Kiwa en KWR werken aan toekomstbestendig beheer PVC-drinkwaterleidingen
In Nederland ligt ongeveer 60 duizend kilometer aan PVC-drinkwaterleidingen onder de grond. PVC is daarmee de grootste materiaalgroep binnen het Nederlandse drinkwaternet. Toch is nog onvoldoende bekend over hoe deze leidingen op de lange termijn verouderen en onder welke omstandigheden het risico op falen toeneemt. Het zesjarige PVC Kennisprogramma van KWR en de Nederlandse drinkwaterbedrijven moet hierin verandering brengen. Kiwa draagt als partner bij aan het programma met materiaalonderzoek, leidingtesten en specialistische kennis.
De samenwerking tussen Kiwa en KWR kent een lange geschiedenis. KWR vindt zelfs zijn oorsprong in Kiwa, dat in 1948 werd opgericht als Keurings Instituut voor Waterleiding Artikelen. Wat begon als drinkwateronderzoek in Rijswijk ontwikkelde zich in de jaren daarna tot de zelfstandige onderzoeksorganisatie KWR. In 1973 werd een terrein bij de Lek in Nieuwegein aangekocht waar onder meer onderzoek werd gedaan naar de acute en chronische toxiciteit van oppervlaktewater. In 2006 werd KWR een zelfstandige organisatie, met de Nederlandse waterbedrijven als aandeelhouders.
Veroudering en faalrisico’s
Hoewel Kiwa en KWR inmiddels zelfstandige organisaties zijn met hun eigen expertise en verantwoordelijkheden, werken zij vanuit die gedeelde geschiedenis nog altijd samen aan kennisvraagstukken binnen de watersector. Het PVC Kennisprogramma is daarvan een actueel voorbeeld. KWR brengt kennis van drinkwatersystemen, leidingnetten en onderzoeksprogramma's in. Kiwa draagt vanuit zijn expertise op het gebied van materialen en leidingonderzoek bij aan de uitvoering van de materiaal- en leidingtesten. Samen met de drinkwaterbedrijven en andere onderzoekspartners wordt zo gewerkt aan een beter begrip van de veroudering en faalrisico’s van PVC-leidingen.
Hoewel PVC-leidingen relatief weinig storingen vertonen in vergelijking met bijvoorbeeld oudere asbestcementleidingen, is nog onvoldoende bekend over hun langetermijngedrag. De eerste aangelegde PVC-drinkwaterleidingen bereiken inmiddels een leeftijd waarop het belangrijk wordt om beter te begrijpen hoe het materiaal zich ontwikkelt. Daarbij spelen verschillende factoren een rol. Het productieproces, het type PVC, de leverancier en de omstandigheden tijdens opslag en aanleg kunnen invloed hebben op de eigenschappen van een leiding. Ook de grondsoort, de omgeving en de belasting waaraan een leiding gedurende tientallen jaren wordt blootgesteld, zijn relevant.
Expertises combineren
Het PVC Kennisprogramma brengt deze factoren samen. Deelnemende drinkwaterbedrijven leveren uitgenomen leidingdelen aan, die vervolgens op verschillende manieren worden onderzocht. Door de resultaten van materiaaltesten te combineren met informatie over de geschiedenis en omstandigheden van iedere buis, willen KWR en onderzoekspartners beter inzicht krijgen in de factoren die samenhangen met veroudering en falen.
Kiwa Technology brengt in het programma kennis en ervaring in die de afgelopen decennia is opgebouwd met PVC-gasleidingen. Sinds de introductie van PVC in de Nederlandse gasnetten is Kiwa nauw betrokken bij vraagstukken rond de kwaliteit, veiligheid en levensduur van deze leidingen. Binnen het Kenniscentrum Gasnetbeheer wordt inmiddels al twintig jaar kennis opgebouwd over PVC-gasbuizen. Dit heeft geleid tot tal van onderzoekspapers over onder meer de invloed van het productieproces, opslag in zonlicht, aanleg en omgevingsfactoren op de kwaliteit van PVC-buizen. Ook is gekeken naar mogelijke schade en de risico's op gaslekkage.
Aanvullend onderzoek
De toepassing van PVC in drinkwaterleidingen kent uiteraard zijn eigen omstandigheden en vraagstukken. Daarom is aanvullend onderzoek noodzakelijk. De bestaande kennis over het materiaal kan daarbij wel een waardevolle basis vormen. Kiwa was al in een vroeg stadium betrokken bij de ontwikkeling van het PVC Kennisprogramma. In het voortraject voerde KWR een literatuurstudie uit naar geschikte beproevingsmethoden. Ook werd gesproken met experts uit verschillende disciplines. Kiwa bracht daarbij zijn jarenlange ervaring met onderzoek naar PVC-gasleidingen in.
Die kennis vormt geen kant en klaar antwoord voor de watersector. De omstandigheden waarin drinkwaterleidingen functioneren zijn anders en ook de relevante faalmechanismen kunnen verschillen. Juist daarom is de samenwerking van belang. Door bestaande kennis over PVC te combineren met onderzoek aan daadwerkelijk uitgenomen drinkwaterleidingen, kunnen de onderzoekspartners beter vaststellen welke materiaaleigenschappen, omstandigheden en faalmechanismen met elkaar samenhangen.
Geleringsgraad en trekslagproef
Binnen het programma voert Kiwa verschillende materiaaltesten uit, waaronder de bepaling van de geleringsgraad, de trekslagproef en hydrostatische drukproeven. Ernst van der Stok, materiaalkundige bij Kiwa, licht toe: ‘De geleringsgraad is een belangrijke materiaaleigenschap die samenhangt met het productieproces en daarmee met de kwaliteit van de PVC-buis. Een goed gegeleerd materiaal heeft een homogene structuur. Dat draagt bij aan de taaiheid, de langetermijnsterkte en de weerstand tegen slagbelasting.’
Met de trekslagproef wordt de weerstand van het PVC tegen slagbelasting bepaald. Deze test wordt ook veel toegepast bij onderzoek naar PVC-gasleidingen, bijvoorbeeld om inzicht te krijgen in mogelijke schade door graafwerkzaamheden. Mogelijk levert de test ook informatie op over het incidenteel optreden van snelle breuken in waterleidingen (Rapid Crack Propagation, RCP), maar dit valt buiten de scope van het huidige programma.
Hydrostatische drukproeven
Daarnaast voert Kiwa hydrostatische drukproeven uit. Deze geven inzicht in de weerstand van het materiaal tegen langdurige inwendige druk. De resultaten kunnen worden gecombineerd met andere onderzoeken binnen het programma. Zo worden door KWR bij een extern bedrijf CT-scans uitgevoerd om zeer kleine afwijkingen en insluitsels in het materiaal zichtbaar te maken. Dergelijke insluitsels kunnen mogelijk een rol spelen bij het ontstaan van scheurtjes.
‘Het interessante is dat we verschillende onderzoeksmethoden met elkaar kunnen verbinden’, aldus Van der Stok. ‘Een afwijking die met een CT-scan zichtbaar wordt, kan bijvoorbeeld worden gekoppeld aan de resultaten in de hydrostatische drukproef. Zo kunnen we steeds beter begrijpen welke eigenschappen en omstandigheden een rol spelen bij het ontstaan en doorgroeien van scheuren.’
Eerste buizen inmiddels aangeleverd
De eerste uitgenomen PVC-buizen zijn inmiddels aangeleverd. KWR registreert de buisdelen en verzamelt zoveel mogelijk informatie over onder meer het productiejaar, de toepassing, de ligging, de grondsoort en eventuele storingen. Vervolgens worden de buizen verdeeld over de verschillende onderzoekspartners. Voor Kiwa is consultant materialen Matthijs Schrijver projectleider binnen het programma. Samen met KWR werkt hij onder meer aan de meetbladen, gegevensuitwisseling en logistiek rondom de verschillende onderzoeken.
‘We zijn goed bekend met het ontvangen, beproeven en analyseren van leidingmaterialen’, vertelt Schrijver. ‘Binnen dit programma delen we echter niet alleen de resultaten met KWR en de andere partners, maar ook de ruwe meetdata. Dat levert nieuwe inzichten op en zorgt ervoor dat we onderzoeksresultaten vanuit verschillende invalshoeken kunnen bekijken.’ De samenwerking leidt volgens Schrijver ook tot nieuwe onderzoeksvragen. ‘KWR stelt soms vragen over gegevens waarvan we vooraf niet hadden bedacht dat ze relevant konden zijn. Juist door die kennis uit verschillende disciplines bij elkaar te brengen, kunnen we het onderzoek steeds verder verbeteren.’
Samen bouwen aan kennis voor de toekomst
Het PVC Kennisprogramma loopt zes jaar. In die periode worden zoveel mogelijk verschillende typen en formaten PVC-leidingen onderzocht. Het doel is om groepen leidingen beter met elkaar te kunnen vergelijken en meer inzicht te krijgen in de factoren die bepalend zijn voor veroudering en falen. Voor drinkwaterbedrijven is die kennis van grote waarde. Een betere onderbouwing van de conditie en resterende levensduur van PVC-leidingen kan helpen om storingen voor te zijn en leidingen gerichter te vervangen als dat nodig is.
Voor Kiwa is het programma een waardevolle samenwerking waarin materiaalkundige expertise en kennis van leidingonderzoek samenkomen met de onderzoekskennis van KWR en de praktijkervaring van de drinkwaterbedrijven. Door resultaten, meetgegevens en expertise met elkaar te delen, ontstaat een steeds completer beeld van het gedrag van PVC-leidingen gedurende hun levensduur. Daarmee bouwen Kiwa, KWR, de drinkwaterbedrijven en de andere betrokken onderzoekspartners gezamenlijk aan een kennisbasis die kan helpen bij het toekomstbestendig beheren van het Nederlandse drinkwaternet.
Meer weten? Neem contact met ons op!
Kiwa Technology
Kiwa Expert B.V.
Wilmersdorf 50, 7327 AC Apeldoorn
Postbus 137, 7300 AC Apeldoorn
technology@kiwa.com
KVK-nummer: 08106131
Kwaliteit PVC Leidingen
Het materiaalonderzoek bij Kiwa Technology geeft inzicht in de kwaliteit van het huidige net (de ‘restkwaliteit’).
Testmogelijkheden materiaalonderzoek
Bij Kiwa Technology hebben we jarenlange ervaring met het uitvoeren van onafhankelijk onderzoek naar schades en materialen voor diverse marktpartijen, waaronder energiebedrijven, waterbedrijven, aannemers, leveranciers, fabrikanten en verzekeringsmaatschappijen. Onze expertise richt zich op leidingen en componenten voor energie en water, gemaakt van diverse materialen zoals koper, staal, kunststof en glasvezelversterkte kunststoffen.
