Glavna cilja poboljšanja seizmičke otpornosti vodovodnih cjevovoda su dva: prvi je osigurati kapacitet prijenosa vode, spriječiti gubitak tlaka vode na velikom području, kako bi se u hitnim slučajevima mogla opskrbiti vodom požarišta i kritične objekte; drugi je smanjiti oštećenje cjevovoda kako bi se omogućio brzi popravak. Drugim riječima, kada se suoči s potresima, vodovodni sustav trebao bi imati veću prilagodljivost.
Sprječavanje puknuća glavnih vodovodnih cijevi ključno je za održavanje normalnog rada vodovodnog sustava. Cjevovodni sustav PE4710 (ekvivalent PE100) ima najmanju vjerojatnost puknuća 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 naprezanja savijanja, pomicanje tla dovodi do aksijalnih i savojnih naprezanja u cjevovodu. Materijali s visokom krutošću (visoko dopušteno naprezanje) općenito imaju ograničenu sposobnost deformacije. Duktilni materijali predstavljeni polietilenom (PE) (nisko dopušteno naprezanje) imaju dobru sposobnost deformacije i žilavost.
Seizmička sposobnost cjevovodnog sustava odražava se u njegovoj prilagodljivosti površinskom naprezanju. Seizmičko podrhtavanje ili širenje seizmičkih valova može uzrokovati naprezanje u tlu dovoljno da ošteti čak i najosjetljivije cijevi. Pukotine na 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 područja zakopanih cjevovoda. Tablica B-1 navodi podatke o naprezanju tla uočene diljem svijeta zbog trajne deformacije tla.
Tablica B-1 Opaženo naprezanje tla zbog trajne deformacije tla
Potreban raspon naprezanja tla za cjevovode je između 0,05% i 4,5%. U izvješću Američkog instituta za istraživanje električne energije iz 2008. godine navedena su mjerenja kapaciteta naprezanja materijala PE4710. Na temperaturi od 10 °C (50 °F), prosječna vlačna deformacija cijevi PE4710 iznosi 9,9%, dok je prosječna krajnja vlačna 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 (zavarena) cijev od polietilena visoke gustoće (HDPE) će se savijati, ali se neće slomiti ili odvojiti (nebrtvljeni spoj), čime se održava normalna opskrba 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 projektirati kako bi se smanjio rizik od pucanja.
Vlačna deformacija popuštanja PE4710 cijevi je približno dvostruko veća od deformacije tla uzrokovane opaženom maksimalnom magnitudom, a krajnja deformacija PE4710 je više od 40 puta veća od vršne deformacije tla. Performanse dobivene teorijskim izračunom u skladu su s korištenjem polietilenske cijevi u potresu. Zavarena HDPE vodovodna cijev dobro se pokazala u potresu. Tablica B-2 daje djelomična zapažanja o prošlim potresima u Japanu (Omuro i Himono, 2018.).
Tablica B-2 Podaci opaženi tijekom prošlih potresa u Japanu
Treba procijeniti seizmičke performanse cjevovoda, uključujući žilavost, aksijalni kapacitet naprezanja, dopušteni radijus savijanja, čvrstoću spoja, stabilnost i postojeće stanje cjevovoda. Veliki broj seizmičkih iskustava pokazuje da glavni cjevovodi za opskrbu vodom od HDPE-a u skladu sa standardima ASTM serije cijevi mogu održavati normalan rad u većini uvjeta seizmičkog opterećenja. Kada su zahtjevi za seizmičke performanse glavnih cijevi za opskrbu vodom visoki, treba razmotriti upotrebu zavarenih HDPE cijevi, jer su seizmičke performanse HDPE cijevi pouzdanije i mogu se prilagoditi različitim naprezanjima tla uzrokovanim potresima te 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.
