sistem de consultanta electronic
   Captarea
 Transport
 

Transportul apei minerale la utilizator

  1.  Transportul apei minerale la utilizator
  2.  Materiale pentru constructii, instalatii, izolatii si protectii

       2.1  Materiale de constructie - tendinte noi

 

 

 

   1.   Transportul apei minerale la utilizator
         Clasificarea sistemelor de transport prin conducte a apelor minerale se face în functie de:
     · conditiile în care are loc curgerea: gravitational sau prin pompare;
     · pozitia în plan vertical a conductelor: în panta (descendenta) sau în rampa (ascendenta);
     · calitatea apei minerale: gazoasa sau salina, termala sau atermala;
     · modul de utilizare a apei: pentru cura interna sau pentru cura externa.

(sus)
          Transportul apelor minerale terapeutice prin conducte se face cu masuri de precautie suplimentare, deoarece pastrarea nealterata a calitatilor naturale ale acestora are o importanta esentiala în special pentru cele folosite în cura interna.
          Regulile care trebuie respectate sunt urmatoarele:
          · apele folosite pentru cura interna trebuie sa fie transportate pe distante cât mai scurte, deci punctul de servire a publicului (buveta) va fi cât mai aproape de sursa de apa;
          · schema instalatiei de transport va fi alcatuita în asa fel încât apa minerala sa nu vina în contact cu oxigenul din aerul atmosferic (fig. 2.1 si 2.2):
          · în cazul ca apa trebuie pompata se va prefera pomparea cu presiune de gaz (CO2 sau gaz inert) - figurile 2.3 si 2.4.;
          · se recomanda ca buveta sa fie cât mai estetica si sa fie preferate solutii în care apa sa fie vazuta de consumator (fig. 2.5, 2.6, 2.7);
(sus)
          · apa minerala terapeutica pentru cura externa poate fi transportata si pe distante mai lungi alegând viteze de curgere care sa asigure transportul eventualelor bule de gaz, de asemenea cu evitarea totala a contactului cu aerul atmosferic prin folosirea rezervoarelor închise cu perna de CO2 sau gaz inert (fig. 2.8).
   

Fig. 2.1  Schema distributiei prin curgere libera, a apei minerale
carbogazoase pentru cura interna.

1 - roca de baza; 2 - canal colector principal; 3 - pâlnie de captare demontabila;
4 - radier general si izolatie hidrofuga; 5 - recipient separator de gaze; 6 - recipient
de înmagazinare pentru compensare; 7 - recipient pentru gaz; 8 - robinet cu închidere automata; 9 - stut de distributie; 10 - supapa de siguranta; 11 - spre instalatiile de cura interna; 12 - preluarea excedentului de gaze; 13 - scurgere.

   

Fig. 2.2  Schema distributiei prin curgere libera, a apei minerale cu continut
redus de gaze si vizualizarea apei pentru cura interna.

1 - roca de baza; 2 - canal colector principal; 3 - pâlnie de captare demontabila;
4 - radier general si hidroizolatie; 5 - recipient de acumulare pentru compensare;
6 - recipient de cristal; 7 - gazometru; 8 - robinet cu închidere automata; 9 - stut
de distributie; 10 - spre instalatiile de cura interna; 11 - butelii de azot sau
dioxid de carbon; 12 - reductor de presiune; 13 - scurgere.

(sus)
   

Fig. 2.3  Schema distributiei prin pompare, a apei minerale cu continut
ridicat de dioxid de carbon, pentru cura interna.

1 - roca de baza; 2 - canal colector principal; 3 - pâlnie de captare mobila; 4 - radier general si hidroizolatie; 5 - recipient de acumulare pentru compensare; 6 - recipient de pompare cu presiune de gaz; 7 - recipient, rezervor de înaltime; 8 - robinet cu închidere automata; 9 - stut de distributie; 10 - scurgere; 11 - gazometru; 12 - compresor; 13 - rezervor de gaz sub presiune; 14 - umplerea periodica a garzii hidraulice; 15 - spre instalatiile de cura interna; 16 - robinet cu 3 cai; 17 - circuit electric; 18 - supapa de siguranta; 19 - nivel maxim de exploatare; 20 - nivel minim;
21 - preluarea dioxidului de carbon; 22 - clapeta de retinere.

(sus)
   

Fig. 2.4  Schema distributiei prin pompare, a apei minerale cu
continut redus de gaze, pentru cura interna

1 - roca de baza; 2 - canal colector principal; 3 - pâlnie de captare demontabila;
4 - radier general si hidroizolatie; 5 - recipient de acumulare pentru compensare;
6 - recipient de pompare cu presiune de gaz; 7 - recipient, rezervor de înaltime;
8 - robinet cu închidere automata; 9 - stut de distributie; 10 - scurgere; 11 - gazometru; 12 - conducta de evacuare a gazelor; 13 - robinet cu trei cai; 14 - reductor de presiune; 15 - butelii de gaz inert (azot); 16 - umplerea periodica a garzii hidraulice; 17 - spre instalatia de cura interna; 18 - circuit electric; 19 - nivel maxim; 20 - nivel minim.

(sus)
   

Fig. 2.5  Buveta izvorului nr. 2 de la Borsec

(sus)
   

Fig. 2.6  Buveta izvorului nr. 14 de la Olanesti - Valea Tisei

(sus)
   

Fig. 2.7  Buveta în pavilionul de distributie de la Slanic Moldova

(sus)
   

Fig. 2.8  Rezervoarele din polstiv de la Covasna pentru apa
carbogazoasa folosita la cura externa

(sus)
 
  2    Materiale pentru constructii, instalatii, izolatii si protectii
          Toate materialele folosite pentru realizarea constructiilor si instalatiilor care vin în contact cu apele minerale trebuie sa fie rezistente la agresivitatea acestora pentru a nu fi degradate sau a nu degrada la rândul lor calitatea apei minerale.
          În cazul apelor minerale terapeutice orice material nou utilizat trebuie sa fie agrementat de catre organele sanitare competente.
          De asemenea, se recomanda ca materialele noi sa fie testate în unitati de cercetare specializate si eventual testate in situ.
          Recomandari:
      · betoanele care se folosesc în lucrarile de captare trebuie sa fie confectionate  respectând o serie de conditii, în functie de proprietatile apei minerale cu care vin în contact, acestea reprezentând asa numitele masuri de protectie primara iar în anumite cazuri trebuie sa se adopte si masuri de protectie suplimentara;
(sus)
   

       Standardul 3349/1 - 83 clasifica agresivitatea apei în patru grade în functie de natura si concentratia substantelor chimice pe care le contine, conform tabelului 2.1; sunt considerate situatii speciale, fiind obligatorie consultarea unui institut de specialitate pentru stabilirea gradului de agresivitate si a masurilor de protectie primara si suplimentara în cazurile în care apa prezinta doua sau mai multe naturi de agresivitate, conform tabelului 2.1. si în cazurile în care apa contine hidrogen sulfurat.

   
Tabel 3.1. Clasificarea apelor pe grade de agresivitate.
   
Natura agresivitatii
Gradul agresivitatii
foarte slaba
slaba
intensa
foarte intensa

Sulfatica (SO42-), mg/l

 

 


150 - 249

 

 


250 - 500

 

 


501 - 1000

 

 

cazul I
 1001 – 2500

cazul II
 2501 – 5000
cazul III
       > 5000

De dezalcalinizare (HCO3-) mg/l (duritate temporara), 0d
-
<120 (<7)
-
-
General acida, pH
6.5 - 5.6
5.5 - 4.5
< 4.5

Carbonica (CO2 liber), mg/l, pentru duritatea temporara în 0d
=< 2.0
2.1 – 6.0
6.1 – 15
>15.0

 

 

10 – 14
15 – 29
15 – 29
<300

 

 

15 – 30
30 – 60
30 – 90
>= 300

 



31 – 60
61 – 90
91 – 150
-

 

 

>60
>90
>150
-

Magneziana (Mg2+), mg/l
100 - 199
200 - 1000
1001- 3000
> 3000
Saruri de amoniu (NH4+), mg/l
50 - 99
100 - 200
201 - 500
> 5000
Oxizi alcalini (OH-), g/l
-
17.5 - 25
>25
-
Continutul total de saruri, g/l
-
10 - 20
20.1 - 50
>50
(sus)
         · masurile de protectie primara indicate în STAS 3349/1-83 se refera la tipul cimentului recomandat sau admis, gradul de impermeabilitate, raportul apa/ciment si dozajul minim de ciment pentru elemente de beton simplu sau armat, fiind precizate si utilizarile în cazul folosirii de aditivi;
         · pentru elementele din beton armat se recomanda o grosime sporita a stratului de acoperire a armaturii cu 1,0 - 1,5 cm (min. 3,5 cm), în functie de gradul de agresivitate, acoperire care nu trebuie sa fie mai mica decât diametrul armaturii de rezistenta plus 1,0 cm;
(sus)
         · în cazul agresivitatii intense si foarte intense se recomanda sa se evite formarea de muchii vii, realizând racordari la intersectia suprafetelor plane;
         · majorarea dozajului de ciment se face si în cazul betoanelor de egalizare, în functie de gradul de agresivitate.
          Apele minerale prezinta, de regula agresivitate carbonica, agresivitate sulfatica, sau agresivitate complexa (carbonica, sulfatica, magneziana).
          În cazul agresivitatii complexe gradul de agresivitate este dat de agresivitatea cea mai puternica.
          Tinând cont de conditiile din România, se recomanda pentru betoanele si betoanele armate folosite la captarile de ape minerale masurile de protectie primara prezentate în tabelul 2.2, în functie de gradul si natura agresivitatii.
          Masurile de protectie primara se pot completa prin folosirea de aditivi reducatori de apa, ceea ce permite micsorarea cu 5 - 10% a dozajului de ciment sau acceleratori de priza, care maresc impermeabilitatea si deci rezistenta la coroziune a betonului.
(sus)
          Ca masuri de protectie suplimentara a betonului se folosesc hidroizolatiile, protectiile peliculare, masele de spaclu si ecranele de argila.
   
Tabel 3.2. Masuri de protectie primara la betoanele si betoanele
               armate folosite la captarea apelor minerale
.
   
Natura agresivi-tatii
Gradul agresivi-tatii
Sortiment
de ciment recoman-
dat
Beton simplu
Beton armat
Gradul de imper-
meabi-
litate
Rap.
apa/
cim.
max.
Dozaj minim de ciment (kg/m3)
Gradul de imper- meabili-
tate
Rap.
apa/
cim.
max.
Dozaj
minim
de
ciment (kg/m3)
carbonica
slaba
Pa 35
P410
0.6
300
P410
0.6
325
intensa
Z25
P410
0.5
390
-
-
-
foarte intensa
Z25
Pa35
P810
P410
0.5
0.55
390
350
-
P810
-
0.5
-
390
sulfatica
slaba
Z25
Pa35
-
P410
0.55
0.6
350
330
-
P410
-
0.55
-
360
intensa
Z25
Hz35
P810
P410
0.5
0.55
390
330
-
P410
-
0.55
-
365
foarte intensa
Z25
SRA35
P810
P810
0.45
0.45
450
410
-
P810
-
0.45
-
450
complexa
slaba
Z25
Pa35
-
P410
0.55
0.6
350
330
-
P410
-
0.55
-
360
intensa
Z25
P810
0.5
390
-
-
-
foarte intensa
Z25
SRA35
P810
P810
0.45
0.45
450
410
-
810
-
0.45
-
450
(sus)
          Hidroizolatiile cele mai frecvente sunt cele bituminoase. Tinând seama ca în majoritatea cazurilor în compozitia apelor minerale intra ionul CO32-, pentru a evita distrugerea cartonului asfaltat prin putrezire, acesta se înlocuieste cu împâslitura de sticla bitumata si cu tesatura de fibre de sticla.
(sus)
          Pentru camerele de captare imersate în apa subterana se recomanda ca hidroizolatia sa fie alcatuita din:
          - amorsa cu solutie sau emulsie de bitum;
          - trei straturi de tesatura bituminata TSA 2000 si o împâslitura de fibra de sticla bituminata, lipite cu mastic de bitum (consum de 1.5 kg/m2 la fiecare strat)
          Protectiile peliculare se realizeaza fie cu materiale bituminoase, fie cu materiale pe baza de smoala plastifiata.
          Masele de spaclu se aplica în cazul agresivitatilor foarte intense, compozitia lor fiind stabilita de la caz la caz, în functie de natura agresivitatii (în cazul agresivitatii complexe, preponderent carbonica de la Slanic Moldova, s-a folosit cu bune rezultate chit C826 - 90, Epodur C si nisip de Miorcani cu particule de maxim 0.5 mm; masa de spaclu s-a aplicat în doua straturi).
          Ecranele de protectie, de cel putin 20 cm grosime, se realizeaza din argila stabilizata, foarte bine compactata prin batere.
          Pentru matarea fisurilor si porozitatilor secundare din roca de baza se folosesc chituri preparate în mod diferit, în functie de tipul si gradul de agresivitate al apei minerale.
(sus)
          Pentru diferite elemente de constructie se pot folosi cu bune rezultate materiale ceramice de tip clincher, gresie ceramica, sau bazalt artificial. Zidariile, inclusiv cele din piatra naturala rezistenta la agresivitatea apei trebuie sa fie executate cu mortar din cimentul corespunzator naturii agresivitatii si rostuite cu chit de etansare.
          Materiale pentru instalatiile de captare:
          - ape atermale, puternic carbogazoase (tip Borsec): cositor, fonta, cupru cositorit, otel  inoxidabil tip V2A, policlorura de vinil, bronzul, sticla, si chiar lemnul daca este tot timpul imersat în apa; se interzice folosirea otelului carbon chiar daca este zincat, deoarece este rapid corodat, ca si protectia de suprafata prin nichelare sau cromare care nu da rezultate satisfacatoare.
          - ape minerale atermale carbogazoase si sulfuroase sau numai sulfuroase: otelul
inoxidabil tip V2A, fonta ductila protejata special, policlorura de vinil, polietilena de tip
alimentar, cositorul, plumbul cositorit, cuprul cositorit; este interzisa folosirea otelului
carbon precum si utilizarea simultana a mai multor materiale cu potentiale electrice
 diferite care favorizeaza, prin crearea de pile electrice, coroziunea;
          - ape termale sulfuroase: lemn, oteluri inoxidabile special aliate, anumite calitati de
policlorura de vinil; otelul carbon si fonta sunt corodate rapid;
          - ape termale bicarbonatate sodice: poliesterii armati cu fibre de sticla, unele tipuri de clorura de vinil.
(sus)
          Defectiunile aparute în sistemele de transport prin conducte a apelor minerale pot fi de natura functionala sau calitativa. În primul caz este vorba de distrugerea conductelor si armaturilor prin coroziune (în special în cazul apelor sulfuroase) si obturarii conductelor prin încrustare, fenomen produs de multe categorii de ape minerale si în special de apele termale racite.
          Gama de materiale folosite pentru transportul apei minerale si termale este foarte ampla, alegerea facându-se în baza experientei unor studii elaborate special. Printre materialele care pot fi utilizate se numara: lemn, cupru, cositor, ceramica, portelan, fonta, policlorura de vinil, polietilena, novodur, otel cromat, otel inoxidabil.
          Exemple de materiale utilizate la transportul apei minerale:
          - apa minerala, atermala, carbogazoasa, hipotona, sulfatata, clorurata, dicarbonatata, sodica: s-au folosit initial elemente din fonta care au fost rapid corodate; ulterior s-au folosit cu rezultate bune polietilena si portelanul cu mufe etansate cu garnituri de cauciuc (Bad Elster - Germania);
          - apa hipertermala de joasa energie, sulfuroasa, slab carbogazoasa, hipotona, sulfatata:    conducte din otel cromat (Piestany - Cehoslovacia);
          - apa hipotermala carbogazoasa, sulfuroasa, hipotona, sulfatata, sodica, iodurata:
novodur (Dudnice - Cehoslovacia), polietilena (Marianske Lazne - Cehoslovacia);
(sus)
          - otelurile aliate cu crom si nichel au rezistat foarte bine chiar în cazul apelor foarte agresive;
          - tuburile de fonta ductila protejate special rezista satisfacator în cazul apelor
carbogazoase;
          - tuburile de sticla cu diametre de pâna la 100 mm si grosimea peretilor de 12mm rezista pâna la presiuni de 18 daN/cm2 la ape foarte agresive, însa problema îmbinarilor este nesatisfacator rezolvata;
          - pentru ape extrem de agresive, tuburile de cuart au dovedit o rezistenta foarte buna dar cu un cost ridicat; acestea se fabrica cu diametre de 70 pana la 500 mm si lungimi de 1500 mm pâna la 5000 mm; pe lânga dificultatea la îmbinare, acestea prezinta si rezistente scazute la lovire.
          La alegerea materialelor care urmeaza sa fie folosite pentru captarile si conductele de transport a apelor minerale terapeutice trebuie sa fie luate în consideratie si materialele noi care au aparut în ultima vreme si vor apare în perioada urmatoare.
          Conductele si piesele de legatura din polietilena de înalta densitate si polipropilena, mortare de tipul PAGEL KA 20, TW40, V14UW, Thortex Wall - Tech R.G. sau CWC sunt numai câteva exemple de materiale noi de mare eficienta.
          Este obligatoriu însa ca pentru materiale noi care se vor utiliza respectând strict indicatiile de aplicare ale producatorilor, sa se obtina în prealabil agrementul de folosire în contact cu apa potabila de la Ministerul Sanatatii si Familiei.
   
(sus)
  2.1   Materiale de constructie - tendinte noi
          Data fiind valoarea apelor minerale terapeutice, la alegerea materialelor care vin in contact cu acestea trebuie sa se tina cont ca acestea sa fie ce cea mai buna calitate astfel incat sa asigure pastrarea intacta a caracteristicilor apei minerale terapeutice indiferent de costul acestora.
          Apele minerale terapeutice contin saruri si gaze care le confera un caracter agresiv. Materiale care vin in contact cu acestea trebuie sa reziste la actiunea agresiva a acestora si uneori la temperaturi ridicate si presiune o perioada indelungata de timp. De asemenea acestea trebuie sa prezinte o suprafata interioara cu rugozitatea foarte mica pentru a impiedica depunerile de saruri.
          Cercetarile în domeniul materialelor de constructie au condus la materiale noi care rezista in cele mai agresive medii, la temperaturi ridicate si presiuni, printre care materiale pe baza de: polietilena, polipropilena, PVC, poliviniliden fluorura, acrilonitril-butadien stiren, rasini poliesterice armate cu fibre de sticla, diverse materiale de tip cauciuc, mortare de tip PAGEL, diferite materiale de tip Thortex rezistente la coroziune din care pot fi executate atat elemente de inmagazinare cat si de transport.
          Astfel, materialele plastice sunt utilizate in mare masura pentru fabricarea atat a conductelor cat si a altor componente a unei bai termale. Acestea sunt utlizate nu numai in contact cu apa in general, ci si pentru transportul mediilor agresive lichide si gaze. Materiale ca inoxul, ceramica si sticla pot fi inlocuite cu succes de catre materialele plastice de ultima generatie. Acestea sunt obtinute conform standardelor internationale, directivelor Uniunii Europene sau standardelor diferitelor tari.
(sus)
          Printre proprietatile care le fac utilizabile in contact cu apele minerale terapeutice se pot mentiona:
      · rezistenta chimica excelenta;
      · rezistenta la coroziune foarte buna;
      · nu influenteaza calitatea apei (potabile);
      · sunt inerte din punct de vedere biologic;
      · nu permit dezvoltarea biofilmului;
      · conductivitate termica foarte mica;
      · pot lucra la temperaturi variabile;
      · suprafete foarte bine finisate;
      · durata de viata mare;
      · imbinare simpla;
   

    

      In tabelul 1.1 sunt date rezistentele chimice in diferite medii a unor materiale.

          Datele sunt rezultate din experimente de imersie, la diferite temperaturi si presiuni. Schimbarile in compozitia mediului sau conditii speciale de lucru pot conduce la la comportari nedorite.
(sus)
          De aceea, pentru testarea materialelor in conditii de lucru specifice este necesara testarea acestora in laboratoare specializate pe instalatii pilot.
   
                  Tabel 1.1. Rezistenta la ape minerale a diferitelor materiale (Industrial Piping Systems - GEORG FISCHER +GF+).
   
Material
Temperaturi
20
40
60
80
100
120
PVC-U (policlorura de vinil neplasticizata)
FB
FB
FB
-
-
-
PVC-C (policlorura de vinil clorinata)
FB
FB
FB
FB
-
-
ABS (acrilonitril-butabien-stiren)
FB
FB
FB
-
-
-
PE (polietilena de inalta densitate)
FB
FB
FB
-
-
-
PP-H (polipropilena stabilizata termic)
FB
FB
FB
FB
FB
-
PVDF (poliviniliden fluorura)
FB
FB
FB
FB
FB
FB
NBR (nitril cauciuc)
FB
FB
FB
FB
-
-
EPDM (cauciul butilic/ cauciuc etilen propilen)
FB
FB
FB
FB
FB
-
CR (cauciuc cloroprenic - neopren)
FB
FB
FB
-
-
-
FPM (fluorocauciuc)
FB
FB
FB
FB
FB
FB
CSM (polietilena sulfonil clorurata)
FB
FB
FB
FB
FB
-
           Nota:      FB - rezistenta foarte buna.
(sus)
     
          Obtinerea agrementelor tehnice
(sus)
    Pentru ca un material sau un echipament nou sa poata fi utilizat este necesara obtinerea agrementului tehnic. Obtinerea acestuia comporta urmatoarele etape:
          · Comisia de Agrement Tehnic in Constructii din cadrul Ministerului Transporturilor Constructiilor si Turismului (www.mt.ro) decide daca este necesar agrementul tehnic.
        In cazul in care nu este necesar trebuie prezentat un certificat de conformitate de la producator.
          · in cazul in care agrementul tehnic este necesar, acesta va fi intocmit si sustinut in Comisia de Agrement Tehnic in Constructii de catre o unitate abilitata (de exemplu - institut de cercetare); lista unitatilor abilitate se gaseste pe site-ul Ministerului
Transporturilor Constructiilor si Turismului.
          · agrementul tehnic nu este valabil fara avizul tehnic al Comisiei Nationale de Agrement Tehnic in Constructii.
    Pentru materialele care vin in contact cu apa potabila este necesar avizul sanitar eliberat de Institutul pentru Sanatate Publica Bucuresti (www.ispb.ro) - anexa la agrementul tehnic.
(sus)