Ūdensapgādes cauruļvadu seismiskās veiktspējas uzlabošanas galvenie mērķi ir divi: pirmkārt, nodrošināt ūdens caurlaidības jaudu, novērst lielu ūdens spiediena zudumu platībā, lai ārkārtas situācijā varētu piegādāt ūdeni ugunsdzēsības un kritiskām iestādēm; otrkārt, samazināt cauruļvada bojājumus, lai atvieglotu ātru remontu. Citiem vārdiem sakot, zemestrīču gadījumā ūdensapgādes sistēmai jābūt ar augstāku pielāgošanās spēju.
Ūdensvada plīsumu novēršana ir būtiska, lai uzturētu normālu ūdensapgādes sistēmas darbību. PE4710 (ekvivalents PE100) cauruļvadu sistēmai ir viszemākā plīsuma un noplūdes varbūtība no visām ūdensvada caurulēm, kas palīdz sasniegt visus iepriekš minētos mērķus.
Viļņu izplatīšanās un pastāvīga zemes deformācija ir galvenie zemē ieraktu cauruļvadu bojājumu cēloņi. Aksiālā spēka un lieces sprieguma dēļ zemes kustība rada cauruļvadā aksiālas un lieces deformācijas. Materiāliem ar augstu stingrību (augstu pieļaujamo spriegumu) parasti ir ierobežota deformācijas spēja. Plastiskiem materiāliem, ko pārstāv polietilēns (PE) (zems pieļaujamais spriegums), ir laba deformācijas spēja un izturība.
Cauruļvadu sistēmas seismiskā izturība atspoguļojas tās spējā pielāgoties virsmas deformācijai. Seismiskā vibrācija vai seismisko viļņu izplatīšanās var izraisīt tādu deformāciju zemē, ka tā var sabojāt pat visneaizsargātākās caurules. Plaisas, zemes nogruvumi, augsnes pārveidošanās par dubļiem un rezultātā notiekoša nosēšanās un/vai sānu izplatīšanās, zemes iegrimšana un pacelšanās var izraisīt lielāku zemes deformāciju, kā rezultātā tiek bojātas lielas zemē ieraktu cauruļvadu platības. B-1. tabulā ir uzskaitīti zemes deformācijas dati, kas novēroti visā pasaulē pastāvīgas zemes deformācijas dēļ.
B-1. tabula. Novērotā zemes deformācija paliekošas zemes deformācijas dēļ.
Cauruļvadiem nepieciešamais zemes deformācijas diapazons ir no 0,05% līdz 4,5%. 2008. gada Amerikas Elektroenerģijas pētniecības institūta ziņojumā tika sniegti PE4710 materiāla deformācijas kapacitātes mērījumi. 10 °C temperatūrā PE4710 caurules vidējā stiepes tecēšanas deformācija ir 9,9%, bet vidējā galīgā stiepes deformācija ir 206%. Polietilēna caurule pārvietosies, reaģējot uz zemes kustību, nevis pretosies slodzēm, kas varētu izraisīt stingru vai trauslu cauruļu lūzumu. Vairumā seismisko notikumu metinātā augsta blīvuma polietilēna (HDPE) caurule salieksies, bet nelūzīs un neatdalīsies (nesavienots savienojums), tādējādi saglabājot normālu ūdens padevi. Jāatzīmē, ka visi PE cauruļu savienojumi ar citām konstrukcijām, palīgiekārtām un komponentiem var tikt pakļauti lielākām diferenciālajām slodzēm. Šo daļu savienojumi ir rūpīgi jāplāno un jāprojektē, lai samazinātu plīsuma risku.
PE4710 caurules stiepes deformācija ir aptuveni divreiz lielāka par zemes deformāciju, ko izraisa novērotais maksimālais magnitūda, un PE4710 galīgā deformācija ir vairāk nekā 40 reizes lielāka par zemes deformācijas maksimālo vērtību. Ar teorētiskiem aprēķiniem iegūtā veiktspēja atbilst polietilēna cauruļvada izmantošanai zemestrīces laikā. Metinātā HDPE ūdensapgādes līnija zemestrīces laikā darbojās labi. B-2. tabulā sniegti daļēji novērojumi par iepriekšējām zemestrīcēm Japānā (Omuro un Himono, 2018).
B-2. tabula. Dati, kas novēroti iepriekšējās zemestrīcēs Japānā.
Jāizvērtē cauruļvadu seismiskā veiktspēja, tostarp izturība, aksiālā deformācijas izturība, pieļaujamais lieces rādiuss, savienojuma izturība, stabilitāte un esošā cauruļvada stāvoklis. Liela daļa seismiskās pieredzes liecina, ka HDPE ūdensapgādes maģistrālie cauruļvadi saskaņā ar ASTM cauruļu sērijas standartiem var uzturēt normālu darbību lielākajā daļā seismiskās slodzes apstākļu. Ja ūdensapgādes maģistrālo cauruļu seismiskās veiktspējas prasības ir augstas, jāapsver metinātu HDPE cauruļu izmantošana, jo HDPE cauruļu seismiskā veiktspēja ir uzticamāka, un tās var pielāgoties dažādām zemestrīču radītajām zemes deformācijām un uzturēt normālu darbību.
ČUANGRONGSis 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
Publicēšanas laiks: 2025. gada 6. marts
