Glavna cilja poboljšanja seizmičkih performansi vodovodnih cjevovoda su dva: prvi je osigurati kapacitet prenosa vode, spriječiti gubitak pritiska vode na velikom području, kako bi se u slučaju nužde mogla opskrbiti vodom požarna i kritična postrojenja; drugi je minimizirati oštećenja cjevovoda kako bi se omogućila brza popravka. Drugim riječima, kada se suoči sa zemljotresima, sistem vodosnabdijevanja treba imati veću prilagodljivost.
Sprečavanje pucanja glavnih vodovodnih cijevi je ključno za održavanje normalnog rada sistema vodosnabdijevanja. Cjevovodni sistem PE4710 (ekvivalent PE100) ima najmanju vjerovatnoću pucanja i curenja od bilo koje vodovodne cijevi, što pomaže u postizanju svih gore navedenih ciljeva.
Širenje valova i trajna deformacija tla glavni su uzroci oštećenja zakopanih cjevovoda. Zbog postojanja aksijalne sile i napona savijanja, pomicanje tla dovodi do aksijalnih i savojnih napona u cjevovodu. Materijali s visokom krutošću (visok dozvoljeni napon) općenito imaju ograničenu sposobnost deformacije. Duktilni materijali predstavljeni polietilenom (PE) (nizak dozvoljeni napon) imaju dobru sposobnost deformacije i žilavost.
Seizmička sposobnost cjevovodnog sistema ogleda se u njegovoj prilagodljivosti površinskom naprezanju. Seizmičko podrhtavanje ili širenje seizmičkih talasa može uzrokovati naprezanje u tlu dovoljno da ošteti čak i najosjetljivije cijevi. Pukotine u rasjedima, klizišta, promjena tla u blato i rezultirajuće slijeganje i/ili bočno širenje, slijeganje i izdizanje tla mogu uzrokovati veće naprezanje tla, što rezultira oštećenjem velikih površina zakopanih cjevovoda. Tabela B-1 navodi podatke o naprezanju tla uočene širom svijeta zbog trajne deformacije tla.
Tabela B-1 Uočeno naprezanje tla usljed trajne deformacije tla
Potreban raspon naprezanja tla za cjevovode je između 0,05% i 4,5%. U izvještaju Američkog instituta za istraživanje električne energije iz 2008. godine, data su mjerenja kapaciteta naprezanja materijala PE4710. Na temperaturi od 10°C (50°F), prosječna zatezna deformacija PE4710 cijevi iznosi 9,9%, dok je prosječna krajnja zatezna deformacija 206%. Polietilenska cijev će se pomicati kao odgovor na pomicanje tla, umjesto da se odupire opterećenjima koja bi mogla uzrokovati lom krutih ili krhkih cijevi. U većini seizmičkih događaja, zavarena (varena) cijev od polietilena visoke gustoće (HDPE) će se saviti, ali se neće slomiti ili odvojiti (nezaptivena veza), čime se održava normalno snabdijevanje vodom. Treba napomenuti da svi spojevi PE cijevi s drugim konstrukcijama, pomoćnim objektima i komponentama mogu biti izloženi većim diferencijalnim opterećenjima. Spajanje ovih dijelova treba pažljivo planirati i projektovati kako bi se smanjio rizik od pucanja.
Zatezna deformacija PE4710 cijevi je približno dvostruko veća od deformacije tla uzrokovane uočenom maksimalnom magnitudom, a granična deformacija PE4710 je više od 40 puta veća od vršne deformacije tla. Performanse dobijene teorijskim proračunom su u skladu s upotrebom polietilenske cijevi u zemljotresu. Zavarena HDPE vodovodna linija se dobro pokazala u zemljotresu. Tabela B-2 daje djelimična zapažanja o prošlim zemljotresima u Japanu (Omuro i Himono, 2018).
Tabela B-2 Podaci posmatrani tokom prošlih zemljotresa u Japanu
Treba procijeniti seizmičke performanse cjevovoda, uključujući žilavost, aksijalni kapacitet naprezanja, dozvoljeni radijus savijanja, čvrstoću spoja, stabilnost i postojeće stanje cjevovoda. Veliki broj seizmičkih iskustava pokazuje da glavni cjevovodi za dovod vode od HDPE-a, u skladu sa standardima ASTM serije cijevi, mogu održavati normalan rad pod većinom seizmičkih uslova opterećenja. Kada su zahtjevi za seizmičkim performansama glavnih cijevi za dovod vode visoki, treba razmotriti upotrebu zavarenih HDPE cijevi, jer su seizmičke performanse HDPE cijevi pouzdanije i mogu se prilagoditi različitim naprezanjima tla uzrokovanim zemljotresima i održavati normalan rad.
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
Vrijeme objave: 06.03.2025.
