1. No category

Leidningsanlegg i sjø
PLANLEGGING OG UTFORMING
v/Trond Sekse, Norconsult AS
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
1
Trond Sekse (siv.ing VA i Norconsult AS, Sogn & Fjordane)
Over 20 års erfaring fra planlegging/prosjektering av VA-anlegg, både i kommune og i
rådgjevande ingeniørfirma.
Kontorstad i Sogndal. Norconsult har og kontor i Førde og Årdal.
Ca 35 tilsette i S&F
Nyttar spesialkompetanse i Norconsult etter behov, mellom anna ved planlegging/
prosjektering av sjøleidningar
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
2
Trond H Hanssen (Norconsult AS, Bergen)
37 års erfaring fra alle faser av anleggs- og VA-teknikk. VA-ingeniør og dykker.
Spesialkompetanse vedr. undervannsarbeid og sjøledninger
Har hatt mange oppdrag der det blir utført dykking (tekniske vurderinger,
traseundersøkinger mv)
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Prosjektering av pumpeledning Tyssedal – Holmen, Odda. Ca. 2400 lm sjøledning.
Prosjektering/oppfølging av hovedvannforsyning Kismul – Hamre, inkl. ca. 2000 meter
sjøledning Ø630 m.m.
Prosjektering/oppfølgning av ny hovedvannledning Floridabukten Bl.a. ca. 400 meter
sjøledning.
Prosjektering/oppfølgning av Ytre Arna avløpssanering, inkl. ca. 2000 lm sjøledninger,
avløpsrenseanlegg mv. Byggeledelse sjøledninger Ytre Laksevåg/Godvik
Prosjektering/oppfølging utslippsanlegg Holen Renseanlegg. Prosjektering/oppfølging
ledninger i sjø og grøfter, pumpestasjoner Bergen Sentrum Nord/Eidsvåg.
Prosjektering/oppfølgning/byggeledelse ifm. avløpssanering Odda, inkl. 1000 lm
pumpeledning i sjø, utslippsledninger, pumpestasjoner etc.
Hovedvannledning i Florø, 3600 meter (130 meter dyp).
Vannledninger over Sørfjorden i Hardanger, for vannprodusent Isklar (4000 lm, 2 x
Ø140 mm til 380 meters vanndyp)
Kontroll av sjøledninger for Miljøvernavdelingen, diverse kommuner, Statens
Vegvesen etc.
Prosjektering m.m. av et utall av sjøledninger for vann- og avløp for de fleste
kommuner på Vestlandet.
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
3
Sjøledninger
●
Sjøledninger kan i utgangspunktet være ønskelig å unngå fordi adkomst for
reparasjon kan være vanskelig og som regel kostbart.
●
Dess dypere ledningene ligger dess høyere blir kostnadene. Store dimensjoner
øker kostnadene radikalt. Korte sjøledninger på grunt vann (0-50 m) er o.k.
●
Det er viktig å vurdere hvilke type ledning det er snakk om. Tåler systemet et
driftsavbrudd ? Hvor lenge og hvor lang tid tar det evt. å reparere en sjøledning
på dypt vann ? Tilgjengelig personell og utstyr ?
F.eks. en kjølevannsledning, eller en ledning som forsyner et smoltanlegg er
viktige ledninger ettersom de ikke tåler driftsavbrudd.
Kommunale vannledninger også til en viss grad (reserveforsyning ?).
●
Fordelene med sjøledninger er at en unngår kostbare grøfter. Spesielt er dette
viktig i tettbygde områder hvor det ligger svært mange rør og kabler i bakken fra
før.
●
Andre løsninger må vurderes opp mot alternativet med en sjøledning. Det må
være en viss besparelse for å velge sjøledning framfor andre alternativ.
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
4
Forundersøkelser
●
Før en velger å benytte sjøledninger bør sjøbunnen i aktuelle traseer
sjekkes. Best er det å få målt opp bunnen vha. multistråle-ekkolodd som gir
som resultat et bunnkotekart med ganske god kvalitet.
Selv om et slikt kart koster en del vil det likevel være helt nødvendig ved
utlegging av viktige ledninger samt store dimensjoner som medfører høye
kostnader.
●
Etter kontroll av sjøbunnens bunnforhold/topografi må følgende sjekkes :
• Strømforhold, særlig dersom ledninger skal legges på tvers av
strømretningen. Dette har betydning for loddbelastning og
utførelsesmetode.
• Er det kryssende eller langsgående kabler i området ? Aktuell trase
tegnes inn på kart og oversendes energiselskap og Telenor. Sistnevnte
har mange sjøkabler og de kan være vanskelige å passere.
• Ved legging av tynne telekabler må det være strekk i kabelen for å unngå
"engelskmann" med påfølgende brudd. Dette medfører ofte at kablene
står som en fiolinstreng ut fra landtakene og en vet ikke hvor de tar bunn.
Der det går kabler ut i sjøen fra et landtak beliggende i bratt terreng
anbefales det en videoinspeksjon og avmerkes hvor kabel når bunn.
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
5
Forundersøkelser
●
Innmålingene fra kabeleierne er som regel ikke til å stole på ☺, i hvert fall
ikke for gamle kabler. De viser heller ikke hvor kablene når bunn.
●
Det må videre kontrolleres at ikke traseen kolliderer med båndlagte områder
ifm. fiskeriinteresser, som låssettingsplasser, oppdrettsanlegg etc. Slike
opplysninger finnes på fiskeridirektoratets kartgrunnlag, men det er også
greit å ta kontakt med lokale fiskerlag som ofte har god opplysninger å
komme med, ikke bare når det gjelder båndlagte områder.
●
De siste årene er det også kommet krav fra museale interesser, her på
Vestlandet representert ved Sjøfartsmuseet i Bergen. Det kan bli dyrt å
krysse over et bevaringsverdig vrak. Sjøfartsmuseet forlanger ofte en
"befaring" som tiltakshaver må betale.
●
Sjøforsvaret bør informeres om planene dersom det er mistanke om at de
kan ha interesser i området. Minefelt er ikke avmerket på sjøkartene (miner
som er festet til bunn for automatisk utløsning). Heller ikke lytte- eller
signalkabler for Forsvaret er avmerket noe sted.
●
Ankringsområder (sjøkart, Kystverket)
●
Søknad !!!!!!
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
6
Leggedybder sjøledninger
●
Kostnadsmessig er det en fordel å holde dykkerarbeid på grunnere vann enn
12 mvs. Dette gir lang arbeidstid for dykker. Fra 12 mvs og dypere vil
tilgjengelig effektiv arbeidstid reduseres med vanndybden. Som regel er
dette vanskelig å få til grunnet topografien.
●
Ideell leggedybde er 20-30 meter, dels fordi en holder seg innenfor kravene
til maks. dybde for arbeidsdykking uten bruk av trykkammer, dels fordi strøm
og bølgepåvirkning er svært redusert. Imidlertid utføres dykkerarbeid
hovedsaklig i landtakene, gjerne med unntak av evt. flytting av ledning i
trase. Mye undervannsarbeid kan imidlertid utføres med video og ROV.
Ifm. ledningsarbeid er det sjelden behov for dykking dypere enn 30 meter.
Unntakene er ofte ved fjerning av blindlokk ved senking.
●
Sørfjorden i Ullensvang ble krysset med 2 x Ø110 SDR 7,4 på 380 meters
dyp uten problemer. I Årdalsfjorden ble det lagt en Ø400 SDR9 på 200
meters dyp
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
7
Leggedybder sjøledninger
●
Faren ved senking på dypt vann at ledningen klapper sammen grunnet
undertrykk. Så lenge en kan holde senkehastighet/mottrykk/undertrykk/
loddbelastning under kontroll er det strengt tatt ingen grense, men utfra
erfaring vil vi tro at det vil bli problemer dypere enn 350-400 meter.
●
En annen fare ved senkning på dypt vann er at ledningens
tyngde drar slepefartøy, slik at det oppstår "engelskmann"
på ledningen.
Grunn trase, men strøm/bølger
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
Djup trase, rasfare ?, tilkomst ?
8
Strandsone / landtak
●
●
●
●
Kumbunn på utslippskum bør ligge over flomålet om mulig. Dersom
oppstrøms rørledning ligger svært bratt må det settes inn en
hastighetsbrems før vannet går ut på selve ledningen. Dette for å
unngå luftmedrivning med påfølgende problemer.
Ved sterkt varierende vannmengder, ofte dårlig oppstrøms ledningsnett
med mye og hurtig tilført overvann, kan de første meterne av
utslippsledningen med fordel ha større dimensjon (gjerne 2-3
dimensjoner opp) enn selve ledningen. En slags variant av skråkum.
Overgangen mellom dimensjonene må være kòn og det anbefales at
overgangen flenses til rørene. Dette for å kunne demontere den
dersom den tilstoppes av større elementer.
Av estetiske hensyn bør rørføringen ut fra kummen være nedgravd/lagt
i grøft. Grøften bør tas ned til under LLV for å unngå synlig rør i
strandsonen. I ferskvann vil grøften beskytte rør mot isgang.
Sand-/steinfang før påslipp til sjøledning, og evt. T-rør med blindflens
på lavbrekk ? (spesielt aktuelt ved dykkerledninger)
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
9
Strandsone / landtak
●
●
●
●
●
Der ledningen blir liggende i løsmasser utover en strand, på grunt
vann, bør det graves en grøft så langt som mulig for å skjule
ledningen. NB! Husk at loddene bygger opp fra ledningen.
Det kan evt. benyttes betongmadrasser som beskytter og skjuler
ledningen. Madrassene kan leveres med farget vev. Vekten av disse
holder ledningen nede, men det kan være litt styr å få dem på plass
dersom ledningen ikke er loddbelastet. En annen variant er bruk av
gabbioner (steinfylte nettingkasser/madrasser).
I landtakene bør det legges inn skjøterør mellom ledning fra kum og
sjøledningen der denne ligge fritt på bunnen. Dette er en fordel
dersom ledningen må heves fordi en da kan koble fra selve
sjøledningen uten å måtte grave opp grøftene igjen.
Landtakskummer med mulighet for spyling og innføring av
renseplugg
Landtakskummer med mulighet for overvåkning/kontroll
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
10
Strandsone / landtak
Florø vassverk. Sjøledning råvann.
Tegning viser bruk av "skjøterør" med flenser fritt tilgjengelig ute i sjø.
Dette forenkler evt. senere utskiftning, reparasjonsarbeid m.m.
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
11
Sikkerhet
●
●
●
Det bør utarbeides en SJA (Sikker Jobb Analyse) før senkning, i
tillegg til en senkeprosedyre, for å unngå uhell med mannskap og
materiell. Spesielt viktig er det at tauverk, flagrende kjeledresser mv.
holdes under kontroll slik at ingen hekter seg opp og følger med
ledningen ned mot bunnen. En dreven undervannsentreprenør vet
hva som skal til !
Ved legging av store dimensjoner, med lang senketid, er det viktig at
alt materiell er gjennomgått, overhalt og i orden. Ved stopp i et
slepefartøy eller i kompressor vil senkningen lett kunne mislykkes.
Fartøy/utstyr benyttet for senkning av sjøledning må være
dimensjonert for aktuelle belastninger.
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
12
Krav til utførende
●
Det viktigste kravet er at utførende firma har tilstrekkelige kvalifikasjoner og
erfaring fra tilsvarende arbeider som tenkes utført. Det er svært viktig å
forlange en referanseliste, med angitte kontaktpersoner.
●
En undervannsentreprenør som har lagt noen 160 mm rør er ikke kvalifisert
til store kompliserte operasjoner.
●
Det må stilles krav om at sjøentreprenøren utarbeider en teknisk beskrivelse
om hvordan han tenker å utføre arbeidene. I denne bør det redegjøres for
mannskapets kvalifikasjoner og erfaring (navn og referanseliste), hvor og
hvordan han tenker seg riggområde, sveiseplass, kaiplass mv.
●
Spesielt viktig er det at entreprenøren utarbeider en senkeprosedyre hvor
det i detalj spesifiseres hvordan han tenker å foreta senkingen. I tillegg til bør
det opplyses om bl.a. følgende :
- Antall mannskap
- Fartøyer m/angitt slepekraft/motorstyrke
- Utlegging av moringer ved retningsendringer
- Kompressorer m/ luftmengde/trykk
- Senkehastighet
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
13
Krav til utførende (forts.)
I tillegg kommer bl.a følgende standardkrav :
●
For graving i landtak: sentralgodkj./entreprenørklasse tilpasset kompleksitet
●
For sveising av PE-ledninger, sertifikat for gjeldene dimensjon og
referanseliste fra utførte sveisearbeider
●
For dykkerarbeid samt loddbelasting og senking av rørledninger er det
vanskelig å stille spesielle krav, men dersom firma ikke innehar
entreprenørklasse må det forlanges lokal godkjenning
●
Dykkere skal selvsagt inneha nødvendige sertifikater, helseattester mv.
●
Alt dykkerarbeid skal utføres iht. gjeldende regelverk, forskrift 2011-12-061357 "Forskrift om utførelse av arbeid"kap. 26. (Gjelder alt arbeid, ikke bare
dykkerarbeid)
●
Utstyr skal ha nødvendige godkjenninger, f.eks. kompressorer,
dykkemateriell etc. Evt. trykkammer skal være godkjent iht. regelverket.
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
14
Krav til utførelse
●
En viktig forutsetning for et godt resultat er valg av trasè og at
ledningsmateriell er tilpasset traseen.
●
De "vanskeligste" ledningene er overføringsledninger for avløp i gravitasjon.
For slike ledninger er det en avveining mellom vannhastighet og ønsket
overført mengde. Normalt er selvrensningshastigheten i området 0,8-1
m/sek., men ved dårlige traseforhold bør den være høyere for medriving av
luft. Ved markerte høybrekk må det settes inn T-rør med lufteledning til kum
på land (lufteledningen må selvsagt ligge på stigning)
●
Slike løsninger er ofte vanskelig å få til. Alternativet er pumping. Ulempene
ved avløpsledninger er at det kan dannes gass ved lengre driftsstopp, med
påfølgende oppflyting.
●
Det er prøvd med spesiallufteklokker montert rett på T-rør på sjøbunnen,
men dette krever stadig vedlikehold og kan ikke anbefales.
●
NB! Ved lengre tids driftsstopp må pumpeledninger og gravitasjonsledninger
for avløpsvann spyles/pluggkjøres og fylles med ferskvann for å unngå
gassdannelser og oppflyting.
●
Anbefaling: god trase, god hastighet, lufting i markerte høybrekk.
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
15
Krav til utførelse (forts.)
●
●
●
●
Forankring av avløpsledninger må vies spesiell oppmerksomhet.
Loddbelastningen må velges utfra trase og ledningens funksjon. I
spesielle tilfeller må dette beregnes særskilt.
Gravitasjonsledninger med mindre høybrekk kan aksepteres, men må
loddlastes adskillig mer over høybrekk enn andre strekninger. På grunt
vann og små ledningsdimensjoner er dette ikke noe problem, men
store ledninger (som har tunge lodd) for senking på dypt vann vil
loddvekten på den delen av ledningen som "henger" før den nå bunn
være betydelig, noe som krever stor slepekraft for å unngå
"engelskmann". Vær også obs på fare for "loddras".
Dersom det er fjellbunn og rimelig grunt vann kan ledningen med fordel
klamres over høybrekket.
Vannledninger tåler høybrekk såfremt det ikke kommer til luft. Ifm.
senkeprosessen er hele ledningen vannfylt og forblir vannfylt.
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
16
•
•
•
•
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
17
Ny VL PE100 Ø400 SDR9 m/Kappe
PEØ315 (1987, i drift)
PEØ280 (1978, i drift)
PEØ266 (1968, ikke i drift)
Krav til utførelse (forts.)
●
●
●
Undervannsras kan man ikke gardere
seg mot. Dette må vurderes utfra
traseforhold og topografi.
Alle sjøledninger skal måles inn og vises
på sjøkart/navigasjonskart. Valg av trase
i ankringsområder vil normalt ikke bli
tillatt av Kystverket.
Fiske, unntatt med bunntrål, har ingen
betydning.
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
18
Krav til materiell/utstyr/ledninger
●
●
●
Valg av ledningsmateriell er avhengig av trase/topografi og
vanndybde samt ledningens funksjon/viktighet.
Ved lange viktige ledninger som ikke tåler driftsavbrudd, og ligger på
fjellbunn/ur, anbefales det å gå opp en SDR-klasse og ha ledning
med PP-kappe. Dette gir mer materiale å slite på dersom ledningen
blir liggende inntil stein over bergnabber. Dessuten er PP hardere
enn PE og bedre egnet for gnag.
Ledninger på dypt vann bør være helsveist, dvs. uten flensekoblinger. Evt. skjøting på flåte med flenser/elektromuffe bør unngås
(gir ofte luftproblemer).
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
19
Krav til materiell/utstyr/ledninger
●
●
●
Flenser i landtak bør være varmgalvaniserte og flenser og bolter
beskyttes med sinkanoder. Det finnes også PP-belagte flenser, men
boltene er fortsatt (som regel) det svakeste ledd.
Alle sveisemaskiner, også for elektromuffer, skal være kalibrert og
godkjent. Sertifikat skal kunne framlegges.
Ved viktige ledninger bør det tas ut en sveiseprøve for analyse.
Sveisen skal utføres med samme sveisemaskin som anvendes ved
øvrige sveiser på aktuell ledning. For slike ledninger bør det stilles
krav om at rørprodusenten leverer en spesifikk sveiseprosedyre for
akkurat dette røret.
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
20
Mulighet for FDV, reparasjoner$.
●
●
●
●
●
●
For elle typer ledninger bør det med jevne mellomrom utføres en ROVinspeksjon, alt. dykkerkontroll om det er passende dybder, f.eks. hver 2.
eller 3. år. Nye ROV'er har måleutstyr som gir koordinater for plassering.
Vi anbefaler at det for vannledninger settes inn trykkgivere i begge
landtak slik at det finnes overvåkning på anlegget. En lekkasje vil da
kunne oppdages. Alternativt kan benyttes vannmålere.
Når det gjelder reparasjon av gravitasjonsspillvannsledninger (ledninger
med lavt trykk) kan det enkelt benyttes syrefaste reparasjonsmuffer ved
enkle små reparasjoner. Disse er ikke strekkfaste.
Ved innskjøting av rør i små dimensjoner, både for vann og avløp, kan
det benyttes strekkfaste helplast skjøtemuffer.
For store avløpsledninger, med lavt trykk, kan det brukes
reparasjonsmuffer, også ved innskjøting av rør dersom sjøbunnen er
rimelig flat.
Større vannledninger, selv på grunt vann, og vannledninger generelt på
dypt vann må heves for å få en fullgod reparasjon.
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
21
Krav mhp dokumentasjon etter utførelse
●
●
●
●
●
●
●
For alle typer PE-ledninger skal det leveres sveiseprotokoller, også
evt. bend såfremt de ikke er sprøytestøpt. Kravene til slike protokoller
finnes i NS-EN publikasjoner.
ROV-film av lagte ledninger, inkl. bruk av måleutstyr som viser
koordinater. Koordinatene skal entreprenøren levere som sosi-fil eller
annet format for bruk ved kartframstilling.
Alle trykkledninger skal trykkprøves iht. NS
Materiallister som viser type materiell, produsent, leverandør etc.
Som-bygget tegninger ved behov
Bilder tatt ved utførelsen
Alt samles på DVD-plater for overlevering til byggherre. Det er viktig å
holde tilbake siste faktura/innestående til dokumentasjon er levert.
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
22
Utsleppsleidning Loen (2009)
•
•
Utslippsledning etablert i 2009, m/diffusor.
Innmålt og filmet etter legging.
Inspeksjon i 2015: diffusor er avrevet og ledning
ligger som vist med rød linje
Fiskeredskap/trål, eller anker ????
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
23
Hovedvannledning Senjahopen
●
●
●
●
PEH Ø250mm PN6 lagt i 1976.
Lengde 5000m. Dybde 0-80m
Lekkasje oppstod/oppdaget i 2014
Ledning ble filmet med ROV
•
•
•
•
•
•
•
●
●
●
Ledning ligger med flere høybrekk
Betonglodd forvitret, 60-70% er falt av
Ledning gnager mot lodd som har falt av
Noe bevegelse i ledning (strøm/bølgepåvirkning). Gnager mot steiner
Ligger noen steder på steinur/steiner
Ledning svever i vannet noen steder (luft i ledning ?)
Ledningen har flere flensekoblinger. Betydelig korrosjon og lav restlevetid.
Lekkasje ble funnet på 18m dyp.
Årsak: gnag fra kryssende ledning
Konklusjon: må erstattes
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
24
Noen generelle kommentarer til slutt $$
●
Det er alltid en rekke detaljer som må løses på stedet og det er derfor viktig
at de som prosjekterer sjøledninger er orientert om framdrift og utførelse.
●
Teknisk beskrivelse må være så detaljert som mulig for å unngå høye
ekstrakostnader. Dykkerarbeid er dyrt ettersom det er et strengt regelverk for
slikt arbeid, i tillegg til at det kreves svært mye utstyr, særlig om det er store
rørdimensjoner og/eller lange rørledninger. Dagrater er ofte i størrelsesorden
kr. 100-150.000,- pr. dag ved omfattende anlegg som krever mye mannskap
og utstyr.
●
Levetid for sjøledninger er sterkt avhengig av kvalitet på planlegging,
materialkvaliteter og utførelse !
●
Bruk av sjøledninger medfører ofte sparte kostnader, små ulemper for
innbyggere, små terrenginngrep.
●
I årenes løp er det prosjektert og lagt tusenvis av kilometer sjøledninger.
●
De aller fleste prosjekter med bruk av sjøledninger kan karakteriseres som
vellykkede prosjekter.
DISFVA - FAGSAMLING 15.04.2015
25
Avløpsløsning Øvre Årdal
Øvre Årdal
Dimensjonering:
5.000 pe
Qdim = 100 m³/time
Qmaks.dim = 4 Qdim = 400 m³/time
Prosess: Sandfang og båndsiler 0,54
mm spalteåpning
Pumpeanlegg:
Våtoppstilte pumper, 2 synker á 2 pumper,
kapasitet 2 Qdim = 200 m³/time
Pumpeledning Årdalsvatnet: 9,4 km, PE 100
RC+ Ø 400 mm SDR 9 m/ PP-kappe.
Maks. dybde 200 m
Utslippsanlegg:
Selvfallsledning delvis nedgravd i
Hæreidelva, 2 km PE 100 RC+ m/PPkappe Ø355 SDR11 og Ø450 mm SDR 17
Utslipp - 40 m Årdalsfjorden, utenfor
kartlagt elvemunning
Årdalsvatnet
Årdalstangen
Årdalsfjorden