Sissejuhatus

Rõhk kaevanduse äravoolutorustikus on harva nii lihtne kui üks fikseeritud arv.

HDPE kaevandustoru võib töötada suhteliselt stabiilse rõhuga mitu tundi ja seejärel kogeda kiiret muutust, kui pump käivitub, pump seiskub, ventiil muudab asendit või muutub veetase süsteemis.

Sügav kaevanduste äravool lisab veel ühe teguri.

Kõrguste erinevus maa-aluste pumpamispunktide ja maapinna vahel tekitab staatilise veesurve. Seejärel lisab pumpamine sellele hüdraulilisele seisundile survet.

Selle tulemusena võivad sama HDPE kaevandustoru eri lõigud kogeda erinevaid rõhutingimusi.

Sügava vertikaalse sektsiooni põhja lähedal asuvale torule võib avaldada palju suurem staatiline rõhk kui tühjenduspunkti lähedal asuvale torule.

Kaevandusostjate jaoks ei saa seetõttu HDPE kaevandustoru survevajadust kindlaks teha pelgalt pumba andmesildilt vaadates.

Tuleb mõista tegelikku rõhku piki torujuhet.

Veesurve muutub tõusuga

Vee rõhk suureneb sügavusega selle kohal oleva vee kaalu tõttu.

Vertikaalse veesamba puhul võib hüdrostaatilist suhet väljendada järgmiselt:

P=ρghP=\\rho gh

kus PP on hüdrostaatiline rõhk, ρ\\rho on vee tihedus, gg on gravitatsioonikiirendus ja hh on veepea.

Valem on lihtne.

HDPE kaevandustoru oluline osa on see, mis juhtub siis, kui kõrguste erinevus muutub suureks.

Kaevanduste äravoolusüsteem võib viia vett sügavalt maa-aluselt tasandilt maapinna poole.

Seetõttu võib torujuhtme alumises osas esineda märkimisväärne staatiline tõus.

Seejärel kombineeritakse pumba rõhk ja staatiline kõrgus tegelikus operatsioonisüsteemis.

Seetõttu võib ainult pumba tühjendusrõhul põhinev toru spetsifikatsioon olla eksitav, kui kõrgusprofiili ei võeta arvesse.

info-400-300

Surve ei ole kõikjal ühesugune

Pika HDPE kaevandustoruga ei esine ühtlast rõhku.

Rõhk muutub piki torujuhet.

Pumbajaama rõhk sõltub pumbast ja kohalikest tingimustest.

Kui vesi liigub ülespoole, kulutab kõrgus hüdraulilist pead.

Seetõttu muutub piki torujuhtmest kaugemal saadaolev rõhk.

Kui torujuhe märkimisväärselt tõuseb, võivad madalamad osad kogeda suuremat survet.

See on rõhuklassi valimisel oluline.

Ühele sektsioonile sobiv toru ei pruugi tingimata teise jaoks sobida, kui rõhutingimused on oluliselt erinevad.

Paljudes kaevanduste äravoolusüsteemides ei pruugi mitme rõhuklassi kasutamine ühel trassil olla otstarbekas. Seetõttu tuleb enne HDPE kaevandustoru täpsustamist kaaluda täielikku rõhuprofiili.

Siserõhk muudab toru kuju veidi

Kui veerõhk HDPE kaevandustoru sees tõuseb, surutakse toru sein väljapoole.

Läbimõõt suureneb veidi.

Sein kogeb ka ümbermõõtu.

Kui rõhk langeb, liigub toru tagasi oma eelmiste mõõtmete suunas.

Jäiga toru puhul on see deformatsioon suhteliselt väike.

HDPE käitub teisiti, kuna polüetüleen on paindlikum.

PE100 võrdlusandmed annavad pikaajaliseks-mooduliks ligikaudu 200 MPa ja Poissoni suhteks ligikaudu 0,45.

Need omadused mõjutavad seda, kuidas HDPE kaevandustoru reageerib siserõhu muutustele.

Toru ei jää rõhu muutumisel absoluutselt mõõtmetega fikseerituks.

See vastab.

See reaktsioon on osa HDPE toru tavapärasest käitumisest.

Miks tavalisest töörõhust ei piisa

Kaevanduse äravoolusüsteemi normaalne töörõhk võib olla näiteks mitu MPa.

See on kasulik teave, kuid see ei pruugi kajastada HDPE kaevandustoru maksimaalset rõhku.

Pump võib käivituda.

Klapp võib sulguda.

Vooluvool võib muutuda.

Rõhk võib ajutiselt liikuda üle püsiva tööväärtuse.

See on sama põhjus, miks veehaamrit tuleb tavarõhust eraldi käsitleda.

PE100+ juhised tuvastavad pumba ja klapi töö võimalike rõhutõusu põhjustena ning soovitavad liigpinge analüüsi, kui mööduvad tingimused on olulised.

Seetõttu tuleb HDPE kaevandustoru hinnata pigem rõhu ümbriku kui ühe püsiva näidu järgi.

Sügav kaevanduste äravool tekitab erineva rõhuprobleemi

Kaaluge olulisel sügavusel asuvat maa-alust pumbajaama.

Torujuhe tõuseb maa-alusest tasapinnast maapinna poole.

Pump peab ületama kõrguste erinevuse.

Veesammas ise tekitab survet.

See tähendab, et süsteemi alumine osa võib puutuda kokku olulise siserõhuga isegi siis, kui voolukiirus pole eriti suur.

See on üks põhjus, miks kaevanduste äravoolusüsteemid nõuavad sageli survega -HDPE kaevandustoru, mitte tavalist madalrõhu{1}}drenaažitoru.

Toru ei valita ainult selle veekoguse järgi.

See valitakse rõhu järgi, mis tekib selle vee liigutamisel läbi kaevanduse.

Toru rõhk ja vooluvõimsus on erinevad

Sellest eristusest on lihtne mööda vaadata.

Suur HDPE kaevandustoru võib kanda suurt voolukiirust, töötades samal ajal suhteliselt väikese hõõrdekaoga.

Väiksema toru puhul võib sama voolu läbimiseks vajada rohkem hüdropead.

Kuid kumbki väide ei ütle meile, kas toru sein talub süsteemi survet.

Vooluvõimsus sõltub tugevalt siseläbimõõdust ja hüdraulilisest takistusest.

Survevõime sõltub materjali tugevusest, seina paksusest, SDR-ist, temperatuurist ja projekteerimistingimustest.

Need kaks on omavahel seotud toru füüsilise geomeetria kaudu, kuid need ei ole samad omadused.

Seetõttu vajab kaevandustoru spetsifikatsioon nii läbimõõtu kui ka rõhuklassi.

Temperatuur muudab survevõimsust

HDPE kaevandustoru rõhu arutamisel ei tohiks temperatuuri ignoreerida.

PE100 võrdlusomadused põhinevad üldiselt määratletud katsetingimustel.

Temperatuuri tõustes muutub polüetüleen vähem jäigaks ja selle lubatud pikaajaline -survejõud võib väheneda.

PE100+ juhistes märgitakse, et olenevalt kohaldatavast standardist võib kõrgetel temperatuuridel olla vajalik rõhu vähendamine.

Maa-aluse kaevanduse äravoolu puhul võib vee temperatuur jääda suhteliselt stabiilseks.

Pinnapealsed torujuhtmed võivad kogeda palju laiemat temperatuurivahemikku.

Otsese päikesevalguse käes olev pikk HDPE kaevandustoru võib saavutada ümbritseva vee või pinnase temperatuurist oluliselt erineva temperatuuri.

Seetõttu peab rõhu spetsifikatsioon vastama tegelikule töötemperatuuri vahemikule.

Mis juhtub, kui rõhk järsult langeb?

Rõhu vähendamine on veel üks tingimus, mis väärib tähelepanu.

Kui pump seiskub või vooluolukord muutub kiiresti, võib siserõhk langeda.

Olenevalt süsteemist võib rõhk teatud sektsioonides langeda alla atmosfäärirõhu.

Nüüd muutub laadimise suund.

Selle asemel, et vesi suruda vastu toruseina väljapoole, võib väline rõhk muutuda olulisemaks.

Kui põhjavesi ümbritseb maetud HDPE kaevandustoru, samal ajal kui siserõhk oluliselt langeb, võib torus esineda välist survet.

See ühendab rõhumuutuse paindetakistusega.

Seetõttu peab toru taluma nii kõrget siserõhku kui ka vastupidist seisundit, kus sisemine tugi on vähenenud.

HDPE kaevandustoru parameetrid rõhu valimiseks

Parameeter	Tüüpiline ulatus / viide
Nominaalne läbimõõt	DN50–DN1200
Surveklass	PN1.0–PN10
Standardpikkus	9 m / 12 m
PE100 MRS	10 MPa
Tõmbetugevus saagisel	Ligikaudu . 23 MPa
Pikendamine katkemisel	>600%
Pikaajaline{0}}moodul	Ligikaudu . 200 MPa
Poissoni suhe	Ligikaudu. 0.45
Soojuspaisumise koefitsient	Ligikaudu . 1.3 × 10⁻⁴ kraad kohta
Hazen{0}}Williamsi koefitsient	Ligikaudu . 150–155

Need on PE100 võrdlusomadused. Konkreetse HDPE kaevandustoru tegelik rõhuklass ja lubatud töörõhk tuleks võtta selle sertifitseeritud toote spetsifikatsioonist ja kohaldatavast projekteerimisstandardist.

Surveklass ja SDR

PE100 toru puhul on SDR otse ühendatud seina paksusega välisläbimõõdu suhtes.

Madalam SDR tähendab paksemat seina.

Kõrgem SDR tähendab õhemat seina.

Projekteerimise viiteandmed PE100+ annavad tüüpilised maksimaalsed töörõhu väärtused kindlaksmääratud eelduste alusel, illustreerides SDR-i ja survevõimsuse vahelist seost.

Kaevanduse äravoolu ostja jaoks on see kasulikum kui lihtsalt "paksu seina toru" küsimine.

Rõhuklass peaks olema selgelt määratletud.

Kui süsteem nõuab PN10, peab toru geomeetria vastama kehtivale PN10 spetsifikatsioonile.

Kui rõhunõue on madalam, võib erinev SDR sama välisläbimõõdu korral anda suurema siseläbimõõdu.

See võib parandada hüdraulilist võimsust.

Jällegi on rõhk ja vool ühendatud toru tegeliku geomeetria kaudu.

info-400-300

Pumbajaam on osa toru survekeskkonnast

HDPE kaevandustoru ei tohiks hinnata pumbajaamast sõltumatult.

Pump määrab, kuidas rõhk tekib.

Klapid määravad, kuidas rõhk võib muutuda.

Kõrgusprofiil määrab, kui palju staatilist pead on olemas.

Torujuhtme läbimõõt määrab hüdraulilise kadu.

Torusein määrab, kuidas toru sisaldab tekkivat rõhku.

Need komponendid moodustavad ühe süsteemi.

See on eriti oluline pumba väljalaskeava läheduses.

HDPE kaevandustoru esimene osa võib pumba käivitumisel või seiskumisel kogeda kiireid rõhumuutusi.

Toru, mis asub kaugemal allavoolu, võib kogeda sama rõhulainet erineval ajal ja erineva kohaliku rõhu tingimustes.

Seetõttu tuleb pikki kaevanduste äravoolutorustikke käsitleda terviklike süsteemidena.

Millist teavet peaks ostja esitama?

HDPE kaevandustoru kaevanduse drenaaži taotlemisel muudavad mitmed andmed valiku palju usaldusväärsemaks.

Nõutav DN on vajalik.

Normaalne töörõhk on vajalik.

Maksimaalne rõhk on veelgi olulisem.

Hüdraulilise võimsuse kontrollimiseks on vaja vajalikku vooluhulka.

Torujuhtme pikkus ja kõrguste erinevus näitavad kaasatud hüdropead.

Pumba käivitus- ja seiskamistingimused aitavad tuvastada võimalikku mööduvat rõhku.

Paigaldusmeetod on oluline, sest maetud toru võib kogeda välist pinnase ja põhjavee survet.

Samuti peaks olema teada töötemperatuur, eriti avatud pinnaga torustike puhul.

Need detailid võimaldavad toru sobitada tegeliku kaevandusega, mitte valida ühe rõhunumbri järgi.

Järeldus

HDPE kaevandustoru sees olev rõhk ei pruugi olla konstantne.

Sügav kaevanduse äravool võib kõrguse tõttu tekitada märkimisväärse staatilise tõusu.

Pumbad lisavad töörõhku.

Ventiilid ja pumba seiskamised võivad tekitada mööduvat rõhku.

Temperatuur võib muuta PE materjali lubatud rõhu jõudlust.

Rõhu järsk alandamine võib isegi muuta probleemi sisemisest rõhust välisrõhuks.

PE100 kaevandustoru puhul on MRS, SDR, seina paksus ja töötemperatuur kõik rõhukujunduse osad.

Seetõttu ei tohiks kaevanduse äravoolutoru valida ainult DN-i suuruse küsimise või pumba normaalrõhuga sobitamise järgi.

Toru tuleb sobitada kogu rõhukeskkonnaga.

Kaevandamise ostja jaoks ei ole kasulik spetsifikatsioon seega lihtsalt:

"HDPE toru kaevanduse äravooluks."

See on toru, millel on määratletudDN, rõhuklass, seina paksus või SDR, vooluvajadus ja töötingimus.

Kui need tingimused on selged, saab HDPE kaevandustoru valida tegeliku survetorustikuna, mitte lihtsalt nimiläbimõõduga plasttoruna.

Küsige HDPE torude pakkumist

Samm	Protsess	Üksikasjad
1	Saada nõuded	DN, rõhk, keskkond, töötemperatuur ja rakendus
2	Spetsifikatsiooni kinnitus	Toru tüüp, materjali klass, rõhuklass, seina paksus/SDR ja ühendus
3	Tsitaat	Hind, tarneaeg, pakkimis- ja saatmistingimused
4	Tellimine ja tootmine	Leping, tasumine ja tootmine
5	Ülevaatus ja kohaletoimetamine	Kvaliteedi kontroll ja saatmine