Mục tiêu chính của việc cải thiện hiệu suất địa chấn của đường ống cấp nước là hai mục tiêu: một là đảm bảo khả năng truyền tải nước, ngăn ngừa mất áp lực nước trên diện rộng, để có thể cung cấp nước cho hỏa hoạn và các cơ sở quan trọng trong trường hợp khẩn cấp; Thứ hai là giảm thiểu thiệt hại của đường ống để tạo điều kiện sửa chữa nhanh chóng. Nói cách khác, khi đối mặt với thảm họa động đất, hệ thống cấp nước phải có khả năng thích ứng cao hơn.
Việc ngăn ngừa vỡ đường ống nước chính là điều cần thiết để duy trì hoạt động bình thường của hệ thống cung cấp nước. Hệ thống đường ống PE4710 (tương đương với PE100) có khả năng vỡ và rò rỉ thấp nhất trong bất kỳ đường ống nước nào, giúp đạt được tất cả các mục tiêu trên.
Sự lan truyền của sóng và biến dạng mặt đất vĩnh viễn là nguyên nhân chính gây ra hư hỏng đường ống chôn ngầm. Do sự tồn tại của lực dọc và ứng suất uốn, chuyển động của mặt đất dẫn đến biến dạng dọc và uốn trong đường ống. Vật liệu có độ cứng cao (ứng suất cho phép cao) thường có khả năng biến dạng hạn chế. Vật liệu dẻo được biểu thị bằng polyethylene (PE) (ứng suất cho phép thấp) có khả năng biến dạng và độ dai tốt.
Khả năng chịu địa chấn của hệ thống đường ống được phản ánh qua khả năng thích ứng với ứng suất bề mặt. Rung chấn địa chấn hoặc lan truyền sóng địa chấn có thể gây ra ứng suất trong đất đủ để làm hỏng ngay cả những đường ống dễ bị tổn thương nhất. Nứt đứt, lở đất, đất chuyển thành bùn và sự lún và/hoặc lan rộng theo chiều ngang, sụt lún và nâng cao mặt đất có thể gây ra ứng suất đất lớn hơn, dẫn đến hư hỏng các khu vực rộng lớn của đường ống chôn ngầm. Bảng B-1 liệt kê dữ liệu ứng suất đất được quan sát trên toàn thế giới do biến dạng đất vĩnh viễn.
Bảng B-1 Biến dạng mặt đất quan sát được do biến dạng mặt đất vĩnh viễn
Phạm vi yêu cầu của biến dạng nền đối với đường ống là từ 0,05% đến 4,5%. Trong báo cáo năm 2008 của Viện Nghiên cứu Điện lực Hoa Kỳ, các phép đo khả năng biến dạng của vật liệu PE4710 đã được đưa ra. Ở nhiệt độ 50°F (10°C), biến dạng kéo trung bình của ống PE4710 là 9,9%, trong khi biến dạng kéo cực đại trung bình là 206%. Ống polyethylene sẽ di chuyển để phản ứng với chuyển động của nền, thay vì chống lại các tải trọng có thể khiến ống cứng hoặc giòn bị vỡ. Trong hầu hết các sự kiện động đất, ống polyethylene mật độ cao (HDPE) được hàn (hàn) sẽ uốn cong, nhưng sẽ không bị gãy hoặc tách rời (kết nối không bịt kín), do đó duy trì nguồn cung cấp nước bình thường. Cần lưu ý rằng tất cả các kết nối của ống PE với các cấu trúc, cơ sở phụ trợ và thành phần khác có thể phải chịu tải trọng chênh lệch cao hơn. Việc kết nối các bộ phận này phải được lập kế hoạch và thiết kế cẩn thận để giảm nguy cơ vỡ.
Độ biến dạng kéo của ống PE4710 xấp xỉ gấp đôi độ biến dạng nền do cường độ cực đại quan sát được gây ra và độ biến dạng cực đại của PE4710 lớn hơn 40 lần so với độ biến dạng nền cực đại. Hiệu suất thu được bằng tính toán lý thuyết phù hợp với việc sử dụng đường ống polyethylene trong động đất. Đường ống cấp nước HDPE hàn hoạt động tốt trong động đất. Bảng B-2 đưa ra các quan sát một phần về các trận động đất trước đây ở Nhật Bản (Omuro và Himono, 2018).
Bảng B-2 Dữ liệu quan sát được trong các trận động đất trước đây ở Nhật Bản
Hiệu suất địa chấn của đường ống nên được đánh giá, bao gồm độ dẻo dai, khả năng chịu biến dạng dọc trục, bán kính uốn cho phép, độ bền mối nối, độ ổn định và tình trạng đường ống hiện tại. Một số lượng lớn kinh nghiệm về địa chấn cho thấy đường ống chính cấp nước HDPE theo tiêu chuẩn loạt ống ASTM có thể duy trì hoạt động bình thường trong hầu hết các điều kiện tải trọng động đất. Khi yêu cầu về hiệu suất địa chấn của đường ống chính cấp nước cao, nên cân nhắc sử dụng ống HDPE hàn, vì hiệu suất địa chấn của ống HDPE đáng tin cậy hơn và chúng có thể thích ứng với các biến dạng khác nhau của mặt đất do động đất tạo ra và duy trì hoạt động bình thường.
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
Thời gian đăng: 06-03-2025
