-
Тел
-
E-mail
-
WhatsApp
WhatsApp
Трубы HDPE в сейсмических районах
2025-03-06
Основными целями повышения сейсмической эффективности водопроводных трубопроводов являются две: одна из них заключается в обеспечении пропускной способности водопроводных сетей, предотвращении значительного снижения давления воды, с тем чтобы обеспечить возможность подачи воды на пожарные и критические объекты в чрезвычайных ситуациях; Во-вторых, минимизировать повреждения трубопровода, чтобы облегчить быстрый ремонт. Другими словами, в случае землетрясений система водоснабжения должна быть более адаптируемой.
Предотвращение перерывов в работе водопроводных магистралей необходимо для поддержания нормального функционирования системы водоснабжения. Система трубопроводов PE4710 (эквивалентная PE100) имеет наименьшую вероятность разрыва и утечки любой водопроводной трубы, что способствует достижению всех вышеперечисленных целей.
Основными причинами повреждения трубопровода являются распространение волн и постоянная деформация грунта. Из-за наличия осевой силы и изгибающего напряжения, движение грунта приводит к осевой и изгибающей нагрузкам в трубопроводе. Материалы с высокой жесткостью (высокая допустимая нагрузка), как правило, имеют ограниченную способность к деформации. Дукторные материалы, представленные полиэтиленом (пэ) (низкий допустимый стресс), имеют хорошую деформацию и прочность.
Сейсмическая способность трубопроводной системы отражается в ее приспособляемости к нагрузке поверхности. Сейсмическая тряска или распространение сейсмических волн могут вызывать такую нагрузку в грунте, что это может привести к повреждению даже наиболее уязвимых труб. Трещин разломов, оползни, превращение почвы в грязь и обусловленное этим расселение и/или боковое распространение, оседание грунта и подъем могут привести к усилению напряженности на грунте, что приведет к повреждению больших участков закапываемых трубопроводов. В таблице B-1 приводятся данные о штаммах грунта, наблюдаемых во всем мире в результате постоянной деформации грунта.
Таблица B-1 наблюдаемый штамм грунта в результате постоянной деформации грунта
Требуемый диапазон наземной деформации для трубопроводов составляет от 0,05% до 4,5%. В докладе американского научно-исследовательского института электроэнергии за 2008 год были приведены измерения деформационной мощности материала PE4710. При температуре 50° с (10 ° с) средняя растягивательная способность трубы PE4710 составляет 9,9%, в то время как средняя конечная растягивательная способность составляет 206%. Полиэтиленовая труба будет двигаться в ответ на движение грунта, а не сопротивляться нагрузкам, которые могут привести к разрыву жестких или хрупких труб. В большинстве сейсмических явлений сварная (сварная) труба из полиэтилена высокой плотности (HDPE) сгибается, но не разрывается или отделяется (негерметичное соединение), что обеспечивает нормальное водоснабжение. Следует отметить, что все соединения труб PE с другими конструкциями, вспомогательными сооружениями и компонентами могут подвергаться более высокой дифференциальной нагрузке. Соединение этих частей должно быть тщательно спланировано и спроектировано таким образом, чтобы уменьшить риск разрыва.
Растягивательный деформат трубы PE4710 примерно в два раза превышает деформацию грунта, вызываемую наблюдаемой максимальной величиной, а конечная деформация PE4710 более чем в 40 раз превышает пиковый деформацию грунта. Полученные теоретические расчеты соответствуют использованию полиэтиленового трубопровода при землетрясении. Сварная водопроводная линия HDPE хорошо работала во время землетрясения. В таблице B-2 приводятся частичные наблюдения прошлых землетрясений в японии (Omuro and Himono, 2018).
Данные таблицы в -2, наблюдавшиеся во время прошлых землетрясений в японии
Следует оценить сейсмические характеристики трубопроводов, включая прочность, осевую деформацию, допустимый радиус изгиба, прочность соединения, стабильность и нынешнее состояние трубопроводов. Большой сейсмический опыт показывает, что магистральные трубопроводы HDPE водоснабжения в соответствии со стандартами серии труб ASTM могут поддерживать нормальную работу в большинстве условий сейсмической нагрузки. При высоких требованиях к сейсмическим характеристикам магистральной водопроводной трубы следует учитывать использование сварных труб HDPE, поскольку сейсмические характеристики труб HDPE являются более надежными и могут адаптироваться к различным нагрузкам земли, возникающим в результате землетрясений, и поддерживать нормальную работу.
