør og på rør og deler med konstruert rørvegg. Tallverdien for termoplastrør representerer målt ringstivhet i kn/m. For GRP-rør angis ringstivheten i N/m. Spillvann - Kloakk, urent vann. σ S - Dimensjonerende spenning FDV-dokumentasjon, produktdatablad, miljødeklarasjon o.s.v. Ulike begreper som alle dreier seg om en eller annen dokumentasjon, florerer hos planleggere, byggherrer og håndverkere. Man vet ikke alltid hva man skal ha - og hvorfor. FDV-dokumentasjon FDV Forvaltning, Drift og Vedlikehold. Skal følge bygningen/anlegget og skal fortelle eieren hvordan produktet skal vedlikeholdes på rett måte. Denne dokumentasjonen skal også inneholde informasjon om hva slags produkt dette er og hva slags betegnelser det har med tanke på senere utskiftninger og utbedringer. Denne typen dokumentasjon forlanges ofte ved større bygge- og anleggsprosjekter. Produktdatablad Slike datablad inneholder opplysninger om produktet, hvilken form det har og hvilke egenskaper det har. Slike produktdatablad foreligger for eksempel for de ulike typene råstoff og tilsetninger som benyttes i vår produksjon. For rørsystemene finner man det man trenger i produktkataloger og brosjyrer. Det er sjelden hensiktsmessig med egne produktdatablad for plastrørsystemer. Miljødeklarasjon En egenerklæring som blant annet omfatter hvilke kjemiske forbindelser som inngår i våre produkter, energimengder og utslipp. HMS-datablad HMS - Helse, Miljø og Sikkerhet. Utstedes for produkter som kan ha påvirkning på de tre nevnte forholdene. For vår del gjelder det p.t. kun glidemidlene. Produkter i h.t. norsk standard eller lignende Produkter merket med det beskyttede Nordic Poly Mark, kronemerket (NS) eller andre sertifiseringsmerker er underlagt tredjeparts kontroll. Det innebærer at et godkjent/akkreditert testinstitutt kontrollerer våre produkter og vårt produktkontrollsystem. Godkjenning gir oss rett til å merke produktene med et sertifiseringsmerke/kvalitetsmerke. Dette merket er altså dokumentasjon på at produktet er godkjent i henhold til gjeldende produktstandard og at vi følger de prosedyrer for kontroll som sertfiseringsorganet forlanger. Å bruke sertifiseringsmerker urettmessig er straffbart. Det utstedes sertifikater som dokumentasjon på sertifisering, men merket på produktet er det som gjelder. Mai 007 Teknisk håndbok, side 6

7 NS-EN ISO 9001 Pipelifes kvalitetssikringssystem er godkjent i henhold til NS-EN ISO I dette inngår kvalitetskontroll av produkter, men det innebærer også at det finnes oppdaterte rutiner for de viktige operasjonene som gjøres i bedriften. Hovedhensikten er å redusere muligheten for at feil oppstår og forhindre gjentagelse av feil. I visse sammenhenger krever kunder at det fremlegges dokumentasjon på at bedriften har et godkjent kvalitetssikringssystem ved å be om å få tilsendt kopi av sertifikatet. NS-EN ISO Godkjenning i henhold til denne standarden innebærer at vi har et godkjent system for miljøstyring. Det vil si at bedriften planmessig arbeider med å redusere eventuelle negative effekter våre aktiviteter har på miljøet. Dette innebærer for eksempel kildesortering, sikker oppbevaring og behandling av kjemikalier og risikoavfall, strømsparing og annen energiøkonomisering o.s.v. Man kan også be om å få tilsendt dokumentasjon på dette i form av kopi av sertifikatet. Se også punktet miljødeklarasjon. Det er viktig å forholde seg til dokumenter som er oppdaterte på byggetidspunktet. Derfor gjengis ikke disse dokumentene her, men foreligger som nedlastbare PDF-filer på eller de kan skaffes ved å kontakte oss direkte. Slike dokumenter oppdateres jevnlig og bør ikke lagres med tanke på senere bruk. Om termoplast, aldring, utelagring, solbleking og behandling i kulde benytter termoplastene PVC (polyvinylklorid), PP (polypropylen blokk kopolymer) og PE (polyetylen) i produksjon av rør og rørdeler. Disse er også de mest brukte plastmaterialene i rørsystemer. Termoplaster er oppbygd av molekyler som ser ut som lange tråder viklet inn i hverandre. Materialegenskapene, for eksempel styrke, endres med temperaturen. Termoplastproduktene formes ved høy temperatur. Da er råmaterialet seigtflytende. Siden kjøles produktene ned og materialet blir fast og hardt. Kasserte produkter av termoplast kan resirkuleres og materialet gjenbrukes i nye produkter. Det kan registreres at noen materialegenskaper hos plastrør endres over tid. Dette kalles aldring - må ikke forveksles med nedbryting. Et fenomen er at stivheten øker. Dette er en positiv endring fordi økt ringstivhet bidrar til å motstå trykket fra massene rundt nedgravde rør. Likeså vil materialets styrke med hensyn på å tåle innvendig trykk øke. Samtidig som stivhet/styrke øker, reduseres slagfastheten noe. PVC har i utgangspunktet en del lavere slagfasthet enn PE og PP. Derfor merkes endringene i slagfasthet bedre hos PVC. Begrepet aldring må ikke oppfattes som bare negativt. De langsomme endringene i egenskaper som skjer, betyr ikke at det er noe galt fatt med materialet. Det er tvert i mot allment kjent at plast er av de mest bestandige materialene benyttet som rør i grøft. Ingen stoffer som forekommer naturlig rundt nedgravde rør bryter ned disse materialene. Aldring går hurtigere ved utelagring p.g.a. klimatiske påvirkninger - spesielt den varierende temperaturen som dessuten kan bli svært høy ved direkte soloppvarming. En liten andel kan tilskrives ultrafiolette stråler fra sola som påvirker det ytterste materialsjiktet på røret. Dette er mye omtalt i forbindelse med PVC-rør når disse rørene solblekes. Det oppstår da et gråhvitt sjikt utvendig på røret som normalt er så tynt at man lett kan skrape det bort slik at den opprinnelige fargen kommer til syne. Ønsker man å begrense slagfasthetsreduksjonen ved lang tids utelagring, bør rørene lagres skyggefullt - først og fremst for å begrense påvirkningen p.g.a. temperatur. Plastrør tåler lang tids lagring. Lagring i ett år er fullt tolererbart, og kvaliteten på rørene trenger heller ikke å være nevneverdig redusert ved lengre tids lagring. Nyere europeiske produktstandarder anbefaler maksimum lagringstid ute i ett år, men det er nok mer relevant i varmere strøk enn våre. Det er i alle fall vår erfaring. Slagfastheten reduseres også ved synkende temperatur, men gjenvinnes når temperaturen stiger igjen. Vi setter ingen absolutt nedre grense ved behandling eller legging av plastrør, men i streng Mai 007 Teknisk håndbok, side 7

8 kulde bør en utvise mer varsomhet. Også PVC-rør lagt i streng kulde vil, såfremt de er hele etter gjenfylling av grøfta, ha like god kvalitet som om leggingen hadde foregått ved høyere temperatur. Vær spesielt oppmerksom på forhold omkring ekspansjon. Konklusjon: - Rør og rørdeler av plast kan lagres utendørs over lang tid uten at det har nevneverdig betydning for rørets funksjon. - Langtids lagring og behandling i kulde betinger at rørene behandles slik de skal i og med at slagfastheten reduseres. Dette gjelder spesielt PVC-rør. - For trykkrør bør man ta i betraktning hvorvidt rørene kan ha blitt utsatt for støt eller slag i lagringsperioden. Rør med bruddanvisning vil gå til brudd når vanntrykket settes på. Materialdata I tabellen gjengis veiledende verdier for de viktigste materialegenskapene for de mest brukte plastmaterialene brukt i rørsystemer. Egenskaper Enhet PVC PP PP- HM PE 80 PE 100 Densitet kg/m Bruddspenning v/0 C og 50 år kontinuerlig belastning, MRS Dimensjonerende spenning - høy design faktor Dimensjonerende spenning - lav design faktor Mai 007 Teknisk håndbok, side 8 N/mm N/mm 10 6,3 6,3 5,0 6,3 N/mm 1, ,4 8,0 Strekkfasthet ved flyt N/mm E-modul (korttids) N/mm Krypmodul* (50 års belastning) Krypforhold (EN-ISO 9967, 50 års ekstrapolasjon) Lengdeutvidelse Slagfasthet Notch Izod ved 3 C (ISO 178) Maks. brukstemperatur kontinuerlig belastning N/mm ca ca. 300 ca. 400 ca. 160 ca. 00 mm m C ca. 3 ca. 4, ca. 4, ca. 5 ca. 5 0,08 0,13 0,13 0,18 0,16 kj/m > 5 > 40 > 40 > 50 > 50 Disse plastmaterialene tåler normalt temperaturer mellom 0 ºC og 45 ºC godt, men i trykkrør må tillatt trykk reduseres. Ved temperaturer over 45 ºC kontinuerlig i selvfallsledninger bør du kontakte Pipelifes eksperter for å diskutere materialvalg og valg av løsninger. Maks. brukstemperatur korttids belastning C (trykkløst rørsystem) Varmeledningsevne W m C 0,16 0,0 0,0 0,40 0,40 * Krypmodul = korttids E-modul/krypforhold. Oppgitte verdier er veiledende og veldig avhengig av råvaren, og bør sjekkes i kritiske tilfeller.

9 Produktstandarder, merking og anbefalte krav Europeiske standarder benevnes EN med en nummerreferanse for eksempel EN 1401 for PVC grunnavløpsrør. Som norsk standard har denne fått benevnelsen NS-EN Slike standarder er ofte delt opp i flere deler. Der det ikke foreligger nye standarder består norske standarder (NS.), bransjenormer eller verksnormer. Produkt Standard (april 007) PE trykkrør for vannforsyning NS-EN 101, 003 PVC trykkrør for vannforsyning NS-EN 145, 1999 PE kloakkpumpeledning NS-EN 1344, 003 PVC kloakkpumpeledning NS-EN 1456, 001 PE gassrør NS-EN 1555, 003 PVC gassrør NS 969 PVC grunnavløpsrør NS-EN 1401, 1998 PP grunnavløpsrør NS-EN 185, 1998 PP grunnavløpsrør og -deler med konstruert rørvegg (Pragma ) NS-EN 13476, 007 PP drensrør og -deler med konstruert rørvegg NS 96, 000 PP innomhus avløpsrør NS-EN 1451, 1999 Drensrør og -deler NS 3065, 1987 Kabelrør av plast med glatt rørvegg prns 967, 001 Kabelrør av plast med glatt rørvegg for innstøping prns 970 Kabelrør av plast med konstruert rørvegg NS 968, 001 Kabeldekkplater NS 971, 006 Standarder som dekker det meste av det Pipelife Norge leverer. Uansett gjelder at godkjente produkter som dekkes av en standard er merket med sertifiseringsmerke (Nordic Poly Mark, NS-merke eller annet). Det finnes pr. dags dato ikke et felles europeisk godkjenningsmerke som tilsvarer NS kronemerket. CE-merking er basert på hen (harmoniserte europeiske standarder) som i utgangspunktet inneholder svært få krav. Krav skal fastsettes av hvert land og vil dermed variere. Krav i forbindelse med CEmerking av plastrør omfatter ikke nødvendigvis tredjepartskontroll. Det kreves kun en egenerklæring om at spesifiserte krav er oppfylt. Det vil komme som et merke på de fleste rør i framtiden - også som et bevis på at røret er en handelsvare innenfor EU-/EFTA-området. Norge er et av landene hvor det ikke er krav til CE-merking av produkter. Insta-Certs Nordic Poly Mark Det norske kronemerket Det europeiske merket CE-merket I tillegg til et eventuelt kvalitetsmerke skal rør og rørdeler være merket med en del andre opplysninger. De nye standardene åpner for flere alternativer på enkelte områder. Det er derfor viktig å stille krav og spesifisere mer detaljert enn tidligere (se neste avsnitt). Produktstandarder er under stadig evaluering og utvikling. På grunn av arbeidet med å samordne landene i Europa på dette området, er dette noe uoversiktlig og endringer skjer fortløpende. For oppdatert informasjon; se Mai 007 Teknisk håndbok, side 9

10 Drikkevannsgodkjenning Våre rør for drikkevann har også det danske sertifiseringsmerke (DS-merket) som dokumentasjon på at rørene oppfyller hygienekravet i drikkevannsforskriften. Dette merket vil vi benytte inntil den nye felleseuropeiske godkjenningsordningen (EAS) for materialer i kontakt med drikkevann trer i kraft. Merking av rør og deler Det er ulike krav til minimumsmerking i de forskjellige standardene. I tillegg til dette kan rør og deler være merket i henhold til egne og andre markeders krav. Pipelifes kvalitetssikringssystem fordrer dessuten en mer nøyaktig tids- og stedsangivelse. PE trykkrør Rør av polyetylen lar seg ikke merke med moderne, fleksibel teknikk. Derfor merkes tidspunktet ikke så nøyaktig som andre rørtyper. PE-rør merkes med et referansenummer som viser til dokumentasjon lagret på produksjonsstedet. Eksempel på PE trykkrør med merking (NS-EN 101) SDR-verdi og materialangivelse vil være viktig merking på PE-rør og deler med tanke på beskrivelser, mottakskontroll og kontroll før og under montering/legging. Pipelife merker sine trykkrør med to trykklasser - en for høy og en for lav designfaktor. PVC trykkrør Moderne merketeknikk gjør det mulig å merke med mer nøyaktig produksjonstidspunkt. Eksempel på PVC trykkrør med merking (NS-EN 145) Pipelife merker sine trykkrør med to trykklasser - en for høy og en for lav designfaktor. PVC grunnavløpsrør Her kan også produksjonstime merkes på røret. I tillegg skal våre rør merkes med snøkrystall og bruksområdekode. Snøkrystallet viser at røret klarer strengeste krav til slagfasthet. Bruksområdekoden UD (bunnledning og grøft) gjelder for dimensjoner opp til 00 mm og U (i grøft) for større dimensjoner. Ofte angis materialet som PVC-U. U her betyr "unplastizified" (ikke tilsatt mykner) og er ikke bruksområdekode. Eksempel på PVC grunnavløpsrør med merking (NS-EN 1401) PP grunnavløpsrør PP grunnavløpsrør er har stort sett samme merking som PVC grunnavløpsrør. Eksempel på PP grunnavløpsrør med merking (NS-EN 185) Mai 007 Teknisk håndbok, side 10

11 PP grunnavløpsrørdeler S16 og CT er spesielle merkinger på PP rørdeler. S16 gjelder rørdelsklasse (veggtykkelse) og tilsvarer SDR 33. CT skal stå på rørdeler fra og med 00 mm for at måltoleransene skal være de samme som for PVC grunnavløpsrør. Typisk merking på sprøytestøpte grunnavløpsrørdeler Pragma grunnavløpsrør/overvannsrør Bruk av merkesegmenter umuliggjør nøyaktig tidsangivelse. Bruksområdekoden UD for bunnledninger gjelder til og med 315 mm. For øvrig gjelder bruksområdekoden U (i grøft). Eksempel på merking av Pragma rør (NS-EN 13476) Oversikt over ulik merking: Standardens betegnelse EN xxxx Europeisk standard. Også NS-EN xxxx som norsk standard. NS xxxx Norsk standard Bruksområdekode - U - B - D - UD - BD - WATER Mai 007 Teknisk håndbok, side 11 Rør nedgravd mer enn 1 m fra bygningen det er tilkoblet Rør i hus Rør under bygning (bunnledninger) og inntil 1 m fra bygningen det er tilkoblet. Vanlig norsk praksis er at D dekker stikkledninger frem til hovedledning. D står alltid sammen med U eller B Dekker både bruksområde U og D Dekker både bruksområde B og D Drikkevann Produsentens navn eller varemerke og stedsangivelse NOS1 Pipelifes fabrikk i Surnadal NOS Pipelifes fabrikk i Stathelle Dimenjonsangivelse 00x5,9 Diameter og veggtykkelse SDR 34 Standard dimensjonsforhold. SDR = d e /e min S 16 Rørklasse. S = (SDR-1)/ Materialangivelse PVC, PVC-U PE 100 PE 80 PP Polyvinylklorid uten mykner Polyetylen med minimum bruddspenning 10,0 MPa Polyetylen med minimum bruddspenning 8,0 MPa Polypropylen

12 PP-HM Polypropylen med høy E-modul Rørklasse/trykklasse SN 8* Ringstivhetsklasse for trykkløse rørsystemer i grøft. PN 10** Trykklasse. Produksjonstidspunkt Uke eller måned/år : 3 År.måned.dag : time : : :. 01 Måned,år. Antall prikker eller prikkers plassering angir måned Godkjenningsmerke Produkt og produsentens kontrollsystem er godkjent og overvåkes av tredjepart. Annen merking kan være prod.nr Produksjonsordre nummer. Referanse for kvalitetssikring. Snøkrystall. For avløpsrør som installeres ved lav temperatur. Gjelder ikke deler. CT Close Tolerances. Toleranser som er tilpasset andre rørsystemer. For eksempel PP deler som benyttes sammen med PVC grunnavløpsrør fra og med 00 mm og større. 85 Lengdemerking på PE trykkrørskveiler = 6 = Identifikasjon på produksjonslinje Koder i forbindelse med merking av rør * Ringstivhetsklasse SN 8 er nesten enerådende i Norge. I tillegg omfatter flere standarder rørklassene SN 4 og SN som har lavere ringstivhet. Vær oppmerksom på at dette medfører skjerpede krav til utførelse og kontroll, samt at rør med lavere ringstivhet ikke er så tilgjengelig. Pipelife Norge leverer også SN 4 rør, men disse er kun ment for innstøping (OPI-kanal). ** I europeiske standarder opereres det med lavere design faktorer (C) enn det som har vært vanlig i Norge. Pipelife merker sine trykkrør med to trykklasser for å gjøre brukerne oppmerksom på dette. Hvis høy designfaktor (C) skal opprettholdes, forholder man seg til den laveste trykklassen. Materiale, SDR-verdi og maksimum opptredende driftstrykk bør oppgis ved kjøp (se tabell). MRS σ s SDR SDR SDR SDR SDR SDR SDR C [MPa] [MPa] 34, ,6* 17 13,6 11 PE 80 8,0 5,0 1,6 - PN 4 - PN PN 10 6,4 1,5 - PN 5 - PN 7,5 - - PN 1,5 PE ,0 6,3 1,6 - PN PN 8 - PN 1,5 8,0 1,5 - PN 6,3 - - PN 10 - PN 16 PVC 5,0 10,0,5 PN 6 - PN PN16 - PVC 110 mm 5,0 1,5,0 PN 7,5 - PN 1,5 - - PN 0 - Sammenhenger mellom maksimum tillatt opptredende trykk, designfaktor og SDR-verdi * PE 80 SDR 17,6 kan sveises med PE 100 SDR 17 deler. Mai 007 Teknisk håndbok, side 1

13 Anbefalte krav Overordnede krav i anbudsdokumenter - som krav til betalte skatter og avgifter, krav til kvalitetssikring, krav til leveringstider - omtales ikke. I og med at standardene etter hvert åpner for flere alternativer er det nødvendig å sette seg inn i hva slags krav det er relevant å stille. Vi anbefaler følgende for de viktigste produktgruppene. Grunnavløpsrør i h.t. NS-EN 1401 (PVC) og NS-EN 185 (PP): - Ringstivhetsklasse SN 8 - Snøkrystall - Bruksområdekode UD for dimensjoner opp til og med 00 mm - Integrert/fastsittende tetningsring - Farge på rør. Rødbrun for spillvann og svart for overvann. - S 16 for PP rørdeler og SDR 34 for PVC rørdeler. - CT for PP rørdeler 00 mm brukt sammen med rør i h.t. NS-EN 1401 (PVC) Trykkrør i h.t. NS-EN 145 og NS-EN 1456 (PVC) og NS-EN 1 01 og NS-EN 1344 (PE): - Materialangivelse (PVC, PE 80 eller PE 100) - SDR-verdi - Maksimum opptredende driftstrykk - Integrert tetningsring av EPDM (PVC-rør) For PE trykkrør er det spesielt viktig å benytte SDR-verdier i stedet for trykklassebenevnelser for å unngå misforståelser. Trykk bør oppgis for å sikre riktig dimensjonering av forankringer og armatur og for at trykkprøvingsprosedyren skal bli riktig. For høye prøvetrykk kan ødelegge komponenter i rørsystemet (f.eks. ventiler). Produkter med sertifiseringsmerket Nordic Poly Mark betyr trygghet og riktig kvalitet. Men å forlange produkter i henhold til utelukkende en spesifikk sertifiseringsordning i forbindelse med offentlige anskaffelser er sannsynligvis lovstridig. Vi foreslår følgende formulering: Rør og rørdeler skal oppfylle de tekniske bestemmelsene i angitt produktstandard og INSTA SBC (se Dette skal være kontrollert gjennom tredjepartskontroll bestyrt av Insta-Cert og produktene skal være merket med sertifiseringsmerket Nordic Poly Mark - eller tredjepartsverifisert til samme kvalitetsnivå. Kontakt gjerne for å diskutere begrunnelser for våre anbefalinger. Mai 007 Teknisk håndbok, side 13

14 Enheter - kryssmultiplisering fra en enhet til en annen Prefikser For å kunne bruke håndterbare tallstørrelser benyttes prefikser. 1 MPa tilsvarer for eksempel Pa hvor bokstaven M står for mega (million). 1 megapascal = 1 MPa = Pa. Tallfaktor Prefiks Betegnelse 10 1 tera T 10 9 giga G 10 6 = mega M 10 3 = kilo k 10 = 100 hekto h 10 1 = 10 deka da 10 0 = = 0,1 deci d 10 - = 0,01 centi c 10-3 = 0,001 milli m 10-6 = 0, mikro μ 10-9 nano n Vanlige prefikser På PVC trykkrør lagret på et tak i Porsgrunn i fire år ble tykkelsen på det solblekede laget målt til mellom 10 og 5 nanometer - eller mellom 0, og 0, millimeter! Omregning fra en enhet til en annen Sammenstilling av verdier: Lengde (l, L): Areal (A): Trykk (P): Volumstrøm: Hastighet: Kraft: 1 meter [m] = 39,37 tommer (inch) 1 hektar [ha] = 10 dekar [da] = m = 10,16 mål 1 bar = 0,1 MPa =0,1 N/mm = Pa = N/m = 10, kp/m = 10, mvs = 0,9869 fysisk atmosfære [atm] = 14,51 psi 1 m 3 /h = l/h = 16,7 l/min = 0,8 l/s 1 km/h = 0,8 m/s 1 N = 1 kg m/s = 0,981 kp Spenning: 1 MPa = 1 N/mm = kn/m Temperatur: t = C (grader Celsius) t f = F (grader Fahrenheit) t K = K (Kelvin) t = 5/9 (t f 3) t f = 9/5 (t + 3) t K = t + 73,15 Temperaturforskjell angis i Kelvin, i stedet for C, i teknisk litteratur. En temperaturforskjell på 1 K tilsvarer 1 C. Altså for en ikketekniker det samme. Mai 007 Teknisk håndbok, side 14

15 Eksempel: Omregning av enheter ved hjelp av kryssmultiplisering For å regne om fra en enhet til en annen benyttes kryssmultiplisering. For eksempel; hvor mange meter vannsøyle [mvs] er 0,5 MPa? Vi vet fra oversikten foran at 10, mvs tilsvarer 0,1 MPa. Sett opp det kjente og det ukjente forholdet som vist under: (10, mvs forholder seg til 0,1 MPa som x mvs til 0,5 MPa) 0,5 x MPa 10, mvs = (0,1 MPa = 10, mvs) 0,1 MPa 10, mvs 0,5 MPa x = 0,1 MPa x = 51 mvs 0,5 MPa tilsvarer 51 meter vannsøyle. Mai 007 Teknisk håndbok, side 15

16 Trykkrørsystemer Pipelife har trykkrørsystemer i PVC og PE. For PVC benyttes muffeskjøter og overganger til flensedeler - for eksempel flensespiss, flensemuffe eller spareflens. PE-rør skjøtes enten med speilsveis, elektromuffesveis, flens eller annen mekanisk kobling. Trykkrørsystemer av termoplast har en stor markedsandel i det norske markedet. Årsakene til dette er mange, men konkurransedyktighet, levetid, egnethet, tilgjengelighet og korrosjonsbestandighet kan nevnes som sentrale punkter. Det lar seg ikke gjøre å lage et vann med alkalitet og Ph-verdi som er korrosjonsvennlig for betong, støpejern eller kobber samtidig! Således kommer vannverk med plastrør i hovedledningsnettet gunstig ut i og med at de kan tilrettelegge vannkvaliteten slik at kobberkorrosjonen minimeres. I fremtiden ser man for seg at det benyttes plast både i overføringsledninger, fordelingsnett, stikkledninger og i hus, slik at vannets egenskaper som menneskeføde er det eneste man trenger å ta hensyn til. Hydraulisk dimensjonering Formeloversikt Kontinuitetsligningen q v = v 1 A 1 = v A q v : vannføring [m 3 /s] A : tverrsnittsareal [m²] v : vannhastighet [m/s] Kontinuitetsligningen Utgangspunktet er at vannføringen ved snitt 1 er den samme som ved snitt. En endring i tverrsnitt (A) må derfor medføre en endring i vannhastighet (v). Bernoullis ligning m g h 1 + m p 1 ρ m v + 1 = m g h + m p ρ m v + + m g h t [J] eller h 1 + p1 ρ g + v1 g = h + p ρ g + v g + h t [m] Mai 007 Teknisk håndbok, side 16

17 Stillingsenergi: Trykkenergi: p V = Bevegelsesenergi: m g h eller h m v m p ρ eller eller v g p ρ g Energibalansen m: masse [kg] g : tyngdeaksellerasjonen: 9,81 m/s h : trykkhøyden [m] p : væsketrykk [N/m ] V : volum [m 3 ] ρ : mediets densitet [kg/m 3 ] v : hastighet [m/s] h t : friksjonstap [m] En gammel traver i sammenheng med dimensjonering av ledninger. Det må være likevekt mellom de to uttrykkene på hver sin side av er lik -tegnet. Kapasitetsberegninger Å beregne vannføringskapasiteten til et rør ved hjelp av formler er en omstendig affære. Det går som regel fint til man skal putte inn riktig friksjonskoeffisient. Den enkleste formelen i så måte er Darcy- Weisbach s formel, her oppgitt med et tillegg for singulærtap: h t = f L d i v g v + ξ g h t : friksjonstap [m] f : friksjonskoeffisent (Moody s diagram) d i : innvendig diameter på rør [m] v g : hastighetshøyde [m] L : ledningslengde [m] ξ : singulærtapskoeffisent Man må kjenne absolutt ruhet (k), regne ut relativ ruhet (k/d i ) og regne ut Reynolds tall (Re) for å finne friksjonskoeffisienten (f) i Moody s diagram. I praksis bruker man dataprogrammer eller diagrammer ved dimensjonering. Reynolds tall Re = d i v υ [ ] v : middelhastigheten i rørtverrsnittet [m/s] d i : innvendig diameter [m] υ : kinetisk/kinematisk viskositet [m²/s] Mai 007 Teknisk håndbok, side 17

18 Det kan oppstå to typer rørstrømning laminær eller turbulent. Laminær strømning kjennetegnes ved jevn hastighet og regelmessige strømlinjer. Turbulent strømning kjennetegnes av uregelmessige strømlinjer samt hastighetsfluktasjoner. Det normale innen VA-teknikken er turbulent strømning. Reynolds tall og relativ ruhet trenger du for å finne friksjonskoeffisienten i Moody s diagram. Turbulent strømning ved Re > 30 Absolutt ruhet k t = k α T [mm] k t : ruhet etter tiden t (bruksruhet) k : ny ruhet [mm] α : ruhetstilvekst pr. år [mm/år] T : antall år [år] Virkelig ruhetsverdi er veldig vanskelig å anslå. Dessuten er det for innfløkt å dimensjonere anlegg helt i detalj. Derfor benyttes anbefalte bruksruhetsverdier avhengig av anleggets beskaffenhet. Dette tas til følge i våre kapasitetsdiagrammer. Relativ ruhet K rel = k t /d i [ ] Relativ ruhet er rett og slett absolutt ruhet dividert med innvendig diameter. Relativ ruhet og Reynolds tall trenger du for å finne friksjonskoeffisienten i Moody s diagram. Energigradient I = L h f [mm/m, m/km. ] h f : energitap/trykkhøydeforskjell [mm, m] L : Ledningslengde [m, km] Energigradient - eller tilgjengelig fall - er en særdeles viktig opplysning ved dimensjonering av ledninger. Ved å tegne et snitt av ledningstraseen får man detaljkunnskap om høybrekk og lavbrekk i tillegg. Ved bruk av kapasitetsdiagrammer er energigradient - eller fall - stort sett det eneste man trenger å regne på, men se opp for soner med undertrykk og store overtrykk på grunn av ujevn ledningstrasé. Veggtykkelse i trykkrør e min = p d σ s e + p [mm] e min : veggtykkelse [mm] p : innvendig trykk [MPa] d e : utvendig diameter [mm] σ S : dimensjonerende spenning [MPa] Rør med innvendig vanntrykk Mai 007 Teknisk håndbok, side 18

19 Dimensjonerende vannmengder Ved dimensjonering av vannledninger brukes Q max (d.v.s maksimalt timeforbruk i maksimaldøgnet) som dimensjonerende vannmengde. Q max = Q mid f max k max + Q brannvann + Q industri + Q off. bygg + Q jordbruk Q mid f max k max q h : midlere døgnforbruk (= q h pe) : maksimal døgnfaktor : maksimal timefaktor : midlere spesifikt døgnforbruk pr pe, eventuelt inkludert lekkasjevann pe : antall personekvivalenter Q brannvann : brannvesenets krav til vannmengde Q industri : lokal industris behov for vann Q off. bygg : behov for vann til offentlige bygg (skole, rådhus o.s.v.) Q jordbruk : behov for vann til ulike primærnæringer Behovet for vann til ulike formål må kartlegges ved hvert enkelt tilfelle. Det kan imidlertid være vanskelig å forutsi utviklingen i dette behovet. Derfor anslås behovet ut fra ønsket om utvikling av samfunnet. D.v.s. befolkningsvekst, utvikling m.h.p. lekkasjer, utvikling av industri o.s.v. Ruhetsfaktor Nyproduserte plastrør har lav ruhetsfaktor og betraktes ofte som hydraulisk glatte. Men skjøter og litt belegg innvendig i rørene vil føre til at den virkelige verdien over tid øker noe. Vi anbefaler å benytte følgende k-verdier både for trykkrør av PE og PVC for vannforsyning: Dimensjon k - verdi [mm] d 00mm 0,01 d > 00mm 0,05 Disse verdiene gjelder rør uten mange bend, tilknytninger og ventiler. Hvis det er mye utstyr på nettet brukes 5-10 % lavere disponibelt trykktap (energigradient). Se neste avsnitt. Ved hastigheter over,0 m/s og marginal dimensjonering anbefaler vi å utføre en beregning av singulærtapene. I trykkrør for spillvann (kloakkpumpeledninger) vil det dannes en kloakkhud som vil øke ruheten ytterligere. Inntaks- og utslippsledninger i saltvann kan få kraftig begroing og dermed veldig høye k- verdier. Korrosjon i metallrør og mangan i råvannet vil også gi høye k-verdier. For avløpsledninger av plast benyttes høyere bruksruhetsfaktorer. Her følger vi den gamle veiledningen fra SFT som sier: Type ledning k - verdi [mm] Overføringsledninger 0,5 Rørledning med bend og tilknytninger 0,40 For korrugerte drensrør (kveildrens) reduseres kapasiteten med ca. 30 % i f.t. innvendig glatte rør. Mai 007 Teknisk håndbok, side 19

20 Dimensjonering av vannledninger Ved vanlig dimensjonering benyttes kapasitetsdiagrammer. Nødvendige data er: - disponibel trykkhøyde (h f ) [m] - ledningens lengde (L) [km] - ønsket vannmengde (Q max ) [l/s] eller innvendig diameter på eksisterende rør (d i ) [mm] - krav om vannhastighet (v) [m/s] Skisse av en rørledning som skal transportere en ønsket vannmengde fra kilde til høydebasseng eller forbrukssted. I h f = : L Disponibel trykkhøyde (h f ) dividert med ledningens lengde (L) gir oss energigradient (I)- også kalt disponibelt trykktap eller fall [, m/km, mm/m]. Total trykkhøyde dividert på ledningens lengde er ledningens virkelige fall [, m/km, mm/m]. Beregninger basert på denne verdien gir maksimal kapasitet, men med null trykk på vannet ved endepunktet. Normalt anbefales vannhastigheter mellom 0,5 -,0 m/s i kommunale vannledninger. Vannhastigheter inntil 3,5 m/s kan i enkelte tilfeller godtas. Ønsket trykk ved utløpet er normalt mer enn bar. Ved trykk større enn 4 bar ved en bygning må det monteres trykkreduksjonsventiler. Utstyr i hus er beregnet for trykk mindre enn 4 bar. Mai 007 Teknisk håndbok, side 0

21 Vannføringsdiagram for trykkrør, k=0,01 mm Vannføringsdiagram for plastrør fra d i 0 mm til d i 00 mm. k = 0,01 mm Mai 007 Teknisk håndbok, side 1

22 Vannføringsdiagram for trykkrør, k=0,05 mm Vannføringsdiagram for plastrør fra d i 00 mm til d i 000 mm. k = 0,05 mm Mai 007 Teknisk håndbok, side

23 Lengdeutvidelse Lengden på et rør oppgis normalt ved romtemperatur (ca. +0 C). Når ett rør oppvarmes eller avkjøles vil det forandre lengde dersom det kan bevege seg uhindret. Ta hensyn til dette ved legging av lange lengder (PE) og ved montering av mufferør (tilpass innstikkslengde). ΔL = α L o ΔT [m] ΔL : α : L o : ΔT : Lengdeforskjell [m] Temperaturutvidelseskoeffisient [mm/m C] Opprinnelig lengde [m] Temperaturforskjell [ C] Materiale α [mm/m C] PVC 0,08 PP 0,13 PE 80 0,18 PE 100 0,16 Utvidelseskoeffisienter Eksempel: Et 00 meter langt PE 100 rør legges en god sommerdag med temperatur i rørveggen på +40 C. Normal temperatur i grunnen på den tiden er +10 C. Hvor mye vil røret trekke seg sammen? ΔL = α L o ΔT ΔL = 0,16 mm/m C 00 m (40 10) C ΔL = 960 mm I et rør som er fastspent og ute av stand til å bevege seg, vil en slik lengdeendring i stedet opptre som spenninger i rørveggen. Ved store og uunngåelige temperaturendringer bør man være spesielt oppmerksom og foreta nødvendige beregninger. Hookes lov og materialspenninger For et viskoelastiske materialer, som for eksempel termoplastene, krever bruk av Hookes lov et bevisst valg av størrelsen av parametrene. σ = ε E [N/mm ] E : Elastisitetsmodul [N/mm ] σ : Spenning [N/mm ] ε : Relativ forlengelse [ ] Eksempel: I forrige eksempel ville et 00 meter langt PE 100 rør ha fått en lengdeendring på 960 mm hvis det ikke hadde vært forankret. Hvis det forankres i begge ender, vil det oppstå spenninger i rørveggen som gradvis vil relaksere. Men hvor store spenninger kan oppstå? Mai 007 Teknisk håndbok, side 3

24 0,96 00 m Den relativ forlengelsen ville blitt: ε = = 0, 0048 m Vi velger korttids E-modul for PE 100 som er 1000 N/mm fordi vi ønsker å kartlegge worst case og benytter Hookes lov: σ E = ε σ = E ε σ = 1000 N 0,0048 mm σ = 4,8 N mm Maksimum dimensjonerende spenning for PE 100 materialet er 8,0 N/mm for 50 års belastningstid. Materialet tåler høyere spenning over noen dager. Så det er tilsynelatende god margin. Men når røret utsettes for et innvendig trykk, så oppstår det spenninger i ringretning i tillegg. Disse kan være opp til 8,0 MPa (N/mm ) for PE 100. For å finne resultantspenningen må vi ta i bruk vektorregning. σ N mm N mm res = σ a σ b = (4,8 ) (8,0 ) = 9,3 N mm Resultantspenningen ligger over dimensjonerende spenning, men ettersom strekkspenningen på grunn av temperaturendringen relakserer relativt raskt, vil dette ikke redusere levetiden. Lar du røret akklimatisere seg før det gjøres fast, unngår du denne tilleggsbelastningen. Tillatt utvendig overtrykk/innvendig undertrykk For et mufferør vil tetningsringens evne til å tåle undertrykk ofte være dimensjonerende. I et rør som belastes med et jevnt utvendig trykk eller innvendig undertrykk vil det oppstå spenninger, som vi kan kalle ringtrykkspenninger, i rørveggen som illustrert i figuren. Når størrelsen på disse spenningene når et visst punkt vil røret kollapse (knekke). Denne spenningen kalles knekkspenning. Knekkspenningens størrelse avhenger av ovalitet, om røret kan bevege seg i lengderetning, om det er forsterket med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) og om det er nedgravd eller om det ligger fritt uten sidestøtte (sjøledning eller rør over bakken). Et utvendig overtrykk gir den samme situasjonen som et innvendig undertrykk. I det følgende benytter vi bare betegnelsen undertrykk som tilsvarer utvendig overtrykk, innvendig undertrykk eller negativ differanse mellom disse. Rør utsatt for et utvendig overtrykk eller innvendig undertrykk p Mai 007 Teknisk håndbok, side 4

25 Ringtrykkspenning som oppstår ved undertrykk: σ t = p d e m [N/mm ] Økes det innvendige undertrykket oppnås til slutt den ringtrykkspenning i rørveggen som fører til kollaps - eller knekking. Dette undertrykket kalles kritisk undertrykk. Knekkspenning: σ kn = E e d 1 υ m [N/mm ] Kritisk undertrykk: p kr = E 1 υ d m 3 e [N/mm ] p : trykkforskjell mellom utsiden og innsiden av røret (undertrykk) [N/mm ] E : materialets E-modul* [N/mm ] ν : tverrkontraksjonskoeffisient (Poissons ratio) vanlige verdier er: - bevegelig nedgravd rør: 0,3 0,4 - nedgravd rør som er helt forhindret fra å bevege seg i lengderetningen: 0,5 - fritt opplagt fastspent rør uten sidestøtte: 0,5 - fritt opplagt bevegelig rør uten sidestøtte: 0 e : veggtykkelse [mm] d m : rørets middeldiameter. d m = d e -e [mm] Forutsetninger for formlenes gyldighet er at rørmaterialet er elastisk og at røret er fullkomment sirkulært. * Termoplastrør er ikke elastiske, men viskoelastiske. Dette betyr at man i hvert tilfelle må vurdere hvilken E-modul som skal benyttes - korttids E-modul eller krypmodulen. Ved trykkstøt benyttes for eksempel korttids E-moduler. Ved konstante belastninger over tid, som for eksempel ved undertrykk i en inntaksledning, benyttes krypmodul. Krypmodulen er vanskelig å bestemme fordi den avhenger av tid, temperatur og spenningens størrelse. Man benytter derfor vanligvis de konservative verdiene oppgitt i avsnittet vi har kalt materialdata. På grunn av materialets viskoelastiske egenskaper, varierer også tverrkontraksjonskoeffisienten med materialtype, belastningstilfelle og -tid. Men her er det også vanlig å benytte vanlige verdier som er oppgitt. Det er en forutsetning for krypknekking at røret har en initialdeformasjon, og slik er det i praksis. Se figur i neste avsnitt. For et teoretisk fullkomment sirkulært rør inntreffer en elastisk knekking i stedet for en krypknekking. Ved bestemmelse av kritisk undertrykk ved elastisk knekking må man anvende en verdi på E-modul (E) som gjelder for korttidsbelastning. Da E-modul ved korttidsbelastning er større enn ved langtidsbelastning (krypmodul) vil elastisk knekklast være større enn krypknekklast. Dette betyr at plastrør tåler større undertrykk i kort tid enn over lang tid. Mai 007 Teknisk håndbok, side 5

26 Beregning av kritisk undertrykk for rør som ikke har sidestøtte Kritisk undertrykk: P kr E = 1 υ e d m 3 k [N/mm ] der k er reduksjonsfaktor på grunn av ovalitet, se diagram under. I tillegg er det vanlig å legge inn en sikkerhetsfaktor på,0 for å fastsette tillatt undertrykk. Reduksjonsfaktor k for kritisk undertrykk ved ovalitet (δ/d e ) - illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Av diagrammet ser man at rørets evne til å tåle undertrykk reduseres med ca 50 % ved 3 % ovalitet. Hvis vi innfører SDR-verdien blir formelen P kr E 1 = 1 υ SDR 1 3 k Eksempel: En 315 mm PE 100 SDR 11 rørledning, som ligger fritt og ikke fastspent, utsettes i lange perioder for et undertrykk ned mot - 5 mvs. Rørets deformasjon måles til 3 % og tverrkontraksjonskoeffisienten er 0,5. Kritisk undertrykk: P kr E = 1 υ e d m 3 k [N/mm ] 00 N mm = 1 0 8,6 mm 86,4 mm 3 0,5 = 0,0 N/mm = 0,3 mvs Sikkerhetsfaktor mot knekking/buckling er 0,3 mvs/5 mvs = 4,1. Sikkerhetsfaktoren er større enn og det vil ikke være fare for at røret klapper sammen. Mai 007 Teknisk håndbok, side 6

27 Tabeller for tillatt undertrykk for frittliggende rør uten sidestøtte Kort tid SDR 34,4 SDR 6 SDR 1 SDR 17/17,6* SDR 13,6 SDR 11 PE 80-5, k - *18 k - 8 k PE 100-6,5 k - 5 k 51 k 10 k PVC 8, k - (38 k) - (153 k) - Svaret har benevning mvs (1 mvs 0,1 bar). ν er 0. E er N/mm for PVC, N/mm for PE 100 og 800 N/mm for PE 80. Verdier for k hentes fra diagram over. Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor mot knekking. For fastspente rør er verdiene 33 % høyere. Lang tid SDR 34,4 SDR 6 SDR 1 SDR 17/17,6* SDR 13,6 SDR 11 PE 80-1,0 k - *3,6 k - 16 k PE 100-1,3 k - 5,0 k 10 k 0 k PVC,7 k - (13 k) - (51 k) - Svaret har benevning mvs (1 mvs 0,1 bar). ν er 0. E er N/mm for PVC, 00 N/mm for PE 100 og 160 N/mm for PE 80. Verdier for k hentes fra diagram over. Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor mot knekking. For fastspente rør er verdiene 33 % høyere. Eksempel: Hva er tillatt undertrykk ved lang tids belastning for en PE 100 SDR 11 ledning som ligger fritt med % deformasjon? Av tabellen som viser kritisk undertrykk ved lang tid ser vi at uttrykket er: P till = 0 k [mvs] Av figuren som viser reduksjonsfaktor på grunn av ovalitet ser vi at k er lik 0,55: P till = 0 0,55 = 11,0 mvs 1,1 bar Tillatt undertrykk for denne ledningen er 11,0 mvs med en belastningstid på 50 år og en sikkerhetsfaktor på. En viktig forutsetning er selvsagt at deformasjonen holder seg på % - noe som fordrer godt utført ledningssone. Utregningen gir oss veiledende, konservative verdier. I kritiske tilfeller må valg av verdier for ν og E vurderes mer nøye. Beregning av kritisk undertrykk for PE-rør som avstives med betonglodd Hvis et rør som kan bevege seg fritt i lengderetningen forsterkes med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) med innbyrdes avstand L, kan kritisk undertrykk beregnes slik: P e E =, [N/mm ] L krl P kr e : Veggtykkelse [mm] E : Materialets E-modul eller krypmodul [N/mm ] P kr : Kritisk undertrykk uten avstivningsringer [N/mm ] L : Avstanden mellom avstivningsringene [mm] Uttrykket gjelder innenfor følgende grenser for L: Mai 007 Teknisk håndbok, side 7

28 1,56 e L > 4 ( e d ) 3 m e d d m : Middeldiameter d m = d e -e m Dimensjon SDR 7,3 SDR 11 SDR 17 SDR 6 [mm] 110 < 0,37 < 0,49 < 0,65 < 0, < 0,54 < 0,7 < 0,94 < 1, 5 < 0,76 < 1,0 < 1,3 < 1,7 80 < 0,95 < 1,3 < 1,6 <,1 315 < 1,1 < 1,4 < 1,8 <,4 400 < 1,4 < 1,8 <,3 < 3,0 500 < 1,7 <, <,9 < 3,8 600 <,0 <,7 < 3,5 < 4,5 710 <,4 < 3, < 4, < 5,3 800 <,7 < 3,6 < 4,7 < 6, < 3,4 < 4,5 < 5,9 < 7,5 100 < 4,1 < 5,4 < 7,0 < 9, < 4,7 < 6,3 < 8, < 10, < 5,4 < 7, < 9,4 < 1, < 6,1 < 8,1 < 10,6 < 13,5 000 < 6,8 < 9,0 < 11,7 < 15,0 Maksimumavstand [m] mellom lodd for at beregningen skal være gyldig. Ved større avstander benyttes formel for fritt rør uten avstivningsringer. Se forrige avsnitt. Ut fra tabellen kan man lese at disse beregningene ikke er relevante før dimensjonene blir rimelig store - kanskje større enn 400 mm og ved høye SDR-verdier. Eksempel: En 600 mm PE 100 SDR 11 sjøledning på 50 meters dyp kan bli utsatt for trykksvingninger med trykk ned mot 0 mvs ved en uforutsett, brå endring av vannhastigheten. Avstanden mellom belastningsloddene er,0 meter. Ovalitet er 1 %. Sjekk først at avstanden mellom betongloddene gjør formelen gyldig. 1,56 e L > 4 ( e d ) 3 m 1,56 54,5 > 4 e d ( 54,5 545,5) 3 m 54,5 545,5 L [mm],69 m L > 0,49 m L =,0 m Formelen er gyldig Finn kritisk undertrykk uten avstivningsringer: P kr E = 1 υ e d m 3 k [N/mm ] Mai 007 Teknisk håndbok, side 8

29 1000 N mm = ,5 mm 545,5 mm 3 0,65 = 1,9 N/mm = 13 mvs Kritisk undertrykk med avstivningsringer:, e E [N/mm ] P = L krl P kr =, 54,5 mm 1000 N 000 mm mm 1,9 N mm =,15 N/mm = 0 mvs Ledningen ligger på 50 meters dyp og innvendig trykk er 0 mvs. Trykkforskjellen er altså 50 mvs som er mye mindre enn det kritiske undertrykket. Ledningen vil med stor sannsynlighet tåle en slik belastning - selv om rørets ovalitet øker. Beregning av tillatt undertrykk for rør som ligger nedgravd i grøft - Beregning av det totale undertrykket røret blir utsatt for Plastrør som ligger nedgravd i gode masser har vesentlig større motstandsevne mot kollaps enn et frittliggende rør på grunn av støtten fra massene i ledningssonen. I veldig løse masser kan man risikere at røret ikke har nevneverdig støtte og ovalisering får utvikle seg fritt. Størst betydning for størrelsen på det kritiske undertrykket har rørets ringstivhet og massenes støtteevne (sekantmodul). Nedgravde rør vil, i tillegg til et eventuelt innvendig undertrykk, bli utsatt for et utvendig trykk fra jordmassene, grunnvann og/eller trafikk. Vertikalt utvendig trykk på røret: q = q jord + q vann + q tr [kn/m ] Vekt av jordmasser: q jord = ρ H [kn/m ] Vanntrykk: q vann = 10 H vann [kn/m ] ρ: Jordens densitet, normalt kn/m 3 over grunnvannstanden og 11 kn/m 3 under grunnvannstanden. H: Overdekningens høyde [m] H vann : Grunnvannstandens høyde over senter rør [m] Trykk på grunn av trafikklast (q tr ) hentes ut fra diagrammet under. Hjultrykket er 75 kn ( 7,5 tonn) pluss en dynamisk effekt som er gitt en faktor 1,75. Mai 007 Teknisk håndbok, side 9

30 q tr, vertikalt trykk som følge av trafikklast (d e <500 mm) - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok. Summen av undertrykk i røret og utvendig overtrykk på røret utgjør det totale undertrykket røret blir utsatt for. - Ringstivhet og undertrykk Nedgravde rør som kollapser er en sjeldenhet i Norge. Årsaken til dette er at vi generelt har brukt rør med stor veggtykkelse i forhold til trykklassen - og dermed høy ringstivhet. De nye europeiske standardene åpner etter hvert for tynnere rør med lavere ringstivhet, og da må vi være mer på vakt ved undertrykk. For det aller meste skal man benytte de vanlige korttidsverdiene for ringstivhet fordi kollaps opptrer plutselig som følge av en plutselig økning i belastningen. Langtidsverdier for ringstivhet på plastrør oppgis normalt ikke. Dette fordi ringstivheten på plastrør ikke reduseres, men heller øker noe over tid. På grunn av materialets oppførsel under lang tids belastning må en av og til benytte verdier i beregningene som er reduserte i samme forhold som mellom korttidsog krypmodul. - Rør lagt i gode masser (friksjonsmasser) Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med friksjonsmasser er: P till 5,63 = S E [kn/m ] β R ' t β: Sikkerhetsfaktor E t : Massenes tangentmodul, E t = E s [kn/m ] E s : Massenes sekantmodul - diagram under [kn/m ] S R : Rørets ringstivhet [kn/m ]. Bruk oppgitt verdier for ringstivhetsklasser (for eksempel 8 kn/m for de fleste avløpsrørsystemer), eller regn ut ved hjelp av følgende formel: S R = E e 3 = E 3 1 d m 1 ( SDR 1) 3 [kn/m ] OBS. E (rørmaterialets E-modul) settes inn i kn/m Mai 007 Teknisk håndbok, side 30

31 På grunn av støtten fra omkringliggende masser vil kollaps oppstå plutselig. Benytt derfor vanlige korttidsverdier for rørmaterialets E-modul (E) i kn/m. Støtteevnen til massene i ledningssonen oppgis som massenes sekantmodul. Sekantmodulen er avhengig av dybde og komprimeringsgrad og verdier for generelt gode masser tas ut fra figuren under. Tillatt undertrykk for rør lagt i masser som gir liten støtte omtales senere. Massenes tangentmodul, som benyttes i beregningene, settes til to ganger massenes sekantmodul. Sekantmodul hos friksjonsmasser avhengig av overdekningens høyde og komprimeringsgrad. Massenes tangentmodul settes til det doble av sekantmodulen. - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok - Rør lagt i dårlige masser Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med veldig løse masser er: till 4 S R E' t = + β 3 β P (Gjelder for S R > 0,075 E t..eller E t > 90 kpa for SN 8) β: Sikkerhetsfaktor S R : Rørets ringstivhet [kn/m ] E t : Massenes tangentmodul, E t = E s [kn/m ] E s : Massenes sekantmodul fra diagrammet over [kn/m ] I dype grøfter eller ved bruk av myk leire eller silt i ledningssonen med rør med lav ringstivhet, kan det oppstå kryp i rørmaterialet og en ringstivhet relatert til krypmodulen bør benyttes i beregningene. Sett inn krypmodulen i stedet for korttids E-modul i beregningen av ringstivhet. - Rør i grunne grøfter med trafikklast (firkantede rør) Ved grunne grøfter med trafikkbelastning og rør med lav ringstivhet kan røret bli mer eller mindre firkantet. For denne situasjonen gjelder følgende formel: P till = 64 S R ( 1 + 3,5 ( δ d )) 3 e S R : = Rørets ringstivhet [kn/m ] δ/d e : = Relativ deformasjon [ ] Mai 007 Teknisk håndbok, side 31

32 Forankring Forankring av ledning er nødvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for å forskyve ledningen. Dette gjelder spesielt mufferør med bend i horisontal- og vertikalplanet, T-rør, reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk. Ledninger i brattere hellinger ( 50 i grove masser eller fjellgrøft, 150 i finere masser) forankres også for å unngå utglidninger. Helsveiste PE-rør må forankres i hver ende. Dette gjelder også i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er nødvendig. I tillegg bør bend større enn 60º og T-rør forankres spesielt. Annen spesiell forankring er ofte unødvendig fordi kreftene overføres via strekkfaste skjøter til rør og friksjonsmasser i grøfta. Bend for mufferør kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger på tilliggende skjøter. I dårlige masser kan man da risikere å forflytte problemet til neste skjøt. Forankring kan altså utføres på to prinsipielt forskjellige måter. 1. Bruk av forankringskloss. Strekkfaste koblinger eller sveist ledning Vi skal i det etterfølgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss. Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i: Innvendig trykk Ledningsdimensjon Kraftresultant Grøftesidens fasthet For T-rør og endeflenser nyttes følgende formel for beregning av resultantkraft. π R = P A = P 4 d i R: resultantkraft [N] P: trykk [N/mm ] A: areal = π 4 d i [mm ] d i : innvendig diameter π: 3,14 T-rør med forankringskloss Eksempel: Resultantkraften for et 160 mm T-rør for PVC SDR 1 rør med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes på følgende måte: P = innvendig trykk = 7,0 bar = 0,7 N/mm d e = 160 mm d i = 144,6 mm R = 0,7 N ( 144,6 ) π mm mm 4 R = N = 11,5 kn (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 1, tonn!) Mai 007 Teknisk håndbok, side 3

33 For bend både i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen α π d R = P A sin = P 4 i α sin til bestemmelse av resultantkraften. R: resultantkraft [N] P: trykk [N/mm ] A: areal = π 4 d i [mm ] d i : innvendig diameter π: 3,14 α: bendets vinkel Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel: Resultantkraften for et 110 mm 45º bend i PVC SDR 1 utsatt for 7 bars trykk finnes på følgende måte: P = innvendig trykk = 7,0 bar = 0,7 N/mm α = 45º d e = 110 mm d i = 99,4 mm α R = P A sin = 0,7 N R = 4157 N = 4, kn ( 99,4 ) π mm mm 4 45 sin Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend, T-rør og overganger ønsker man å oppnå at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak. For å få til dette må de overføres på et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til å absorbere trykk. Dette gjøres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal. Det er dette arealet som må beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter forårsaket av et innvendig trykk. Mellom rør og betong legges et lag av papir eller papp. Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten. Nødvendig betongareal: R = σ A [m ] betong jord β R: resultantkraft [kn] β: sikkerhetsfaktor σ jord : skjærfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kn/m ] (se tabell på neste side) Mai 007 Teknisk håndbok, side 33

34 Jordtypen Skjærfasthet Merknader [kn/m ] Bløt leire 5-50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire Leira er fuktig og noe plastisk. Formes med moderat fingertrykk. Stiv leire Leira er tørr og relativt fast. Kan formes med hardt fingertrykk. Meget stiv leire Leira er tørr og fast. Kan ikke formes med fingertrykk. Tillatt jordtrykk [kn/m ] Fin sand - løst lagret 100 Fin sand - komprimert 00 Grov sand - komprimert 300 σ jord (skjærfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel: Bend med kraftvektorer og forankringskloss Horisontalt bend P: 15 bar Rør: 160 mm PVC SDR 1 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α: 45 σ jord : 00 kn/m β: sikkerhetsfaktor 1,5 NB! Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt prøvetrykk 15 bar. Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen. Å sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal på forankringsklossen. Prøvetrykket for et PVC SDR 1 rør kan også være 17,5 bar - noe som gir en enda større forankringskloss. Resultantkraft: ( 144,6 mm) α π 45 R = P A sin = 1,5 N mm sin = N = 18, 9 kn 4 Nødvendig betongareal: A R 18,9 kn = β = 1,5 0, 14 m σ 00 kn m betong = jord Velger h = 0,30 m høyde på betongkloss - som gir bredde: A b = h betong 0,14 m = 0,30 m = 0,47 m Mai 007 Teknisk håndbok, side 34

35 Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter må være større enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend. Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate må tilsvare kraftresultant. Vær oppmerksom på massenes deformasjonsegenskaper. Multipliser nødvendig tyngde på belastningsplate med 1,5 som sikkerhet. Eksempel: Resultantkraften fra forrige eksempel er 18,9 kn. For å holde bendet på plass behøves en masse tilsvarende: m = (R/g) β = ( N/9,81 m/s ) 1,5 = 890 kg =,9 tonn g = tyngdeaksellerasjonen: 9,81 m/s β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet på ca.,4 tonn/m 3, mens densiteten til jord er ca. 1,5 tonn/m 3. Ved å velge et passende areal for bunnen av betongklossen og når høyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent, kan man benytte følgende formel for å finne nødvendig høyde på betongklossen: h betong m 1,5 H A = 0,9 A h betong : Høyden av en betongkloss med flateareal A m: Nødvendig masse for å sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H: Høyde fra bunn av betongkloss til terreng A: Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv. Likevel er det nødvendig med en armert betongplate for å fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde. Hvis h betong blir større enn den totale høyden (H), vil betongklossen stikke opp over terrenget. Velg i så fall et større areal (A). Tetthetsprøving av trykkrør (trykkprøving) Tetthetsprøving av trykkrør etter legging foretas for å sikre at rørsystemet ikke har eller får lekkasje på grunn av feil i skjøt, feil i materialet eller feil utførelse. Bruddanvisninger på plastrør vil raskt gå til brudd og svake forankringer vil svikte under høyt trykk. Trykkprøving går over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsløres. Dessuten trenger rør og pakninger litt tid for å sette seg i forhold til et påført innvendig overtrykk. Pass på sikkerheten under trykkprøving og stans alle arbeider i kummer eller på andre steder nær rør og armaturer. Pass på at ventiler på prøvestrekningen står åpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av. Trykkprøving av rør for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning. Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger). Denne standarden er ikke gjengitt her. Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 følges. Norske standarder må kjøpes fra Pronorm, Standard Norges salgsselskap ( Mai 007 Teknisk håndbok, side 35

36 Røret må være overfylt og løse ender, T-rør, dimensjonsoverganger og bend forankret før trykket settes på. Man kan velge å la skjøtene ligge åpne. Luft må evakueres fra ledningen. Luftlommer gir forstyrrelser i målingene og er ofte årsak til feilaktige måleresultater. Om mulig bør vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt. Resultatet fra trykkfallsprøvingen vil indikere om det er luft i ledningen. Krav til omfang: Prøvetrykket skal kunne oppnås på det laveste punkt på ledningen. Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk må oppnås på ledningens høyeste punkt, med mindre ledningseier bestemmer noe annet. Prøvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk 1,5 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar } den minste av de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar* Maksimum tillatt driftstrykk 7,5 bar* Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar* Maksimum tillatt driftstrykk 1,5 bar* Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar* Maksimum tillatt driftstrykk 0 bar* Prøvetrykk 9 bar Prøvetrykk 11,5 bar Prøvetrykk 15 bar Prøvetrykk 17,5 bar Prøvetrykk 1 bar Prøvetrykk 5 bar * OBS! Maksimum tillatt driftstrykk kan være lavere enn rørets trykklasse. Det tillates høyere trykk i PVC- og PE-rør etter nye europeiske standarder. For eksempel blir gamle PVC PN 10 rør fra og med 110 mm merket PN 1,5. Pipelife merker sine trykkrør med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 1,5. Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk øker fra 10 bar til 1,5 bar. Ved å følge anvisningene og forholde seg til rørets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk prøves med inntil 17,5 bar trykk (1,5 bar + 5 bar). Røret vil tåle dette, men det advares mot å påføre ledningssystemet så høye trykk hvis ikke armaturer, forankringer m.m. er spesielt dimensjonert for dette. (Se også avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal prøveutstyret kobles til ledningens laveste punkt. Hvis dette ikke er mulig, skal trykket tilpasses høyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger prøvetrykket. Prøvetrykk Prøvetrykk - ΔH ΔH Trykkprøvingsutstyr. Pumpe, trykkmåler m.m. Tilpasning av prøvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt på ledningen For korte strekninger (<100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig å benytte driftstrykket som prøvetrykk. Selve prøveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utføres i tre trinn Forprøving (kondisjonering) Trykkfallsprøving (avdekker om det er luft i ledningen) Hovedtrykkprøving På grunn av polyetylenmaterialets oppførsel når røret utsettes for et stort, innvendig vanntrykk kan vanlig trykkprøving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett. Det er derfor utviklet en egen trykkprøvingsmetode for PE-rør som bør gjennomføres ved tvil om tetthet. Mai 007 Teknisk håndbok, side 36

37 Forprøving Trykkfallsprøving Vanntapsmetoden - målt avtappet mengde - målt påfylt mengde Trykktapsmetoden Metode for PE-rør Oversikt over komplett trykkprøving i tre steg Enkel prøving Vi anbefaler generelt en forenklet prøve som består av forprøving (kondisjoneringsfase) og en hovedprøving med trykktapsmetoden. Men gjenværende luft i ledningen kan forstyrre målingene. Luft komprimeres i større grad enn vann og gjenværende luft kan gi tegn som tyder på lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje. Hvis man er usikker på om all luft er ventilert ut bør det også gjennomføres en trykkfallsprøving (se neste avsnitt). Flytskjema for anbefalt prosedyre: PVC og PE trykkrør Forprøving/kondisjonering (Evt. trykkfallsprøving - se neste avsnitt) Hovedprøving i h.t. trykktapsmetoden Evt. PE trykkrør Forprøving/kondisjonering Metode for PE-rør med integrert trykkfallsprøving Forprøving/kondisjonering Forprøving består i at rørledningen påsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et døgn. I løpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje. Samtidig vil rør og skjøter sette seg. Hovedprøving i h.t. trykktapsmetoden Under prøving i h.t. trykktapsmetoden påføres prøvetrykket gradvis og ledningen stenges av. Trykkfallet registreres jevnlig i løpet av en time eller mer. Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens. Krav til maksimum trykkfall i løpet av en time er 0, bar. Trykket synker fordi røret utvider seg noe. Årsaken til for mye trykkfall kan også være gjenværende luft i ledningen. Eventuelt kan trykkfallsprøving utføres for å avdekke uønsket luft i ledningen. Mai 007 Teknisk håndbok, side 37

38 Tidspunkt [min] Avlest trykk [bar] 15,00 14,9 14,88 14,86 14,85 14,84 14,84 Eksempel på målinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkrør Prinsipp: Når trykket i PE-rør reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper føre til at røret etterpå sakte trekker seg sammen. Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett. 1. Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert, senkes trykket til null. La dette stå i en time.. Øk trykket i løpet av maksimum ti minutter til prøvetrykket og hold dette ved å etterfylle jevnlig i en halv time. 3. La ledningen stå avstengt i en time og les av trykket. Trykket skal ikke synke mer enn 30 % av prøvetrykket. Hvis prøvetrykket er 15 bar tillates inntil 4,5 bar trykkfall. 4. Reduser trykket raskt med 10-15% av prøvetrykket. Samtidig skal trykkfallet leses av, avtappet vannmengde måles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for å avdekke gjenværende luft i ledningen. Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er: Δ = 1, V Δp 100 N mm Vmaks SDR + E R 1 (se neste avsnitt). 5. Hovedprøving: Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time. Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens. Ved tvil kan prøveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den første halvtimen skal ikke være større enn 5 kpa (0,5 bar eller,5 mvs) Hvis prøvingen må gjentas må den nye prøvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk. Eksempel på trykkforløp ved trykkprøving av PE-rør: 1 time uten trykk - trykkøkning - 30 min. prøvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min. avstengt Mai 007 Teknisk håndbok, side 38

39 Trykkfallsprøving Trykkfallsprøving gjennomføres for å avdekke uønsket luft i ledningen. Den er integrert i den egne metoden for PE-rør i forbindelse med reduksjonen av trykket. 1. Øk trykket i ledningen til prøvetrykket.. Ta ut en målbar mengde vann fra ledningen og mål trykkfallet (Δp). 3. Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔV max ) ved målt trykkfall i henhold til følgende formel: ΔV max 1 SDR =,5 V Δp ER 1 [liter] Regn ut innholdet i parentesen før du multipliserer dette med det øvrige. π di V = L 4 : Ledningens vannvolum [liter] d i : Innvendig diameter [dm] L: Ledningens lengde [dm] Pass på å sette inn verdiene for d i og L i desimeter (dm). 1 kubikkdesimeter (dm 3 ) = 1 liter! Δp: Målt trykkfall [N/mm ] (1 bar = 0,1 MPa = 0,1 N/mm ) SDR de e = : Standard dimensjonsforhold [ ] d e : Rørets utvendig diameter [mm] e: Rørets veggtykkelse [mm] E R : Rørmaterialets korttids E-modul PVC: N/mm, PE 80: 800 N/mm, PE 100: 1000 N/mm Eksempel: 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn på luftinnhold. Trykket senkes med,0 bar = 0, N/mm. Vannvolumet i denne ledningen er: π di V = 4 π 4,09 L = 4 dm 6000 dm = l Uttrykket inne i parentesen: 1 SDR = + = 0, 0115mm 100 N mm E 100 N mm 1000 N mm Den fullstendige formelen blir slik: R 1 SDR Δ Vmax = 1,5 V Δp + = 1, l 0, N mm 0,0115 mm N = 100 E R Avtappet vannmengde i dette eksemplet får ikke overstige 7 liter. Mai 007 Teknisk håndbok, side 39 N 7 l

40 PE 100 PVC Dim. SDR 17 SDR 11 SDR 7,4 Dim. SDR 1 SDR 13, ,6 1,9 11, ,4 10, ,0 8, 15, ,8, ,7 35,5 19, 5 7,9 43, ,9 46,3 5, ,6 31, ,4 39, ,5 49,5 Maksimum tillatt avtappet , vannmengde pr km PVC-rør ved ,8 trykkfallsprøving ,1 - trykkfall,0 bar (0, N/mm ) Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 rør ved trykkfallsprøving - trykkfall,0 bar (0, N/mm ) Mai 007 Teknisk håndbok, side 40

41 Trykkprøverapport Trykkrør av plast prøvd i h.t NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av ) Ledningseier:. Anlegg: Entreprenør: Dimensjon og rørtype:... Prøvetrykk:.. (Den minste av 1,5 maksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste: Alle ender, avvinklinger og T-rør er med strekkfaste skjøter og/eller forankret. Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet. Driftstrykket er påført og ledningen har stått med dette i minst ett døgn. Prøvetrykket er påført, ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er montert. Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time. Trykket kan falle med inntil 0, bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens. Tabell: Tidspunkt [min] Avlest trykk [bar] Diagram: fyll inn målepunktene og dra en linje gjennom punktene. bar bar Tid [min.] Trykkprøving er utført med godkjent resultat. Sted, dato Underskrift Mai 007 Teknisk håndbok, side 41

42 Avvinkling og bøying PE trykkrør PE-rørets fleksibilitet kan utnyttes ved å bøye røret. En vanlig måte å lage riktig bøyeradius på er å benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen. Hvor mye rørenden skal flyttes kan også beregnes ut fra formel. Se formler og figur. Normale verdier. I enkelte tilfeller bør dette beregnes mer nøyaktig. (Alle enheter i meter): R = 60 d e (Rør med trykk) R = 30 d e (Trykkløst rør og under installasjon av trykkrør) a hm = R ο a 180 α = R π Bøying av PE-rør PVC trykkrør Retningsforandringer skal i prinsippet utføres ved hjelp av bend. I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling. Små retningsforandringer kan utføres ved bøying av rør. PVC trykkrør med muffe kan bøyes i grøfta i henhold til skisse og tabell nedenfor. Se også formler i forrige avsnitt. Merk at rørenden må sikres slik at det ikke foregår ukontrollert avvinkling i muffa. d e [mm] R [ m ] hm [ m ] , , , , , , , , ,05 Bøying av PVC trykkrør Bøying av PVC trykkrør Mai 007 Teknisk håndbok, side 4

43 NB! Bøyde rør må ikke anbores! Bøying av rør må ikke føre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor! Avvinkling i muffe under legging bør unngås. Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger. Hvis man likevel velger å avvinkle på denne måten, gjelder følgende grenseverdier: Største tillatte avvinkling i muffe : T.o.m. 315 mm:,0 - Tilsvarer 0 cm fra senterlinjen for en rørlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm: 1,5 - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en rørlengde (6 m). Klamring av rør i hus Når plastrør skal monteres over bakken, i en kulvert eller i en bygning, er det viktig å passe på at klamringene er sterke nok både for å bære røret, tåle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter håndteres forsvarlig. Glideklammer og fastklammer må ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi. Klamrene må også kunne holde røret sirkulært. Horisontal PE- eller PVC-ledning: Klamringsavstand horisontale, væskefylte PVC-rør med maksimum mm nedbøyning Mai 007 Teknisk håndbok, side 43

44 Klamringsavstand horisontale, væskefylte PE 100 rør med maksimum 10 mm nedbøyning PE 80 rør må ha 5 % mindre klamringsavstand enn PE 100 rør med samme SDR-verdi. Bend, T-rør og lignende utsatt for innvendig trykk må i tillegg forankres med tanke på forskyvninger. Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter. Vertikal PE- eller PVC-ledning: Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm bør ha en klamringsavstand på maksimum tre meter. For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale rør. PP innomhus avløpsrør: Se også monteringsanvisningen. Dim. [mm] Horisontal ledning [m] Vertikal ledning [m] 3 0,5 1, 50 0,5 1,5 75 0,8,0 90 0,9, ,1,0 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-rør. Mai 007 Teknisk håndbok, side 44

45 Pumpeledninger Plastrør benyttes som pumpeledning både for vann, spillvann og andre væsker. PVC trykkrør leveres også med rød farge for bruk som pumpeledning for spillvann. I forbindelse med merking/fargekoding av spillvannspumpeledning kan man bruke merkebånd fordi vannledninger er absolutt enklest å få tak i. Trykksvingninger Rør kan bli utsatt for dynamiske korttidsbelastninger utover det nominelle trykket som følge av trykksvingninger. Dette kan være avgjørende for valg av trykklasse. Trykksvingninger oppstår i en ledning når likevektstilstanden endres ved raske endringer i vannhastigheten. Dette oppstår for eksempel ved start og stopp av pumper, åpning og lukking av ventiler, rørbrudd osv. Trykksvingninger ved pumpe ved pumpestopp Disse beregningene er uhyre kompliserte og må utføres ved hjelp av et dataprogram. Flere konsulenter og pumpeleverandører innehar både kompetanse og nødvendige hjelpemidler. Det er ikke tilstrekkelig å forholde seg kun til trykklasse og materiale i og med at dagens standarder opererer med lavere design faktor enn tidligere. Rørmateriale og rørets SDR-verdi eller ønsket design faktor og trykklasse er derfor viktige opplysninger. Resten av avsnittet er ment som en innføring i teorien og gir ikke tilstrekkelig grunnlag for nøyaktige beregninger. Endringen i vannhastigheten er rask dersom den skjer innen en tid som er kortere enn refleksjonstiden. Refleksjonstiden er den tiden det tar trykkbølgen å vandre til nærmeste punkt på ledningen hvor bølgen snur (retningsendring, ventil eller lignende) - og tilbake igjen. Refleksjonstiden beregnes av formelen: T 0 L = c L: Ledningens lengde [m] c: Trykkbølgehastigheten [m/s] Mai 007 Teknisk håndbok, side 45

46 Trykkbølgehastigheten for et plastrør som er fastspent i lengderetningen (normalsituasjonen) bestemmes av den forenklede formelen: c = 0, E 10 SDR 1 E: Rørmaterialets korttids E-modul SDR: d e /e Eksempel: Trykkbølgehastigheten for PE 100 rør SDR 11 c = 0,0365 c = 0, E 10 SDR N m c = 365 m/s Når trykkbølgehastigheten er kjent kan refleksjonstiden beregnes. Er røret i eksemplet ovenfor 1000 m blir refleksjonstiden: L 1000 m T0 = = = 5, 5 sekunder c 365 m s Ved lukking av ventiler endrer ikke hastigheten seg nevneverdig før mot slutten av lukkingen. Skjer for eksempel siste tredjedel av en ventillukking raskere enn T 0 = 5,5 sekunder i eksemplet over, er hastighetsendringen pr definisjon rask og man vil kunne oppnå den teoretisk maksimale trykksvingningen, som kan beregnes av Joukowskis formel: c Δv P = g Δ [mvs] Δv : momentan endring i væskehastigheten [m/s] g : tyngdeakselerasjonen; 9,81 m/s c : trykkbølgens hastighet i ledningsmaterialet er avhengig av materiale og SDR verdi (trykklasse) [m/s] Eksempel: Rørtype c [m/s] Δp [mvs] Δp [bar] PVC SDR ± 45,5 ± 4,5 PVC SDR 13,6 563 ± 57,4 ± 5,6 PE 100 SDR ± 37, ± 3,7 PE 80 SDR ± 33, ± 3,3 Trykkbølgehastighet for ulike rør samt trykksvingningens størrelse ved en momentan endring av vannhastighet på 1 m/s. Mai 007 Teknisk håndbok, side 46

47 Begrensninger for trykksvingninger i plastrør Begrensningene er veiledende. Mer nøyaktige beregninger kan lede til at det tillates høyere trykk, lavere trykk eller større trykksvingninger i enkelte tilfeller. For eksempel er det gjennomført forsøk som viser at PE 80 SDR 11 rør med 10 bar innvendig trykk og trykksvingninger i størrelsesorden ± 5 bar (Mellom 5 bar og 15 bar) fremdeles holder etter,7 millioner trykksvingninger (150 trykkstøttilfeller pr døgn i 50 år) som anses som dimensjonerende for trykkstøtbelastede ledninger. NB! Følgende tommelfingerregler gjelder for PVC og PE trykkrør med høy design faktor - for eksempel PVC SDR 1 og PE SDR 11 med maksimum tillatt driftstrykk 10 bar. 1. Maksimum tillatt trykk i trykksvingninger skal være mindre enn maksimum tillatt driftstrykk.. Minimum tillatt trykk i trykksvingninger skal være større enn - 5 mvs for rør med maksimum tillatt driftstrykk 10 bar eller mer. 3. Differansen mellom maksimum og minimum trykk i trykksvingninger skal være mindre enn halvparten av maksimum tillatt driftstrykk. PVC SDR 34,4 PE SDR 17 PVC SDR 1 PE SDR 11 PVC SDR 13,6 PE SDR 7,3 Maksimum og minimum tillatt trykk for PVC og PE trykkrør Såfremt trykksvingningene ikke overskrider disse begrensningene, og antall trykkstøttilfeller ikke overskrider 150 tilfeller pr døgn, vil trykksvingningene ikke innvirke negativt på ledningens levetid. Overskrides begrensningene bør tiltak settes inn for å redusere trykksvingningenes størrelse eller antall. Når trykksvingningene viser seg å være for store, kan man velge mellom flere enkle og billige løsninger for å bøte på dette. For eksempel: Turtallsregulering/frekvensstyrte pumper Kontrollert åpning og lukking av ventiler - særlig siste tredjedel Mykstopp/mykstart Svinghjulsmasse Vindkjele/trykkbeholder Mai 007 Teknisk håndbok, side 47

48 Eksempel: Rør: 160 mm PVC SDR 1 pumpeledning. Maksimum tillatt driftstrykk er 10 bar. Designfaktor er,5. Total løftehøyde: 3 m Vannhastighet: 1,5 m/s Lengde: 400 m Figuren viser en grafisk fremstilling av situasjonen uten trykkstøtdempende tiltak: Trykkbølgenes størrelse i forhold til ledningstraséen Konklusjon av beregninger - figuren over: + Maksimum trykk er mindre enn maksimum tillatt driftstrykk - OK - Minimum trykk er for stort (under vakumlinjen) + Differansen mellom maksimum og minimum trykk er mindre enn halvparten av maksimum tillatt driftstrykk for røret - OK NB! Trykkstøtreduserende tiltak må settes inn. Neste figur viser situasjonen etter at en 300 liters vindkjel er montert inn som trykkstøtdempende element. Linjemarkeringene har samme funksjon som i forrige figur. Legg merke til at vakumlinjen (-10 mvs) er borte. Mai 007 Teknisk håndbok, side 48

49 Trykkbølgenes størrelse i forhold til ledningstraséen - med vindkjel Konklusjon av beregninger: + Maksimum trykk er mindre enn maksimum tillatt driftstrykk - OK + Akseptabelt undertrykk (< -5 mvs) - OK + Differansen mellom maksimum og minimum trykk er mindre enn halvparten av maksimum tillatt driftstrykk for røret - OK Innmontering av vindkjel V = 300 l gir en tilfredsstillende trykksituasjon. Mai 007 Teknisk håndbok, side 49

50 Sjøledninger PE-rør i dimensjoner 0 mm 000 mm er omtrent enerådende som sjøledninger. PE har vært brukt til sjøledninger i Norge i alle fall siden PE 100 er materialkvaliteten som stort sett benyttes i dag. Som sjøledning skal man ikke velge rør bare ut fra trykklasse. Man må også velge SDR-verdi i forhold til rørets ringstivhet. Ringstivhet er viktig for rørets evne til å motstå knekking/buckling. Der hvor røret utsettes for store strøm- og/eller bølgekrefter må det også regnes på rørets evne til å tåle disse. Rørets egenskaper som et helkontinuerlig rør med sveiste skjøter, eller ved at man leverer helekstruderte rør, samt rørets fleksibilitet gjør at det egner seg meget godt som sjøledning. I tillegg er materialet motstandsdyktig mot sjøvann, kommunalt avløpsvann og de fleste kjemikalier. Plastrør har generelt meget god motstand mot korrosjon. Beregning av loddbelastning. Et PE-rør som legges i sjø eller ferskvann må belastes slik at det ikke flyter opp. Oftest benyttes betonglodd. Man må ta hensyn til rørets oppdrift, maksimal andel luft i røret (luftfyllingsgrad, belastningsgrad) samt strøm- og bølgekrefter. I det etterfølgende vil vi se på beregning av nødvendig belastning kun som følge av rørets oppdrift og luftfyllingsgrad. Vi benytter Arkimedes lov om at oppdriften er lik vekten av den fortrengte væskemengde minus vekten av røret med innhold. Ved luftfylling/belastningsgrad over 90 % bør man utføre mer nøyaktige beregninger. Formler: - Vekt av fortrengt væskemengde (oppdrift) pr meter rør: M SJØ ρ SJØ : = SJØ π d L 4 Mai 007 Teknisk håndbok, side 50 e ρ [kg/m] kg/m 3 for sjøvann med høyt saltinnhold 1 05 kg/m 3 for sjøvann med lavt saltinnhold kg/m 3 for ferskvann L: Ledningens lengde [m]. Settes lik 1 m for å finne vekten pr. meter d e : Rørets utvendige diameter [m] - Vekt av rør med innhold: M RØR = m RØR + P m LUFT π d i + ρ VANN L ( 1 P) [kg/m] 4 m RØR : Rørets produksjonsvekt i kg/m m LUFT : Vekten av luften i røret er neglisjerbar og kan settes lik null ρ VANN : kg/m 3 for ferskvann L: Ledningens lengde settes lik 1 m for å finne vekt pr meter P: Luftfyllingsgrad*. Oppgis i prosent, men settes inn som desimaltall. 30 % => 0,3 Normale luftfyllingsgrader: Vannledninger og inntaksledninger: 0-40 % (P: 0, - 0,4) Utslippsledninger: % (P: 0,3-0,5) Spillvann med jevn belastning, kort oppholdstid: % (P: 0,3-0,7) Spillvann med ujevn belastning, lang oppholdstid: Må vurderes i hvert enkelt tilfelle d i : Rørets innvendige diameter i meter * Valg av luftfyllingsgrad er avhengig av blant annet maksimum mengde luft i røret, strømkrefter og bølgekrefter og må vurderes nøye. I spesielle tilfeller må man belaste ledningen for mer enn 100 % luftfylling.

51 - Nødvendig belastning pr meter rør (vekt i luft): M = f ( M M RØR ) [kg/m] BELASTNING SJØ f: Omregningsfaktor fra vekt i vann til vekt i luft 1,76 for sjøvann med høyt saltinnhold 1,75 for sjøvann med lavt saltinnhold 1,7 for ferskvann f Tetthet betong = Tetthet betong Tetthet sjø - Senteravstand mellom loddene (c-c): c c = M LODD [m] M BELASTNING Senteravstanden bør normalt være mellom,0 og 8,0 meter avhengig av blant annet dimensjon og belastningsgrad - minst på de minste dimensjonene. I enkelte tilfeller må dette vurderes nærmere. For krav til betonglodd, samt alternative utforminger, se BLF norm for belastningslodd av betong til undervannsledninger. Eksempel: Loddbelastning av 315 mm PE 100 SDR 11 rør i sjø med tetthet kg/m 3 og med 30 % luftfylling. Vekten av den fortrengte væske (oppdriften): π d e M = ρ L kg SJØ = m m ( 0,315 m) π SJØ = 80, kg m Vekten av rør med innhold: m RØR og d i hentes fra rørprodusentens katalog. m LUFT settes lik null. Luftfyllingsgraden 30 % settes inn som desimaltallet 0,3. Tettheten for ferskvann er kg/m 3. M RØR = m RØR = 5,9 + P m kg m LUFT + ρ VANN kg m π d i L ( 1 P) 4 π ( 0,578 m) 3 1 m (1 0,30) = 6,4 4 kg m Nødvendig belastning pr meter rør (vekt i luft): Når betongen har tetthet 400 kg/m 3 og sjøvannet har tetthet m 3, blir forholdstallet f = 1,75. ( 80,3 kg m 6,4 kg m) 31, kg m M BELASTNING = f ( M SJØ M RØR ) = 1,75 = 3 Senteravstand c-c: Et standard lodd med vekt 115 kg velges. Senteravstand mellom loddene blir: c c = M M LODD BELASTNING = ,3 kg kg m = 3,7 m Mai 007 Teknisk håndbok, side 51

52 Tabell loddbelastning Følgende forutsetninger gjelder: - Røret skal ligge i sjøvann med tetthet 1 05 kg/m 3 (relativt lavt saltinnhold) - Det er ferskvann i røret med tetthet kg/m 3 - Gjennomsnittlig produksjonsvekt på PE 80 eller PE 100 rør Ved luftfylling/belastningsgrad over 90 % bør man utføre mer nøyaktige beregninger. d e SDR 33 SDR 6 SDR 17,6 SDR 17 SDR 13,6 SDR ,0+P 1,06 0,01+P 1,06 0,03+P 1,00 0,03+P 0, ,03+P 1,69 0,04+P 1,67 0,04+P 1,56 0,03+P 1, ,06+P,86 0,06+P,64 0,06+P,6 0,06+P,45 0,06+P,5 63 0,1+P 4,54 0,09+P 4,1 0,09+P 4,15 0,1+P 3,88 0,10+P 3, ,15+P 6,47 0,14+P 5,96 0,13+P 5,88 0,17+P 5,50 0,15+P 5, ,+P 9,6 0,1+P 9,31 0,1+P 8,60 0,1+P 8,47 0,6+P 7,93 0,+P 7, ,35+P 14,4 0,3+P 13,9 0,33+P 1,8 0,33+P 1,7 0,35+P 11,9 0,34+P 10,9 15 0,45+P 18,6 0,45+P 18,0 0,4+P 16,6 0,43+P 16,4 0,45+P 15,4 0,49+P 14, ,58+P 3,3 0,55+P,5 0,57+P 0,8 0,55+P 0,6 0,57+P 19,3 0,57+P 17, ,67+P 30,5 0,7+P 9,4 0,7+P 7, 0,73+P 6,9 0,79+P 5,1 0,74+P 3, ,86+P 38,6 0,96+P 37,3 0,9+P 34,4 0,96+P 34,0 1,0+P 31,8 0,95+P 9,3 00 1,+P 47,5 1,0+P 46,0 1,17+P 4,4 1,3+P 41,9 1,19+P 39,3 1,17+P 36, 5 1,43+P 60,3 1,51+P 58,3 1,53+P 53,7 1,50+P 53,1 1,65+P 49,7 1,49+P 45,7 50 1,7+P 74,3 1,89+P 7,0 1,80+P 66,3 1,83+P 65,6 1,9+P 61,4 1,96+P 56,5 80,7+P 93,3,39+P 90,3,46+P 83,,37+P 8,3,45+P 77,0,50+P 71,0 315,67+P 118 3,03+P 114 3,0+P 105 3,71+P 104 3,1+P 97,5 3,06+P 89, ,71+P 150 3,89+P 145 3,8+P 134 3,80+P 13 3,86+P 14 3,66+P ,17+P 190 4,36+P 184 3,87+P 170 3,89+P 168 3,73+P 157 3,30+P ,14+P 41 5,44+P 33 4,96+P 15 4,96+P 1 4,69+P 199 4,0+P ,55+P 98 6,65+P 88 6,10+P 66 6,35+P 6 5,95+P 46 5,4+P ,4+P 373 8,37+P 361 7,86+P 333 7,75+P 39 7,41+P 308 6,40+P ,4+P 48 9,7+P 414 8,99+P 38 8,4+P 378 8,40+P 354 8,98+P ,5+P 47 10,8+P 457 9,9+P 4 9,67+P 416 9,8+P 390 9,85+P ,5+P ,8+P 581 1,5+P 535 1,4+P 59 1,0+P ,0+P ,0+P 76 17,6+P ,4+P ,6+P 67 15,1+P 69 14,+P ,6+P 964 0,7+P 933 0,5+P 860 0,1+P ,3+P ,+P ,5+P ,9+P 115 4,7+P 106 5,6+P ,1+P 988,4+P ,5+P ,+P ,7+P ,5+P 170 8,8+P ,5+P ,3+P ,6+P ,1+P ,1+P ,4+P ,8+P 58 49,7+P 08 49,8+P ,6+P ,8+P ,0+P ,7+P ,8+P ,0+P ,8+P ,5+P ,1+P 344 8,4+P P P P P 407 Loddbelastning (M belastning luftvekt ) pr m rør for PE sjøledning Eksempel: Loddbelastning av 315 mm PE 100 SDR 11 rør i sjø med 30 % luftfylling (P = 0,30). M belastning luftvekt = 3,06+P 89,8 = 3,06+0,30 89,8 = 30,0 kg/m Velger et standard lodd med luftvekt 115 kg. Senteravstand c-c = M LODD /M Belastning luftvekt = 115/30,0 = 3,8 m Mai 007 Teknisk håndbok, side 5

53 Strøm- og bølgekrefter Beregninger av strøm- og bølgekrefter er kompliserte og her gir vi en generell innføring i krefter som påvirker ledningen. For eksakt beregning av strøm- og bølgekrefter, kontakt eller andre eksperter på området. Strømkrefter på undervannsledninger Hastighetsvariasjon i en vannstrøm - Illustrasjon fra Lars-Eric Janson Strømkreftene kan beregnes når følgende størrelser er kjent: d e : Ledningens ytre diameter l: Avstand bunn rør til sjøbunnen u m : Middels vannhastighet i vassdraget/sjøen k: Sjøbunnens hydrauliske ruhet θ: Vinkel mellom strømretning og rør Strømkreftene som virker på en sjøledning kan deles opp i en slepekraft som virker parallelt med bunnen i strømretningen og en løftekraft som virker vertikalt fra bunnen og oppover. Liten avstand mellom bunn og rør kan gi store løftekrefter. Bølgekrefter på undervannsledninger Bølgekrefter på undervannsledninger som er plassert på eller i umiddelbar nærhet av sjøbunnen kan deles opp i tre komponenter; en slepekraft, en løftekraft og en treghetskraft. Slepe- og løftekraften er av samme type som for strømkrefter ved at størrelsen avhenger av vannhastigheten og at de øker med denne. Treghetskreftene oppstår derimot på grunn av trykksvingningene fra vannets svingende bevegelser. Treghetskreftene er faseforskjøvet i forhold til slepe- og løftekreftene. De maksimale verdiene for treghets-, slepe- og bølgekrefter uttrykt som henholdsvis F t, F s og F l, kan beregnes ut i fra følgende formler: Mai 007 Teknisk håndbok, side 53

54 F t = π d e 0 π Ct f γ g [N/m] 4 L0 H π d H H e 0 0 Fs = Cs f g 4 L0 de γ [N/m] π d H H γ [N/m] e 0 0 Fl = Cl f g 4 L0 de C t : koeffisient for treghetskraft C s : koeffisient for slepekraft C l : koeffisient for løftekraft f: refraksjonsfaktor γ: vannets densitet = 1 05 kg/m 3 for hav g: tyngdeaksellerasjonen = 9,81 m/s d e : ledningens diameter [m] H 0 : bølgehøyden på stort dyp [m] L 0 : bølgelengden på stort dyp [m] Mai 007 Teknisk håndbok, side 54

55 Trykkløse rørsystemer har kabel- og avløpsrørsystemer i PVC, PP og PE med komplette delespektre. PE benyttes i trykkrør som utslippsledninger, som ledning i dårlige masser (myr) og ved høy overdekning og/eller høy grunnvannstand. Rørsystemer av termoplast har en meget stor markedsandel i det norske markedet. Årsakene til dette er mange, men konkurransedyktighet, egnethet, levetid, utvalget av rørdeler, håndteringsvennlighet, tilgjengelighet og korrosjonsbestandighet kan nevnes som sentrale punkter. Som avløpsrør regnes både rør for spillvann, rør for overvann og drensrør. Innen kabelbeskyttelse er plastrør nesten enerådende. Blant produktene finner vi både enkeltveggede korrugerte rør, dobbelveggede rør og rør med glatt, homogen rørvegg. Hydraulisk dimensjonering Avløpsvannmengder: Spillvannsmengden i avløpsrør beregnes på samme måte som vannforsyning ved nyanlegg, men forbruk som ikke går til avløp utelates. Ved dimensjonering av nyanlegg og ved utskifting av rør bør det foretas målinger og vurderinger av framtidige endringer i avløpsvannmengdene. Dimensjonerende vannføring for en spillvannsledning er Q maks = Q mid f maks k maks + Q inf Q mid : f maks : k maks : Q inf : Beregnet gjennomsnittlig vannføring over året basert på antall personekvivalenter (pe) med alt forbruk som går til avløp Faktor for vannføring i døgnet med maksimal vannføring Faktor for vannføring i timen med maksimal vannføring Lekkasjevann Overvannsledninger dimensjoneres ut fra nedbørsintensitetskurver hvor det velges et gjentagelsesintervall. Gjentagelsesintervallet velges ut fra konsekvensen ved oversvømmelse. Andre viktige opplysninger er nedslagsfeltets størrelse og overflatens fall og evne til å absorbere vann. Dette betyr at overvannsrørene sjelden eller aldri blir dimensjonert for å ta unna for de aller, aller verste bygene. Derfor er det viktig å planlegge alternative vannveier hvor man unngår ødeleggelser av infrastruktur, hus og annen eiendom. Kapasitetsberegning: Strømning i trykkløse avløpsrør defineres som kanalstrømning - d.v.s. strømning med fritt vannspeil. Dette betyr at den hydrauliske trykklinjen faller sammen med vannspeilet. Ved dimensjonering er utgangspunktet at ledningen skal kunne lede bort en vannmengde Q max uten ukontrollert oppstuving. For å ta høyde for usikkerheter og fremtidig behov, tar man gjerne i ekstra. I tillegg bør skjærspenningen sikre selvrens en gang pr døgn i minimumsdøgnet - se eget avsnitt. For beregning av nødvendig ledningsdiameter benyttes ofte kapasitetsdiagrammer basert på Darcy Weisbach/Colebrooke White formel. Q F =,95 log d i 0,74 k + 6 d I 10 3, 71 d i i d i 6 [m 3 /s] d i I Q F = Vannføring ved full ledning [m 3 /s] d i = innvendig ledningsdiameter [m] I = Ledningens fall [km/km, m/m] k = bruksruhetskoeffisent [m] Mai 007 Teknisk håndbok, side 55

56 Fremgangsmåte ved dimensjonering ved hjelp av diagram: Er strekningen ganske rett og uten mange påkoblinger? Benytt diagram for k-verdi 0,5 mm Har strekningen mange bend, påkoblinger og annet? Benytt diagram for k-verdi 0,4 mm Hva er fallet? Høydeforskjell i meter divideres med lengde i km Hva er ønsket kapasitet? Regnes evt. om til liter pr sekund (l/s). Trekk en linje fra det beregnede fallet og fra den ønskede kapasiteten. Fortsett linjen fra fallet fra det punktet hvor disse to linjene krysser hverandre til punkt for nærmeste innvendig diameter. Trekk en ny linje ned og les av virkelig kapasitet for valgte rørdimensjon. Eller, hvis innvendig diameter og fall er kjent: Trekk en linje fra fallet og til skjæringspunktet for den innvendige diameteren. Trekk en linje derfra og les av kapasiteten for røret. For korte ledninger, f.eks., stikkrenner, vil innløpstap være den største begrensningen for kapasiteten til røret. Utforming av innløpet er derfor avgjørende. Ruhetsfaktor Ved hydraulisk dimensjonering av selvfallsledninger benyttes vanligvis ulike ruhetsfaktorer - eller k- verdier - avhengig av rørmateriale. Ruhet er videre avhengig av: - Avleiringer - Avgreninger - Deformasjon - Singulærtap - Ujevnt fall - Andre hindringer I noen tilfeller kan ruheten (k-verdien) bli større enn normalt. Dette gjelder spesielt ved inntaks- og utslippsledninger i saltvann og der avløpsvannets sammensetning er slik at det blir mye avleiringer på rørveggen. Man må vurdere driftstilstand etter en tid og ytre påvirkning. Under gode forhold antas lav faktor og under dårlige forhold tilsvarende høy faktor. Ved normale forhold anbefaler vi å bruke de gamle verdiene angitt av SFT. Anbefalte bruksruhetsverdier fra SFT: Rørmateriale k-verdi for rette rørstrekninger uten tilknytninger. k-verdi for rørstrekninger med tilknytninger og bend. Plast 0,5 0,4 SFT s anbefalte bruksruhetsverdier Kapasitetsdiagrammer her er gjengitt med disse k-verdiene. Mai 007 Teknisk håndbok, side 56

57 Kapasitetsdiagram for plastrør med bruksruhetsverdi 0,5 mm Kapasitetsdiagram for avløpsrør uten mange bend og tilknytninger, k = 0,5 mm Mai 007 Teknisk håndbok, side 57

58 Kapasitetsdiagram for plastrør med bruksruhetsverdi 0,40 mm Kapasitetsdiagram for avløpsrør med mange bend og tilknytninger, k = 0,40 mm Mai 007 Teknisk håndbok, side 58

59 Delfylling For delvis fylte rør nyttes Brettings formel: q Q F = 0,46 0,5 cos 180 h d i + 0,04 cos 360 h d i q = vannføring ved delfylling Q F = vannføring ved fylt ledning h/d i = fyllingshøyde i forhold til innvendig rørdiameter [ ] v = vannhastigheten R = hydraulisk radius Delfyllingskurve Eksempel: I følge figuren: Ved 50 % av rørkapasiteten (Q/Q fylt ) er hastigheten (v/v fylt ) 88 % av hastigheten ved fullt rør. Mai 007 Teknisk håndbok, side 59

60 Selvrens Selvrensing av ledning skal skje minst en gang pr døgn. Varigheten av denne rensingen oppgis ofte til enten en time eller 10 % av døgnet ( timer og 4 minutter). Vannføringen ved selvrens beregnes enkelt ved hjelp av følgende formel: Q selvrens = α Q mid Q mid : Beregnet vannføring basert på antall personekvivalenter (pe) og gjennomsnittlig døgnforbruk pr pe. α: pe α =1+ 3 Mer enn 3000 pe α = 1,43 pe Som selvrenskriterium nyttes vanligvis krav til minimum skjærspenning langs bunnen av røret. Jevnt fordelt skjærspenning settes lik τ 0 = ρ g R I ρ = Tetthet for væsken [kg/m 3 ] g = tyngdeakselerasjonen (9,81 m/s²) R = Hydraulisk radius [ m ] I = Fall på røret [m/m] Jevnt fordelt skjærspenning og skjærspenning langs bunnen av røret Skjærspenningen langs bunnen (τ max ) er større enn den jevnt fordelte (τ 0 ). Mai 007 Teknisk håndbok, side 60

61 For å finne den reelle skjærspenningen omformes formelen for τ 0 til: di τ maks = ρ g k1 I 4 ρ: Vannets densitet = 1000 kg/m 3 g: Tyngdeaksellerasjonen = 9,81 m/s d : Hydraulisk radius ( R ) for fylte rør er di /4 i 4 I: Ledningens fall [m/m] Korreksjonsfaktor k 1 er en funksjon av fyllingsgraden h/d i i røret. Se figuren. Korreksjonsfaktor for maksimal skjærspenning (k 1 ) og jevnt fordelt skjærspenning (k ) i delvis fylte rør. (Kilde PRA 9) For å oppnå selvrensing må skjærspenningen (τ max ) være: > N/m² for plastrør for spillvann > -3 N/m² for plastrør for overvann og fellesledninger > 4 N/m² for betongrør Mer informasjon om selvrensing finnes i PRA 9 og TA 550 fra SFT. Eksempel: Det skal prosjekteres en spillvannsledning fra et område med 300 pe. Gjennomsnittsforbruket vurderes til å bli 50 l/pe d. Maksimum døgnfaktor (f maks ) settes til,0 og maksimum timefaktor (k maks ) settes til 3,0. Infiltrasjonen bør være minimal og settes i dette tilfellet lik null. Maksimum spillvannsmengde blir: Q maks = Q mid f maks k maks + Q inf = 50 l 300 pe,0 3,0 pe d h 60min 60 s d h min l s = 5, l s Mai 007 Teknisk håndbok, side 61

62 Ledningen fører avløpsvannet fra området i en overføringsledning uten mange bend og grenrør og med et fall på 10. Ut fra kapasitetsdiagrammet for k = 0,5 ser vi at et rør med innvendig diameter mm (110 mm PVC SN 8) har en kapasitet på ca 7,4 l/s. For å finne skjærspenningen ved selvrensende vannføring trenger vi korreksjonsfaktoren k 1 for maksimal skjærspenning. Da trenger vi først fyllingsgraden ved selvrensende vannføringen. Selvrensende vannføring er: Q selvrens = α Q mid = l pe pe d 1 + Q = 1 + =, pe h 60 min 60 s d h min mid 0 l s Q selvrens Q fylt,0 = 7,4 l s l s = 0,7 Av figur Delfyllingskurve finner vi at fyllingsgraden (h/d i ) ved selvrensende vannføring er ca 0,4. Av figuren foran ser vi at korreksjonsfaktoren k 1 for maksimal skjærspenning er ca 1,0. Nå kan vi begynne å fylle inn i formelen for å finne opptredende skjærspenning ved selvrensende vannføring: τ d kg m 0,1036 m m N 4 m s 4 m m i maks = ρ g k1 I = ,81 1,0 0,01 =, 6 For spillvannsledninger bør τ max være større enn,0 N/m. Ledningen i eksemplet vil derfor være selvrensende. På grunn av fare for utilstrekkelig kapasitet og mulig oppstuvning samt at man vanligvis følger anbefalinger fra SFT om dimensjoner på hovedledninger, vil det bli valgt en større dimensjon. Dette kan gå ut over selvrensingsevnen. Avvinkling og bøying Retningsforandringer skal i prinsippet utføres ved hjelp av bend. I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling. Små retningsforandringer kan utføres ved bøying av rør. Rør opplagret i hver ende og med en moderat vekt midt på blir spenningsfrie langbend etter en tid. Denne prosessen tar mindre tid ved høy temperatur (om sommeren eller innendørs). Ikke overdriv. Ikke bruk varmluftspistol, åpen flamme eller lignende. For PE-rør gjelder anvisning i delen om bøying av trykkrør. Avløpsrør med muffe kan bøyes i grøfta i henholdt til neste skisse og tabell. Merk at rør-enden må sikres slik at det ikke forekommer ukontrollert avvinkling i muffa. Mai 007 Teknisk håndbok, side 6

63 Bøying av avløpsrør med muffe PVC PP d e [mm] R [ m ] hm [ m ] R [ m ] hm [ m ] ,31 8 0, ,7 31 0, ,1 40 0, , , , , , , , , , , ,03 5 0,04 Bøyeradier og sideforskyvning av rør-ende NB! Bøying av rør må ikke føre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor! Avvinkling i muffe under legging bør unngås. Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger. Hvis man likevel velger å avvinkle på denne måten gjelder følgende grenseverdier: Største tillatte avvinkling i muffe: mm Tilsvarer 0 cm sideveis i forhold til rett linje for 6 meter rør mm 1,5 Tilsvarer 15 cm sideveis i forhold til rett linje for 6 meter rør (Kilde NS-ENV og CEN/TC 185-3) Tetthetsprøving av selvfallsledninger Tetthetsprøving av selvfallsledninger etter legging foretas for å sikre at rørsystemet ikke har eller får lekkasje på grunn av feil i skjøt, feil i materialet eller feil utførelse. Prosedyre og krav er beskrevet i NS-EN Utførelse og prøving av avløpsledninger. Tetthetsprøving av rørsystemet skal utføres enten med luft eller vann. Luftmetoden er mest brukt. Ved liten lekkasje ved tetthetsprøving med luft er det tillatt å gå over til vannprøving - og resultatet av denne blir gjeldende. Rørsystemet kan prøves før gjenfylling, men endelig prøving skal foretas når hele grøfta er tilbakefylt. Det anbefales å foreta prøving før gjenfylling når tilgjengeligheten etter gjenfylling er liten - for eksempel under bygningskonstruksjoner, i dype grøfter eller i bygater med overliggende kabler og andre rørsystemer. Tetthetsprøving av plastrør med luft Det er fire nivåer for tetthetsprøving med luft - LA, LB, LC og LD. Forskjellen mellom disse er prøvetrykket som varierer fra 0,1 mvs til,0 mvs. LC er omtrent det nivået vi har vært vant med å bruke i Norge og anbefales videreført av praktiske årsaker. Unntaket er store dimensjoner som må prøves med lavere trykk på grunn av de store kreftene som oppstår i forbindelse med trykk på store flater. Mai 007 Teknisk håndbok, side 63 Prøvemetode Prøvetrykk [mvs] LA 0,10 LB 0,50 LC 1,0 LD,0 Ulike prøvetrykk ved tetthetsprøving med luft.

64 Prøveprosedyre: 1. Før selve prøvingen skal ledningen stå i cirka fem minutter med et starttrykk 10 % høyere enn prøvetrykket.. Deretter senkes trykket til prøvetrykket og ledningen stenges av. 3. Hvis trykkfallet i løpet av prøveperioden er mindre enn kravet er resultatet godkjent - se tabellen under. Starttrykk [mvs] Prøvetrykk [mvs] Maksimalt trykkfall [mvs] Prøvingstid [minutter] T.o.m. 00 mm 50 mm 315 mm 400 mm 500 mm 630 mm 1,1 1,0 0,15 3 3, ,5 8 Prøvingsparametre for prøvingsmetode LC - tetthetsprøving med luft for selvfallsledninger av plast Mabokummer og Pragmakummer kan prøves opp til og med teleskoprøret med disse kravene. Standarden tillater imidlertid at prøvingstiden halveres for kummer. Krav til prøveutstyr og måling: Nøyaktighet av trykkprøvingen skal være ±10 % av trykkfallet og tidsmålingen skal tas med en nøyaktighet på ±5 sekunder. Mai 007 Teknisk håndbok, side 64

65 Tetthetsprøverapport Selvfallsledning av plast prøvd med luft - prøvingsmetode LC - i h.t NS-EN Krav til prøveutstyr og måling: Nøyaktighet av trykkprøvingen skal være ±10 % (±0,015 mvs) av trykkfallet og tidsmålingen skal tas med en nøyaktighet på ±5 sekunder. Ledningseier Anlegg Entreprenør : : : Dimensjon og rørtype :... Prøvingstid (se tabell) :... Kryss av for gjennomført 1. Før selve prøvingen skal ledningen stå i cirka fem minutter med et starttrykk på 1,1 mvs.. Deretter senkes trykket til prøvetrykket på 1,0 mvs og ledningen stenges av. 3. Hvis trykkfallet i løpet av prøvingstiden (se tabell) er mindre enn 0,15 mvs er resultatet godkjent. Starttrykk [mvs] Prøvetrykk [mvs] Maksimalt trykkfall [mvs] Prøvingstid [minutter] T.o.m. 00 mm 50 mm 315 mm 400 mm 500 mm 630 mm 1,1 1,0 0,15 3 3, ,5 8 Prøvingsparametre for prøvingsmetode LC - tetthetsprøving med luft for selvfallsledninger av plast Målt trykkfall i løpet av prøvingstiden:.. Tetthetsprøving er utført med godkjent resultat. Sted, dato Underskrift Mai 007 Teknisk håndbok, side 65

66 Tetthetsprøving av plastrør med vann Prøvestrekningens lengde begrenses av prøvetrykket - som skal være maksimum 5 mvs i laveste punkt og minimum 1 mvs målt ved topp rør på høyeste punkt. Det kan være nødvendig med en kondisjoneringsperiode etter at ledningen er oppfylt og prøvetrykket er oppnådd. En time kondisjonering for plastrør er som regel tilstrekkelig. Ved samtidig prøving av tørre betongkummer kan det være nødvendig med ytterligere kondisjonering. I løpet av prøvingstiden, som er 30 min ±1 min, skal prøvetrykket opprettholdes ved å etterfylle vann. Denne vannmengden skal måles og oppgis sammen med krav til maksimal vannmengde. Krav til maksimal tilført vannmengde pr m innvendig røroverflate: 0,15 l/m i 30 min for rørledninger 0,0 l/m i 30 min for rørledninger med nedstigningskummer 0,40 l/m i 30 min for nedstigningskummer og inspeksjonskummer Utregning av areal: Innvendig røroverflate: A innvendig = π d i L [m ] d i : Innvendig diameter [m] L : Lengde [m] Eksempel: Innvendig røroverflate for et 85 meter langt 00 mm PVC SN 8 rør er A innvendig = π d i L = π 0,188 m 85 m = 50,3 m Maksimal tilført vannmengde for en slik rørledning er: q max = A innvendig 0,15 l/m = 50,3 m 0,15 l/m = 7,5 liter Prøvingsrapport: Det forfattes en enkel prøvingsrapport som minst skal inneholde opplysninger om dimensjon, rørtype, maksimal tillatt tilført vannmengde (utregnet) og virkelig målt vannmengde - pluss eventuelt andre relevante opplysninger. Deformasjoner Det skilles mellom to typer deformasjoner. 1. Generelle deformasjoner. Punktdeformasjoner Generell deformasjon Plastrør skal ovaliseres i noen grad etter legging. Samspillet mellom masser og rør gir en likevekt i konstruksjonen. Graden av ovalisering (deformasjon) bestemmes av flere faktorer - og kan være vanskelig å forutsi helt nøyaktig. Feltforsøk med normale grøftedyp viser at cirka 80 % av ovaliseringen skyldes det som skjer i leggefasen - spesielt valg av masser i ledningssonen, komprimering og anleggstrafikk. Resten skyldes rørets ringstivhet, leggedybde m.m. Mai 007 Teknisk håndbok, side 66

67 I og med at minste vanlige ringstivhet for rør i grøft i Norge er 8 kn/m (SN 8) er det mest sentrale massenes evne til å støtte røret. Unntaksvis bør større ringstivhet vurderes. Optimalt resultat fås ved bruk av riktig type masse rundt røret og korrekt utført komprimeringsarbeide. Fundamentet skal verken gi for mye etter eller være for hardt. Det ideelle er komprimert fundament hvor sonen under røret løsgjøres i 5 cm dybde med jernrive før legging. Et hardt fundament medfører konsentrert last i bunnen av røret (knivlast). Et plastrør vil kunne tåle denne tilleggslasten, men rør (uansett rørmateriale) skal ikke ligge på hardt fundament. Ved bruk av støpt plate ved dårlige grunnforhold, skal det legges et fundament av løsmasser mellom røret og plata. Skolinger skal ikke brukes. Ved å følge Den norske Plastrørgruppens Leggeanvisning for plastrør er man sikret et resultat innenfor de maksimale grenseverdiene for deformasjon - samtidig som man får en indikasjon på når andre tiltak er nødvendig. Ved normale krav, kan det hende krav til utførelse må skjerpes noe i forhold til gjeldende utgave av leggeanvisningen. Husk at anleggsperioden ofte er dimensjonerende og at det kan være nødvendig med tiltak i forbindelse med tung anleggstrafikk og tung komprimering av gjenfyllingssonen. Grenseverdier for generell deformasjon for termoplastrør i henhold til NS 340-H:004: Tid etter legging 0 år år 5 år Normale krav 5 % 8 % 10 % Reduserte krav 8 % 11 % 13 % Maksimal relativ deformasjon for plastrør i f.t. innvendig diameter. I NS 340 er det innført et strengere krav til deformasjon enn det som er anbefalt i produktstandardene. Grunnen til dette er at når man i Norge ofte benytter beste masse i ledningssonen uansett belastning og rørets ringstivhet, så inviterer det til slurv i leggefasen. Man skal slurve mye for å oppnå 8 % deformasjon når man benytter singel/pukk rundt røret. 8 % er fortsatt et relevant krav der man velger å bruke dårligere masser og når belastningen eller leggedybden er stor. Inntil 15 % deformasjon representerer ingen fare for rørmaterialet, men ytterligere deformasjon kan vanskeliggjøre drift av rørnettet. For eksempel utgjør 15 % deformasjon bare noe over % reduksjon av tverrsnittet. Punktdeformasjon Punktdeformasjoner har normalt sin årsak i dårlig kvalitet i ledningssonen eller uhell i anleggsfasen. De oppstår for eksempel som følge av for stor, skarpkantet stein nær røret, for liten overdekning over topp rør eller røret ligger inntil grøfteside eller -bunn i fjellgrøft. Det kan også hende at man ikke finner en god forklaring ved oppgraving, men noe må ha skjedd i anleggsperioden. Utviklingen av en punktdeformasjon er høyst usikker. Stor stein over røret kan bli presset nedover. Svakt fundament, eller utvasking av fundament, kan føre til økte punktdeformasjoner nedenfra. Hvis massene er stabile trenger ikke dette å utvikle seg nevneverdig. Når man kjenner lite til stabiliteten til objektet som forårsaker punktdeformasjonen - for eksempel en stein som trykker direkte/indirekte mot rørets øvre halvdel - er utviklingen av deformasjonen usikker. I NS 340 anbefaler man å tillate små punktdeformasjoner inntil 1/3 av kravene til generell deformasjon. Det anbefales også å observere utviklingen av deformasjonen før det forlanges utbedring. Ofte kan det være mest hensiktsmessig å utbedre punktdeformasjoner umiddelbart på grunn av at man ikke ønsker oppgraving senere. Mai 007 Teknisk håndbok, side 67

68 Avgjørelser i slike saker bør tas av de som kjenner forholdene på stedet godt. Hvor stabile er massene? Hvor sannsynlig er tilstedeværelsen av stor stein? Hvor på rørets omkrets er deformasjonen? Vil den bli til hinder for senere drift og vil den begrense rørets kapasitet og selvrensing? Hvor tilgjengelig er røret for oppgraving på et senere tidspunkt? Hvis man vurderer å la være å grave opp med en gang, kan vi gi følgende råd: Punktdeformasjoner skyldes vanligvis mangelfull utførelse i ledningssonen og skal generelt unngås. Punktdeformasjoner over grenseverdiene etter legging bør utbedres. Skjønn må nyttes og stedlige forhold må være godt kjent av den som vurderer saken. Punktdeformasjon som følge av stor stein inntil røret. Hvordan vil denne utvikle seg? Deformasjonskontroll, rørinspeksjon med videokamera Kvalitetskontroll under og etter anleggsperioden er en positiv investering. God kontroll vil som regel gi positive økonomiske bidrag i form av færre feil, lengre levetid og gjennomgående bedre og jevnere kvalitet. Kostnadene med slik kontroll er som regel lagt inn i anbudet og flere entreprenører har i dag egne kvalitetssikringssystemer som ofte overgår kravene beskrevet i anbud. Vanlig etterkontroll er: Trykkprøving/tetthetsprøving (omtalt tidligere) Deformasjonskontroll Rørinspeksjon med videokamera Deformasjonskontroll Tidligere var det vanlig å trekke en tolk gjennom det nylagte røret. Tolken var en korstolk, en kule eller annet med utvendig mål tilsvarende minimum innvendig lysåpning for røret. Tolken hadde trekketau i hver ende, slik at den kunne trekkes tilbake hvis deformasjonen var for stor. Dette gjennomføres sjelden i dag, men er en enkel og eksakt metode for å avgjøre om deformasjonen er over grenseverdien. I dag finnes digitalt utstyr som monteres sammen med videokamera for slike målinger (se nedenfor). Vi har erfart at slike målinger har en del feilkilder. Mai 007 Teknisk håndbok, side 68

69 Rørinspeksjon med videokamera I stedet foretas rørinspeksjon med kamera, som forteller mer om rørets tilstand. Dessuten er det en grei dokumentasjon å oppbevare filmen for senere bruk. Slik rørinspeksjon krever kunnskap i utførelse og i å vurdere bildene. De fleste inspeksjonskameraene i Norge innehas av kompetente folk - i og med at de er relativt dyre i innkjøp. Trekkvognene kan utstyres med forskjellig utstyr og kan være omfangsrike - noe som begrenser tilgjengeligheten. De fleste utgavene kan føres inn i røret via minikummer. Vi har også opplevd at hjultypene ikke takler alle utfordringer. Hjul er utbyttbare fordi valg av hjul er dimensjonsavhengig. Bend er en hindring. Basert på kunnskap om tilgjengelige kameramodeller har enkelte ledningseiere satt begrensninger i bruken av bend - og spesielt såkalte kortbend (bend med liten radius). Bruk av langbend forenkler dessuten spyling av rørnettet og bedrer hydraulisk kapasitet. OBS! Ofte ses en mørk stripe på rødbrune grenrør og bend under rørinspeksjon. Dette er ikke en sprekk, men en samling av pigment som oppstår i produksjonsprosessen (sammenflytningslinje). Dette er ikke grunnlag for oppgraving, med mindre man har andre indikasjoner på at delen er skadet. Mai 007 Teknisk håndbok, side 69

70 Levering, lossing, lagring, håndtering, legging og montering av plastrør Alle parter bør ha interesse i at kvaliteten på våre røranlegg blir best mulig. Det følgende ivaretar mye av dette. Såfremt anleggene i tillegg blir godt planlagt, utført av kompetente entreprenører og man har kontroll på driftsbetingelsene - så er mange forutsetninger på plass. Levering fra Pipelife direkte til anleggsstedet Forberedelser, avtale om leveringstidspunkt, kontakt med mottaker og mottakerens oppgaver 1. Leveringsdato skal avtales så snart leveringstiden er avklart for eksempel på ordrebekreftelsen. Forhold rundt leveringer til anlegget bør avklares mellom aktørene i forkant. Når er losseplass tilrettelagt? Når er losseutstyr tilgjengelig? Hva slags losseutstyr? Hvilke varer skal benyttes først? Hvem skal være kontaktperson ved levering? Hvor skal kvittert pakkseddel oppbevares/sendes? Hvem er kontaktperson hos byggherre, entreprenør, konsulent, grossist og hos Pipelife Norge?. Navn på og telefonnummer til kontaktperson på mottaksstedet (heretter kalt mottaker) må alltid innhentes/opplyses. Dette skal føres på pakkseddel/fraktbrev. 3. Pipelife Norge tar kontakt med mottaker i forbindelse med bestilling av transport. 4. Sjåfør tar kontakt og bekrefter mer nøyaktig ankomsttid en stund før ankomst. 5. Mottaker skal løpende orienteres om endringer på grunn av uforutsette forhold. 6. Mottaker skal være til stede under lossing og anvise nøyaktig losseplass. Denne skal kvittere på fraktbrev for at antall mottatte rørbunter og kartonger stemmer - og bistå under lossing. Mottakerens underskrift må være lesbar eller navnet gjentas med blokkbokstaver. Utdrag fra Pipelifes leveringsbetingelser: Reklamasjoner vedrørende: - transportskade eller manko i antall kolli skal skje straks ved varens ankomst. Kjøper må dokumentere slike skader eller manko for rette fraktfører. - manko i innhold av emballerte varer skal skje til Pipelife straks og senest innen 8 dager etter ankomst med spesifikasjon av avvikene. - mangelfull vare må skje hurtigst mulig og senest 8 dager etter at mangelen er eller burde ha vært oppdaget, dog i intet tilfelle senere enn 3 mnd. fra varens mottakelse. All reklamasjon skal skje skriftlig. Se senere avsnitt om reklamasjoner ved åpenbare feil ved produkt eller ved mistanke om feil ved produkt. Lossing Husk hjelm, vernesko og arbeidshansker samt at man ikke skal oppholde seg under hengende last. Stropper må være av godkjent type og ubeskadiget. Varene leveres ulosset om ikke annet er avtalt. Ved slik levering må mottaker ha egnet utstyr for lossing disponibelt. Ved levering med en del skapbiler kan ikke gravemaskin benyttes. Losseplass må være tilrettelagt på forhånd - for eksempel med strø. Varene losses på ett sted, med mindre annet er avtalt på forhånd. Hvis transportør finner det nødvendig å stanse lossingen på grunn av utilfredsstillende forhold på losseplassen, mangler ved losseutstyr eller annet eller lossingen tar Mai 007 Teknisk håndbok, side 70

71 uforholdsmessig lang tid (mer enn to timer), skal mottaker bekoste hans ventetid og evt. ekstrakostnader som følge av dette. Hvis Pipelife skal levere varer losset, så må dette avtales i god tid. Det må påregnes noe leveringstid og kostnader i forbindelse med slik levering. Ved lossing med truck må underlaget være jevnt og truck og gafler egnet for å håndtere bunter med plastrør. Lagringsområdet må være tilrettelagt for transportørens kjøretøy. Vurder veiens bæreevne og bredde - og rom for å snu. Eventuelt må lasten omlastes på egnet kjøretøy (se bilde). Ved lossing med kran må tilstrekkelig lagerareal være tilgjengelig innenfor kranens arbeidsområde. Husk også å tilpasse mengde som skal leveres i forhold til lagerareal. Benytt to stropper ved lossing med kran, gravemaskin eller lignende ikke kjetting eller wire. Omlasting på egnet kjøretøy og kranlossing med to stropper Se til at rør/rørbunter ikke får unødige slag under lossing og annen håndtering/transport. Ikke kast eller tipp rør eller deler. Trykkrør og -deler skal ikke utsettes for støt. Mottaker skal være til stede, bistå sjåfør under lossing, overvåke Tipping av rør lossingen, kvittere for at varene er levert i henhold til leveringsdokumentene og at antall bunter og kartonger stemmer. Skade/mangel anføres på fraktbrev. Varene sikres og varer i kartonger sjekkes i detalj innen 8 åtte dager. Evt. manko eller skade på varer i kartonger skal rapporteres snarest via forhandler. Lagring Ved jevnt underlag kan buntene lagres uten underliggende planker. Hvis hele bunter skal flyttes i ettertid, bør planker benyttes. Likeledes hvis det finnes oppstikkende steiner på bakken. Rør som leveres løse skal alltid lagres på planker. Plankene bør være så brede som mulig minst 98 mm (4 ), helst 148x148 mm. 6 m rør: To-tre planker legges ut på tvers i f.t. buntenes lengderetning. Ved ujevnt underlag bør to planker benyttes med litt over tre meters avstand m rør (PE): Fire-fem planker legges ut med minst en meter avstand til rør-endene. Rør skal ikke hvile på muffe-/spissende. Feil lagring gir bøyde rør. Ved lagring av slep; kontakt Pipelife. Lagring på flatt område sommerstid nær bebyggelse. Maksimum lagringshøyde er i de fleste tilfeller to bunter. Hvis terrenget heller og/eller lagringsplassen ligger nært boområde, lekeplass, barnehage, skole e.l., bør buntene ikke lagres i to høyder. Vær også oppmerksom hvis det regner, snør eller det er frost med fare for ising. Plastrør har lav friksjon og tre mot plast glir lett. Når lagringsplassen er egnet (avstengt område med jevnt underlag) kan stablingshøyden være opp til,5 meter. Mai 007 Teknisk håndbok, side 71

72 Husk å lagre buntene slik at man kan få tak i alle typer rør og dimensjoner på en enkel måte. Deler bør lagres under tak for eksempel i en låsbar container. Håndtering Rør og deler skal ikke kastes, slippes ned, tippes, slås på eller slepes langs bakken. PE-rør slepes på bakken i visse sammenhenger. Riper og små sår inntil 10 % av veggtykkelsen godtas. Avrund skarpe grader i bunnen av ripen. Rørbunter og tunge enkeltrør løftes ved hjelp av to stropper ikke kjetting eller wire. Når bunter skal flyttes med truck eller annet losseutstyr med gafler, må strø hvile på strø under lagring, evt benyttes tykkere strø, for at gaflene ikke skal slite på rørene. Feil transport av rør på grusbil Rør skal aldri hvile på skarpe kanter. Ved transport på anlegget med f.eks. grusbil, må strø brukes som underlag. Rør skal ikke ligge an mot bakluke! Mufferiller skal ikke ligge an mot lasteplanet. Ved transport av PE kveiler, må disse også ligge på strø. Legging Den generelle leggeanvisning for plastrør er utgitt som egen trykksak og skal følges evt. med tilleggskrav og innskjerpelser fastsatt av ledningseier. Denne finnes også i lommeformat. Dessuten har vi egne anvisninger for legging av kabelrør og gassrør med noen relevante tilpasninger. Ved overdekning under 60 cm eller over 10 meter, ved større mekanisk belastning eller ved spesielle leggeforhold bør du ta kontakt med. Ved sjøledninger bør det utarbeides spesielle prosedyrer for hvert enkelt tilfelle. En siste kontroll ved legging Ved legging bør følgende kontrolleres: Har rør godkjenningsmerke? Er røret/delen i henhold til beskrivelsen/bestillingen? (Trykklasse/sikkerhetsfaktor/SDR-verdi, type tetningsring, snøkrystall, ringstivhetsklasse, farge e.l.) Er det fremmedlegemer inne i røret/delen? Har røret/delen vært utsatt for støt e.l. - eller har det andre skader/defekter av betydning for bruken? Er muffe, tetningsring og spissende rene og hele? Ved sveising av PE-rør gjelder spesielle prosedyrer. Sveising bør utføres av sertifisert operatør med sertifisert utstyr. Slurv og mangler Enhver part skal straks påpeke slurv og mangler som kan påvirke anleggets sluttkvalitet. Ledningseier/byggeledelse har det siste ordet, men produsent kan fraskrive seg ansvar hvis påpekte mangler ikke utbedres. Mai 007 Teknisk håndbok, side 7

73 Prosedyrer og forhold omkring reklamasjoner og lignende Fra tid til annen oppdages skader eller feil på våre produkter, eller man har mistanke om at et ledningsbrudd har oppstått som en følge av skade eller feil. Slike tilfeller behandles som reklamasjoner. Det kan også oppstå feil i forbindelse med leveranser for eksempel transportskade eller at feil vare eller feil antall er levert. Slike tilfeller defineres også som reklamasjoner. Se tidligere avsnitt om hvordan man forholder seg når det oppstår feil i forbindelse med leveranser fra Pipelife. Det kan også være at brukeren ikke er fornøyd med produktet, emballeringen eller annet - uten at dette er en feil. Dette er ikke definert som reklamasjon, men som en observasjon. Det er viktig at disse tilfellene får korrekt saksbehandling slik at kunden raskt får svar og slik at vi kan forbedre oss og eventuelt forebygge slike hendelser og misnøye senere. Dette er ivaretatt i vårt sertifiserte kvalitetssikringssystem (i h.t. NS-EN ISO 9000). Slik skal du forholde deg i f.m. når du ønsker å melde om feil til : Åpenbare feil eller mistanke om feil ved produkt (reklamasjoner): Varsle, eventuelt via forhandler, så tidlig som mulig og fortrinnsvis før eventuell utbedring av skade. Merking på rør eller rørdel er en viktig opplysning vi ønsker tidlig. Dette gjelder spesielt dato/produksjonstidspunkt, materiale, klasse og dimensjon. 1. En representant fra skal gis anledning til å være til stede før og under utbedring. Hvis dette ikke blir gjort kan det være aktuelt å begrense vårt ansvar hvis skaden kan ha sammenheng med forhold på stedet.. Dokumentasjon er en forutsetning. Ta bilder og dokumentér all medgått arbeidstid, bruk av maskiner og forbruk av masser, rør og rørdeler. Denne dokumentasjonen benyttes som bakgrunn for et eventuelt krav som stilles via forhandler. 3. kan sende produkter for utbedring av skade. Vanlig prosedyre er at disse faktureres og senere krediteres hvis reklamasjonen viser seg å være berettiget. 4. Produktet det reklameres på sendes til avtalt Pipelife-enhet for nærmere undersøkelser. Hvis det er en skade på rør, bør det tilstrebes å sende med en uskadet rørbit på ca to meter - med merking - fra samme rør eller evt rør fra samme bunt. Generell misnøye vedrørende produkter, leveringer, emballasje, kundebehandling eller lignende (observasjoner): Ta kontakt med en representant for og forelegg saken for vedkommende. Om nødvendig gis tilbakemelding av en ansvarlig person i. Generell monteringsanvisning for ulike plastrørsystemer Se også eventuelle monteringsanvisninger for spesielle produkter på Det foreligger egne anvisninger for sveising av PE og PP samt tiltrekking av flenser. Sveising bør dessuten utføres av sertifiserte sveisere med sertifisert sveiseutstyr. Sjøledninger behandles spesielt fra gang til gang. Mai 007 Teknisk håndbok, side 73

74 Hva er opp? Hva er ned? Tilstreb at merkingen på røret blir liggende opp, slik at den blir lett å finne ved senere oppgraving. Rør som er bøyd bør legges med bøyen sideveis. Drensrør skal normalt legges med slissene opp. Mufferør bør legges med muffene høyest. Det er ingen ting i veien for å legge muffene den andre veien, men grenrør og kummer er laget med tanke på at muffene ligger høyest. Dessuten må man også ha evakueringsmulighet for vann som kommer inn i grøfta. Det er også mest hensiktsmessig å montere spissenden inn i ei muffe. Hovedregelen er derfor at man starter leggingen fra det laveste punktet og legger rørets muffe-ende mot leggeretningen. Skjøting av glattveggede mufferør: termoplastrør kuttes med fintannet håndsag eller annet tilpasset kappeverktøy. Fas spissender på glatte rør før montering. Fjerne grader og spon fra kapping. Kapping og fasing av plastrør Rengjøring av muffe og påføring av glidemiddel Utgraving for muffen i fundament og montering v.h.a. innstikksmerke Rengjør muffe, tetningsring og spissende. Påfør anerkjent glidemiddel på spissenden. garanterer sine produkter ved bruk av Pipelife glidemiddel. Syntetisk såpe (Zalo e.l.) eller olje må ikke benyttes. Grav ut for muffen i fundamentet. Spissenden på konstruerte rør skal skyves helt inn i muffen. Skyv eller trekke rørets spissende rett inn. Innstikksmerket på glatte rør skal synes på utsiden av muffen. På glatte mufferør skal det være minst 1 cm plass for ekspansjon. Hvis temperaturforskjellene er store må det gis mer plass for ekspansjon. Egne monteringsverktøy finnes. Ved bruk av spett e.l. under montering må det legges en planke mellom spett og rør. Montering av glattveggede rør Mai 007 Teknisk håndbok, side 74

75 Skjøting av dobbeltveggede mufferør (Pragma): Til Pragma spillvanns- og overvannsrør er det utviklet et eget, komplett delespekter. Rør og rørdeler er produsert i henhold til EN for konstruerte avløpsrør av polypropylen. I tillegg kan Pipelife rør og rørdeler i henholdt til NS-EN 185 (PP) eller NS-EN 1401 (PVC) anvendes. Når røret eller delene har tetningsring i muffe, skal det benyttes en overgangsdel som har Pragma muffe og glattrørs spissende. Ved kobling av glatt spissende mot Pragma muffe, monteres først pakning og klikkring på Pragmamuffen. Montering av Pragma rør Dobbeltveggede rør skal monteres uten ekspansjonsgap. Massene i ledningssonen vil uansett ta tak i rillene og hindre røret i å bevege seg. Mai 007 Teknisk håndbok, side 75