Hovedformålene med at forbedre den seismiske ydeevne i vandforsyningsrørledninger er to: det ene er at sikre vandoverføringskapaciteten, forhindre et stort vandtrykstab i områder og dermed kunne forsyne brandvæsener og kritiske faciliteter med vand i en nødsituation; det andet er at minimere skader på rørledningen for at muliggøre hurtig reparation. Med andre ord, når et vandforsyningssystem står over for jordskælv, skal det have en højere tilpasningsevne.
Det er afgørende at forhindre brud på vandledningerne for at opretholde vandforsyningssystemets normale drift. PE4710-rørsystemet (svarende til PE100) har den laveste sandsynlighed for brud og lækage af alle vandrør, hvilket bidrager til at opnå alle ovenstående mål.
Bølgeudbredelse og permanent jorddeformation er hovedårsagerne til skader på nedgravede rørledninger. På grund af aksial kraft og bøjningsspænding fører jordbevægelser til aksiale og bøjningsspændinger i rørledningen. Materialer med høj stivhed (høj tilladelig spænding) har generelt en begrænset evne til at deformere. De duktile materialer repræsenteret af polyethylen (PE) (lav tilladelig spænding) har god deformationsevne og sejhed.
Rørledningssystemets seismiske evne afspejles i dets tilpasningsevne til overfladebelastning. Seismisk rystelse eller seismisk bølgeudbredelse kan forårsage belastning i jorden nok til at beskadige selv de mest sårbare rør. Forkastningsrevner, jordskred, jordændring til mudder og den resulterende sætning og/eller laterale spredning, jordsænkning og hævning kan forårsage større jordbelastning, hvilket resulterer i skader på store områder af nedgravede rørledninger. Tabel B-1 viser jordbelastningsdata observeret over hele verden på grund af permanent jorddeformation.
Tabel B-1 Observeret jordbelastning på grund af permanent jorddeformation
Det krævede område for jordspænding for rørledninger er mellem 0,05 % og 4,5 %. I en rapport fra 2008 fra American Electric Power Research Institute blev tøjningskapacitetsmålingerne for PE4710-materialet angivet. Ved en temperatur på 10 °C er den gennemsnitlige trækstyrkeforskydning for PE4710-rør 9,9 %, mens den gennemsnitlige ultimative trækstyrkeforskydning er 206 %. Polyethylenrøret vil bevæge sig som reaktion på jordbevægelse i stedet for at modstå belastninger, der kan forårsage brud på stive eller sprøde rør. I de fleste seismiske hændelser vil det svejsede (svejsede) højdensitetspolyethylen (HDPE) rør bøje, men vil ikke knække eller adskille (ikke-tæt forbindelse), hvorved en normal vandforsyning opretholdes. Det skal bemærkes, at alle forbindelser af PE-rør med andre strukturer, hjælpefaciliteter og komponenter kan være udsat for højere differentielle belastninger. Forbindelsen af disse dele bør planlægges og designes omhyggeligt for at reducere risikoen for brud.
Trækspændingen for PE4710-røret er cirka dobbelt så stor som jordspændingen forårsaget af den observerede maksimale størrelsesorden, og den ultimative spænding for PE4710 er mere end 40 gange så stor som den maksimale jordspænding. Den ydeevne, der opnås ved teoretiske beregninger, er i overensstemmelse med brugen af polyethylenrørledninger under jordskælv. Den svejsede HDPE-vandforsyningsledning klarede sig godt under jordskælvet. Tabel B-2 viser delvise observationer af tidligere jordskælv i Japan (Omuro og Himono, 2018).
Tabel B-2 Data observeret under tidligere jordskælv i Japan
Rørledningernes seismiske ydeevne bør evalueres, herunder sejhed, aksial tøjningskapacitet, tilladt bøjningsradius, samlingsstyrke, stabilitet og rørledningens eksisterende tilstand. En lang række seismiske erfaringer viser, at HDPE-vandforsyningsrørledninger i overensstemmelse med ASTM-rørseriens standarder kan opretholde normal drift under de fleste seismiske belastningsforhold. Når de seismiske ydeevnekrav til vandforsyningsrøret er høje, bør brugen af svejsede HDPE-rør overvejes, fordi HDPE-rørenes seismiske ydeevne er mere pålidelig, og de kan tilpasse sig de forskellige jordbelastninger, der genereres af jordskælv, og opretholde normal drift.
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
Opslagstidspunkt: 6. marts 2025
