Aanleiding

In Nederland ligt 13.000 km persleiding, waarvan een groot deel stamt uit de jaren ’70. De huidige faalkans ligt op ca. 1 incident per 100 km/jaar en dat is laag in verhouding tot bijvoorbeeld drinkwater waar dit ligt op 6 incidenten per 100 km/jaar. In combinatie met het gegeven dat veel leidingen hun ontwerplevensduur (van 50 jaar) naderen of reeds zijn gepasseerd, wordt branche breed de urgentie gevoeld meer grip te krijgen op de conditie- en restlevensduurbepaling ten behoeve van besluitvorming ten aanzien van onderhoud en vervanging van persleidingen.

De basis voor de restlevensduurbepaling is de actuele conditie van de persleiding. De actuele conditie van een (pers)leiding kan worden vastgesteld op basis van inspecties of ingeschat met behulp van fysisch gebaseerd verouderingsmodel. De afgelopen jaren is de toepassing van persleidinginspecties op gang gekomen waardoor steeds meer inspectiegegevens beschikbaar komen. Dit biedt een goede basis voor doorontwikkeling van het faalkansmodel.

De vraag die boven de sector hangt is hoe op een zo doelmatig mogelijke manier ingeschat kan worden wat de resterende levensduur van een leiding is, zodat het vervangingsmoment zo gekozen kan worden dat de leiding wordt vervangen juist voordat de faalfrequentie toe begint te nemen of boven de voor de beheerder acceptabele waarde komt.

Project

In 2016 hebben TNO en Rotterdam het initiatief genomen om een Plan van Aanpak (PvA) op te stellen voor de ontwikkeling van een faalkansmodel voor asset management van persleidingen, met als doel het vervangingsmoment van persleidingen te optimaliseren. In dit PvA is een traject geschetst dat bestaat uit drie fasen:

Fase 1. Proof of principle: ontwikkelen 1^e versie faalkansmodel en aantonen dat dit leidt tot een werkbaar principe

Fase 2. Proof of concept: Doorontwikkeling in 2^e versie faalkansmodel, waarbij het model in conceptueel opzicht compleet wordt gemaakt door een combinatie van verbreden (toevoegen ontbrekende faalmechanismen) en verdiepen (meenemen informatie uit inspecties)

Fase 3. Proof of producibility: Koppeling van faalkansmodel aan bestaande asset management systemen en concept voor userinterface (demonstratie userinterface)

Fase 1 is afgerond in 2019. Deze fase is gefinancierd en ondersteund door een consortium bestaande uit Rotterdam, Waternet, RIONED en STOWA, waarbij aanvullende financiering is verkregen uit de TKI Deltatechnologie. De resultaten van fase 1 zijn opgenomen in TNO rapport TNO 2019 R10463 faalkansmodel persleidingen – Proof of Principle. De consortiumpartners hebben op basis van de resultaten van fase 1 aangegeven op dezelfde voet verder te willen gaan met fase 2.

In Q4 2023 is fase 2 afgerond. De resultaten zijn opgenomen in het rapport 'Faalkansmodel voor asset management van persleidingen - Fase 2' met kenmerk TNO 2024 R10084 15 januari 2024

Consortium

Er wordt samengewerkt met de verschillende waterschappen en gemeenten die persleidingen in hun beheer hebben. De kennisinstituten TNO en Deltares werken samen met marktpartijen die gegevens van leidinginspecties aanleveren. Ook wordt samengewerkt met het bureau Partners4Urban Water, die een leidende positie hebben op het gebied van afvalwater.

Output voorbeeld

Voorbeelden die uit het werk van Deltares naar voren komen zijn zettingsverschillen ter plaatse van de leiding en de kans daarop, wanddikte afnames van de leiding door gasvorming en de kans daarop en ook de drukvariaties in de leiding en de kans daarop. De bovengenoemde voorbeelden betreffen een tussenresultaat. De uitkomsten worden door TNO gebruikt om faalkansen voor leidingsegmenten uit te rekenen.

Resultaten

De resultaten zijn beschreven in het rapport 'Faalkansmodel voor asset management van persleidingen - Fase 2' met kenmerk TNO 2024 R10084 15 januari 2024.

.

Conclusies

Het faalkansmodel biedt niet alleen de basis voor een accurate inschatting van de faalkans maar biedt ook de mogelijkheid om de beheerder inzicht te geven in het dominante faalmechanisme per leidingssectie. Dit inzicht kan de beheerder gebruiken om materegelen zoals vervanging of relining op te baseren, inspecties op te plannen of om mogelijke oorzaken van falen weg te nemen zoals het voorkomen van grote onderdruk door maatregelen tegen waterslag. De conclusie is dat het faalkansmodel persleidingen leidt tot realistische faalkansen en bovendien inzicht in de onderliggende processen. Dit maakt dat het faalkansmodel een krachtig middel is om professioneel beheer van persleidingen te ondersteunen.

Vooruitblik

Het faalkansmodel persleidingen is ontwikkeld met het oog op toepassing in de praktijk. Het model is echter geen kant-en-klaar softwarepakket maar meer een met diverse Python scripts ondersteund werkproces waarin bestaande software van Deltares en TNO worden benut. Op basis van feedback van de begeleidingscommissie en de positieve ontvangst op de STOWA/RIONED persleidingenbijeenkomst is het plan opgevat om een Community of Practice (CoP) op te richten of toe te voegen aan CAPWAT, waarin gebruikers van het faalkansmodel kennis en ervaring kunnen delen en waarin gebruikers kunnen worden opgeleid. Om dit mogelijk te maken zal een projectvoorstel gedaan worden voor fase 3 proof-of-producibility, waarin een groot aantal beheerders de vraagkant zal verzorgen en de uitvoerders de aanbodkant.