اهداف اصلی بهبود عملکرد لرزه‌ای خطوط لوله آبرسانی دو مورد است: یکی تضمین ظرفیت انتقال آب، جلوگیری از افت فشار آب در ناحیه وسیعی، به منظور تأمین آب مورد نیاز تأسیسات آتش‌نشانی و حیاتی در مواقع اضطراری؛ و دوم به حداقل رساندن آسیب به خط لوله برای تسهیل تعمیر سریع. به عبارت دیگر، هنگام مواجهه با بلایای زلزله، یک سیستم آبرسانی باید از سازگاری بالاتری برخوردار باشد.
جلوگیری از شکستگی لوله‌های اصلی آب برای حفظ عملکرد طبیعی سیستم آبرسانی ضروری است. سیستم لوله‌کشی PE4710 (معادل PE100) کمترین احتمال پارگی و نشتی لوله‌های آب را دارد و به دستیابی به تمام اهداف فوق کمک می‌کند.
انتشار موج و تغییر شکل دائمی زمین از علل اصلی آسیب به خطوط لوله مدفون هستند. به دلیل وجود نیروی محوری و تنش خمشی، حرکت زمین منجر به کرنش‌های محوری و خمشی در خط لوله می‌شود. موادی با استحکام بالا (تنش مجاز بالا) عموماً توانایی محدودی در تغییر شکل دارند. مواد شکل‌پذیر که توسط پلی‌اتیلن (PE) (تنش مجاز پایین) نشان داده می‌شوند، توانایی تغییر شکل و چقرمگی خوبی دارند.
توانایی لرزه‌ای سیستم خط لوله با سازگاری آن با کرنش سطحی منعکس می‌شود. لرزش لرزه‌ای یا انتشار امواج لرزه‌ای می‌تواند باعث ایجاد کرنش در زمین شود که حتی به آسیب‌پذیرترین لوله‌ها نیز آسیب برساند. ترک خوردگی گسل، رانش زمین، تبدیل خاک به گل و در نتیجه نشست و/یا گسترش جانبی، فرونشست و بالاآمدگی زمین ممکن است باعث کرنش بیشتر زمین شود و در نتیجه به مناطق وسیعی از خطوط لوله مدفون آسیب برساند. جدول B-1 داده‌های کرنش زمین مشاهده شده در سراسر جهان را به دلیل تغییر شکل دائمی زمین فهرست می‌کند.
جدول B-1 کرنش مشاهده شده زمین ناشی از تغییر شکل دائمی زمین
محدوده مورد نیاز کرنش زمین برای خطوط لوله بین 0.05٪ تا 4.5٪ است. در گزارش سال 2008 موسسه تحقیقات برق آمریکا، اندازه‌گیری‌های ظرفیت کرنش ماده PE4710 ارائه شده است. در دمای 50 درجه فارنهایت (10 درجه سانتیگراد)، میانگین کرنش تسلیم کششی لوله PE4710 برابر با 9.9٪ است، در حالی که میانگین کرنش کششی نهایی 206٪ است. لوله پلی اتیلن در پاسخ به حرکت زمین حرکت می‌کند، نه در برابر بارهایی که می‌توانند باعث شکستن لوله‌های صلب یا شکننده شوند. در بیشتر رویدادهای لرزه‌ای، لوله پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) جوش داده شده (جوش داده شده) خم می‌شود، اما نمی‌شکند یا جدا نمی‌شود (اتصال بدون درز)، در نتیجه یک منبع آب معمولی را حفظ می‌کند. لازم به ذکر است که تمام اتصالات لوله‌های PE با سایر سازه‌ها، تأسیسات جانبی و اجزا ممکن است در معرض بارهای دیفرانسیلی بالاتری قرار گیرند. اتصال این قطعات باید با دقت برنامه‌ریزی و طراحی شود تا خطر پارگی کاهش یابد.
کرنش تسلیم کششی لوله PE4710 تقریباً دو برابر کرنش زمین ناشی از حداکثر بزرگی مشاهده شده است و کرنش نهایی PE4710 بیش از 40 برابر کرنش اوج زمین است. عملکرد به دست آمده از محاسبات نظری با استفاده از خط لوله پلی اتیلن در زلزله سازگار است. خط لوله آبرسانی HDPE جوش داده شده در زلزله عملکرد خوبی داشت. جدول B-2 مشاهدات جزئی از زلزله های گذشته در ژاپن را ارائه می دهد (Omuro and Himono, 2018).
جدول B-2 داده‌های مشاهده‌شده در طول زلزله‌های گذشته در ژاپن
عملکرد لرزه‌ای خطوط لوله باید ارزیابی شود، از جمله چقرمگی، ظرفیت کرنش محوری، شعاع خمش مجاز، مقاومت اتصال، پایداری و وضعیت موجود خط لوله. تعداد زیادی از تجربیات لرزه‌ای نشان می‌دهد که خطوط لوله اصلی آبرسانی HDPE مطابق با استانداردهای سری لوله ASTM می‌توانند در اکثر شرایط بار لرزه‌ای عملکرد عادی خود را حفظ کنند. هنگامی که الزامات عملکرد لرزه‌ای لوله اصلی آبرسانی بالا باشد، استفاده از لوله‌های HDPE جوش داده شده باید در نظر گرفته شود، زیرا عملکرد لرزه‌ای لوله‌های HDPE قابل اعتمادتر است و می‌توانند با کرنش‌های مختلف زمین ایجاد شده توسط زلزله سازگار شوند و عملکرد عادی خود را حفظ کنند.
CHUANGRONGis 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
زمان ارسال: مارس-06-2025
