In een tijd waarin water een schaarse en waardevolle bron is, is het van essentieel belang om deze kostbare hulpbron met de grootst mogelijke zorg te beschermen. Het opsporen van lekken in drinkwaterdistributiesystemen is dan ook van cruciaal belang om waterverlies tot een minimum te beperken.

Druktests vóór ingebruikname van waterleidingen

Nederland heeft een belangrijke stap gezet in het waarborgen van de integriteit van nieuwe waterleidingen voordat ze in gebruik worden genomen. Dit is vastgelegd in de NEN-EN 805:2000 richtlijn. Deze richtlijn biedt technische normen en heldere specificaties voor het testen van waterleidingen, waardoor een hoog niveau van operationele veiligheid wordt gegarandeerd om deze waardevolle bron te beschermen. Hiermee wordt de dichtheid van de nieuwe leidingen vastgesteld en draagt het bij aan het voorkomen van onnodig waterverlies.

Automatische lekdetectie waterleiding met het correlatieprincipe

Voor operationele pijpleidingen kan geautomatiseerde en continue lekdetectie worden uitgevoerd met behulp van het correlatieprincipe. Dit principe houdt in dat het verschil in geluidsgolvensnelheid in de leiding wordt gemeten met behulp van grondmicrofoons. Deze geluidsgolven ontstaan wanneer water ontsnapt als gevolg van lekkages en zich langs de pijpleiding voortplanten. De toepassing van dit principe is met name effectief bij metalen leidingen, die geluid goed geleiden.

In nieuwere kunststofleidingen verspreidt geluid zich echter minder efficiënt. Bovendien heeft deze methode in de praktijk enkele beperkingen, omdat lekkages moeilijker te lokaliseren zijn vanwege storende achtergrondgeluiden en toenemend omgevingslawaai. Bovendien brengt het gebruik van grondmicrofoons en bijbehorende geluidsloggers aanzienlijke initiële investeringen en doorlopende operationele kosten met zich mee, die afhankelijk zijn van het type netwerk of leidingen en hun kwaliteit. Deze kosten worden pas op langere termijn gerechtvaardigd. Hierdoor is het niet altijd economisch haalbaar om lekkages op te sporen met behulp van deze methode.

Lekdetectie waterleidingen met behulp van traceergas

De toepassing van de traceergasmethode biedt een alternatieve en kosteneffectieve benadering voor het opsporen van lekken. Hoewel deze methode doorgaans wordt ingezet voor het identificeren van lekkages in airconditioningsystemen van voertuigen, kan deze eveneens worden toegepast op waterleidingen. Bij deze methode wordt traceergas in een operationele waterleiding geïnjecteerd.
Injectie van traceergas voor lekdetectie waterleiding

Maar wat is traceergas?

Traceergas bestaat gewoonlijk uit 5% waterstof en 95% stikstof. Soms wordt ook een verhouding van 10/90 of zelfs 20/80 toegepast, waarbij de laatste verhouding doorgaans wordt gebruikt als beschermgas tijdens het lassen. Het voordeel van een waterstofgehalte van 5% is dat dit mengsel niet brandbaar is en daardoor uiterst veilig in gebruik. In het verleden werd helium vaak gebruikt als draaggas in plaats van stikstof. Echter, gezien de toenemende kosten van helium, wordt voornamelijk de combinatie van waterstof en stikstof tegenwoordig gebruikt.

Hoe de traceergasmethode werkt

Het werkingsprincipe van de traceergasmethode is vergelijkbaar met dat van bovengrondse lekdetectie bij ondergrondse gasleidingen. Dankzij zijn uiterst kleine molecuulgrootte (het is de kleinste gasmolecule) kan waterstof, dat met het traceergas in de leiding wordt geïnjecteerd, zelfs door kleine lekken in de pijpleiding naar buiten stromen. Door zijn lage dichtheid is waterstof lichter dan lucht en stijgt het op naar boven. Boven de leiding wordt het gas gedetecteerd met behulp van een geschikte sonde (bijvoorbeeld een sleepmat of stolpsonde) en een gasdetector die specifiek is gekalibreerd voor waterstof, zoals de HUNTER H2.

In gevallen van zeer kleine lekkages of bij uitdagende bodemomstandigheden waarbij detectie bemoeilijkt wordt, kan ook een mobiele vacuümpomp worden ingezet om het gas boven de grond op te zuigen met behulp van een speciale stolpsonde, om het vervolgens naar het meetapparaat te leiden. Met behulp van een boorgatsonde kan de gasconcentratie in de bodem worden gemeten na een bovengrondse detectie van waterstof, waardoor het lekpunt nauwkeurig gelokaliseerd kan worden (lokalisatie).

Hoeveel traceergas is vereist en waar wordt het geïnjecteerd?

De benodigde hoeveelheid traceergas varieert afhankelijk van de heersende watertemperatuur en waterdruk, meestal ergens tussen twee en meer dan tien procent van de waterstroom. Deze hoeveelheid kan eenvoudig in het water worden opgelost, zonder problemen te veroorzaken in het distributiesysteem. De omvang van het lek is eveneens van invloed; grotere lekken vereisen een grotere hoeveelheid geïnjecteerd gas. Zelfs als het lek zich op de meest ongunstige locatie bevindt, bijvoorbeeld op de bodem van de leiding, zal het water-gasmengsel ontsnappen. Echter, de hoogte of het verloop van de leiding moet in overweging worden genomen als het lek zich lager bevindt dan het geplande injectiepunt. In dat geval moet een ander injectiepunt worden gekozen dat zich op een lager niveau bevindt.

Doorgaans zijn geschikte injectiepunten onder andere:
• Hydranten
• Gedemonteerde watermeters

Hoe wordt traceergas toegevoerd?

Normaal gesproken wordt het traceergas geleverd via hogedrukcilinders die zijn uitgerust met geschikte drukregelaars. Om een gecontroleerde gasstroom te waarborgen, wordt het gebruik van een debietmeter aanbevolen zoals bijv. de Tracergas Injectie Box TIB40. In het geval van lekkages in huishoudelijke aansluitingsleidingen kan de toevoer worden uitgevoerd via de aansluiting van de watermeter nadat deze is gedemonteerd. Het traceergas “stroomt” dan tegen de normale stroomrichting van het water in, omdat er geen regelmatige waterafname plaatsvindt en het water in de huishoudelijke aansluitingsleiding niet beweegt.

Na de injectie is het noodzakelijk om een zekere wachttijd in acht te nemen voordat men begint met de pre-locatie, met behulp van een gasdetector en sonde, omdat het gas enige tijd nodig heeft om naar het oppervlak te stijgen. Deze snelheid wordt voornamelijk beïnvloed door factoren zoals de hoeveelheid geïnjecteerd traceergas, de omvang van het lek, en de eigenschappen en doorlatendheid van de bodem.

lekdetectie waterleiding met hulp van traceergas

Wat zijn de voordelen van traceergas?

De traceergasmethode biedt aanzienlijke voordelen ten opzichte van alternatieve methoden, zoals akoestische technieken, met name in situaties waar akoestische detectie, zoals correlatie, niet toereikend is of niet effectief kan worden toegepast, zoals bij kunststof leidingen. Enkele van de voordelen zijn:

1. Minimaliseert graafwerkzaamheden: Deze methode voorkomt de noodzaak van tijdrovende en kostbare graafwerkzaamheden die anders zouden worden vereist. Dit is met name relevant bij het opsporen van lekken in kunststof leidingen, waar traditionele akoestische methoden minder effectief zijn.


2. Geschikt voor verborgen leidingen:
De traceergasmethode is bruikbaar bij verborgen waterleidingen die zich bijvoorbeeld achter pleisterwerk bevinden. In dergelijke gevallen waar akoestische methoden niet toepasbaar zijn, kan dezelfde gasdetector die al wordt gebruikt voor bovengrondse lekdetectie waterleidingen buiten, hier worden ingezet. Dit vereist slechts de uitwisseling van de sonde en het monteren van een zwanenhals op het apparaat via een snelkoppeling.


3. Doorlaatbaarheid van waterstof:
Vanwege de kleine moleculaire omvang van waterstof in het traceergas kan het zelfs door bakstenen muren en pleisterwerk doordringen. Dit vergroot de kans om lekkages te detecteren die anders moeilijk te vinden zouden zijn met andere methoden.