Основните цели за подобряване на сеизмичните характеристики на водопроводите са две: първата е да се осигури капацитетът за пренос на вода, да се предотврати загуба на водно налягане в голяма площ, за да може да се доставя вода на пожарникари и критични съоръжения в случай на спешност; втората е да се сведат до минимум щетите по тръбопровода, за да се улесни бързият ремонт. С други думи, когато се сблъскате със земетресения, водоснабдителната система трябва да има по-висока адаптивност.
Предотвратяването на спуквания на водопроводи е от съществено значение за поддържането на нормалната работа на водоснабдителната система. Тръбната система PE4710 (еквивалентна на PE100) има най-ниската вероятност от спукване и теч от всички водопроводни тръби, което спомага за постигането на всички горепосочени цели.
Разпространението на вълни и трайната деформация на земята са основните причини за повреди по заровени тръбопроводи. Поради наличието на аксиална сила и напрежение на огъване, движението на земята води до аксиални и огъващи деформации в тръбопровода. Материалите с висока твърдост (високо допустимо напрежение) обикновено имат ограничена способност за деформация. Пластичните материали, представени от полиетилен (PE) (ниско допустимо напрежение), имат добра способност за деформация и жилавост.
Сеизмичната способност на тръбопроводната система се отразява в нейната адаптивност към повърхностно напрежение. Сеизмичното разтърсване или разпространението на сеизмични вълни може да причини напрежение в земята, достатъчно, за да повреди дори най-уязвимите тръби. Разломни пукнатини, свлачища, промяна на почвата в кал и произтичащото от това слягане и/или странично разпространение, слягане и издигане на земята могат да причинят по-голямо напрежение на земята, което води до увреждане на големи площи от заровени тръбопроводи. Таблица B-1 изброява данни за напрежението на земята, наблюдавано по целия свят поради трайна деформация на земята.
Таблица Б-1 Наблюдавано напрежение на земната основа, дължащо се на постоянна деформация на земната основа
Необходимият диапазон на земно напрежение за тръбопроводи е между 0,05% и 4,5%. В доклад от 2008 г. на Американския институт за изследване на електроенергията са дадени измерванията на капацитета на деформация на материала PE4710. При температура от 10°C (50°F) средната деформация на опън на тръбата PE4710 е 9,9%, докато средната крайна деформация на опън е 206%. Полиетиленовата тръба ще се движи в отговор на движението на земята, вместо да се съпротивлява на натоварвания, които биха могли да причинят счупване на твърди или крехки тръби. При повечето сеизмични събития заварената тръба от полиетилен с висока плътност (HDPE) ще се огъне, но няма да се счупи или раздели (неуплътнена връзка), като по този начин ще се поддържа нормално водоснабдяване. Трябва да се отбележи, че всички връзки на PE тръби с други конструкции, спомагателни съоръжения и компоненти могат да бъдат подложени на по-високи диференциални натоварвания. Свързването на тези части трябва да бъде внимателно планирано и проектирано, за да се намали рискът от разкъсване.
Деформацията на опън на тръбата от PE4710 е приблизително два пъти по-голяма от тази на земното напрежение, причинено от наблюдаваната максимална величина, а граничното напрежение на PE4710 е повече от 40 пъти по-голямо от пиковото земно напрежение. Получените чрез теоретично изчисление характеристики са в съответствие с използването на полиетиленови тръбопроводи при земетресение. Заварената водопроводна линия от HDPE се представи добре при земетресението. Таблица B-2 дава частични наблюдения на минали земетресения в Япония (Omuro and Himono, 2018).
Таблица Б-2 Данни, наблюдавани по време на минали земетресения в Япония
Трябва да се оцени сеизмичната устойчивост на тръбопроводите, включително якост, аксиален капацитет на деформация, допустим радиус на огъване, якост на съединението, стабилност и състояние на съществуващия тръбопровод. Голям брой сеизмични опити показват, че главните водопроводни тръби от HDPE, отговарящи на стандартите за тръби ASTM, могат да поддържат нормална работа при повечето условия на сеизмично натоварване. Когато изискванията за сеизмична устойчивост на главните водопроводни тръби са високи, трябва да се обмисли използването на заварени HDPE тръби, тъй като сеизмичната устойчивост на HDPE тръбите е по-надеждна и те могат да се адаптират към различните напрежения на земята, причинени от земетресения, и да поддържат нормална работа.
ЧУАНГРОНis a share industry and trade integrated company, established in 2005 which focused on the production of HDPE Pipes, Fittings & Valves, PPR Pipes, Fittings & Valves, PP compression fittings & Valves, and sale of Plastic Pipe Welding machines, Pipe Tools, Pipe Repair Clamp and so on. If you need more details, please contact us +86-28-84319855, chuangrong@cdchuangrong.com, www.cdchuangrong.com
Време на публикуване: 06 март 2025 г.
