Οι κύριοι στόχοι της βελτίωσης της σεισμικής απόδοσης των αγωγών ύδρευσης είναι δύο: ο ένας είναι η διασφάλιση της ικανότητας μεταφοράς νερού, η πρόληψη απώλειας πίεσης νερού σε μεγάλη περιοχή, προκειμένου να είναι δυνατή η παροχή νερού σε πυροσβεστικές και κρίσιμες εγκαταστάσεις σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης· ο δεύτερος είναι η ελαχιστοποίηση των ζημιών του αγωγού για τη διευκόλυνση της γρήγορης επισκευής. Με άλλα λόγια, όταν αντιμετωπίζει σεισμικές καταστροφές, ένα σύστημα ύδρευσης θα πρέπει να έχει μεγαλύτερη προσαρμοστικότητα.
Η πρόληψη σπασιμάτων σε κεντρικούς αγωγούς ύδρευσης είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της κανονικής λειτουργίας του συστήματος ύδρευσης. Το σύστημα σωληνώσεων PE4710 (ισοδύναμο με PE100) έχει τη χαμηλότερη πιθανότητα σπασίματος και διαρροής από οποιονδήποτε άλλο σωλήνα ύδρευσης, συμβάλλοντας στην επίτευξη όλων των παραπάνω στόχων.
Η διάδοση των κυμάτων και η μόνιμη παραμόρφωση του εδάφους είναι οι κύριες αιτίες ζημιάς στους θαμμένους αγωγούς. Λόγω της ύπαρξης αξονικής δύναμης και τάσης κάμψης, η κίνηση του εδάφους οδηγεί σε αξονικές και καμπτικές παραμορφώσεις στον αγωγό. Τα υλικά με υψηλή ακαμψία (υψηλή επιτρεπόμενη τάση) έχουν γενικά περιορισμένη ικανότητα παραμόρφωσης. Τα όλκιμα υλικά που αντιπροσωπεύονται από το πολυαιθυλένιο (PE) (χαμηλή επιτρεπόμενη τάση) έχουν καλή ικανότητα παραμόρφωσης και σκληρότητα.
Η σεισμική ικανότητα του συστήματος αγωγών αντικατοπτρίζεται στην προσαρμοστικότητά του στην επιφανειακή παραμόρφωση. Η σεισμική δόνηση ή η διάδοση των σεισμικών κυμάτων μπορεί να προκαλέσει παραμόρφωση στο έδαφος αρκετή για να προκαλέσει ζημιά ακόμη και στους πιο ευάλωτους σωλήνες. Οι ρωγμές από ρήγματα, οι κατολισθήσεις, η αλλαγή του εδάφους σε λάσπη και η επακόλουθη καθίζηση ή/και πλευρική εξάπλωση, η καθίζηση και η ανύψωση του εδάφους μπορεί να προκαλέσουν μεγαλύτερη παραμόρφωση του εδάφους, με αποτέλεσμα ζημιές σε μεγάλες περιοχές θαμμένων αγωγών. Ο Πίνακας Β-1 παραθέτει δεδομένα παραμόρφωσης του εδάφους που παρατηρούνται σε όλο τον κόσμο λόγω μόνιμης παραμόρφωσης του εδάφους.
Πίνακας Β-1 Παρατηρούμενη παραμόρφωση εδάφους λόγω μόνιμης παραμόρφωσης εδάφους
Το απαιτούμενο εύρος τάσης εδάφους για τους αγωγούς είναι μεταξύ 0,05% και 4,5%. Σε μια έκθεση του 2008 του Αμερικανικού Ινστιτούτου Έρευνας Ηλεκτρικής Ενέργειας, δόθηκαν οι μετρήσεις της ικανότητας τάσης του υλικού PE4710. Σε θερμοκρασία 50°F (10°C), η μέση τάση εφελκυσμού του σωλήνα PE4710 είναι 9,9%, ενώ η μέση μέγιστη τάση εφελκυσμού είναι 206%. Ο σωλήνας πολυαιθυλενίου θα κινηθεί ως απόκριση στην κίνηση του εδάφους, αντί να αντιστέκεται σε φορτία που θα μπορούσαν να προκαλέσουν θραύση άκαμπτων ή εύθραυστων σωλήνων. Στα περισσότερα σεισμικά γεγονότα, ο συγκολλημένος (συγκολλημένος) σωλήνας πολυαιθυλενίου υψηλής πυκνότητας (HDPE) θα λυγίσει, αλλά δεν θα σπάσει ή θα διαχωριστεί (μη στεγανή σύνδεση), διατηρώντας έτσι μια κανονική παροχή νερού. Πρέπει να σημειωθεί ότι όλες οι συνδέσεις σωλήνων PE με άλλες δομές, βοηθητικές εγκαταστάσεις και εξαρτήματα ενδέχεται να υπόκεινται σε υψηλότερα διαφορικά φορτία. Η σύνδεση αυτών των μερών θα πρέπει να σχεδιάζεται και να σχεδιάζεται προσεκτικά ώστε να μειώνεται ο κίνδυνος ρήξης.
Η τάση εφελκυσμού του σωλήνα PE4710 είναι περίπου διπλάσια από την τάση εδάφους που προκαλείται από το παρατηρούμενο μέγιστο μέγεθος, και η μέγιστη τάση του PE4710 είναι περισσότερο από 40 φορές μεγαλύτερη από τη μέγιστη τάση εδάφους. Η απόδοση που επιτεύχθηκε με θεωρητικό υπολογισμό είναι συνεπής με τη χρήση αγωγού πολυαιθυλενίου σε σεισμό. Η συγκολλημένη γραμμή παροχής νερού HDPE είχε καλή απόδοση στον σεισμό. Ο Πίνακας Β-2 παρέχει μερικές παρατηρήσεις προηγούμενων σεισμών στην Ιαπωνία (Omuro και Himono, 2018).
Πίνακας Β-2 Δεδομένα που παρατηρήθηκαν κατά τη διάρκεια προηγούμενων σεισμών στην Ιαπωνία
Θα πρέπει να αξιολογείται η σεισμική απόδοση των αγωγών, συμπεριλαμβανομένης της ανθεκτικότητας, της αξονικής παραμόρφωσης, της επιτρεπόμενης ακτίνας κάμψης, της αντοχής των συνδέσεων, της σταθερότητας και της κατάστασης των υφιστάμενων αγωγών. Ένας μεγάλος αριθμός σεισμικών εμπειριών δείχνει ότι οι κύριοι αγωγοί ύδρευσης HDPE σύμφωνα με τα πρότυπα της σειράς σωλήνων ASTM μπορούν να διατηρήσουν την κανονική λειτουργία τους υπό τις περισσότερες συνθήκες σεισμικού φορτίου. Όταν οι απαιτήσεις σεισμικής απόδοσης του κύριου σωλήνα ύδρευσης είναι υψηλές, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η χρήση συγκολλημένων σωλήνων HDPE, επειδή η σεισμική απόδοση των σωλήνων HDPE είναι πιο αξιόπιστη και μπορούν να προσαρμοστούν στις διαφορετικές παραμορφώσεις του εδάφους που προκαλούνται από σεισμούς και να διατηρήσουν την κανονική λειτουργία.
ΤΣΟΥΑΝΓΚΡΟΝΓΚis 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
Ώρα δημοσίευσης: 06 Μαρτίου 2025
