Juuttunut porakaivopumppu

Juuttumisen aiheuttajat

Juuttuminen voi aiheutua kaivon vapaan tilan pienentymisestä tai pumppulaitteen halkaisijan suurentumisesta. Lisäksi pummpu voi kiilautua tai hautautua ylimääräisen aineksen seurauksena. Lisäksi pummpu voi takerrella kaivotilassa oleviin esteisiin, eristysputken olakkeisiin tai kallion rouhitun porauspinnan epätasaisuuksiin.

Käydään läpi hiukan tarkemmin juuttumisen syitä.

Kaivotila voi pienentyä mm. viruvan muovisen eristysputken muodonmuutoksen seurauksena. Tällainen muodonmuutos on yleinen, kun muovinen eristysputki ei kestä esiintyvää ulkopuolista painetta ja painuu kassaan, ns. lommahtaa sisään. Vapaa kaivotila voi pienentyä myös kallioseinämän sortuman seurauksena.

Pumppulaite voi eräissä tilanteissa vaurioitua siten, että sen halkaisija suurenee. Eräässä pumpussa on siivilärakenne, joka siirtyessään pois paikaltaan aiheuttaa mitoituksen suurentumisen ja jumittaa pumppua esim. eristysputken olakkeisiin.

Pumppu voi kiilaantua ylimääräisen aineksen seurauksena. Kallioseinämästä irtoaa kivinokare pumpun väliin, jolloin pumppu jumittuu. Jumitusta voi aiheuttaa myös esim. sähkökaapelin valahtaminen kiinnikkeistään pumpun ja kallioseinämän väliin. Pumppu voi myös hautautua eroosiohiekan sisään. Eroosiohiekkaa vuotaa kaivoon ja taso nousee pohjalta pumppuun asti, jolloin tapahtuu hautautuminen ja pumppu jumiutuu.

Kaivon seinämä ei ole tasainen, vaan siinä on olakkeita ja rösojä, jolloin pumpun kaulukset voivat takerrella, estää pumpun noston. Erityisesti silloin, kun pumpun välys on pieni ja pumpun ja jäykän muoviputken asennus ei ole symmetrinen ja kaivossa on olakkeita.

Pumpun ylösnosto voi estyä myös ns.painemansetin jumiutumisen seurauksena. Mansetin yläpuolle saattaa kasaantua suurehko määrä eroosion kuljettamaa maa-ainesta, joka estää pumpun noston vaikka mansetin vapauttava paine saataisiinkin mansetista poistettua.

Pumpun korjaaminen tai vaihtaminen voi myös estyä siitä syystä, että pumppu irtoaa nousuputken liitoksesta ja putoaa turvalangan puuttuessa kaivon pohjalle kaivoromuksi. 

 Miten juuttumisesta voidaan selviytyä

Juuttumisen korjaaminen on hyvin haastavaa. Jumiutumisen aiheuttaja on syvällä kallion sisällä ahtaassa tilassa, näin ollen ei päästä operoimaan itse aiheuttajaa. Pumppua nostettaessa voidaan nostovoimaa lisätä, mutta se on hyvin rajallista, koska johteet katkeavat noin 1000 kg paikkeilla.

Eristeputken poistoa voi myös rajoitetusti harkita, jolloin vapaa tila suurenee.

Pumppu voidaan paineistaa eli pudottaa kaivon pohjalle ”kaivoromuksi” ja korvata uudella.

Jonkin verran ongelmaa ratkaistaan myös poraamalla uusi rinnakkaiskaivo asentamalla uusi pumppu.

 

Juuttumisen estäminen ennakolta

Juuttumista voidaan estää paremmalla suunnittelulla ja toteuttamalla rakenne siten, ettei jumittuminen ole mahdollista.

Pumpun asennus tulee tehdä huolellisesti ohjeiden mukaisesti. Liitokset tulee olla lujia, tukiholkillisia ja metallirakenteisia. Liittimien ja nousuputken vetokestävyys tulee olla testattu ja vaatimusten mukainen. Vetokestävyys tulee mitoittaa pumpun syvyysasennuksen mukaisesti. Pumpussa tulee olla korroosiota kestävä turvalanka asianmukaisesti tuplasakkelein asennettuna. Pumppu tulee asentaa nousuputken varaan ja turvalanka tulee olla vain ”pinnassa, löysällä”

Pumpun kannatusripustus tulee olla asiallinen ja riittävän kestävä tykyttävään rasitukseen. Huomaa, että rasitus kasvaa huomattavasti, kun veden taso pumpattaessa alenee. Rasitusta voi kerääntyä hyvinkin sata kiloa.

Pumpun syöttökaapeli tulee asentaa ohjeiden mukaisesti siihen tarkoitetuilla kumisiteillä. Teipit eikä nippusiteet ole hyväksyttäviä sidontatapoja. Tällöin kaapeli ei luista eikä valahda.

Pumppu tulee asentaa sileäpintaisen suojaputken osuudelle, jolloin sortumasta johtuvaa jumittumista ei pääse tapahtumaan.

Suojaputken lujuuden tulee olla riittävä esiintyvään maapaineeseen nähden, jotta kaivotila pysyy auki.

Porakaivotilan vapaan halkaisijan ja pumpun halkaisijan välys tulisi olla riittävä, jotta juuttumisen riski pienenee.

Painevesi automatiikka tulee huoltaa ja pitää sellaisena, ettei tykyttävä rasitus vaurioita pumppua ja ripustusta.

Kaivon suu tulee varustaa siten, ettei kaivotilaa  pääse vieraita esineitä eikä pieneläimiä, mutta ilmanvaihto toimii.

Riskien vakuuttaminen ja vahingonkorvaus

Eräillä vakuutusyhtiöillä on vakuutustuotteita, jotka korvaavat äkillisiä pumppuvahinkoja, jumiutumisia, salamaniskuja jne. rajoitetusti.

 

Asko Vasarvuori

Porakaivokorjauksen asiantuntija

 

 

Ruostumalla reikiintyvä porakaivon suojaputket

 

Korroosioherkkä suojaputki – Metalleille herkkä vesi

Yksityisiin porakaivoihin on ohjeistettu vaatimustenvastainen hiiliteräsmateriaali. Pohjavesikaivojen vesiraja- korroosiorasitus on erittäin voimakas. Hiiliteräksellä ei ole lainkaan korroosionkestävyyttä. Tästä on seurauksena metallin massa- siirtymät rakenteesta veteen. Metalleille herkkä vesi pilaantuu. Korroosio johtaa happikatoon. Rakenne menettää poikkipintaa ja painoaan. Kuoppakorroosiossa muodostuu erittäin nopeaa korroosion etenemistä.

Korroosion etenemä ulkovaipalta

Ulkovaipalla ns. maapuolella muodostuu usein olosuhde, jossa kuoppakorroosio muodostuu vesirajalla erittäin tuhoiseksi. Korjauksissa rakenteiden avauksessa on tehty havainto, että 4 millimetrin seinämä on ruostunut puhki yhdeksässä vuodessa. Tämä vastaa 0,44 millimetrin vuosietenemää. Tässä tapauksessa porakaivon kestoikä oli vain 9 vuotta. 

Suorat metallipäästöt

Ruostumisen seurauksena rakenteen ja pinnallisen kerrostuman terveyshaitalliset epäpuhtaudet ja metallit siirtyvät vesitilaan ja vesivirtaan. Tästä on seurauksena kaivoveden, pohjaveden ja käyttöveden pilaantuminen enemmän tai vähemmän.

Maametallien ja hiekan mobilisaatio

Epäsuorina haittoina esiintyy korroosion hapenkulutuksen seurauksena happikatoa. Pohjavesikerrostuma pelkistyy ja maaperään kiinnittyneitä maametalleja rikastuu ja kulkeutuu sattumanvaraisesti kulutusveteen. 

Ruostuvan seinämän puhjettua, vesi kuljettaa maa-ainesta kaivoon. Maa-aines aiheuttaa moninaista likaantumista ja käyttö-häiriöitä vesihuollossa.  

Reikiintymisaika ja korroosiovara

Korroosio- olosuhteessa yleensä rakenteille lasketaan korroosiovaraa, jotta rakenne säilyttäisi käyttökelpoisuutensa vaadittavan ajan. Hiiliteräksellä laskennalliset korroosiovarat ovat yleensä suuria tai vaihtoehtoisesti panostetaan korroosion estävään pinnoittamiseen. Pohjavesikaivojen putkistoissa tiedostettua korroosiota eristetään. Eristämiseen liittyy suuret riskit ja ovat tästä syystä petollisia. Pinnoittaminen on hankalaa eikä sovellu ongelman ratkaisuun.

Materiaalivalinnalla voidaan vaikuttaa rakenteen korroosion kestävyyteen. Tämän vuoksi suunnitelmallisissa pohjavesikaivoissa käytetään korroosiota kestäviä materiaaleja kuten muoveja ja ruostumattomia teräksiä. Korroosiota kestävät kevytrakenteet eivät tarvitse korroosiovaraa ja ovat siitä syystä materiaalitehokkaita ja turvallisia. Materiaalit on mahdollista varmistaa testein.

 

 

 

Suomalaisten porakaivojen tila

Porakaivot alkoivat yleistymään 1950 jälkeen. Kaivokanta on kasvanut voimakkaasti lähinnä lämpöporauksien ja loma-asuntojen vesiporauksien myötä.

Vanhemmat porakaivot ovat siinä iässä, että reikiintymistä sekä eristeiden pettämistä tapahtuu enenevästi ja kaivojen käyttöturvallisuus huononee päivä päivältä. Kaivojen putkitusta, veden laatua ja äkillisiä muutoksi veden laadussa on syytä tarkkailla. Ruostuvien kaivojen korjaaminen ruostumattomaksi on järkevää. Rakenteiden edelleen ruostuessa, pilaantuminen etenee, elpyminen huononee. Lommahtaneet muovieristeet ja ruostuneen putken reikiintyminen sekä katkeaminen voi estää materiaalin vaihdon.

Osoituksena porakaivojen huonosta tilasta ovat 36 000 hylättyä ja pohjavettä rasittavaa suomalaista porakaivoa, jotka vastaavat noin 15% kaivojen kokonaismäärästä.

 

Asko Vasarvuori

Porakaivokorjauksen asiantuntija