วัตถุประสงค์หลักของการปรับปรุงประสิทธิภาพการรับแรงสั่นสะเทือนของท่อส่งน้ำประปามีสองประการ ประการแรกคือ เพื่อให้แน่ใจว่ามีกำลังส่งน้ำเพียงพอ เพื่อป้องกันการสูญเสียแรงดันน้ำในพื้นที่ขนาดใหญ่ เพื่อให้สามารถจ่ายน้ำให้กับหน่วยดับเพลิงและหน่วยงานสำคัญในกรณีฉุกเฉิน ประการที่สองคือ การลดความเสียหายของท่อส่งน้ำให้น้อยที่สุด เพื่อให้การซ่อมแซมเป็นไปอย่างรวดเร็ว กล่าวอีกนัยหนึ่ง เมื่อเกิดภัยพิบัติแผ่นดินไหว ระบบประปาควรมีความสามารถในการปรับตัวให้สูงขึ้น
การป้องกันการแตกของท่อประปาหลักเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาการทำงานปกติของระบบประปา ระบบท่อ PE4710 (เทียบเท่า PE100) มีโอกาสแตกและรั่วซึมน้อยที่สุดในบรรดาท่อประปาทุกประเภท ช่วยให้บรรลุวัตถุประสงค์ทั้งหมดข้างต้น
การแพร่กระจายของคลื่นและการเสียรูปถาวรของพื้นดินเป็นสาเหตุหลักของความเสียหายของท่อใต้ดิน การเคลื่อนที่ของคลื่นและแรงดัดในแนวแกนทำให้เกิดความเครียดในแนวแกนและแรงดัดในท่อ โดยทั่วไปวัสดุที่มีความแข็งสูง (ความเค้นที่ยอมรับได้สูง) มักมีความสามารถในการเสียรูปจำกัด วัสดุเหนียว เช่น โพลีเอทิลีน (PE) (ความเค้นที่ยอมรับได้ต่ำ) มีความสามารถในการเสียรูปและความเหนียวที่ดี
ความสามารถในการรับแรงสั่นสะเทือนของระบบท่อส่งสะท้อนให้เห็นจากความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับแรงเครียดบนพื้นผิว การสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวหรือการแพร่กระจายของคลื่นไหวสะเทือนสามารถก่อให้เกิดแรงเครียดในพื้นดินได้มากพอที่จะสร้างความเสียหายได้แม้กระทั่งท่อที่เปราะบางที่สุด รอยแตกร้าวจากรอยเลื่อน ดินถล่ม การเปลี่ยนแปลงของดินเป็นโคลน และการทรุดตัวและ/หรือการแผ่ขยายด้านข้าง การทรุดตัวและการยกตัวของพื้นดิน อาจทำให้เกิดแรงเครียดของพื้นดินมากขึ้น ส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อท่อที่ฝังอยู่ใต้ดินเป็นบริเวณกว้าง ตาราง B-1 แสดงข้อมูลแรงเครียดของพื้นดินที่ตรวจพบทั่วโลกอันเนื่องมาจากการเสียรูปของพื้นดินอย่างถาวร
ตาราง B-1 ความเครียดของพื้นดินที่สังเกตได้เนื่องจากการเปลี่ยนรูปของพื้นดินถาวร
ช่วงความเครียดพื้นดินที่กำหนดสำหรับท่ออยู่ระหว่าง 0.05% ถึง 4.5% ในรายงานปี 2008 ของสถาบันวิจัยพลังงานไฟฟ้าอเมริกัน (American Electric Power Research Institute) ได้ระบุค่าความสามารถในการรับแรงดึงของวัสดุ PE4710 ไว้ ที่อุณหภูมิ 50°F (10°C) ความเครียดแรงดึงครากเฉลี่ยของท่อ PE4710 อยู่ที่ 9.9% ในขณะที่ความเครียดแรงดึงสูงสุดเฉลี่ยอยู่ที่ 206% ท่อโพลีเอทิลีนจะเคลื่อนที่ตอบสนองต่อการเคลื่อนตัวของพื้นดิน แทนที่จะต้านทานแรงที่อาจทำให้ท่อที่แข็งหรือเปราะแตก ในเหตุการณ์แผ่นดินไหวส่วนใหญ่ ท่อโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE) ที่เชื่อม (แบบเชื่อม) จะโค้งงอ แต่จะไม่แตกหรือแยกออกจากกัน (การเชื่อมต่อแบบไม่มีซีล) ทำให้สามารถจ่ายน้ำได้ตามปกติ โปรดทราบว่าการเชื่อมต่อท่อ PE ทั้งหมดกับโครงสร้างอื่นๆ สิ่งอำนวยความสะดวกเสริม และส่วนประกอบต่างๆ อาจได้รับแรงที่แตกต่างกันมากขึ้น การเชื่อมต่อชิ้นส่วนเหล่านี้ควรได้รับการวางแผนและออกแบบอย่างรอบคอบเพื่อลดความเสี่ยงของการแตก
ความเครียดดึงครากของท่อ PE4710 มีค่าประมาณสองเท่าของความเครียดพื้นดินที่เกิดจากขนาดแรงสูงสุดที่สังเกตได้ และความเครียดสูงสุดของ PE4710 มีค่ามากกว่า 40 เท่าของความเครียดพื้นดินสูงสุด ประสิทธิภาพที่ได้จากการคำนวณเชิงทฤษฎีสอดคล้องกับการใช้ท่อโพลีเอทิลีนในการเกิดแผ่นดินไหว ท่อส่งน้ำ HDPE แบบเชื่อมมีประสิทธิภาพดีในการเกิดแผ่นดินไหว ตาราง B-2 แสดงข้อมูลการสังเกตการณ์แผ่นดินไหวในอดีตบางส่วนในญี่ปุ่น (Omuro and Himono, 2018)
ตาราง B-2 ข้อมูลที่สังเกตได้ในช่วงแผ่นดินไหวที่ผ่านมาในญี่ปุ่น
ควรประเมินประสิทธิภาพการรับแรงสั่นสะเทือนของท่อส่งน้ำ ซึ่งรวมถึงความเหนียว ความสามารถในการรับแรงดึงตามแนวแกน รัศมีการดัดที่ยอมรับได้ ความแข็งแรงของรอยต่อ เสถียรภาพ และสภาพของท่อเดิม จากประสบการณ์ด้านแผ่นดินไหวจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าท่อส่งน้ำหลัก HDPE ตามมาตรฐาน ASTM สามารถคงสภาพการทำงานได้ตามปกติภายใต้สภาวะการรับแรงสั่นสะเทือนส่วนใหญ่ เมื่อท่อส่งน้ำหลัก HDPE มีข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพการรับแรงสั่นสะเทือนสูง ควรพิจารณาใช้ท่อ HDPE แบบเชื่อม เนื่องจากท่อ HDPE มีความน่าเชื่อถือมากกว่า สามารถปรับให้เข้ากับแรงดึงต่างๆ ของพื้นดินที่เกิดจากแผ่นดินไหวและคงสภาพการทำงานได้ตามปกติ
ชวงรงis 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
เวลาโพสต์: 6 มี.ค. 2568
