Su temin boru hatlarının depreme dayanıklılık performansını iyileştirmenin temel amaçları iki tanedir: Birincisi, acil durumlarda itfaiye ve kritik tesislere su temin edebilmek için geniş bir alanda su basıncı kaybını önleyerek su iletim kapasitesini sağlamaktır; ikincisi ise hızlı onarımı kolaylaştırmak için boru hattındaki hasarı en aza indirmektir. Başka bir deyişle, deprem felaketleriyle karşı karşıya kalındığında, bir su temin sisteminin daha yüksek bir uyum yeteneğine sahip olması gerekir.
Su şebekesi borularında meydana gelebilecek arızaları önlemek, su tedarik sisteminin normal işleyişini sürdürmek için çok önemlidir. PE4710 (PE100'e eşdeğer) boru sistemi, diğer su boru sistemlerine kıyasla en düşük kırılma ve sızıntı olasılığına sahip olup, yukarıdaki tüm hedeflere ulaşılmasına yardımcı olur.
Gömülü boru hatlarında hasarın ana nedenleri dalga yayılımı ve kalıcı zemin deformasyonudur. Eksenel kuvvet ve eğilme geriliminin varlığı nedeniyle, zemin hareketi boru hattında eksenel ve eğilme gerilmelerine yol açar. Yüksek rijitliğe (yüksek izin verilen gerilim) sahip malzemelerin genellikle deformasyon yeteneği sınırlıdır. Polietilen (PE) (düşük izin verilen gerilim) ile temsil edilen sünek malzemeler iyi deformasyon yeteneğine ve tokluğa sahiptir.
Boru hattı sisteminin sismik dayanıklılığı, yüzey gerilimine uyum yeteneğiyle yansıtılır. Sismik sarsıntı veya sismik dalga yayılımı, en hassas boruları bile hasar verecek kadar zemin gerilimine neden olabilir. Fay çatlakları, heyelanlar, toprağın çamura dönüşmesi ve bunun sonucunda oluşan çökelme ve/veya yanal yayılma, zemin çökmesi ve yükselmesi, daha büyük zemin gerilimine neden olarak, gömülü boru hatlarının geniş alanlarında hasara yol açabilir. Tablo B-1, kalıcı zemin deformasyonu nedeniyle dünya çapında gözlemlenen zemin gerilimi verilerini listelemektedir.
Tablo B-1 Kalıcı zemin deformasyonundan kaynaklanan gözlemlenen zemin gerilimi
Boru hatları için gerekli zemin gerilme aralığı %0,05 ile %4,5 arasındadır. Amerikan Elektrik Enerjisi Araştırma Enstitüsü'nün 2008 tarihli bir raporunda, PE4710 malzemesinin gerilme kapasitesi ölçümleri verilmiştir. 10°C (50°F) sıcaklıkta, PE4710 borunun ortalama çekme akma gerilmesi %9,9 iken, ortalama nihai çekme gerilmesi %206'dır. Polietilen boru, sert veya kırılgan boruların kırılmasına neden olabilecek yüklere direnç göstermek yerine, zemin hareketine tepki olarak hareket edecektir. Çoğu deprem olayında, kaynaklı yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) boru bükülecek, ancak kırılmayacak veya ayrılmayacak (sızdırmaz olmayan bağlantı), böylece normal su temini sağlanacaktır. PE borularının diğer yapılar, yardımcı tesisler ve bileşenlerle olan tüm bağlantılarının daha yüksek diferansiyel yüklere maruz kalabileceği unutulmamalıdır. Bu parçaların bağlantısı, kırılma riskini azaltmak için dikkatlice planlanmalı ve tasarlanmalıdır.
PE4710 borusunun çekme akma gerilimi, gözlemlenen maksimum büyüklükten kaynaklanan zemin geriliminin yaklaşık iki katıdır ve PE4710'un nihai gerilimi, tepe zemin geriliminin 40 katından fazladır. Teorik hesaplamalarla elde edilen performans, depremde polietilen boru hattının kullanımıyla tutarlıdır. Kaynaklı HDPE su temin hattı depremde iyi performans göstermiştir. Tablo B-2, Japonya'daki geçmiş depremlere ilişkin kısmi gözlemleri vermektedir (Omuro ve Himono, 2018).
Tablo B-2 Japonya'da geçmiş depremler sırasında gözlemlenen veriler
Boru hatlarının sismik performansı, tokluk, eksenel gerilme kapasitesi, izin verilen bükme yarıçapı, bağlantı mukavemeti, stabilite ve mevcut boru hattı durumu dahil olmak üzere değerlendirilmelidir. Çok sayıda sismik deneyim, ASTM boru serisi standartlarına uygun HDPE su temini ana boru hatlarının çoğu sismik yük koşulunda normal çalışmayı sürdürebildiğini göstermektedir. Su temini ana borusunun sismik performans gereksinimleri yüksek olduğunda, kaynaklı HDPE boruların kullanımı göz önünde bulundurulmalıdır, çünkü HDPE boruların sismik performansı daha güvenilirdir ve depremlerin oluşturduğu farklı zemin gerilmelerine uyum sağlayarak normal çalışmayı sürdürebilirler.
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
Yayın tarihi: 06 Mart 2025
