Els principals objectius de la millora del rendiment sísmic de les canonades de subministrament d'aigua són dos: un és garantir la capacitat de transmissió d'aigua, per evitar una gran pèrdua de pressió d'aigua, per tal de poder subministrar aigua als bombers i a les instal·lacions crítiques en cas d'emergència; el segon és minimitzar els danys a la canonada per facilitar una reparació ràpida. En altres paraules, quan s'enfronten a desastres sísmics, un sistema de subministrament d'aigua ha de tenir una major adaptabilitat.
Prevenir les ruptures de les canonades d'aigua és essencial per mantenir el funcionament normal del sistema de subministrament d'aigua. El sistema de canonades PE4710 (equivalent a PE100) té la menor probabilitat de ruptura i fuites de qualsevol canonada d'aigua, cosa que ajuda a assolir tots els objectius anteriors.
La propagació de les ones i la deformació permanent del terreny són les principals causes de danys a les canonades soterrades. A causa de l'existència de força axial i tensió de flexió, el moviment del terreny provoca deformacions axials i de flexió a la canonada. Els materials amb alta rigidesa (tensió admissible alta) generalment tenen una capacitat limitada de deformació. Els materials dúctils representats pel polietilè (PE) (tensió admissible baixa) tenen una bona capacitat de deformació i tenacitat.
La capacitat sísmica del sistema de canonades es reflecteix en la seva adaptabilitat a la deformació superficial. Els tremolors sísmics o la propagació d'ones sísmiques poden causar una deformació al terreny prou gran com per danyar fins i tot les canonades més vulnerables. Les esquerdes per fallades, els esllavissaments, el canvi del sòl a fang i l'assentament i/o expansió lateral resultants, l'enfonsament i l'aixecament del terreny poden causar una major deformació del terreny, resultant en danys a grans àrees de canonades enterrades. La taula B-1 enumera les dades de deformació del terreny observades arreu del món a causa de la deformació permanent del terreny.
Taula B-1 Deformació del terreny observada a causa de la deformació permanent del terreny
El rang requerit de deformació del terreny per a les canonades és d'entre el 0,05% i el 4,5%. En un informe del 2008 de l'American Electric Power Research Institute, es van donar les mesures de capacitat de deformació del material PE4710. A una temperatura de 10 °C (50 °F), la deformació mitjana de tracció del tub PE4710 és del 9,9%, mentre que la deformació mitjana màxima de tracció és del 206%. El tub de polietilè es mourà en resposta al moviment del terreny, en lloc de resistir càrregues que podrien causar el trencament de tubs rígids o fràgils. En la majoria d'esdeveniments sísmics, el tub de polietilè d'alta densitat (HDPE) soldat (soldat) es doblegarà, però no es trencarà ni se separarà (connexió sense segellat), mantenint així un subministrament d'aigua normal. Cal tenir en compte que totes les connexions de tubs de PE amb altres estructures, instal·lacions auxiliars i components poden estar subjectes a càrregues diferencials més elevades. La connexió d'aquestes parts s'ha de planificar i dissenyar acuradament per reduir el risc de ruptura.
La deformació elàstica per tracció de la canonada de PE4710 és aproximadament el doble que la deformació del terreny causada per la magnitud màxima observada, i la deformació última del PE4710 és més de 40 vegades superior a la deformació màxima del terreny. El rendiment obtingut mitjançant càlcul teòric és consistent amb l'ús de canonades de polietilè en terratrèmols. La línia de subministrament d'aigua de HDPE soldada va tenir un bon rendiment en el terratrèmol. La Taula B-2 mostra observacions parcials de terratrèmols passats al Japó (Omuro i Himono, 2018).
Taula B-2 Dades observades durant terratrèmols anteriors al Japó
Cal avaluar el rendiment sísmic de les canonades, incloent-hi la resistència, la capacitat de deformació axial, el radi de flexió admissible, la resistència de les juntes, l'estabilitat i l'estat existent de la canonada. Una gran quantitat d'experiència sísmica demostra que les canonades principals de subministrament d'aigua de HDPE d'acord amb els estàndards de la sèrie de canonades ASTM poden mantenir un funcionament normal en la majoria de condicions de càrrega sísmica. Quan els requisits de rendiment sísmic de la canonada principal de subministrament d'aigua són elevats, s'ha de considerar l'ús de canonades de HDPE soldades, ja que el rendiment sísmic de les canonades de HDPE és més fiable i poden adaptar-se a les diferents deformacions del terreny generades pels terratrèmols i mantenir un funcionament normal.
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
Data de publicació: 06-03-2025
