*Dit is een artikel uit het magazine Vitens Innoveert – Thema Distributie
Snelle volumestroomveranderingen veroorzaken drukgolven in het distributienet, die op hun beurt kunnen leiden tot kapotte leidingen en lekkages. Om sterke drukverschillen te voorkomen, is een zorgvuldige bediening van afsluiters en pompen nodig. Om monteurs bewust te maken van het belang hiervan, bouwt Vitens in Lelystad een test- en trainingsinstallatie.
“Drukgolven in het distributienet kunnen op diverse manieren ontstaan”, vertelt Piet Hammink, teammanager van de buitendienst van Vitens. “Als je bijvoorbeeld een afsluiter dichtdraait, dan verandert de volumestroom en kan de druk sterk toenemen. Daarbij geldt dat de drukverandering sterk afhangt van de grootte van de volumestroom en de snelheid waarmee de laatste twintig procent van de doorstroomopening wordt dichtgedraaid. Met die twintig procent wordt namelijk ongeveer tachtig procent van de volumestroom afgesloten. Dit betekent dat langzaam dichtdraaien bij een grote volumestroom ook al tot een drukpiek kan leiden. Monteurs zijn zich daarvan vaak niet bewust.”
“Monteurs zijn zich er vaak niet van bewust dat het langzaam dichtdraaien van een grote volumestroom al kan leiden tot een drukpiek.”
“Sterk veranderende volumestromen zijn soms ook het gevolg van een piek in de drinkwatervraag. We zien dat onder andere tijdens de rust van een voetbalwedstrijd. Een grote groep kijkers gaat dan ongeveer op hetzelfde moment naar de wc, waardoor het waterverbruik ineens sterk toeneemt. Om dit soort snelle veranderingen in de drinkwatervraag op te vangen en ongewenste drukgolven te voorkomen, werken we onder meer met drukvaten en frequentiegeregelde pompen.”
“Verder is het ontstaan en het effect van drukgolven afhankelijk van het ontwerp van een distributienet”, vervolgt Piet. “In een ‘vermaasd’ net kan de druk bijvoorbeeld verschillende kanten op en zijn de drukveranderingen minder groot dan in een vertakt net. Treedt er echter een abrupte drukverandering op in een eindtak van een net, bijvoorbeeld door het bedienen van een brandkraan, dan is de kans groter dat een leiding openbarst of gaat lekken. Vanzelfsprekend speelt daarbij de sterkte van het leidingnet mee, die onder andere afhangt van de leeftijd en het leidingmateriaal.”
Gericht opleiden
“Lekkende leidingen door ongewenste drukgolven zijn binnen de drinkwatersector een bekend probleem”, vult Sjoerd Hermsen, teammanager bij het bedrijfsbureau van Vitens, aan. “Eén van de bedrijven die hier redelijk vaak mee te maken had is het Britse Anglian Water. Dit bedrijf zag een duidelijke relatie tussen het bedienen van afsluiters en lekkages en besloot zijn monteurs gericht te gaan opleiden. Hiervoor ontwikkelde het een testinstallatie waarmee monteurs direct kunnen ervaren wat er gebeurt als ze een afsluiter te snel dichtdraaien of openen.”
Voorjaar 2019 bezocht Piet Hammink het Britse collega-bedrijf om te zien of de testinstallatie geschikt was voor het opleiden van de monteurs van Vitens. Dat bleek het geval, wat leidde tot twee nieuwe bezoeken in oktober van dat jaar, nu samen met een aantal monteurs. Tijdens deze bezoeken werden de monteurs opgeleid in het beheersen van drukgolven in het net. Piet: “In eerste instantie was het plan om al onze mensen bij Anglian Water op te leiden zodat ze beter weten hoe ze sterke drukgolven kunnen voorkomen. Toen reizen naar het buitenland door de coronapandemie ernstig werd bemoeilijkt, hebben we op initiatief van Eelco Trietsch van de afdeling Waterexpertisecentrum (WEC) besloten om als Vitens zelf een vergelijkbare test- en trainingsinstallatie te bouwen in Lelystad.”
“Toen reizen naar het buitenland lastig werd door de coronapandemie, hebben we besloten zelf een test- en trainingsinstallatie te bouwen.”
*Dubbelklik hieronder om de video van de Waterslagtestinstallatie te bekijken. Het artikel gaat verder onder de video.
Simulatiemodel
“Voor het ontwerp en de uitwerking van de nieuwe installatie hebben we gebruik gemaakt van de kennis en ervaring van onze collega’s in Engeland. Daarnaast hebben we de expertise van kennisinstituut Deltares op dit gebied benut”, vervolgt Piet. “Deltares heeft een rekenmodel van de trainingsinstallatie gemaakt om te berekenen welke drukstoten we kunnen verwachten bij het (verkeerd) bedienen van afsluiters en brandkranen. Via diverse hoogfrequente druksensoren kan een monteur die een afsluiter van de testinstallatie bedient, direct op een beeldscherm zien tot welke drukveranderingen dit in het distributienet leidt. Bij Anglian Water merkten we al hoe goed dit werkt. Zo hadden monteurs met soms wel dertig tot veertig jaar relevante werkervaring vaak geen idee dat de wijze van bediening zo’n groot effect kan hebben. De verklaring daarvoor is dat monteurs geen zicht hebben op de drukgolven in het net, die heel snel ontstaan, vaak binnen een paar tienden van een seconde. Met onze huidige drukloggers kunnen we deze snelle, kortdurende drukveranderingen nauwelijks zien.”
Testen hardware
“De test- en trainingsinstallatie is net voor de zomer opgeleverd en wordt de komende maanden ingeregeld”, zegt Sjoerd. “Na de herfst gaan we onze eigen monteurs opleiden en in de praktijk laten ervaren wat een behoedzame bediening inhoudt en hoe ze grote drukgolven kunnen voorkomen. In een latere fase willen we de installatie ook beschikbaar stellen voor de opleiding van medewerkers van andere drinkwaterbedrijven en brandweermensen, die ook moeten leren hoe ze brandkranen het beste kunnen bedienen. Verder willen we de installatie gaan gebruiken voor het testen van appendages zoals nieuwe kleppen en afsluiters.”
“We willen ook de installatie beschikbaar stellen voor brandweermensen die moeten leren hoe ze brandkranen het beste kunnen bedienen.”
Piet Hammink: “We streven naar een praktijkgerichte training. Het plan is om eerst een paar monteurs op te leiden, die vervolgens hun collega’s kunnen trainen. De ervaringen van de monteurs die mee zijn geweest naar Engeland zijn positief en het enthousiasme binnen de teams is groot. Er zijn ook al leuke ideeën ingebracht om de mogelijkheden van de testinstallatie te vergroten. Zo is voorgesteld om een deel van de leidingen van de installatie in een doorzichtig materiaal uit te voeren, zodat je bijvoorbeeld kunt zien dat bij verkeerd gebruik van een brandkraan vuil wordt aangezogen.”
Wilt u bijdragen aan het innovatieprogramma van Vitens binnen dit thema? Neem dan contact op via piet.hammink@vitens.nl of sjoerd.hermsen@vitens.nl.
