Prediction tool for structural condition in gravitational flow sewer pipe

Abstract

Integriti struktur paip retikulasi kumbahan bergantung kepada faktor statik dan dinamik paip kumbahan. Adalah penting untuk mempunyai perantara ramalan paip retikulasi kumbahan untuk keadaan struktur bagi memastikan penyelengaraan yang proaktif. Sebagai pengendali, Indah Water Konsortium Sdn. Bhd. di Malaysia menanggung kos baikpulih paip yang tinggi disebabkan oleh penyelengaraan reaktif paip kumbahan yang rosak. Oleh itu, kajian ini bertujuan untuk membangunkan satu perantara ramalan untuk rangkaian kumbahan terutamanya untuk keadaan struktur pada paip kumbahan beraliran graviti. Siasatan menggunakan kamera litar tertutup telah dijalankan untuk memerhatikan kecacatan struktur dalam 225, 300 dan 375 mm paip tanah liat bervitrifikasi dan 450 dan 500 mm paip konkrit bertetulang. Kecacatan ini diklasifikasikan menggunakan sistem penggredan Pipeline Assessment Certification Program dan dikategorikan kepada Gred 1 hingga 5. Sepanjang 36.6 km paip kumbahan beraliran graviti telah dikaji dengan sejumlah 703 kecacatan telah dikenal pasti. Sebanyak 19 kecacatan telah ditemui untuk setiap 100 m panjang untuk semua jenis paip kumbahan. Kategori 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 dan 9 adalah gabungan parameter utama keadaan statik dan dinamik. Wajaran kebarangkalian dikira berdasarkan pecahan kecacatan yang telah dikenal pasti dari kedalaman paip iaitu 1.0, 0.58, dan 0.24; kecerunan paip iaitu 1.0, 0.43, 0.13 dan 0.02; dan tempoh perkhidmatan paip iaitu 1.0, 0.85, 0.29 dan 0.11. Faktor kegagalan ini merangkumi faktor lain iaitu saiz paip, bahan paip dan aliran kumbahan yang dibahagikan kepada Kategori 1 hingga 9. Faktor kegagalan untuk Kategori 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 dan 9 adalah 0.48, 0.10, 0.24, 0.07, 0.10, 0.02, 0.11, 0.02 dan 0.07, mengesahkan bahawa kadar kemerosotan berdasarkan analisis Markov di antara semua jenis paip terdegradasi pada 5, 4 dan 3 langkah peralihan. Pekali 1.45 dikenal pasti berdasarkan kepada jumlah keseluruhan faktor kegagalan di mana nilai purata untuk faktor kegagalan juga diambilkira. Perantara ramalan dengan empat-langkah menggunakan kiraan Indeks Keadaan yang menggabungkan nilai-nilai beban kebarangkalian, faktor kegagalan dan pekali telah dibangunkan. Hasil daripada pengiraan ini telah ditentukur kepada gred kecacatan yang berkisar pada Gred 1 hingga 5 menggunakan Skala Likert sebagai asas. Akhirnya, ujian perintis dijalankan dengan menggunakan 150 sampel untuk mengesahkan keberkesanan perantara ramalan yang menunjukkan kejayaan keseluruhan sebanyak 60%. Sebagai rumusan, kajian ini membuka laluan dalam pembangunan perantara ramalan untuk keadaan struktur paip retikulasi kumbahan, namun lebih banyak kajian diperlukan untuk meningkatkan keberkesanannya. Kajian lanjutan boleh melihat kepada pengurangan skala aggregat untuk faktor statik dan dinamik.