המטרות העיקריות של שיפור הביצועים הסייסמיים של צינורות אספקת מים הן שתיים: האחת היא להבטיח את קיבולת הולכת המים, למנוע אובדן לחץ מים באזור גדול, על מנת שניתן יהיה לספק מים למתקנים חירום וכיבוי אש; השנייה היא למזער את הנזק לצינור כדי להקל על תיקון מהיר. במילים אחרות, כאשר מתמודדים עם אסונות רעידת אדמה, מערכת אספקת המים צריכה להיות בעלת יכולת הסתגלות גבוהה יותר.
מניעת קרע בצנרת המים חיונית לשמירה על פעילותה התקינה של מערכת אספקת המים. מערכת הצנרת PE4710 (שווה ערך ל-PE100) היא בעלת הסבירות הנמוכה ביותר לקרע ודליפה מכל צינור מים אחר, מה שעוזר להשיג את כל המטרות הנ"ל.
התפשטות גלים ועיוות קרקע קבוע הם הגורמים העיקריים לנזק בצנרת קבור. עקב קיומם של כוח צירי ומאמץ כיפוף, תנועת הקרקע מובילה למתיחות ציריות וכיפוף בצנרת. חומרים בעלי קשיחות גבוהה (מאמץ מותר גבוה) בדרך כלל בעלי יכולת מוגבלת להתעוות. לחומרים משיכים המיוצגים על ידי פוליאתילן (PE) (מאמץ מותר נמוך) יש יכולת עיוות וקשיחות טובים.
היכולת הסייסמית של מערכת הצינורות באה לידי ביטוי ביכולת ההסתגלות שלה לעומס פני השטח. רעידות סייסמיות או התפשטות גלים סייסמיים עלולים לגרום לעומס בקרקע מספיק כדי לפגוע אפילו בצינורות הפגיעים ביותר. סדקי שבר, מפולות, שינוי קרקע לבוץ והשקיעה ו/או התפשטות רוחבית כתוצאה מכך, שקיעת קרקע והתרוממות קרקע עלולים לגרום לעומס קרקע גדול יותר, וכתוצאה מכך נזק לשטחים גדולים של צינורות קבורים. טבלה B-1 מפרטת נתוני עומס קרקע שנצפו ברחבי העולם עקב עיוות קרקע קבוע.
טבלה ב-1 עומס קרקע נצפה עקב עיוות קרקע קבוע
טווח מאמץ הקרקע הנדרש עבור צינורות הוא בין 0.05% ל-4.5%. בדוח משנת 2008 של המכון האמריקאי לחקר חשמל, ניתנו מדידות קיבולת מאמץ של חומר PE4710. בטמפרטורה של 10 מעלות צלזיוס (50°F), מאמץ המתיחה הממוצע של צינור PE4710 הוא 9.9%, בעוד שמאמץ המתיחה הסופי הממוצע הוא 206%. צינור הפוליאתילן ינוע בתגובה לתנועת הקרקע, במקום להתנגד לעומסים שעלולים לגרום לשבירת צינורות נוקשים או שבירים. ברוב האירועים הסייסמיים, צינור פוליאתילן בצפיפות גבוהה (HDPE) המרותך (מולחם) יתכופף, אך לא ייקרע או ייפרד (חיבור לא אטום), ובכך ישמור על אספקת מים תקינה. יש לציין כי כל החיבורים של צינורות PE עם מבנים, מתקנים ורכיבים אחרים עשויים להיות נתונים לעומסים דיפרנציאליים גבוהים יותר. יש לתכנן ולתכנן בקפידה את חיבור החלקים הללו כדי להפחית את הסיכון לקרע.
מאמץ המתיחה של צינור PE4710 הוא בערך כפול מזה של מאמץ הקרקע הנגרם על ידי העוצמה המקסימלית שנצפה, והמאמץ הסופי של PE4710 הוא יותר מפי 40 מזה של מאמץ הקרקע השיא. הביצועים שהתקבלו על ידי חישוב תיאורטי תואמים את השימוש בצינור פוליאתילן ברעידת אדמה. קו אספקת המים HDPE המרותך ביצע ביצועים טובים ברעידת האדמה. טבלה B-2 מציגה תצפיות חלקיות של רעידות אדמה קודמות ביפן (Omuro and Himono, 2018).
טבלה ב'-2 נתונים שנצפו במהלך רעידות אדמה קודמות ביפן
יש להעריך את הביצועים הסייסמיים של צינורות, כולל קשיחות, קיבולת מאמץ צירית, רדיוס כיפוף מותר, חוזק המפרק, יציבות ומצב הצינור הקיים. ניסיון סייסמי רב מראה כי צינורות אספקת מים ראשיים מ-HDPE, בהתאם לתקני סדרת צינורות ASTM, יכולים לשמור על פעולה תקינה תחת רוב תנאי העומס הסייסמי. כאשר דרישות הביצועים הסייסמיים של צינור אספקת המים הראשי גבוהות, יש לשקול שימוש בצינורות HDPE מרותכים, מכיוון שהביצועים הסייסמיים של צינורות HDPE אמינים יותר, והם יכולים להסתגל לעומסים שונים של הקרקע הנוצרים מרעידות אדמה ולשמור על פעולה תקינה.
צ'ואנגרונגis 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
זמן פרסום: 6 במרץ 2025
