Een van de vele voordelen van kunststof leidingen is de gladde binnenwand. Die zijn, net als bij menselijke aderen, ontworpen om snel te leveren met zo min mogelijk frictie in de stroom. Wetenschappers op het gebied van riolering en (stedelijk) afvalwater hebben de voordelen van deze gladheid onderzocht.
Piekbelasting snel verwerken? Dankzij de gladde binnenwand van kunststof leidingen!
Hoe glad is glad?
De stroming van een vloeistof door een leiding is afhankelijk van de diameter van de leiding, maar ook van de belasting vanuit de vloeistof. Door de moleculaire structuur en het gekozen productieproces, zal het gladde oppervlak van kunststof rioolbuizen turbulentie verminderen.
Ingenieurs in hydraulica refereren naar deze weerstand als ‘wrijvingsverliezen’ en gebruiken standaard computerberekeningen om dit te beoordelen. Dergelijke berekeningen zijn over het algemeen gebaseerd op de formules van Darcy-Weisbach en Colebook-White. Verder drukverlies wordt veroorzaakt door de toebehoren van de leiding zoals koppelstukken. Dit wordt apart berekend.
Gladde binnenwanden van kunststof riool- en afwateringsleidingen produceren verhoudingsgewijs weinig drukverlies. Ze presteren consistent en behoeven weinig onderhoud gedurende een levensduur van minstens 100 jaar. Leidingen gemaakt van traditionele materialen zijn minder consistent. Over het algemeen wordt hun drukverlies groter door corrosie, verkeersbelasting en lekkage.
Snelle doorstroom
Bouwkundig ingenieurs eisen regelmatig een ‘snelle doorstroom’ om het water van een plaats waar het ongewenst is weg te leiden. TEPPFA sprak met een bouwkundig ingenieur van de Britse spoorwegen: “Mijn hoofdtaak is veiligheid, er voor zorgen dat regenwater snel van de signaalapparatuur en de onder spanning staande rails wegvloeit,” legde hij uit. “Je kunt hierbij geen risico’s nemen. Er moet een goede doorstroming zijn, die natuurlijk aan de eisen voldoet, en die gecontroleerd wordt aan de hand van standaarden.”
Defecten in sommige leidingen hebben duidelijk het tegenovergestelde effect. Een Europese CCTV inspectie van 1800 km aan rioleringsbuizen bleek onthullend. Dit onderzoek, dat de ‘Sustainable Municipal Pipes Study’ heet, legde de focus op de vergelijkbare aanwezigheid van defecten binnen de interne diameter van de leidingwanden.
Dit Europees onderzoek toonde aan dat kunststof rioolbuissystemen in vergelijking met andere materialen alleen maar kleine defecten tonen die de stroom doen afnemen. Verder heeft onderzoek uitgewezen dat het gemiddeld aantal defecten in kunststofleidingen tot 80% lager is dan bij traditionele materialen.
De kunststof buizen en -verbindingen onder de grond absorberen de schokken van de belasting van het verkeer boven de grond. Ondertussen is er bewijs geleverd dat de stroming zelfs bij de meest extreme seismische activiteit onveranderd blijft.
De meeste wetenschappers voorspellen dat de aarde niet zal ontsnappen aan geologische veranderingen. “Te veel of te weinig regen,” zeggen deskundigen. Dus het is nu niet alleen zaak om te kijken naar een goede doorstroming bij afvoersystemen, ook kan het nodig zijn om de regen op te vangen om daarmee bijvoorbeeld later de oogst de besproeien.
Een manier om de stroom te versnellen is door de diameter van de buis te vergroten. Proeven van TEPPFA in Denemarken hebben het functioneren van regenwaterleidingen met een grote diameter bewezen. Daarbij hebben kunststof leidingen het voordeel dat ze snel te leggen zijn, waardoor kunststof buizen met een grotere diameter de voorkeur hebben als er een upgrade plaats vindt.
Vloeiende regeling
Een andere manier om de doorstroming te regelen, is via het opvangen en bufferen van regenwater in ingegraven kunststof infiltratiekratten. Ondertussen steeds beter bekend als flexibele buffer- en infiltratiesystemen, kan hier naar behoefte (regen)water worden verzameld, vastgehouden, en vrijgegeven. Hiermee wordt de kans op overstromingen, verzakkingen of erosie sterk verminderd.
Bekende en succesvolle voorbeelden van toepassing van infiltratiekratten hebben aardverschuivingen van kliffen in het Verenigd Koninkrijk weten te voorkomen en hebben drassige voetbalvelden bij de Wereldkampioenschappen voetbal weer bespeelbaar gemaakt. En dit kan natuurlijk evengoed in elk dorp of stad waar bestuurders slim met piekbelasting willen omgaan: opvang bij regen, vrijgave bij droogte. En vanzelfsprekend voldoen deze infiltratiesystemen aan alle eisen en normen.
“We vinden kunststof riolerings- en afwateringsleidingen vanzelfsprekend,” zegt Ludo Debever, general manager van TEPPFA. “Hoewel ze begraven liggen en uit het zicht zijn, moet hun bijdrage aan de volksgezondheid niet vergeten worden. Waar water vloeit, van de riolen in Schotland tot de vlaktes in Spanje, genieten kunststof leidingsystemen vaak de voorkeur bij de materiaalkeuze. Hun veelzijdigheid en ‘smooth performance’ zijn het resultaat van aanzienlijke technische expertise en inspiratie.”
Dit artikel is een aangepaste vertaling van een eerder bij Teppfa verschenen artikel.