Hlavní cíle zlepšení seismické odolnosti vodovodních potrubí jsou dva: prvním je zajištění kapacity přenosu vody, aby se zabránilo ztrátě tlaku vody ve velké oblasti, aby bylo možné v případě nouze zásobovat vodou požární a kritická zařízení; druhým je minimalizace poškození potrubí pro usnadnění rychlé opravy. Jinými slovy, v případě zemětřesení by měl mít systém zásobování vodou vyšší přizpůsobivost.
Prevence prasknutí vodovodního potrubí je nezbytná pro udržení normálního provozu vodovodního systému. Potrubní systém PE4710 (ekvivalent PE100) má nejnižší pravděpodobnost prasknutí a úniku ze všech vodovodních potrubí, což pomáhá dosáhnout všech výše uvedených cílů.
Šíření vln a trvalá deformace podloží jsou hlavními příčinami poškození potrubí uloženého v zemi. V důsledku existence axiální síly a ohybového napětí vede pohyb podloží k axiálním a ohybovým deformacím v potrubí. Materiály s vysokou tuhostí (vysoké přípustné napětí) mají obecně omezenou schopnost deformace. Tvárné materiály, jako je polyethylen (PE) (nízké přípustné napětí), mají dobrou deformační schopnost a houževnatost.
Seismická schopnost potrubního systému se odráží v jeho přizpůsobivosti povrchovému namáhání. Seismické otřesy nebo šíření seismických vln mohou způsobit namáhání v zemi natolik, že poškodí i to nejzranitelnější potrubí. Praskání v zemi, sesuvy půdy, změna půdy na bahno a výsledné sedání a/nebo laterální rozpínání, poklesy a vztlaky terénu mohou způsobit větší namáhání zeminy, což má za následek poškození velkých ploch zakopaných potrubí. Tabulka B-1 uvádí údaje o namáhání zeminy pozorované po celém světě v důsledku trvalé deformace zeminy.
Tabulka B-1 Pozorované namáhání podloží v důsledku trvalé deformace podloží
Požadovaný rozsah zemního napětí pro potrubí je mezi 0,05 % a 4,5 %. Ve zprávě Amerického institutu pro výzkum elektrické energie z roku 2008 byla uvedena měření deformační kapacity materiálu PE4710. Při teplotě 10 °C (50 °F) je průměrné tahové napětí trubky PE4710 9,9 %, zatímco průměrné konečné tahové napětí je 206 %. Polyetylénové potrubí se bude pohybovat v reakci na pohyb terénu, spíše než aby odolalo zatížení, které by mohlo způsobit prasknutí tuhých nebo křehkých trubek. Při většině seismických událostí se svařované potrubí z polyethylenu s vysokou hustotou (HDPE) ohne, ale nezlomí se ani neoddělí (netěsné spojení), čímž se zachová normální zásobování vodou. Je třeba poznamenat, že všechna spojení PE trubek s jinými konstrukcemi, pomocnými zařízeními a komponenty mohou být vystavena vyššímu rozdílnému zatížení. Spojení těchto částí by mělo být pečlivě naplánováno a navrženo tak, aby se snížilo riziko prasknutí.
Tahová deformace v důsledku meze kluzu trubky PE4710 je přibližně dvojnásobná oproti zemnímu napětí způsobenému pozorovanou maximální magnitudou a mezní deformace PE4710 je více než 40krát větší než maximální zemní napětí. Výkon získaný teoretickým výpočtem je v souladu s použitím polyethylenového potrubí při zemětřesení. Svařené vodovodní potrubí z HDPE si při zemětřesení vedlo dobře. Tabulka B-2 uvádí částečná pozorování minulých zemětřesení v Japonsku (Omuro a Himono, 2018).
Tabulka B-2 Data pozorovaná během minulých zemětřesení v Japonsku
Měla by být vyhodnocena seizmická odolnost potrubí, včetně houževnatosti, axiální deformační kapacity, povoleného poloměru ohybu, pevnosti spojů, stability a stávajícího stavu potrubí. Velké množství seizmických zkušeností ukazuje, že hlavní vodovodní potrubí z HDPE v souladu s normami řady ASTM si může udržet normální provoz za většiny seizmických zatěžovacích podmínek. Pokud jsou požadavky na seizmickou odolnost hlavního vodovodního potrubí vysoké, mělo by se zvážit použití svařovaných HDPE trubek, protože seizmická odolnost HDPE trubek je spolehlivější a mohou se přizpůsobit různým deformacím zeminy způsobeným zemětřesením a udržovat normální provoz.
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
Čas zveřejnění: 6. března 2025
