Hovedmålene med å forbedre den seismiske ytelsen til vannforsyningsrørledninger er to: det ene er å sikre vannoverføringskapasiteten, forhindre vanntrykkstap i store områder, for å kunne forsyne brannvesen og kritiske anlegg med vann i en nødsituasjon. Det andre er å minimere skaden på rørledningen for å legge til rette for rask reparasjon. Med andre ord, når et vannforsyningssystem står overfor jordskjelvkatastrofer, bør det ha høyere tilpasningsevne.
Det er viktig å forhindre brudd på vannledningen for å opprettholde normal drift av vannforsyningssystemet. Rørsystemet PE4710 (tilsvarende PE100) har den laveste sannsynligheten for brudd og lekkasje av alle vannrør, noe som bidrar til å oppnå alle de ovennevnte målene.
Bølgeforplantning og permanent deformasjon i bakken er hovedårsakene til skader på nedgravde rørledninger. På grunn av aksialkraft og bøyespenning fører bakkebevegelse til aksiale og bøyespenninger i rørledningen. Materialer med høy stivhet (høy tillatt spenning) har generelt begrenset evne til å deformeres. De duktile materialene representert ved polyetylen (PE) (lav tillatt spenning) har god deformasjonsevne og seighet.
Rørledningssystemets seismiske evne gjenspeiles i dets tilpasningsevne til overflatebelastning. Seismisk risting eller seismisk bølgeforplantning kan forårsake belastning i grunnen nok til å skade selv de mest sårbare rørene. Forkastningssprekker, jordskred, jordforandring til gjørme og resulterende setning og/eller sideveis spredning, grunninnsynkning og heving kan forårsake større grunnbelastning, noe som resulterer i skade på store områder med nedgravde rørledninger. Tabell B-1 viser data om grunnbelastning observert over hele verden på grunn av permanent grunndeformasjon.
Tabell B-1 Observert grunntøyning på grunn av permanent grunndeformasjon
Det nødvendige området for grunntøyning for rørledninger er mellom 0,05 % og 4,5 %. I en rapport fra 2008 fra American Electric Power Research Institute ble tøyningskapasitetsmålingene for PE4710-materialet gitt. Ved en temperatur på 10 °C er den gjennomsnittlige strekkflytetøyningen for PE4710-rør 9,9 %, mens den gjennomsnittlige ultimate strekktøyningen er 206 %. Polyetylenrøret vil bevege seg som følge av grunnbevegelse, i stedet for å motstå belastninger som kan føre til at stive eller sprø rør brekker. I de fleste seismiske hendelser vil det sveisede (sveisede) høydensitetspolyetylen (HDPE)-røret bøye seg, men vil ikke brekke eller løsne (ikke-tett forbindelse), og dermed opprettholde en normal vannforsyning. Det bør bemerkes at alle forbindelser av PE-rør med andre konstruksjoner, tilleggsanlegg og komponenter kan bli utsatt for høyere differensialbelastninger. Tilkoblingen av disse delene bør planlegges og utformes nøye for å redusere risikoen for brudd.
Strekkflytetøyningen til PE4710-røret er omtrent dobbelt så stor som grunntøyningen forårsaket av den observerte maksimale størrelsen, og den ultimate tøyningen til PE4710 er mer enn 40 ganger større enn den maksimale grunntøyningen. Ytelsen oppnådd ved teoretisk beregning er i samsvar med bruken av polyetylenrørledning i jordskjelv. Den sveisede HDPE-vannforsyningsledningen presterte bra i jordskjelvet. Tabell B-2 gir delvise observasjoner av tidligere jordskjelv i Japan (Omuro og Himono, 2018).
Tabell B-2 Data observert under tidligere jordskjelv i Japan
Rørledningenes seismiske ytelse bør evalueres, inkludert seighet, aksial tøyningskapasitet, tillatt bøyeradius, skjøtstyrke, stabilitet og eksisterende rørledningstilstand. En stor mengde seismiske erfaringer viser at HDPE-vannforsyningsrørledninger i samsvar med ASTM-rørseriestandarder kan opprettholde normal drift under de fleste seismiske belastningsforhold. Når de seismiske ytelseskravene til vannforsyningsrøret er høye, bør bruk av sveisede HDPE-rør vurderes, fordi den seismiske ytelsen til HDPE-rør er mer pålitelig, og de kan tilpasse seg de forskjellige grunnbelastningene som genereres av jordskjelv og opprettholde 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
Publisert: 06.03.2025
