Porakaivon putkiliitokset pettävät

Liitosten vaatimukset

Porakaivorakenteissa esiintyvien liitosten varmuus tulee olla hyvä, koska salakavalien maanalaisten vuotojen havaitseminen häiriö ja vaaratilanteissa ei ole ennakoitavissa. Liitosvarmuus tulee olla myös hyvä siksi, koska rakenteen metallipäästöt ja epäpuhtaat vuotovedet aiheuttavat lisääntyneen terveysriskin.

Nousuputken liitokset tulee olla kestävät hyvällä varmuudella nousuputken vesi- ja pumpun painon kannatukseen nähden. Liitoksiin kohdistuu tykyttävä vetorasitus. 

Liitosvuotojen lisäksi yli kymmenen vuota vanhoissa porakaivoissa aiheuttaa vuotoja korroosiota kestämättömän  neljän millimetrin hiiliterässeinämän puhki syöpyminen maapuolelta..

Lisäksi seinämärakenteella tulee olla riittävä lujuus ja kestävyys esiintyvään ulkopuoliseen paineeseen nähden. Viruvilla muovimateriaaleilla on huono rengasjäykkyys ulkopuolista painetta vastaan, joka tulee huomioida porakaivon auki pysymistä ja liitosvarmuutta arvioitaessa. 

 Porakaivon putkiliitosrakenteet ja riskit

Ohjeistetussa porakaivoseinämässä esiintyy kaksikerroksinen putkirakenne. Ulommainen hiiliteräsputkiseinämä, maaputki ja sen sisällä on muovirakenteinen eristysputki seinämä. Ulommaisena putkena käytetään myös muoviputkea, mutta sen käyttö rajoittuu alimittaiseen, suojaltaan puutteelliseen kolmeen metriin. Molemmat putket liittyvät alapäästään kallioon. Putket eivät ole kiinnitetty toisiinsa, joten kysymys ei ole tavanomaisesta standardisoidusta korroosionestopinnoittamisesta.

Uudessa tutkimuksessa ja rakenteiden avauksessa on käynyt ilmi, että seinämäputket liittyvät kallioon teknisessä mielessä hankalasti, sattumanvaraisesti ja vuotoalttiisti. Tästä seuraa, että seinämien maapuolelta pääsee ajoittain virtaamaan savista ja hiekkaista maa-ainesta kaivoon eristeputken vuotaessa. Myös hiiliteräs maaputkirakenteesta liukenee rautaa, jolloin ruosteinen vesi pääsee virtaamaan kaivoon eristeputken vuotaessa.  Urakoitsijakohtaisesti käytetään teknisiä sovelluksia putkien liittämiseksi kallioon, kuten limi- työntöliitosta porattuun kivireikää, teippiliitoksia, turpoavia massoja ja avartimia. Hiiliteräs putkielementit liitetään toisiinsa hitsaamalla. Muoviputkia liitetään toisiinsa teipeillä tai puskuliitoksin. Kuvatut havainnot osoittavat porakaivorakentamisen vaatimustenvastaisuutta. Liitosten teknisestä käyttökelpoisuudesta, kestävyydestä eikä varmuudesta ole suunnitelmaa, ohjetta eikä testaustuloksia. Porakaivoja teollisesti tuotettaessa on jäänyt käyttämättä turvallisuustekniikoiden suomat mahdollisuudet ratkaista liitosten ongelmat suunnitelmallisesti ja hallitusti.

 Liitos vaihtoehtoja

Luotettavaksi osoitettuja vesihuollossa käytettäviä perinteisiä putkien liitostapoja ovat laippa- kierre- ja hitsausliitokset sekä tiivistyvät kierrepuristusliittimet. Maanalaisesta kivi- ja porausolosuhteesta johtuen mainitut liitostavat eivät tule kysymykseen. Kallioon ei voida toteuttaa kierrettä, laippaa eikä kalliota voida hitsata. Puristus- ja juotosliitokset ovat mahdollisia, mutta niitä ei ole perinteisesti sovellettu suomalaisessa porakaivotuotannossa.

Innovoitiin, suunniteltiin ja testattiin luotettavuustekniikoiden avulla uusi kevytrakenteinen merkkituote Porax- turvaputkitus porakaivoille. Porax- putkituksessa liittäminen kallioon tapahtuu ruostumattoman teräsputken kolminkertaisella varmistuksella: Hydraulisesti venyttävään puristusliitokseen, kumitiivisteeseen ja juotokseen. Putki putkeen liitetään hitsaamalla tai kierreliitoksin. Turvaputken materiaali on austeniittinen haponkestävä ruostumaton teräs EN 1.4432. Materiaali ei ruostumattomuutensa ja hyvän liitosvarmuuden vuoksi tarvitse eristysputkea eikä korroosiovaraa. Porax- turvaputken hyvä lujuusominaisuus ulkopuolista painetta vastaan mahdollistaa ongelmia aiheuttavan ruostuvan hiiliteräsputken poistamisen kaivorakenteesta.  

Varovaisuusperiaate

Talousvesihuollossa vallitsee varovaisuusperiaate, jota on syytä noudattaa myös porakaivon liitosratkaisuissa. On välttämätöntä, että Valtion teknillinen tutkimuskeskus riippumattomana asiantuntijana aloittaa porakaivorakenteiden ja niiden riskien arvioinnin kehityksen aloittamiseksi.

  

Asko Vasarvuori
Porakaivokorjauksen asiantuntija
050-3503101
www.porakaivokorjaus.fi

© Copyright Asko Vasarvuori 2015