1 juni 2017

Leidingbreuk voorspellen met satellietbeelden

Gasnetbeheerders en drinkwaterbedrijven kunnen straks met behulp van radar- en satellietbeelden voorspellen wanneer een leidingbreuk gaat optreden en voortijdig maatregelen nemen. TNO, Deltares en Sky Geo hebben hiervoor een monitoringssysteem ontwikkeld dat wordt getest in het veldlab STOOP (Sensortechnologie Toegepast Op Ondergronds Pijpleidingen) op de campus van de Groningen Universiteit. De techniek kan uiteindelijk ook voor andere leidingen worden ingezet.

Dagmar Aarts

 

 

Aanleiding voor het onderzoek is een gasexplosie in 2008 in de bergruimtes van een appartementencomplex aan de Haarlemmer Houttuinen in Amsterdam. Als gevolg van deze explosie, waarbij de bergruimtes werden verwoest, kregen vier bewoners in de boven gelegen woningen ademhalingsproblemen. Het ongeval werd veroorzaakt door een breuk in een gietijzeren hoofdgasleiding. Na onderzoek heeft de Onderzoeksraad voor Veiligheid de gasnetbeheerders aanbevolen om maatregelen te nemen.

TNO had in die tijd al ruime ervaring met het monitoren van dijken en viaducten met behulp van sensoren en big data analyse. ‘De gasnetbeheerders vroegen ons of wij op dezelfde manier konden helpen om leidingen beter te bewaken’, zegt Evert van den Akker van TNO. ‘Nadat we hadden onderzocht of de technologie die we bij de dijken gebruiken ook toepasbaar is op leidingen, gingen we aan de slag. Omdat het economisch onhaalbaar is om heel Nederland vol met sensoren in de buurt van leidingen te voorzien, moesten we wel iets nieuws verzinnen om aan deze informatie te komen.’

Satelliet

Daarom wordt er nu gebruik gemaakt van satellieten en radarbeelden. Met behulp van deze beelden kan de hoogte van het maaiveld nauwkeurig worden gemeten en kan de vervorming van de ondergrond (de grondzetting) worden bepaal. Van den Akker: ‘De hoogtemeting kan in combinatie met informatie over de opbouw van de ondergrond de spanning op de leiding geven. Vervolgens kan je in combinatie met informatie over de materiaalsoort van de leiding voorspellen bij welke spanning de leiding naar alle waarschijnlijkheid gaat bezwijken. Wij geven dat door aan de asset manager zodat deze op tijd weet welk deel van de leiding vervangen moet worden.’

Nu worden leidingen te vroeg of soms te laat vervangen, omdat er vooral wordt gekeken naar economische afschrijving. Van den Akker: ‘Als de netbeheerders dan zien dat de leiding nog steeds heel stabiel is, laten ze hem lekker liggen. Als er wel veel storingen zijn geweest dan is dat een reden om iets aan de leiding te doen. Een tweede aanleiding om leidingen te vervangen, zijn grootschalige werkzaamheden in de grond. Denk hierbij aan nieuwe riolering die wordt gelegd. Vaak zegt een gemeente dat de straat daarna tien jaar niet meer open mag. Netbeheerders benutten dan vaak de kans om een leiding te vervangen. Maar dat is een desinvestering, omdat je leidingen voortijdig vervangt. Wij bieden de asset managers nu meer informatie over de toestand van de leiding waardoor ze beter kunnen afwegen of ze de leiding moeten vervangen of nog kunnen laten liggen.

Fieldlab

In het laboratorium is het systeem inmiddels op schaal getest. Nu wordt aan de hand van een drietal praktijkcases -in landelijke en stedelijke gebieden- het prototype opgeschaald. Daarnaast zal het prototype van het monitoringssysteem gevalideerd worden in het veldlab STOOP. Van den Akker: ‘In het fieldlab zitten twee leidingen in de grond die we gaan belasten met situaties die in werkelijkheid ook voorkomen, zoals ophogingen, bouwwerkzaamheden, graafwerkzaamheden en het intrillen van damwanden. Bij al deze situaties wordt de druk in de grond verstoord.’ Tijdens deze experimenten worden grondzakkingen en spanningen op leidingen realtime gemonitord.

TNO begon haar onderzoek voor de gassector, maar inmiddels zijn ook bijna alle drinkwaterbedrijven van Nederland aangesloten bij het onderzoek. Zij hebben te maken met dezelfde problematiek als de gasnetbeheerders. Het systeem is ook interessant voor andere disciplines zoals riolering, stadsverwarming, olieleidingen, telecomleidingen en ondergrondse hoogspanningsleidingen. Het monitoringsysteem is zo opgezet dat in principe alle leidingmaterialen gemonitord kunnen worden. Naar verwachting is het onderzoek begin volgend jaar klaar.

Het is druk in de grond

Het is druk in de Nederlandse grond. In totaal ligt er 1,2 miljoen kilometer aan leidingen onder onze voeten. Er ligt:
135.000 km gasleiding

118.000 km drinkwaterleiding
121.000 km riool
333.000 km elektriciteitskabel
530.000 km telecomleiding

Contactinformatie

STOOP

Ir. Marc Hamburg
Marc.hamburg@tno.nl
T
06 468 473 56

Ing. Evert van den Akker
Evert.vandenakker@tno.nl
T
06 653 7795 81

Inloggen

Het formulier wordt verstuurd

Contactgegevens

Ir. Marc Hamburg
Marc.hamburg@tno.nl
T
06 468 473 56

 

RSS Feeds
Disclaimer    |    Privacy statement    |    © 2017 TNO