HATLARDA GÖRÜNTÜLEME TEKNİKLERİ

Yeraltı boru sistemlerinde erozyon; yaşlanma, hasar, aşırı yükleme, yanlış kullanım, yanlış yönetim ve ihmal nedenli olabilir. Atık sistemi hasarlanırsa, içeriye doğru (inflitrasyon) sıvı hareketi görülür. Atık sistemi kapasitesi ve arıtma kapasitesi düşer. Hidrolik yük artar, doğal olarak masraf ve işletim/bakım maliyetleri artar. Altyapı sistemleri değerlendirme ve inceleme teknikleri muhteliftir. Bu tekniklerde kendi aralarında avantajlar ve uygulamada engeller barındırmaktadır.

Tablo. Boru hattı değerlendirmesinde kullanılan teknikler

Metot	Kullanımı	Avantajları	Dezavantajları
Mobil Kapalı Devre Televizyonu (Mobil CCTV)	Robot destekli boru cidar yüzeylerinin incelenmesi	1- En çok kullanılan teknik 2- Diğer teknikler ile karşılaştırıldığında çok pahalı değil	1- Dataların yorumlanmasında büyük çaba gerekir 2- Su altında veya engeller arkasındaki hasarlar tespit edilemeyebilir
Sabit Kapalı Devre Televizyonu	Mobil CCTV incelemeleri için seçilen boruların cidarlarının incelenmesi	1- Mobil CCTV’den daha ucuz 2- Diğer teknikler için görüntüleme tekniği	1- Baca kenarındaki hatlarda uygulama 2- Dataların yorumlanması, büyük çaba gerektirir 3- Su altında veya engeller arkasındaki hasarlar tespit edilemeyebilir
Toprak Yayılma Radarı, Yer-Penetrasyon Radarı (GPR) Elektromanyetik Sistem	Çevreleyen toprakta su ve boşluk oluşumu ve boru cidarında delaminasyon olup olmadığının belirlenmesi	1- Boru yüzeyinden veya içinden uygulanabilir (boruya girişe gerek yok) 2- Derin hasarların tespiti	1- Gelişmekte olan bir alan. Tekniğin ilerlemesi için alan testlerine gerek var 2- Dataların yorumlanması çok zor 3- CCTV’den daha pahalı bir yöntem
Lazer Tarayıcı	Boru cidar yüzey incelenmesi Bu CCTV’nin yerine düşünülebilir	1- Doğru geometri ölçümü 2- Bilgisayar destekli analiz ve bilgi depolama	1- Daha gelişim safhasında ve büyük borular için ticari olarak mevcut değil 2- CCTV’den daha pahalı 3- Sadece su hatları üzerinde çalışır
Ultrasonik	Boru cidar yüzeyleri ve deformasyon miktarının belirlenmesi CCTV’ nin alternatifi olarak düşünülebilir	1- Su hattının üstündeki ve altındaki hasarların ölçülmesi 2- Bilgisayar destekli analiz 3- Dijital depolama	1- Kırıkların tanımlanması çok zor 2- Doğruluk için kanalın temizlenmesi gerekir 3- CCTV’den daha pahalı
Işık Hattı Kapalı Devre Televizyonu	Yalnızca hasar ölçümü	Boru hasarlarının iyi yargılanması	CCTV’den daha pahalı
Titreşim Metodu	Boru cidarının ölçümü ve yataklama koşulu tespiti	1- Bir borunun tek bölümü veya boru boyunca değerlendirme yapılabilir	1- Gelişim safhasında 2- Hasarların sınırlanmış tipleri için uygulanabilir
Infrared Termografi	Boşluk ve kaçakların tespiti	1- Yüksek üretim oranı 2- Gündüz ve gece uygulama yapılabilir	1- Termogram yorumu için tecrübe gerekir, 2- Pahalıdır
Kanalizasyon Tanıma ve Değerlendirme Teknolojisi (SSET)	Boru cidar yüzeylerinin incelenmesi	1- Boruların bozunmalarının ölçümü 2- Taranmış görüntülerin çevresel olarak açılması 3- Dijital formatta görüntülerin depolanabilmesi	1- CCTV’den pahalı
Darbe Eko ve SASW	Boru cidar bütünlüğü ve çevreleyen toprak koşullarının ölçülmesi	1- Boru arkasındaki hasarların tespiti	1- Yalnızca büyük çaplı borular için uygulanabilir 2- Özel hasarların yeri tespit edilemez 3- CCTV’den daha pahalı 4- Sonuçlar boru cidarı ve yataklama davranışı ile ilişkilidir

Bir altyapı sistemi rehabilitasyonu aşağıdaki bilgiler alındıktan sonra yapılır:

• Boru malzeme tipi,
• Hizmet tipi (atık su, kanalizasyon, ham su, vb.),
• Bilgi seviyesi (saha, iç inceleme bilgisi), (plastik, demir, çelik vb.).

Bir altyapı sistemi görüntülenmesi ise aşağıdaki yöntemler ile yapılmaktadır.

1. İstatistiksel Gözlem ve Durum Değerlendirmesi

İstatistiksel metot kuru hava akış analizlerinden, modern bilgisayar modellerine kadar bütün sıralı teknikleri kapsar. Atık su kaçak tespit çalışması için, bazı teknikler çok geniş bir bakış gerektirmektedir. Akış ile ilgili toplanan datalar da yağmur hidrograflarının kullanılması, akışın yüksek olduğu yerlerdeki birleşmelerin tespitinin yapılmasına olanak vermektedir. Mevsimsel tahmini akış bilgisi de alınmaktadır. Bu tür tekniklerin dezavantajı maliyet ve zamandır. Bu teknikler yine de, problemlerin ve bölgelerin tespiti için iyi bir başlangıç noktasıdır.

2. Akış Görüntüleme Sistemleri

Akış görüntüleyiciler (veya ölçerler) istatistiksel model kullanımının bir parçası olarak çok kullanışlıdır. Yinede doğrulukları bacalar arasındaki boru ölçü değişimleri nedeniyle yetersizdir. Su kullanımı üzerindeki ve atık su hatlarına olan bütün deşarjların bilgileri genellikle istatistiksel sonuçtur ve küçük ölçekli çalışmalar için yeterli doğruluğa sahip değildir. Kontrollü bir şekilde yerleştirilmiş birkaç monitör hızlı bir şekilde sisteme dahil edilebilir veya haricen uygulanabilir. Bu şekilde bir bilgi ağı kurulduğunda yüksek doğrulukta sonuçlar almak mümkün olmaktadır.

3. Boya Testi (Dye Test)

İlk olarak 1960’larda kullanılan renk seyrelme testi, sistem içine verilen bir florasan boyanın bilinen konsantrasyonu ve akıştaki seyrelme oranın ölçümüne dayanır. Kanal içine sızma olduğundan şüphelenilen yerlerde görüntüleme tekniği olarak kullanılmaktadır. Buna ilaveten çok yakın geçmişte yapılan çalışmalar neticesinde modelleme noktasına bir akış monitörünün yerleştirilmesi ile bu yöntem ile dışarıya sızmaların miktar ölçümü de yapılabilmektedir.

4. Kapalı Devre Kamera Sistemi (CCTV – SSET)

Son 20 yıldan bu yana, kamera ve video teknolojisindeki temel ilerlemeler ile renkli kameraların kullanılması, ekipman boyutunun düşürülmesi, düşük aydınlatmalı bölgelerde kaliteli görüntü alınan kameraların geliştirilmesi ve kameraların eğilme ve çevrilebilme özelliklerine sahip olması nedeniyle hat içi görüntüleme yapılabilmektedir. Bu gelişmeler nedeni ile hat içi kalite görüntü ve detay alınması sağlanmıştır.

Kanal içine sızmaların incelenmesi için kullanışlı bir teknik olan bu sistem yine de tamamen görsel kayıt esasına dayanmaktadır. Bu nedenle kanal dışına sızmaların tespitinde sınırlı yeteneğe sahiptir. Görsel olarak, yönlendirici bir kol ile potansiyel sızıntı bölgeleri olan hasarların tanımlanması oldukça kolay olmaktadır. Kuru hava koşullarında sızıntı gibi oluşumların tanımlanması mümkün değildir. Bu sistemin diğer bir sınırlaması da atık temiz olmadıkça akış altında kalan bölgenin incelenmemesidir. Yine de günümüzde bu teknik detaylı atık su değerlendirme çalışmaları için en çok kullanılandır. Kapalı devre kamera sistemi bir sonar ile kombine kullanılması durumunda hat hakkındaki bilgileri detaylandırmak mümkün olmaktadır. Bilgileri kaydetme formatlarındaki gelişme ve DVD teknolojisi ile çok kolay kullanılan bir teknik olmuştur.

Birçok belediye boru hattı, kapalı devre televizyon sistemi (CCTV) ile (kişi gözlemi) değerlendirilir. Gözlem sabit veya gezer kamera (robot) ile yapılır. Kamera operatöre görüntüyü gönderir. Deneyimli operatör dökümante edilmiş kriterlere göre hasarı sınıflandırır ve hasar şiddetini belirler. Yorgunluk, motivasyon kaybı ve deneyim eksikliği nedeniyle yanılma olur.

Kanalizasyon tarama ve değerlendirme teknolojisi (SSET) yukarıda verilen eksikleri giderebilecektir. Optik tarama ve jiroskopik (gyroscopic) teknoloji ile CCTV’ nin eksileri giderilebilir. SSET sistemi; CCTV’ ye benzer ve yüksek görüntü içeriği ve otomatize olmuş bilgisayar analizi ile desteklenir. Bu yolla kırık, boşluk, birleşim, yanal durumlar, ovalleşme ve yapısal özellikler kesin olarak ayırt edilebilir.

5. Sonar

Sonar tekniği boru duvarı ve çevresindeki toprak profilinin belirlenmesinde kullanılan bir tekniktir. Elde edilen sonuçlar genelde yoruma açıktır ve doğru yorum için yüksek bir operatör tecrübesi gerekmektedir. Sonar tekniği su altındaki akış rejimini de göstermektedir ve böylece aşırı yüklenmiş borularda hat içine sızmaların belirlenmesinde kullanılabilmektedir.

6. Yer Penetrasyon Radarı

Yer penetrasyon radarı (GPR), toprak içindeki eletromagnetik pulsların hareketine dayalı çalışan bir tekniktir. Bu pulslar toprağa doğru çoğalır ve farklı ortamlar arasındaki ara yüzeylerde veya farklı yüzeylerden yansıtılır. Bu teknik hedeften yansıyan puls zamanını ölçer, hedefin derinliğini ve bölgesini belirler. Pulsların geçiş özellikleri boru malzemesinin dielektrik özelliğine bağlıdır. Ek olarak bu pulsların topraktaki penetrasyonu toprak çeşidine göre değişmektedir. Penetrasyon alüvyonlu topraklarda daha kolay olurken killi topraklarda zor ve yavaştır.

Farklı toprak tipleri faklı radar frekanslarına sahip olduklarından doğru frekans seçiminde sınırlamalar mevcuttur. Toprak altındaki plastik su iletim borularındaki kaçakların tespiti için bir çalışmada yetersiz kaldığı tespit edilmiştir. Yinede GPR teknolojisindeki güncel gelişmeler ve özellikle multi-sensör kullanımı bu sistemin elverişliliği için umut vermektedir. Alan uygulamaları, multi-sensör sistemlerinin daha doğru, hızlı ve çeşitli toprak koşullarında çalışabilme yeteneğinin bulunduğunu göstermiştir.

Yer penetran radar (GPR) sistemi, dijital tarama – değerlendirme teknolojisi (DSET) ile birlikte yeraltı yapıları hakkında bilgi sağlar. Bu ikili ile ABD Arizona eyaleti Phoenix şehri büyük çap PVC kaplı beton borular başarı ile incelenmiş ve rehabilite edilmiştir.

7. Infrared Termografi

Infrared termografi alan üzerinde bir uçağın uçması veya özel bir ekipmanın toprak üzerinden yürütülmesi ile yapılan bir tespit tekniğidir. Çoğunlukla bu teknik kullanılarak iyi ve doğruluğu yüksek sonuçlar elde edilebilmektedir. Yine de bu tekniğin çevresel şartlardan özellikle yağmur gibi durumlardan çabuk etkilenmesi kullanımını sınırlandırmaktadır. Kullanımı da oldukça pahalı bir tekniktir.

8. Hava Basınç Testleri

Bu yöntem mevcut altyapı atık su hatlarının rehabilitasyonu veya yenilenmesi ile ilgili uygulamalar için kabul kriteri olarak Kuzey Amerika’da yaygın olarak kullanılan bir tespit yöntemidir. Hava basınç testleri, sızdırmazlık bağlantıları, yanal bağlantılar ve benzer kısımlardaki hava kaçaklarına karşın ölçümün hemen hemen imkansız olması nedeniyle eski atık su bağlantılarındaki kullanımı düşüktür. Yeni robotik teknikler atık su hatları içinde tıkaçların yerleştirilmesine olanak sağlamaktadır. Böylelikle eski hatlarda bu tekniğin uygulanması mümkün olmakta ve fiyat avantajı da sunmaktadır. Bu teknikteki sınırlama ise yalnızca ana hatların test edilebilir olmasına daha uygun düşmesidir.

9. Su Testleri

Hat içine veya dışına sızmaların her ikisi için %100 doğrulukta doğru sonuçlar veren tek tekniktir. Böyle olmasına karşın zaman ve işçilik yoğun bir yöntemdir. Bundan dolayı genellikle en son başvurulan seçenektir.

Inflitrasyon (içeri sızma) ve exflitrasyon (dışarı sızma) iki ana problemi oluşturur. Bu oluşumlar, gereksiz pompalama ve arıtma yükü getirir. İkinci ve en önemli olan problem ise kanalizasyonun çökmesidir. Yeraltı suyunun boru kırıklarından hattın içine sızması toprakla boru cidarı arasındaki boşluk boyutunu arttırır. Sızan su ince partikülleri topraktan boruya alır. Zayıflayan bu toprak boru üstündeki toprağı yüzeyden itibaren çöktürür. Hidrolik su kapasitesi arttığında dışa sızma daha büyük boşluk oluşturur ve problem büyür. Borulardaki aşırı su birikimi boru çevresindeki küçük parçacıkları zayıflatır ve kopartır. Birçok kanalizasyon içe/dışa sızıntı çevrimi ile çöker.

Şekil. Yapısal kusurlar-boru çatlağı, birleşme yerlerinde dengesizlik ve sızıntı (soldan sağa)

Altyapı ve Kazısız Teknolojiler Derneği, görüntüleme teknikleri konusunda tüm üretici, kullanıcı ve araştırmacılara en uygun çözüm yöntemlerini sunmak için ulusal ve uluslararası çalışmalarını sürdürecektir.