Testaa itse oma porakaivosi

Maaporattu porakaivo

Hiiliteräksellä maaporattu porakaivo on meillä ohjeenmukainen rakenne, vaikka se on vaatimustenvastainen. Putkikaivojen putkilta edellytetään hyvää korroosionkestoa, koska korroosiorasitus vesikaivon vesirajassa on voimakas. Maaporausputki on meillä suomessa keskimäärin noin 12 m syvä ja pohjaveden taso maanpinnasta noin 4 m. Vesiupotus on siis hyvin yleistä.

Ruostumisesta aiheutuu olosuhteiden mukainen vaihteleva veden pilaantuminen.

Testin valmistelu ja veden laatu

Tarvitset vesivirtaukseen säätöön kolikoista tehdyn numeroidun suutinsarjan, jossa on porattu reikiä 0,8 mm – 3 mm. Voit käyttää mielikuvitusta, minkä putki- osayhdistelmän väliin kolikot tiivistein asetat. Suuttimien tukkeutumisen estämiseksi on hyvä suuttimien eteen asentaa puhdistettava karkeasuodatin. Veden virtausmittari ei ole välttämätön, mutta se on hyvä veden virtaaman seurannassa. Lisäksi tarvitset hyvän, valonsäteitä kimputtavan taskulampun, jolla voit seurata kaivokuilussa vesitason vaihtelua ja suhdetta maaporausputken kontaktiin. Tason mittauksessa on avuksi mittanauha, jossa ei saa olla tarttuvaa päätä.

Veden laadun määritykseen tarvitset maku-, haju-, näköaistit ja olisi hyvä olla myös testirasia veden rautapitoisuuden mittaamiseen.

Veden väri on helpointa määritellä valkoisessa ämpärissä värikartan avulla.

Ruostuvan putken aiheuttaessa happikatoa, sulfaattipitoisissa pohjavesissä aiheutuu vaihtelevasti rikkivedyn hajua. Haju on hyvä määritellä haistaen asteikolla 0-3.

Tarvitset myös ruutuvihon ns. kaivokortin, johon merkitset päivän, klo, veden laatuhavainnot, vesitason, suutinkoon.

 

Testin toteutus

Voit aloittaa testin virtaamattomasta tilasta. Jos tällöin kaivossa ei ole maaputken vesiupotusta. Testiä ei tarvitse jatkaa. Kun virtaamaton vesiupotus on kestänyt viikon, tutki veden laatu sekoitetusta, osanäytteistä koostetusta näytteestä. Nosta viikottain veden virtaamaa, seuraa vesitasoa ja veden laatua. Kun riittävä aineisto on hankittu, siirry päättelyyn.

 

Päättely

Kun tarkastelet saamaasi tulosta, voi havaita veden laadun mm. rautapitoisuuden vaihtelevan veden virtaaman ja kaivossa olevan teräksen vesiupotuksen mukaisesti. Eräissä kaivoyksilöissä laatuvaihtelut ovat hyvin voimakkaita ja selvärajaisia. Tietyllä tehostetulla virtaamalla laatuhaitat poistuvat kokonaan ja rautapitoisuus romahtaa alle 0,05 mg/ tason, joka vastaa luontaista kalliopohjaveden rautapitoisuutta. Tietyllä rikastavalla virtaamalla laatuhaitat voimistuva räjähtäen. Usein tässä tilassa vesi menettää kokonaan käyttöarvonsa eikä täytä laatuvaatimusta.

Voit myös siirtää mitta-aineiston exeliin ja tehdä havainnollisen käyrän helpottaaksesi tulkintaa.

Tämä on eräs testitapa osoittaa rakenteen vaikutus veden laatuun virtauksesta riippuen.

Eräs rajoitus testin käyttöön. Jos kaivosi on rakenneperäisen happikadon seurauksena ns. syväpilaantunut korjauskelvottomaksi, veden laatu ei reagoi lainkaan veden virtausvaihteluun. Tällöin vesi on kirkasta, rautapitoista pumpattuna, mutta muuttuu hetken päästä värivirheelliseksi. Pilaantunut tila on korjauskelvoton.

Rakenneperäisten haittojen torjunta

Virtauksen säätäminen on eräs tapa torjua rautaisen suojaputken korroosiosta johtuvia raskasmetallipäästöjen ja hajujen haittoja. Tapa on pohjavettä ja energiaa tuhlaava ja tehoton tapa. Oikeampi tapa on torjua päästöhaitta ennakolta oikealla ja ruostumattomalla materiaalivalinnalla. Tiedon sanotaan lisäävän tuskaa, mutta se voi olla myös ratkaisu ongelmaan.

 

Asko Vasarvuori

Porakaivokorjauksen asiantuntija

050-3503101

www.porakaivokorjaus.fi

 

Porakaivojen ruostuvat maaputket - eristeet pettävät

 Erilaiset eristyskäytännöt

Ruostuvien suojaputkien eristyskäytännöt ovat hyvin erilaisia ja käytännöt vaihtelevat urakoitsijakohtaisesti. Eristyskäytännöt vaihtelevat kaivoittain ja valtioittain porakaivokulttuurin mukaisesti. Käytännöt vaihtelevat puoskaroinneista suunnitelmallisiin työtapoihin ja ainevalintoihin. Eristyksellä pyritään estämään epäpuhtaita pintavesi- eroosiovuotoja sekä rakenteellisia korroosiopäästöjä pohjavedestä. Nykyisin työtehtävä on epätoivoinen eikä rakennuskohteessa eristyksestä annettua pinnoitusohjetta, vaatimustasoa ja varmuutta ole mahdollista saavuttaa. 

Yhdysvalloissa ruostuvien maaputkien suojaaminen on pidemmälle suunniteltu, ohjeistettu ja valvottu. Suomessa ei rakenteelliseen yksityiskohtaan ole millään tavoin puututtu, jolloin sitä ei ole myöskään mahdollista valvoa. Suomalainen eristeputkikäytäntö onkin täysin vapaa ja urakoitsijan omasta aktiivisuudesta, osaamisesta ja vastuullisuudesta riippuva rakennustekninen temppu.

Suomalainen hallitsematon ja valvomaton käytäntö

Tilanne meillä suomessa on hyvin ongelmallinen, koska vastuu on lainsäädännöllisesti sysätty yksin kuluttajalle siis hankkeeseen ryhtyvälle. Hankkeeseen ryhtyvällä kuluttajatilaajalla ei ole, eikä voi edellyttääkään olevan, valmiutta tämän tyyppisen rakenteen teknisestä osaamisesta ja valvonnasta.

Eräät urakoitsijat jättävät kokonaan ruostuvan suojaputken muovieristyksen tekemättä ja perustelevat tapaansa sillä, ettei muovieriste asennuksesta huolimatta mitään auttaisi. Turha toimenpide siis ja ylimääräinen kustannustekijä kuluttajalle? Tähän tarkoitukseen suunnittelemattoman muoviputken asennus, varsinkin syvissä asennuksissa, vaikeutuu. Syvyysrajat tulevat vastaan juuri niissä kaivoissa, joissa eristysputkituksen tarve kasvaa suuremmista liukenemispinta- aloista ja päästöistä.

Urakoitsijat, jotka toteuttavat eristeen muodollisesti ja näennäisesti asentavat eristeputken maakengän lyöntiolakkeen päälle, jolloin hiiliteräksen ja kallion välisellä liitosalueelta ei synny eristysvaikutusta. Tässä tavassa eristeputki ei ulotu kallio-osuudelle, jolloin se kattaisi edes teoreettisesti ruostuvan maaputken ja kallion välisen liitosalueen ja estäisi näin ruostuvan suojaputken ulkovaipan epäpuhtaat ja metallipitoiset vuotovedet. Erityinen riskiuseus muodostuu silloin, kun porauksessa nykyään käytetään tiivistymätöntä ns. rengasterämenetelmää. Kovametallinastat ja renkaan liikuntasauma muodostavat vuotoalttiin ”seulan”.

Eräät urakoitsijat taas pyrkivät olemaan tunnollisia ja huolellisia, jolloin asentavat muovieristeen ko. liitosalueen ohi kiviporaukselle siten, että on olemassa teoreettiset mahdollisuudet estää korroosiopäästö ja liitosalueen vuotovedet. Käytännössä kuitenkin ko. rakenne on erittäin riskipitoinen, koska muovieristeen liittäminen hallitsemattomasti rouhittuun ja epämääräiseen kalliopintaa on sattumanvaraista. Kalliossa olevat halkeamat ohittavat liitosalueen jne. Kun sitten liitos onnistuu ja pitää, niin muovieriste kerää putken ulkopuolelle paineen, jota viruva muoviraaka-aine ei kestä ja ennemmin tai myöhemmin muoviputken liitos kalliopintaan pettää ja eristeen patoama raskasmetallipäästö purkautuu äkillisesti kaivotilaan ja kulutukseen. Vakio muoviputket ja materiaalit eivät ole suunniteltu kaivotarkoitukseen eikä niissä ole myöskään pystyasennukseen soveltuvaa liittämismekanismia. Pakottavissa tilanteissa urakoitsija saattaa joutua käyttämään jopa ilmastointiteippiä eristeputkien liittämiseen. Tapaa ei voida pitää hyväksyttävänä epätyydyttävän liitosvarmuuden vuoksi.  

Paineistettuja tiivistysmansetteja käytetään vaihtelevalla menestyksellä muovieristeen pettäessä. Näiden teho on paikallista jolloin vuodot voivat syntyä kallion halkeamista ja mansetin ohituksesta. Tällöin siirrytään rautasuodatukseen.

 Yhdysvaltalainen eristyskäytäntö suunnitellumpi ja valvotumpi

Yhdysvalloissa eristämiskäytäntö poikkeaa kaikista edellä mainituista käytännöistä. Yhteistä on, että myös Yhdysvalloissa käytetään yleisesti korroosioherkkää hiiliterästä maaporauksessa, kun lävistetään kallioperän yläpuolista, veden hankintaa soveltumatonta maapeitettä.

Kun maapeite on lävistetty ruostuvalla suojaputkella ja kallioporaus tehty ja vesi löydetty, yhdysvaltalainen porausurakoitsija käyttää ohjeenmukaista porakaivoputkea eristykseen, joka on muoviraaka-ainetta ja siinä on erikoisliittimet hyvän liitosvarmuuden saavuttamiseksi. Muoviputkitus tehdään porauksen pohjaan asti. Putkitukseen asennetaan siiviläosuuksia niille syvyyksille, joista on todettu pohjaveden virtaavan kaivoon. Tämän jälkeen hän täyttää muoviputken ulkovaipan tyhjiötilan ja muoviputken sisäpuolisen tilan hallitusti tasarakeisella sopivaksi mitoitetulla kiviaineksella vedenottokorkeuteen asti. Ulkovaipalla vuoroin käyttää bentoniittisaven ja sementin seosta tiivistykseen sekä kiviraetta siiviläosuudelle.

Edellä mainitulla tavalla yhdysvaltalainen porausurakoitsija voi vähentää ratkaisevasti hiiliteräksen riskejä ja pohjavettä pilaavaa ja muuttavaa vaikutusta. Häneltäkin kaivoon jää kuitenkin hiiliteräsmateriaalinen peikko, rakenneperäinen metallipäästö ja hapenkulutus. Riski on kuitenkin huomattavasti pienempi, kuin meillä suomalaisissa porakaivoissa. Mitoitettuna ja näin toteutettuna muovieristeellä on paremmat mahdollisuudet kestää painerasitus ja olla tarkoituksenmukaisempi ja varmempi eristysrakenne, joskin huomattavasti kalliimpi.

Tämä yhdysvaltalainen porakaivon rakennuskäytäntö perustuu kirjallisuusselvityksiin ja opintomatkaan yhdysvaltalaiselle porausfirmalle ja porakaivolle Kaliforniassa vuonna 2005. 

Porakaivoissa meillä ja muualla on paljon maanalaista mystiikkaa, kähmintää ja kehitettävää. Kaikkea porakaivoveden huonoa laatua ei voida perustella luontaisilla geologisilla tekijöillä, vaan esimerkiksi rakennusteknisen eristeen puuttumisella tai vajaatoiminnalla.

Porakaivokorjaajan neuvo

Porakaivon korjaajan näkökulmasta, pitkäaikaisen kolmenkymmenen vuoden kokemuksen mukaisesti, tarkoituksenmukainen tapa on ehkäistä hiiliteräs- ja muoviyhdistelmän vahinkoriskit oikealla, korroosiota kestävällä materiaalivalinnalla ja siihen soveltuvalla työtavalla. Työputkimenetelmällä varustetulla porauslaitteistolla toteutetaan turvamitoituksella ruostumattomasta haponkestävästä teräksestä (EN 1.4432) inertti kevytrakenne. Tämä rakenne on kestävän kehityksen mukaisesti pohjaveden alkuperäisenä säilyttävä. Tässä ratkaisussa ei jää pohjavesirakenteeseen hiiliteräspäästön mahdollisuutta. Tästä porakaivon rakennemallista on kahden kymmenen vuoden ajalta lupaavat kokemukset.     

Asko Vasarvuori
Porakaivojen korjausasiantuntija
050-3503101
www.porakaivokorjaus.fi