Användning och procedurer
Den nuvarande, i Sverige begränsade, användningen av sammanklämningstekniken sker enligt företagspraxis och anvisningar från leverantörer och tillverkare. Trots detta finns en osäkerhet kring användningen. För att användarna ska känna en större säkerhet när tekniken kan användas bör procedurerna vara tydliga gällande vilka rör som kan sammanklämmas och vilken utrustning som ska användas. Dessa saker kan exempelvis tas fram i samråd med rörtillverkare och leverantörer av sammanklämningsutrustning. Procedurerna bör vara tydliga med satta gränser för sådant som temperatur,
klämhastigheter, kontroll av ev. skador på röret vid klämstället, återcirkulering mm. Sammanklämning av rör bör aldrig vara ett alternativ till reguljära ventiler i ett rörsystem utan bör användas i speciella fall, t ex vid akuta och planerade reparationer där många eller särskilt viktiga abonnenter drabbas och inga andra metoder står till buds eller då det är långt mellan ventilerna eller om någon ventil är ur funktion.
Sammanklämning bör inte ske upprepade gånger på samma ställe. Om en sammanklämning har skett bör detta tydligt märkas upp på rörledningen och dokumenteras.
Kunskap om påverkan på livslängd
Det kan konstateras att tekniken med avstängning av PE-rörsledningar genom sammanklämning har använts under många år och miljontals gånger på gasrör av moderna material och i mindre dimensioner i huvudsak helt utan problem. Tekniken har också kommit att användas för både gas- och VA-rör av större dimensioner, på senare tid för VA-rör ända upp till DN 630. Även erfarenheterna i dessa fall är så gott som entydigt positiva. För de större rördimensionerna är dock erfarenhetsunderlaget fortfarande litet och en försiktighetsprincip med riskmedvetenhet bör tillämpas.
I två speciella fall har dock haverier uppmärksammats. Det ena fallet gäller rör där rörets utsida har haft skarpa utvändiga längsgående repor vid klämöronen och i det andra fallet vid sammanklämning av rör med PP-mantel vid låg temperatur. Dessa riskfall bör uppmärksammas i procedurerna och undvikas.
Det finns ett behov av bättre kunskap om hur rör av nyare material, och också hur äldre rör som varit i drift en längre tid, påverkas av en sammanklämning. Den kunskap som finns är byggd på enskilda experiment i material som varit länge på marknaden och under vissa förhållanden. Det skulle behövas generalisering och modellbildning, som också omfattar nyare material. Sådant arbete kräver såväl koppling mellan materialvetenskap, statistik och solidmekanik, som numeriska modeller, sannolikt FEM-modeller, och studier.
Ett mera pragmatiskt sätt vore att utnyttja t ex ASTM:s metod för kvalificering systematiskt för ett antal material, arbetsprocesser och verktyg för att på så sätt få ett tydligt avgränsat giltighetsområde, där nya material successivt kan ”kvala in”. För detta skulle krävas ett större, samordnat internationellt arbete och överenskommelse om ömsesidig acceptans av provningar enligt ett visst förfarande.
Rekommendationer
Nedanstående punkter summerar rekommendationer som framkommit ur studien:
•
Rör som skall sammanklämmas skall vara fria från längsgående utvändiga repor i klämningsområdet. Man bör vara observant vid rör lagda med grävningsfri läggningsteknik.•
För rör med skyddsmantel av PP bör klämning inte utföras vid temperaturer under +10 °C. Om klämning ändå måste ske bör skyddsmanteln först tas bort vid klämstället.•
För rör tillverkade av tidigare generationer av polyeten (före 1985) bedöms skaderisken generellt vara större men tekniken bör kunna användas i nödfall.•
Sammanklämning av rör som är större än 400 mm bör göras efter nogariskövervägande och i samråd med expertis då kunskap om effekter på livslängden är relativt liten vid rapportens skrivande.
•
Upprepade sammanklämningar på samma ställe på röret undvikas. Detta ligger också i linje med rekommendationer i litteraturen. Exempelvis innebär detta att det är direkt olämpligt att tänka sig att ersätta ventiler i ventilbrunnar med återkommande klämningar vid behov.•
Procedurer för hur sammanklämning ska genomföras och med vilken utrustning bör finnas. Dessa bör vara tydliga gällande giltighetsområde avseende rörtyper och processparametrar. Till exempel kan någon erkänd standard exempelvis gällande ASTM-standard eller den engelska GIS-standarden ligga till grund för procedureren. Alternativt följer man någon av de beskrivningar somutrustningstillverkarna tillhandahåller.
•
En successiv uppföljning av erfarenheter rörande sammanklämning av rör med större dimensioner och nyare material bör göras. Ett komplement till detta är riktade experimentella undersökningar och eventuellt modellbildning kring skadeprocesser.9
Referenser
Addiego F, Dahoun A, G’Sell C & Hiver J-M (2006). Characterization of volume strain at large deformation under uniaxial tension in high-density polyethylene. Polymer, 47(12), ss. 4388-4399.
Akiyama S, Aizawa A, Umeda K & Sasai K (1993). A study of methods to evaluate material damage caused by squeeze-off procedure. Proceedings of the 13th plastic fuel gas pipe symposium.
ASTM D1598 (2009). Standard Test Method for Time-to-Failure of Plastic Pipe Under Constant Internal Pressure.
ASTM D2513 (2009). Standard Specification for Thermoplastic Gas Pressure Pipe, Tubing, and Fittings.
ASTM D2290 (2008). Standard Test Method for Apparent Hoop Tensile Strength of Plastic or Reinforced Plastic Pipe by Split Disk Method.
ASTM F 1041 (1995). Standard Guide for Squeeze-off of Polyolefin Gas Pressure Pipe and Tubing.
ASTM F 1563 (2001). Specification for Tools to Squeeze-off Polyethylene (PE) Gas Pipe or Tubing
ASTM F 1734 (1996). Qualification of a Combination of Squeeze Tool, Pipe, and Squeeze-Off Procedures to Avoid Long- Term Damage in Polyethylene Gas Pipe. Charrier J-M, Connolly R, Gent A N & Vu-Khant T (1984). Squeeze-off of polyethylene
pipes. Proceedings of Antec 84.
Charrier J-M & Gent A N (1985). Recovery (spring-back) of polyethylene from an imposed bend. Polymer engineering and science, 25(1), ss. 48-53.
Charrier J-M & Heidarzadeh A (1986). Severe indentation and bending of polyethylene in relation to pipe squeeze-off. Proceedings of Antec 86.
Eckert R (2004). Integration, shut-off and repair technology for PE pipe systems. Plastics Pipes XII, Milano, Italien.
Espersen H (2004). Durability of Danish PE gas pipes - examination of "old" PE gas pipes. Plastics Pipes XII, Milano, Italien.
GIS (Gas Industri Standard)(2006). GIS/PL2-7:2006, Specification for polyethylene pipes and fittings for natural gas and suitable manufactured gas, Part 7: Squeeze- off tools and equipment. National Grid. 14 sidor.
Green K H (2005). Development of a keyhole squeeze-off tool to enable the repair of large (4 and 6-inch) polyethylene gas pipe. U.S. Department of Energy, report DE- FG02-03ER83858.
GW 332 (2001). Abquetschen von Rohrleitungen aus Polyethylen in der Gas- und Wasserverteilung, DVGW - Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfaches e.V.
Harris K E (2007). Squeeze-off & gel patch repair methods for polyethylene pipe in natural gas distribution lines, Oregon State University.
Johnson K L (1985). Contact mechanics, Cambridge University Press, Cambridge. Karlsson S (2011). Klämning av PE-rör – sammanställande rapport över standarder,
rutiner och erfarenheter kring klämning av PE-gasrör. Svenskt Gastekniskt Center, SGC Rapport 230.
Lohmar J, Baron C, Dowe A & Wessing W (2006). Polyamide 12 for high pressure gas installations. Plastics Pipes XIII, Washington DC, USA.
Lustiger A (1995). Analysis of field failures. Proceedings of Antec 95.
Mahadevan L, Vaziri A & Das M (2007). Persistence of a pinch in a pipe. Europhysics Letters, 77(4).
Muckle D (2010). Understanding, then avoiding in-service failures linked to the use of the squeeze-off flow stopping technique. Plastics Pipes XV, Vancouver, Kanada. Palermo G (2004). Correlating aldyl ''A'' and century PE pipe rate process method
Pawlak A (2007). Cavitation during tensile deformation of high-density polyethylene. Polymer, 48(5), 1397-1409.
Stephens D R, Cassady M J & Leis B N (1991), Progress Report on Preliminary Screening Tests on Squeeze-Off of Polyethylene Gas Pipes. GRI-91/0403.
Stephens D R, Leis B N, Francini R B & Cassady M J (1992), Users' Guide on Squeeze- off of Polyethylene Gas Pipes, vol. 1 & 2. GRI-92/0147.
Stephens D R, Leis B N (1994). Guidelines and Technical Reference on Gas Flow Shut- Off in Polyethylene Pipes Using Squeeze Tools. GRI-94/0205.
SS-EN 1555-2 (2003). Plastics piping systems for the supply of gaseous fuels – Polyethylene (PE) – Part 2: Pipes.
SS-EN 12201-2:2011 (2011) Plaströrssystem – Trycksatta rörsystem för vattendistribution och för avlopp – PE (polyeten) – Del 2: Rör.
SIS (1997) SS-EN 12106, Plastics piping systems – polyethylene (PE) pipes – test method for the resistance to internal pressure after application of squeeze-off.
SS-EN ISO 9080 (2003). Plaströrsystem – Bestämning av hydrostatisk hållfasthet under lång tid hos termoplastmaterial i rörform genom extrapolering.
Thörnblom K, Nilsson S F, Sällberg S-E, Bergström G, Ek C-G & Stenström A (2007). Durability of non-pressure polypropylene pipe materials, SP Report 2007:30. Timberline Tool (2009). http://www.timberlinetool.com.
Tränkner T (1999). Lifetime of PE-pipes subjected to squeeze off. Svenskt Gastekniskt Center, SGC Rapport 096.
Uzelac D, Bikić S, Durdević M & Bordeasu I (2010). Change of polyethylene pipe wall thickness after squeezing using squeeze off-tool. Materiale Plastice, 47(4), 461- 466.
Uzelac D, Bikić S, Durdević M & Bordeasu I (2011). Change in the depth ocf scratch on the polyethylene gas pipe after squeezing with squeeze-off tool. Materiale Plastice, 48(1), 12-16.
Wüst J (2001). Examination concerning the squeeze-off of pipes made of PE 80, PE 100 and PE-Xa. Plastic Pipes XI, München, Tyskland.
Yayla P & Bilgin Y (2004). Failure analysis of the squeeze-off of polyethylene pressure pipes. Plastics Pipes XII, Milano, Italien.
Yayla P & Bilgin Y (2007). Squeeze-off of polyethylene pressure pipes: experimental analysis, Polymer Testing, 26, 132-41.