Stan techniczny przyłączy domowych jest jednym z podstawowych czynników determinujących jakość funkcjonowania całej sieci kanalizacyjnej. Przyłącza domowe stanowią z reguły ok. 20-30% długości całej sieci.

W ostatnich latach obserwujemy w Polsce bardzo dynamiczny wzrost ilości nowo budowanych sieci kanalizacyjnych jak również wzmożone nakłady na naprawy sieci już istniejących. Naprawom najczęściej poddawane są kanały główne o dużych średnicach. A przecież jeśli przyłącza domowe będą niesprawne to cała sieć nie będzie funkcjonowała prawidłowo. Ten problem występuje oczywiście nie tylko w naszym kraju. Wychodząc naprzeciw coraz częstszym zapytaniom użytkowników o metody skutecznych metod naprawy przyłączy domowych przedstawię wyniki i opis testu przeprowadzonego w Niemczech przez Instytut Infrastruktury Podziemnej IKT (Institut für Unterirdische Infrastruktur) .

Zleceniodawcą przeprowadzenia testów było czternastu operatorów sieci wod-kan z Niemiec. Test miał na celu ocenę skuteczności wykorzystania technologii utwardzanego rękawa do napraw przykanalików

Przetestowane zostały aktualnie oferowane na rynku niemieckim systemy:

Dwaj dostawcy: firmy Mr Pipe GmbH oraz Insituform odmówiły wzięcia udziału w teście. Mr Pipe stwierdziła, że ich produkt posiada wystarczające świadectwa jakości i nie musi ich potwierdzać kolejnymi testami. Insituform oświadczył, że symulowane w teście sytuacje przekraczają możliwości zastosowania ich systemu. Test systemów renowacji miał na celu ocenę kontroli jakości u oferenta, ocenę systemu oraz kontrolę na realnej budowie. Ocena jakości i ocena systemu miały decydujący wpływ na wyniki w teście. Kontrole na budowie ze względu na różnorodne warunki, uniemożliwiające obiektywne porównanie, dostarczyły jedynie informacji dodatkowych.

Kontrola jakości u oferenta systemu.

Instytut oceniał posiadane dopuszczenia DIBT (Niemiecki Instytut Techniki Budowlanej). Atesty żywic na szkodliwość dla środowiska, świadectwo możliwości utylizacji utwardzonego rękawa oraz instrukcje stosowania, możliwość szkolenia wykonawców, stosowanie nadzoru zewnętrznego.

Do przeprowadzenia testu zbudowane zostały na stanowisku badawczym kanały odpowiadające często występującym rozwiązaniom przyłączy domowych. Symulowano sytuację standardową, pozwalającą na ogólne sprawdzenie możliwości stosowania utwardzanych rękawów oraz sytuację ekstremalną sprawdzającą jakość systemów w bardzo trudnych warunkach.

Każdy z 6 testowanych systemów próbowany był w trzech kanałach sytuacji standardowej i trzech sytuacji ekstremalnej (zdjęcie 3)

Przebieg kanału dla sytuacji standardowej:
Materiał – rura z kamionki DN 150 łukami pionowymi 45° i 30°. Wprowadzanie do kanału głównego DN 300 (kamionka) prawidłowe, z boku inwersja rękawa poprzez typowe okno rewizyjne z PCW zamontowane na końcu przykanalika. W przewodzie wprowadzono następujące uszkodzenia i przeszkody:

• pęknięcie wzdłużne dł. 30cm i szer. 2mm w górze
• dwa łuki pionowe 30°
• pęknięcie powierzchniowe ½ x 10 x 5cm, prawy bok
• dwa łuki pionowe 45°
• brak fragmentu rury 5 x 5cm w dnie
• pęknięcie poprzeczne dł. 10cm i szer. 2mm, w dnie

Przebieg kanału dla sytuacji ekstremalnej:
Wprowadzenie do kanału głównego nieprawidłowe, poprzez uszczelniony zaprawą łuk 67° w górnej części kanału. Inwersja rękawa z otworu rewizyjnego w pionie żeliwnym DN 150 wchodzącym do przykanalika poprzez kolano kamionkowe 90°.

W przewodzie wprowadzono następujące uszkodzenia i przeszkody:

• nieprawidłowe wejście do kanału głównego
• brak uszczelek na łączeniach rur PCW (7szt)
• łuki pionowe 45° (2 szt)
• zamknięty otwór boczny DN 100, prawy bok w PCW
• łuki pionowe 45° (2szt)
• zmiana średnicy i materiału rury DN 125 – DN 150
• brak fragmentu rury ½ x 10 x 5cm w dnie
• łuki pionowe 45° (2szt)
• łuki poziome 150° (2szt)
• pęknięcie wzdłużne dł. 30cm szer.2mm u góry
• zamknięty otwór boczny DN 100, lewy bok w kamionce
• pęknięcie poprzeczne dł. 20cm, szer. 2mm w dnie
• brak fragmentu rury 5x5cm w dnie
• łuk 90° na wejściu pionu do przykanalika.

W celu przeprowadzenia naprawy przykanalików wykonano następujące etapy pracy:

• czyszczenie, inspekcja i pomiar kanału
• przycięcie rękawa i podłączenie pompy próżniowej odsysającej powietrze z wnętrza rękawa
• wymieszanie żywicy i wlanie jej do rękawa, rozprowadzenie żywicy w rękawie poprzez walcowanie na walcach kalibracyjnych. Przed inwersją pokryto rękaw środkiem poślizgowym
• inwersja rękawa następowała przy użyciu wody lub sprężonego powietrza. W większości przypadków dokonywano inwersji z zamkniętym końcem rękawa
• utwardzanie żywicy następowało w temperaturze otoczenia lub z zastosowaniem gorącej wody. Po utwardzaniu nastąpiło otwarcie rękawa poprzez frezowanie.

Test objął następujące systemy linerów:

Bendi Liner firmy EasyLiner GmbH – rękaw wykonany z poliestrowego filcu igłowego z folią poliuretanową. Do impregnacji użyto żywicy epoksydowej EasyPox 3008. Rękaw o dużej elastyczności i rozciągliwości został zastosowany w sytuacji ekstremalnej. Dostępny dla średnic DN 100 do DN 150.

Brawoliner Fix firmy Karl Otto Braun KG – rękaw wykonany z wysokowytrzymałej tkaniny poliestrowej z folią poliuretanową. Do impregnacji użyto żywicy epoksydowej Brawo I. Rękaw został zastosowany w obu sytuacjach. Dostępny dla średnic DN 70 do DN 200.

Drain Liner firmy Epros GmbH – rękaw wykonany z poliestrowego filcu igłowego z folią PCW. Do impregnacji zastosowano żywicę epoksydową Epropox A4/B4. Rękaw został zastosowany w sytuacji standardowej. Dostępny dla wymiarów DN 100 do DN 300.

Drain Plus Liner firmy Epros GmbH – rękaw wykonany z poliestrowego filcu igłowego z folią poliuretanową. Do impregnacji zastosowano żywicę epoksydową Epropox A4/B4. Rękaw o większej elastyczności niż Drain Liner został zastosowany w sytuacji ekstremalnej. Dostępny dla wymiarów DN 100 do DN 300.

FlexLiner firmy Alocit Chemie GmbH - rękaw wykonany z tkaniny poliestrowej z folią PCW. Do impregnacji zastosowano żywicę epoksydową ALOCIT Harz 480. Przy utwardzaniu w temperaturze otoczenia użyto utwardzacza 48.94 a przy wygrzewaniu wody utwardzacza 48.48. Dostępny dla wymiarów DN 50 do DN 300. Zastosowany w obu sytuacjach.

Kondur Home Liner firmy MC-Bauchemie Müller GmbH + Co.KG – rękaw wykonany z poliestrowego filcu igłowego z folią poliuretanową. Do impregnacji zastosowano żywicę epoksydową Konudur 160 PL-XL. Rękaw zastosowany w obu sytuacjach . Dostępny dla wymiarów DN 100 do DN 300.

ProFlex Liner (prototyp) firmy Verenigte Filzfabriken AG – rękaw wykonany z tkanego filcu z folią poliuretanową. Do impregnacji użyto żywicy epoksydowej Biresin LS. Rękaw zastosowany w obu sytuacjach. Dostępny dla wymiarów DN 70 do DN 200.

Rękaw PRO Flex zastosowany do testu jest wyrobem prototypowym.

SoftLiner firmy Easy Liner GmbH – rękaw wykonany z poliestrowego filcu igłowego z folią poliuretanową. Do impregnacji użyto żywicy epoksydowej EasyPox 3008. Rękaw zastosowano w sytuacji standardowej. Dostępny dla wymiarów DN 70 do DN 1200.

Do przeprowadzenia napraw dano oferentom systemów dowolny wybór - mogli wykonać renowację własnymi siłami lub zlecić ją wyspecjalizowanej firmie. Każdy rękaw został wykorzystany trzykrotnie w sytuacji standardowej i trzykrotnie w ekstremalnej (z wyjątkiem Eprosa i EasyLinera). Nie określano limitu czasu na wykonanie prac. Narzucono jedynie kierunek montażu linera od okna rewizyjnego do kanału głównego.

Po przeprowadzeniu naprawy dokonano inspekcji kamerą TV. W części kanałów przeprowadzono czyszczenie wodą pod ciśnieniem oraz mechaniczne spiralą z różnymi końcówkami. Na podstawie nagrań wideo oraz pomiarów wykonanych po demontażu i segmentacji kanałów dokonano następujących pomiarów i obserwacji:

Ocena funkcjonalności :

• w prostoliniowych odcinkach zaobserwowano minimalne fałdy wzdłużne lub całkowity ich brak. W sytuacji ekstremalnej przy zmianie średnicy z DN 125 na DN 150 w niektórych próbkach pojawiły się mocniejsze sfałdowania
• w zasadzie wszystkie próbki wykazywały fałdy w rejonie łuków. Były to sfałdowane podłużne, poprzeczne i promieniowe. Wielkość fałd zależała od ostrości łuku. Przy łukach 15° były niewielkie, przy łukach 45° i 90° nawet do 20mm. Wielkości te były różne dla różnych rękawów.
• Występuje wyraźna zależność tworzenia się fałd od elastyczności rękawa. Niektóre rękawy (Brawoliner Fix i Drain PlusLiner) wykazywały szczególnie dużą elastyczność.

Obciążenia rękawa w trakcie czyszczenia:
Po czyszczeniu ciśnieniowym i mechanicznym dokonano następujących obserwacji:

• materiał rękawa w zasadzie nie uległ uszkodzeniom
• folia wewnętrzna w wielu miejscach uległa uszkodzeniu, szczególnie po czyszczeniu mechanicznym
• w żadnym przypadku nie wystąpiło odwarstwienie folii wewnętrznej na dużej powierzchni

Próby szczelności:
Kanał poddany renowacji powinienbyć szczelny przez możliwie długi czas, także po obciążeniach eksploatacyjnych jak np. płukanie cisnieniowe czy czyszczenie mechaniczne. W trakcie testu naprawione kanały poddane zostały próbie szczelności zaraz po renowacji oraz po czyszczeniu ciśnieniowym i po czyszczeniu mechanicznym.

Zaraz po renowacji tylko jeden rękaw był nieszczelny. Po czyszczeniu ciśnieniowym normy szczelności spełniła większość systemów. Po czyszczeniu mechanicznym wiele rękawów wykazało nieszczelności.W trakcie czyszczenia mechanicznego została uszkodzona wewnętrzna folia. Stąd wniosek, że dla zachowania szczelności rękawa decydujący wpływ ma stan folii. Po demontażu kanałów i ich fragmentacji dokonano prób szczelności na fragmentach rękawów. Przebudowano 180 próbek z czego średnio 46% do 50% wykazało nieszczelności.

Dodatkowe badania:

Pomiar grubości ścianki.
Pomiary wykazały znaczne różnice grubości ścianki linerów o wartości około 10%. W większości przypadków grubość ścianki była mniejsza od deklarowanej przez producenta. Na szczęście grubość ścianki nie ma większego wpływu na szczelność.

Parametry laminatu.
Zmierzone zostały: gęstość, pełzanie i moduł sprężystości. Otrzymane wyniki znacznie odbiegały od założonych, jak również wykazywały znaczne różnice w obrębie jednego rękawa.

Frezowanie symulowanych przyłączy i obserwacja przylegania laminatu do ściany rury.
W dziewięciu przypadkach na dziesięć próba wykazała przyleganie rękawa do ścianki rury oraz brak wpływu frezowania na przyleganie.

Pomiar szczelin obwodowych oraz szczelność przy ciśnieniu zewnętrznym.
Pomiar przeprowadzono na fragmentach rur i w 80% wykazana została nieszczelność między starą starą rurą a rękawem.

Kontrola na budowie.
Przeprowadzono instalacje wszystkich z wyjątkiem DrainLinera testowanych systemów na normalnych budowach w terenie. Należy uznać, że we wszystkich przypadkach dało się przeprowadzić naprawy zgodnie ze sztuką, także w szczególnie trudnych warunkach. Wszelkie problemy techniczne dały się rozwiązać na miejscu w czasie możliwym do zaakceptowania.

Oceny rękawów.
Ocena systemu renowacji dokonana została na podstawie badań przeprowadzonych na rękawach zainstalowanych na stanowisku badawczym IKT oraz na podstawie oceny systemu zapewnienia jakości u dostawcy. Wyniki określono osobno dla sytuacji standardowej i ekstremalnej.

Kontrola jakości u dostawcy miała wpływ w 20% na ocenę końcową. Rozpatrywano następujące kryteria:

1. Dopuszczenie DIBt (Niemicki Instytut Techniki Budowlanej) – 50%
2. Przedłożenie świadectwa wpływu na środowisko – 20%
3. Instrukcje obsługi oraz szkolenia – 10%
4. Nadzór zewnętrzny – 10%
5. Świadectwo zdolności do utylizacji – 10%

Ocena systemu miała wpływ w 80% na ocenę końcową. Rozpatrywano następujące kryteria:

• Wynik naprawy – 60%, w tym
  • funkcjonalność – 40%,
  • szczelność – 60%
• szczelność po płukaniu ciśnieniowym – 20%
• szczelność po czyszczeniu mechanicznym – 20%

Wyniki końcowe dotyczące wszystkich testowanych rękawów zebrane zostały w osobnych tabelkach dotyczących sytuacji standardowej i ekstremalnej. W tabelkach zawarto także informacje dodatkowe oraz zalecenia dla dystrybutorów mające poprawić w przyszłości jakość systemów.

Podsumowanie i wnioski.
Folia zapewnia szczelność. Porównanie pomiarów z prób na kanale oraz fragmentach rękawów wykazało niezbicie, że wewnętrzna folia ochronna w linerze w rzeczywistości decyduje o szczelności naprawianego kanału.

Nieregularna jakość.
Wszystkie rękawy wykazują wahania właściwości parametrów. Dotyczyło to zarówno np. grubości ścianek na obwodzie jak i szczelności w różnych punktach na długości. Znaczny rozrzut właściwości prowadzi do różnych ocen końcowych, np.: Brawoliner Fix otrzymał lepszą ocenę w sytuacji ekstremalnej – „bardzo dobry” niż standardowej – „dobry”, chociaż ocena dotyczyła tego samego systemu.

Niski wpływ obciążeń eksploatacyjnych.
Zastosowane w teście obciążenia eksploatacyjne jak czyszczenie ciśnieniowe oraz czyszczenie mechaniczne praktycznie nie wywarły wpływu na własności rękawów. Jedynie wewnętrzna folia uległa uszkodzeniu przy czyszczeniu mechanicznym. Uszkodzenia samego laminatu nie stwierdzono.

Konflikt między funkcjonalnością a szczelnością.
Prawie wszystkie rękawy w teście miały lepszą ocenę funkcjonalności niż szczelności. Warunkiem dobrej funkcjonalności jest brak sfałdowań rękawa. Aby osiągnąć to, szczególnie w obszarze łuków lub zmian przekroju rękaw musi być bardzo elastyczny, ma to negatywny wpływ na szczelność. Tam gdzie w teście dla sytuacji ekstremalnej zastosowano specjalne rękawy o większej elastyczności, miały one gorsze noty od standardowych.

Zapewnienie jakości.
Jedynie jeden dostawca w ocenie kontroli jakości otrzymał ocenę – bardzo dobry. Większość dostarczyła niepełne lub żadne dokumentacje. Częściowo dokumenty dotyczyły innych materiałów niż użyte w teście. Większość dostawców obiecała poprawę sytuacji, trzech z nich zaraz po teście zleciło badania w celu otrzymania dopuszczeń DIBt.

Fachowy montaż.
Kontrole na budowach potwierdziły obserwacje z prac na stanowisku badawczym. Systemy napraw rękawem utwardzanym dają się bezproblemowo zastosować do napraw przyłączy domowych, nawet w trudnych warunkach, przy ograniczonym dostępie do otworów rewizyjnych. Jednocześnie należy pamiętać o nie najlepszych wynikach, jeżeli chodzi o zapewnienie szczelności.

Wniosek:

Test Instytutu IKT dokonał oceny ośmiu systemów renowacji przykanalików metodą utwardzonego rękawa.
Wyniki pokazują, że ze strony dostawców jest jeszcze wiele do zrobienia. Wprawdzie test potwierdził, że generalnie można stosować rękawy do renowacji przyłączy, nawet przy ich skomplikowanym przebiegu. Bez problemów udaje się przywrócić funkcjonalność kanału. Niestety wymagania operatora kanalizacji dotyczące szczelności wypełniają tylko nieliczne systemy. Przeprowadzone badania wykazały także bardzo duży rozrzut właściwości utwardzonych rękawów, zarówno mierzone na obwodzie jak i po długości linera. Także zapewnienie odpowiedniej jakości pozostawia wiele do życzenia, często jest dopiero w przygotowaniu.