Porakaivon maaporaus- putkirakenne ja korroosio

 

 

    

 

Porakaivon maaporaus- putkirakenne ja korroosio

 

Porakaivon suojaputkirakenne on ratkaisevassa asemassa, saadaanko porakaivosta pohjavesilaatua kestävästi.

Uuden tutkimustiedon mukaan maannoksenalainen kalliopohjavesi on tasa- ja hyvälaatuinen. 3-4

Valitettavasti rakenteessa on vettä pilaava putkirakenne. 1-2

 

 

Putkirakenne                                  teräskorroosio                                Kaivon vesi        Pinnoitestandardit

 

1.Rauta                                             Ruostuu                                           Pilaantuu            Vaatimustenvastainen

2.Rauta+ valemuovi                       Ruostuu                                           Pilaantuu            Vaatimustenvastainen

3.Täysmuovi, Kallioniemi.T.           Ei ruostu                                          Ei pilaannu         Vaatimustenmukainen

4.Ruostumaton teräs                     Ei ruostu                                          Ei pilaannu         Vaatimustenmukainen

 

Valerakentajalla ja rakenteen hyväksyvällä viranomaisella on vastuu toteutetusta vale- eristeestä, joka on pinnoittamisesta annetun standardiohjeistuksen vastainen. Vale- eristysrakenne aiheuttaa puhtaan pohjaveden pilaantumisen ja vesi ajautuu hylkyyn, toisarvoiselle käytölle tai rakennejäämien suodatukseen.

Porakaivonomistajat ry vaatii, ettei pilaavia porakaivoja pitäisi rakentaa. Tai jos rakentaa, pilaajilla on vahinkovastuu.

 

© Asko Vasarvuori

 

Vesikaivojen porauskoneet

Vesikaivojen porauskoneet

Porauskoneita tuottava teollisuus

Porauskoneita tuottava teollisuus on suurta kansainvälistä mega liiketoimintaa (Sandvik, Atlas Copco jne.) Liiketoiminnassa päähuomio on pintaporausvaunuissa eli louhos-, tie- ja tunneliporauksissa. Kaivonporaus on marginaalisektori, eikä ole siitä syystä saanut suurta huomiota porauskoneiden tuotekehityksessä. Teollisuudessa ollaan tietoisia porauskoneiden käytöstä vesikaivojen rakentamisessa, vaikka ne eivät ole suunniteltu siihen tarkoitukseen. Teollisuudessa ei välttämättä olla tietoisia siitä, että porauskoneilla tuotetaan vesikaivoja, joilla vaatimukset eivät toteudu. Päinvastoin porauskoneilla tuotettu hiiliteräs+ muovieriste vesikaivo on suoraan ja epäsuorasti tekninen- ja terveydellinen riski.

Pintaporauskoneet on modifioitu vesikaivojen rakentamiseen. Tämän vuoksi niiden toiminteet ovat puutteelliset ja rajoittavat tarkoituksenmukaista ja vaatimustenmukaista vesikaivojen rakentamista tunnetulla työputkella.

Ilman työputkea rakentaja ottaa suuren riskin reaktiivisen rakenteen ja sen näennäisen eristyksen aiheuttamista vahingoista. Viranomainen ohjeissaan edellyttää reaktiivisen rakenteen tietoisten vahinkojen estoa.  

 

Työputken käyttö vesikaivoja rakennettaessa

Työputken käyttö vesikaivojen rakentamisessa on tunnettua. Työputki tarkoittaa sitä, että aluksi muodostetaan työputken avulla vapaa, sortumaton työtila maakerrostumaan. Näin saatu työtila mahdollistaa ne ainevalinnat ja työvaiheet, jotka ovat välttämättömiä turvallisen vesikaivon tuotannossa. Tämä toteutetaan siten, että vahvaseinäinen työputki porataan tai juntataan maaperään olosuhteen ehdoilla. Putken sisältä poistetaan maa-aines, jolloin muodostuu tarvittava tila varsinaisen pohjavesikaivon rakentamiselle.  Kun kaivo on rakennettu, työputki poistetaan nostamalla ylös.

Työputkea käyttävää porauskalustoa ei teollisuus tuota. Jotta työputkiporaus on mahdollista, porauskoneessa tulee olla iskevään ja kiertävään poraustoiminne alaspäin sekä työputken poistoon ylös iskevä ja kiertävä toiminne. 

Työputken avulla on mahdollista optimoida kaivorakenne materiaalivalinnan ja mitoituksen suhteen.

Työputkitoiminteen puutteen vuoksi porausurakoinnissa ei ole edellytyksiä tehdä tehokkaasti täysruostumattomia ja vaatimukset täyttäviä porakaivoja.

Jälkikäteen rakenteen korjaaminen täysruostumattomaksi on hankalaa, kallista ja usein myös liian myöhäistä, koska pohjavesi on laajasti pilaantunut rakenteen suorista ja epäsuorista vaikutuksesta korjauskelvottomaksi. 

Porauskoneiden ja vesikaivojen CE- merkintä ja standardisointi

CE- merkin käyttö edellyttää kohteen standardisointia. CE- merkinnän toteuttaminen tulee mahdolliseksi standardisoinnin kautta, koska vain silloin on mahdollista määritellä kohteessa CE- merkinnän kriteerit ja merkin toteutumisen valvonta. 

Porauskoneita ei ole standardisoitu eikä testattu laatutekniikoiden avulla vesikaivon poraukseen soveltuvaksi. Tämän vuoksi niistä puuttuu myös CE- merkintä tässä käyttötarkoituksessa.

Porauskoneilla rakennettu pohjavesikaivo on standardisoimatta. Tämän vuoksi ei ole myöskään CE- merkittyä pohjavesikaivoa.  

Kokonaisprosessi kaivo ja porauskalusto tulee ottaa kehittämisen ja standardisoinnin alaiseksi. Tulee määritellä CE- merkintäkriteerit ja testeihin perustuva hyväksyntä ja vaatimustenmukaisuus.

Porakaivon PORAX de facto yritysstandardi

Standardissa määritellään millaisilla aineilla ja työtavoilla pohjavesikaivon vaatimukset täyttyvät. Tavoitteena, että porauksessa ja rakentamisessa standardin mukaisesti toimien saadaan kokonaisedullisesti alkuperäistä pohjavettä kestävästi hyötykäyttöön. Kaivon tulee säilyttää veden laatu kaikissa olosuhteissa, riippumatta veden virtaustilavuudesta ja ottorytmistä.

Standardi perustuu yrityksen innovointiin, tuotekehitykseen, PORAX- korjausliiketoimintaan ja korjauksella saatuun asiakaspalautteeseen.

 

Asko Vasarvuori

Porakaivokorjauksen asiantuntija

 

 

Porakaivon rakennusvirhe aiheuttaa veteen ruosteisuutta

Hiiliteräs globaali suojaputkimateriaali

Porakaivoa rakennettaessa veden ja energianottoon, joudutaan maapeite lävistämään ns. maaporausputkituksen avulla. Porausvaiheessa käytetään maailmanlaajuisesti suojaputkena vahvaseinäistä ja halpaa hiiliterästä, kansanomaisesti rautaputkea.

Kansalliset suojaputkien rakennuskäytännöt

Kyseinen suojaputkitusmateriaali on kansallisesti huomioitu monin eri tavoin. Eräissä valtioissa kiinnitetään suurta huomiota suojaputkimateriaalin aiheuttamiin vettä pilaaviin tekijöihin. Eräissä maissa ei tehdä juurikaan mitään huomioita materiaalin aiheuttamien ongelmien estämiseksi, vaan hiiliterästä käytetään sellaisenaan. Suomessa ollaan vasta heräämässä ko. riskistä. Maanalainen suojaputki rakennuskohde tekee korroosion suojauksesta epätoivoisen. Käytäntö on osoittanut korroosion estotoimet petollisiksi, sattumanvaraisiksi ja riittämättömiksi. Suomessa eräät urakoitsijat käyttävät ohjeistettua muoviholkitusta. Eräät urakoitsijat jättävät kustannuksia aiheuttavan, sattumanvaraisen holkituksen asentamatta. 

Rakennusvirhe ja sen vettä pilaava mekanismi

Pystyrakenteinen hiiliteräsonkalo aiheuttaa pohjavesikerrostumassa vaihtuvarajaisen vesirajakorroosion, joka tunnetaan tuhoisana korroosiotyyppinä. Vesirajalla on runsaasti happea saatavilla, joka kiihdyttää korroosiota. Keskimäärin yksi suojaputkirakenne päästää 1 000 000 mg raskasmetallia vuosittain. Tämä aiheuttaa laskennallisesti 4 000 000 vesilitran pilaantumisen. Metallit siirtyvät vesivälitteisesti pohjaveteen ja kulutusveteen. Metallit aiheuttavat pohjaveden otolle haittaa tai veden hyötykäyttö estyy kokonaan. Vaatimusten ja määräysten mukaan näin ei saisi tapahtua, joten rakennuksessa on katsottava olevan virhe.  

 Tuhon laajuus

Tuhoisuus aiheutuu siis siitä, että rakenteen suora päästö on siinä määrin merkitsevä, että veden metallinen sietoraja ja hyväksyttävyys ylittyvät. Tila heikkenee keskeytymättä kahden sadan vuoden ajan kaivon reikiintymiseen ja luhistumiseen asti. Tuhon laajuus tulee myös siitä, että vesi- ja energiaporakaivojen lukumäärä maailmanlaajuisesti on jättiläismäinen. Eräiden väkirikkaiden valtioiden alueella pora- ja putkikaivotiheydet voivat nousta jopa satoihin kaivoihin neliökilometrillä. Tuhovoimaa lisää myös seurannaisvaikutukset esimerkiksi siten, että kaivon hylkäännyttyä kaivo jätetään sillensä. Tällöin putki yhdessä porausonkalon kanssa muodostavat johteen putkipäästöjen ja pinnallisten epäpuhtauksien pääsylle haavoittuvaan pohjavesikerrokseen. 

Terveydellinen riski

Päästävä hiiliteräs sisältää pääosin rautaa, mutta merkittäviä määriä mangaania, joka on uuden tutkimustiedon mukaan terveydellinen riski. Lisäksi hiiliteräs sisältää aina epäpuhtautena raskasmetalleja, joiden määräosuudet ovat pieniä. Näiden metallien ryhmä on kuitenkin merkittävä riski siitä syystä, että emme täsmällisesti tiedä mitä metalleja kulloinkin veteen siirtyy ja mitkä ovat niiden terveysvaikutukset.

Rakenteen ja pohjaveden korjaaminen

Porakaivorakenne voidaan rajoitetusti korjata siten, että haitallinen materiaali vaihdetaan. Maanalaisuudesta johtuen rakenteen korjaaminen on erityisen vaativa korjauskohde. Korjaamiseen liittyy riskejä. Korjatulle rakenteelle voidaan antaa vaatimustenmukaisuusvakuutus.

Pohjaveden tilan korjaantuminen riippuu kaivoyksilöstä ja siitä, kuinka pitkälle pohjavesivauriot kulloinkin ovat edenneet.

 

Asko Vasarvuori

www.porakaivokorjaus.fi