Asset management van leidingen en het gebruik van software

Henk Kruse

Leiding in bedrijf

Leiding functioneert goed bij aanleg. Door goed ontwerp: • Inwendige belasting • Belasting overgedragen door de grond • Belasting door vervormingen van de grond Vergelijking belasting en sterkte • Sterkte volgens opgave van fabrikant en/of norm • Verandering sterkte in de tijd

Geotechnische risico’s voor leidingen

• Toename van de belasting op de leiding

• Vervorming van de grondlagen rondom de leiding • Natuurlijke vervorming • Door de mens veroorzaakte vervorming

Andere aspecten: • Afname sterkte door degradatie van het materiaal van de leiding

en koppellingen • Afname dimensies, corrosie inwendig en uitwendig

Belastingen op de leiding

• Belastings toename in de leiding • Ander druk regime • Ander temperatuursregime

• Belasting op de leiding

• Belasting door ophogingen aan het maaiveld zoals wegen spoorwegen, depots, etc

• Tijdelijke belasting zoals verkeer, kranen of Aardbevingen

• Vallende objecten • Omvallende hoogspanningsmasten • Omvallende kranen • Delen van gebouwen

24 juni 2015

Belasting op maaiveld boven leiding

24 juni 2015

Belasting op maaiveld boven leiding

24 juni 2015

Belasting op maaiveld boven leiding

24 juni 2015

maaiveld

leiding

Overgang gefundeerd naar ongefundeerd

24 juni 2015

maaiveld

leiding

Overgang gefundeerd naar ongefundeerd

24 juni 2015

Overgang gefundeerd naar ongefundeerd

Heinenoord tunnel

24 juni 2015

Overgang gefundeerd naar ongefundeerd

24 juni 2015

Overgang gefundeerd naar ongefundeerd

24 juni 2015

Overgang gefundeerd naar ongefundeerd

24 juni 2015

Overgang in detail

Overgang gefundeerd naar ongefundeerd

Brug leidingen

24 juni 2015

Overgang gefundeerd naar ongefundeerd

Ook bij huisaansluitingen

24 juni 2015

Overgang gefundeerd naar ongefundeerd

Nieuw type verbinding

24 juni 2015

Overgang gefundeerd naar ongefundeerd

Beproefd in lab

24 juni 2015

Overgang gefundeerd naar ongefundeerd

Start van de proef

Systematisch bijhouden belasting –sterkte verhouding

Berekening gronddruk en

grond vervorming

Berekening van de grond

leiding interactie

Berekening van de

spanning in de leiding

Voorspelling van de spanningen in de leiding

24 juni 2015

IJknet project: systeem in ontwikkelling

Undisturbed situation Excavation without monitoring

Excavation with monitoring

Prediction and Monitoring system with sensors for existing pipelines

24 juni 2015

At a construction site

S S

S S

S S

S

S

S

S

IJknet project

T

Monitoring module – monitoring specific location

Placing sensors

D Settlement

Onzekerheden reductie door monitoring

Bij Horizontale vervormingen gebruik van EEM pakket Pluto

D Geo Pipeline

Veren ten behoeve van sterkte berekening

D Geo stability voor ontgravingen

Modellering leiding

• FEM coupled leiding en grond Met Abaqus • Met veren-model

Met PipeS

24 juni 2015

Gaswinning in Groningen

24 juni 2015

Voortplanting Golven naar maaiveld met effecten op

24 juni 2015 Bron T. van Eck

Kaartje T=475

jr

Bron KNMI 2014

Eurocode 8 deel 4

24 juni 2015

Aardbevingsbelasting

• Tijdelijke grondverplaatsing

• Permanente grondverplaatsing

24 juni 2015

Bron EC 8

Tijdelijke grondverplaatsing

Compressiegolven : P-golven Schuifgolven : S-golven

24 juni 2015

Berekeningen met aardbevingsignalen

24 juni 2015

Afschuivingen door aardbevingen

24 juni 2015

Stabiliteit berekenen

met: Fh = horizontale kracht op de grondmassa (KN) amax = ontwerp versnelling (m/s2) g = gravitatie versnelling (m/s2) W = gewicht van de grondmassa (KN) S = opslinger factor volgens Eurocode 8 (-).

24 juni 2015

24 juni 2015

Afschuiven taluds bij Aardbevingen

zonder aardebeving

met aardbeving Volgens Eurocode

Vervorming

Berekening van de optredende vervorming langs glijvlak volgens de Newmark methode

24 juni 2015

Coupled models

• Dynamisch • Grote vervormingen • Grond constructie interactie Nu nog met Abaqus, straks met MPM

24 juni 2015

Externe veiligheid, neerstortend vliegtuig

100-150 m/sec

1,6m

Ground surface 35o-60o

Oude methode: 1.Penetratie diepte uitrekenen 2.Drukopbouw uitrekenen 3.Grondveren uitrekenen 4.Leiding sterkte berekenen

Nieuwe methode: 1.Gekoppeld berekenen van de plastische rek

24 juni 2015

Berekening van de plastische rek

airplane

pipeline

ground

At t = 0 At t = 3 seconds after impact

24 juni 2015

Externe veiligheid, Hoogspanningsmasten

24 juni 2015

Berekening van de impact van een vallende mast

Einde