วัตถุประสงค์หลักของการปรับปรุงประสิทธิภาพการรับแรงแผ่นดินไหวของท่อส่งน้ำมีอยู่สองประการ ประการแรกคือ เพื่อให้มั่นใจในความสามารถในการส่งน้ำ ป้องกันการสูญเสียแรงดันน้ำในพื้นที่กว้าง เพื่อให้สามารถจ่ายน้ำให้กับสถานที่ดับเพลิงและสถานที่สำคัญอื่นๆ ในกรณีฉุกเฉิน ประการที่สองคือ เพื่อลดความเสียหายของท่อส่งน้ำให้น้อยที่สุด เพื่อให้สามารถซ่อมแซมได้อย่างรวดเร็ว กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ เมื่อเผชิญกับภัยพิบัติแผ่นดินไหว ระบบจ่ายน้ำควรมีความสามารถในการปรับตัวได้สูงขึ้น
การป้องกันท่อประปาแตกเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาระบบจ่ายน้ำให้ทำงานได้อย่างปกติ ท่อ PE4710 (เทียบเท่า PE100) มีโอกาสแตกและรั่วซึมน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับท่อน้ำชนิดอื่นๆ ซึ่งช่วยให้บรรลุเป้าหมายทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้นได้
การแพร่กระจายของคลื่นและการเสียรูปถาวรของพื้นดินเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้ท่อส่งใต้ดินเสียหาย เนื่องจากการมีอยู่ของแรงตามแนวแกนและความเค้นดัด การเคลื่อนตัวของพื้นดินจึงนำไปสู่ความเครียดตามแนวแกนและความเค้นดัดในท่อ วัสดุที่มีความแข็งแกร่งสูง (ความเค้นที่ยอมรับได้สูง) โดยทั่วไปมีความสามารถในการเสียรูปจำกัด วัสดุที่อ่อนตัวได้ เช่น โพลีเอทิลีน (PE) (ความเค้นที่ยอมรับได้ต่ำ) มีความสามารถในการเสียรูปและความเหนียวที่ดี
ความสามารถในการทนต่อแผ่นดินไหวของระบบท่อส่งสะท้อนให้เห็นได้จากความสามารถในการปรับตัวต่อความเครียดของพื้นผิว การสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหวหรือการแพร่กระจายของคลื่นแผ่นดินไหวสามารถก่อให้เกิดความเครียดในพื้นดินมากพอที่จะสร้างความเสียหายให้กับท่อที่เปราะบางที่สุดได้ การแตกร้าวของรอยเลื่อน ดินถล่ม การเปลี่ยนแปลงของดินเป็นโคลนและการทรุดตัวและ/หรือการเคลื่อนตัวด้านข้างที่เกิดขึ้น การทรุดตัวและการยกตัวของพื้นดิน อาจทำให้เกิดความเครียดในพื้นดินมากขึ้น ส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อท่อส่งที่ฝังอยู่ใต้ดินในพื้นที่ขนาดใหญ่ ตาราง B-1 แสดงข้อมูลความเครียดในพื้นดินที่สังเกตได้ทั่วโลกเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงรูปทรงของพื้นดินอย่างถาวร
ตาราง B-1 ความเครียดของพื้นดินที่สังเกตได้เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงรูปทรงของพื้นดินอย่างถาวร
ค่าความเครียดที่ต้องการสำหรับท่อส่งน้ำควรอยู่ระหว่าง 0.05% ถึง 4.5% ในรายงานปี 2008 ของสถาบันวิจัยพลังงานไฟฟ้าแห่งอเมริกา (American Electric Power Research Institute) ได้ระบุค่าความสามารถในการรับความเครียดของวัสดุ PE4710 ไว้ ที่อุณหภูมิ 50°F (10°C) ค่าความเครียดเฉลี่ยที่จุดครากของท่อ PE4710 คือ 9.9% ในขณะที่ค่าความเครียดสูงสุดเฉลี่ยคือ 206% ท่อโพลีเอทิลีนจะเคลื่อนที่ตามการเคลื่อนไหวของพื้นดิน แทนที่จะต้านทานแรงที่อาจทำให้ท่อแข็งหรือท่อเปราะแตกได้ ในเหตุการณ์แผ่นดินไหวส่วนใหญ่ ท่อโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE) ที่เชื่อมแล้วจะโค้งงอ แต่จะไม่แตกหรือแยกออกจากกัน (การเชื่อมต่อแบบไม่ปิดผนึก) จึงทำให้สามารถจ่ายน้ำได้ตามปกติ ควรสังเกตว่าการเชื่อมต่อท่อ PE กับโครงสร้างอื่นๆ สิ่งอำนวยความสะดวกเสริม และส่วนประกอบต่างๆ อาจต้องรับแรงที่แตกต่างกันมากขึ้น การเชื่อมต่อชิ้นส่วนเหล่านี้ควรได้รับการวางแผนและออกแบบอย่างระมัดระวังเพื่อลดความเสี่ยงต่อการแตกหัก
ค่าความเค้นครากแรงดึงของท่อ PE4710 มีค่าประมาณสองเท่าของค่าความเค้นพื้นดินที่เกิดจากขนาดแผ่นดินไหวสูงสุดที่สังเกตได้ และค่าความเค้นสูงสุดของ PE4710 มีค่ามากกว่า 40 เท่าของค่าความเค้นพื้นดินสูงสุด ประสิทธิภาพที่ได้จากการคำนวณทางทฤษฎีนั้นสอดคล้องกับการใช้งานท่อโพลีเอทิลีนในกรณีแผ่นดินไหว ท่อส่งน้ำ HDPE แบบเชื่อมมีประสิทธิภาพดีในกรณีแผ่นดินไหว ตาราง B-2 แสดงข้อมูลการสังเกตบางส่วนของแผ่นดินไหวในอดีตในประเทศญี่ปุ่น (Omuro และ Himono, 2018)
ตาราง B-2 ข้อมูลที่สังเกตได้ระหว่างเหตุการณ์แผ่นดินไหวครั้งก่อนๆ ในประเทศญี่ปุ่น
ควรประเมินสมรรถนะด้านแผ่นดินไหวของท่อส่ง รวมถึงความเหนียว ความสามารถในการรับแรงดึงตามแนวแกน รัศมีการดัดงอที่อนุญาต ความแข็งแรงของข้อต่อ ความเสถียร และสภาพของท่อส่งที่มีอยู่ ประสบการณ์ด้านแผ่นดินไหวจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าท่อส่งน้ำประปาหลักที่ทำจาก HDPE ตามมาตรฐานท่อ ASTM สามารถใช้งานได้ตามปกติภายใต้สภาวะแรงแผ่นดินไหวส่วนใหญ่ เมื่อความต้องการสมรรถนะด้านแผ่นดินไหวของท่อส่งน้ำประปาหลักสูง ควรพิจารณาใช้ท่อ HDPE แบบเชื่อม เนื่องจากสมรรถนะด้านแผ่นดินไหวของท่อ HDPE มีความน่าเชื่อถือมากกว่า และสามารถปรับตัวให้เข้ากับแรงดึงที่แตกต่างกันของพื้นดินที่เกิดจากแผ่นดินไหวและยังคงใช้งานได้ตามปกติ
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
วันที่โพสต์: 6 มีนาคม 2025
