Il Buried Structures Laboratory dell'Utah State University (USU) ha pubblicato un secondo studio completo sui tassi di rottura dei materiali per i tubi dell'acqua più comunemente usati, Water Main Break Rates In the USA and Canada: A Comprehensive Study". Il laboratorio dispone di un impianto di test su larga scala per tubi e strutture sotterranee. USU è anche la sede del Utah Water Research Laboratory (UWRL), che è stato un leader mondiale nella ricerca ambientale e nella politica idrica per oltre 50 anni. UWRL è la più antica struttura di ricerca sull'acqua universitaria negli Stati Uniti.
Il Dott. Steven Folkman, co-autore di Buried Pipe Design e autore di un rapporto sulla rottura dell'acqua USU del 2012, ha completato un nuovo sondaggio sui materiali nei quali hanno risposto oltre 300 utility, che rappresentano circa 200.000 miglia di condutture idriche installate. Lo studio del 2018 è stato in grado di ottenere intervistati da 48 stati negli Stati Uniti e 7 province su 10 in Canada, con un aumento del 49% nelle risposte al sondaggio e del 45% in miglia di pipa rispetto allo studio del 2012, aumentandone la validità statistica.
Le utility che hanno fornito dati servono una popolazione di oltre 52 milioni di persone, pari al 14,5% della popolazione totale degli Stati Uniti e del Canada. Il sondaggio ha registrato 23.803 guasti al tubo che hanno richiesto riparazioni che rappresentano una base significativa per i dati di rottura. Questa è una delle più grandi indagini condotte sulle interruzioni principali dell'acqua e i risultati forniscono una rappresentazione accurata delle condizioni e delle operazioni del tubo dell'acqua in Nord America. La relazione può aiutare a rivedere le ipotesi sulla durata del servizio dei tubi utilizzate in passato.
Le percentuali di interruzione principale dell'acqua sono un calcolo importante per valutare le prestazioni e la durabilità del tubo e sono la metrica più critica utilizzata nella gestione delle risorse delle infrastrutture idriche, nonché nel processo decisionale di riparazione e sostituzione dei tubi. "Questo rapporto fornisce una visione più approfondita dei driver dell'invecchiamento della crisi delle infrastrutture idriche e offre i dati che le utility possono utilizzare per valutare le prestazioni dei materiali per tubi: sarà un prezioso strumento di pianificazione della gestione patrimoniale per i servizi idrici", afferma il Dr. Folkman.
Nel complesso, i tassi di rottura sono aumentati del 27% negli ultimi sei anni. Le utility dovrebbero preoccuparsi del fatto che i tassi di rottura per i tubi in ghisa (CI) e cemento amianto (CA), che rappresentano insieme quasi la metà delle condutture idriche installate in Nord America, sono aumentati rispettivamente del 46% e del 43% dal 2012. Insieme, I tubi CI e AC sono in gran parte responsabili del picco di guasti dei tubi. Le condutture CI e AC non sono più prodotte e stanno raggiungendo la fine delle loro vite previste.
Una nuova scoperta fondamentale è che le aziende municipalizzate più piccole hanno il doppio dei tassi di interruzione principale dell'acqua rispetto alle utility più grandi. "Con meno entrate e risorse, i comuni più piccoli avranno bisogno di utilizzare i materiali per tubi più economici e durevoli disponibili per affrontare i requisiti di rinnovo e riabilitazione dei tubi.Le più grandi utility municipali, tuttavia, non stanno andando molto meglio, dal momento in cui sono la sostituzione dei tubi che sono al di là delle loro vite utili è inadeguata ", afferma Folkman.
Secondo il sondaggio, una media dello 0,8% delle condutture installate viene sostituita ogni anno in tutto il paese. Ciò equivale a un programma di sostituzione della tubazione nazionale di 125 anni. I tassi di sostituzione dei tubi devono essere compresi tra 1% e 1,6%, equivalenti rispettivamente a programmi di sostituzione di 100 anni e 60 anni. In generale, i tassi di sostituzione dei tubi devono aumentare.
Un risultato importante riconfermato è che il tubo di polivinilcloruro (PVC) ha il più basso tasso di rottura complessivo rispetto ai tubi in ghisa, ferro duttile, cemento, acciaio e cemento amianto. Il PVC era anche il materiale per tubi con il tasso di rottura più basso nello studio del 2012 dell'USU.
La corrosione può essere una delle principali cause di interruzioni principali dell'acqua con il 75% di tutte le utenze che segnalano condizioni corrosive del suolo. Questo studio ha dimostrato che il tubo di ghisa in un terreno ad alta corrosione ha oltre 20 volte il tasso di rottura di uno in un ambiente a bassa corrosione. Allo stesso modo, il tubo di ferro duttile in un terreno ad alta corrosione ha oltre 10 volte il tasso di rottura di uno in un terreno a bassa corrosione.
Questo studio completo contribuisce al costante impegno della ricerca sull'invecchiamento delle risorse idriche (AWI) dell'EPA, del programma di gestione delle infrastrutture idriche sostenibili (SWIM) di Virginia Tech, del Consiglio idrico della Conferenza dei sindaci degli Stati Uniti e degli sforzi di valutazione delle condizioni delle risorse idriche e infrastrutturali American Water Works Association (AWWA) e American Society of Civil Engineers (ASCE).
Lo studio discute inoltre del modo in cui i tassi di guasto della conduttura idrica per le condutture CI e AC potrebbero aumentare in modo esponenziale nel tempo. "Si potrebbe prevedere un rapido aumento dei tassi di rottura nel prossimo futuro per ghisa e tubi di cemento amianto.Le utility in tutto il paese avrebbero bisogno di accelerare rapidamente i loro programmi di sostituzione delle tubazioni per evitare impatti economici e sociali potenzialmente gravi. L'impatto economico è significativo: occorrerebbe raddoppiare il numero di persone che riparano i guasti insieme alle forniture e ai materiali mentre la perdita di acqua trattata aumenta. Gli impatti sociali sarebbero devastanti se i tassi di rottura raggiungessero livelli esponenziali", afferma il Dr. Folkman.
