ՊԵ աղյուսների հատուկ առավելությունները ջրի և գազի բաշխման ցանցերում

ՊԵ խողովակների տևողականությունն ու երկարակեցությունը ժամանակակից ենթակառուցվածքներում

ՊԵ խողովակների կաթիլականության դիմադրությունն ու արդյունավետությունը բարձր լարվածության միջավայրում

Պոլիէթիլենային խողովակներն ունեն գերազանց հերմետիկություն, քանի որ դրանք առանց կապոցների են և մոլեկուլները արտադրության ընթացքում իրականում միասին են միանում: Ժամանակի ընթացքում լարվածությունը կրելու հարցում՝ ըստ 2023 թվականի ISO ստանդարտների, այս խողովակների շահագործման ամրությունը կազմում է մոտ 27 ՄՊա, ինչը կտրուկ ճնշման դեպքում 40%-ով գերազանցում է սովորական դեֆորմացված պողպատին: ՊՈ-ի խողովակների ավելի մեծ առավելությունը դրանց ճկունությունն է: Դրանք կարող են ծռվել մոտ 20 աստիճանով՝ առանց հատվածների միջև եղած կնքման խախտման, ուստի ինժեներները սիրում են դրանք տեղադրել երկրաշարժերի հնարավորություն ունեցող շրջաններում կամ այն տեղերում, որտեղ հողը սեզոնային փոփոխությունների ընթացքում բնական ձևով տեղաշարժվում է:

ՊՈ խողովակների ծառայողական վայրկյանը՝ 50—100 տարի, հիմնված տվյալների վրա

Դաշտային ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ ՊՈ100 խողովակները 60 տարի շահագործման ընթացքում պահպանում են սկզբնական պայթելիության ճնշման 95%-ը, ինչը հաստատված է 2024 թվականի Կյանքի Տևողության Գնահատման Ուսումնասիրությամբ . Ավելին, հանքարդյունաբերության ընկերությունները զեկուցել են մետաղական գազատարի 1240 կմ-ի վրա կոռոզիայից առաջացած սխալների բացակայության մասին՝ համապատասխանելով ASME B31.8-2023 ստանդարտներին, ինչը տեղի է ունեցել 1979 թվականից սկսած:

Շահագործման կարողությունը տարբեր հողային պայմաններում և արտաքին բեռնվածությունների դեպքում

PE խողովակները դիմադրում են հողի բեռնվածությանը՝ մինչև 25 կՆ/մ² առանց ձևախեղացման, ինչը կարևոր է անկայուն կավով և ծովափնյա հողերում: Դրանց 630% երկարացման ցուցանիշը կոտրվելու դեպքում (ASTM D638) կանխում է ճեղքերի առաջացումը սառեցման-հալման ցիկլերի ընթացքում՝ գերազանցելով PVC-ին, որի առավելագույն երկարացումը 150% է:

Ուսումնասիրություն. Եվրոպական ջրամատակարարման ցանցերում երեք տասնամյակի ընթացքում արդյունավետ շահագործում

Գերմանիայում կա մի քաղաքային ջրամատակարարման համակարգ, որը սպասարկում է մոտ 2,4 միլիոն մարդու, և վերջին երեք տասնամյակում նրանց հաջողվել է ներառատարածքային կորստի չափը պահել ընդամենը 0,03%՝ փոխարինելով պողպրկապատ խողովակները PE խողովակներով: Սա իրականում վեց անգամ լավագույն ցուցանիշ է, քան նախկինում նրանք ունեին խողովակաձույլի դեպքում: Թվերը ինքներ իրենց մասին են խոսում: Ըստ Միջազգային խողովակների հետազոտությունների ինստիտուտի հետազոտության՝ պոլիէթիլենային խողովակների հենարաններում խնդիրներ առաջանում են մետաղական խողովակների համեմատ մոտ տասներկու անգամ քիչ: Դա ամրապնդված է նաև նրանց 2022 թվականի վերլուծությամբ ջրամատակարարման ցանցերի վերաբերյալ:

PE խողովակների կոռոզիայի դիմադրությունը և շրջակա միջավայրի նկատմամբ դիմացկունությունը

Գերազանց կոռոզիայի դիմադրություն մետաղական խողովակաշարերի համեմատ

Ի տարբերություն մետաղական խողովակների, PE- ն իմուն է ժանգոտման եւ էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի դեմ, որոնք պատասխանատու են ջրային գծերի խափանման 34% -ի համար (AWWA 2024). Այն չի պահանջում պաշտպանական ծածկույթներ կամ կաթոդային պաշտպանություն: Պարծրող հողի մեջ PE խողովակները պահպանում են 98,7% արտահոսքազուրկ կատարողական, համեմատած 81,2%-ի հետ, որը պարունակում է ցեմենտով ծածկված դուկտիլ երկաթ (Water Infrastructure Group 2023):

Այս անշարժ բնույթը PE- ն իդեալական է դարձնում հետեւյալ գործիքների համար.

• Աղի ջրի ներթափանցման գոտիներ
• Արդյունաբերական թափոնների ջրային համակարգեր
• Գյուղատնտեսական տարածքներ, որտեղ պարարտանյութեր են թափվում

Ժամանակակից խարիսխային ձեւակերպումները թույլ են տալիս PE- ին դիմակայել pH մակարդակներին 1,5-14 -ից, ինչը 29% -ով ավելի ցածր է կյանքի ցիկլի ծախսերը, քան անժանգոտ պողպատի այլընտրանքները (Journal of Pipeline Systems 2024).

Հարմար է ափամերձ տարածքների եւ քիմիականորեն ագրեսիվ հողի միջավայրերի համար

Ծովափնյա շրջաններում PE-ն դիմադրում է աղից առաջացած փոսավորմանը, որն սովորաբար վատթարացնում է մետալական խողովակները 7—12 տարվա ընթացքում («Ծովային ենթակառուցվածքների զեկույց» 2024): Ֆլորիդայի ապարանքային կղզիներում չորս տասնամյակ շարունակ աղով հագեցած հողերում PE100-ի տեղադրումից հետո կոռոզիային պատճառով անվտանգության խախտումներ չեն գրանցվել:

Հիմնական քիմիական դիմադրությունը՝

2023 թվականի 142 ծովափնյա նախագծերի վերաբերյալ ուսումնասիրությունը ցույց տվեց, որ PE համակարգերը պահանջում են 73% պակաս սպասարկում, քան էպօքսիդային ներկով պողպատե խողովակները, և պահպանում են 99,4% հոսքի հզորությունը: Քիմիական գործարաններում միաձուլված PE խողովակաշարերը պարունակության արտահոսքի դեպքերը 82%-ով կրճատեցին FRP այլընտրանքների համեմատությամբ ( Rainfaun-ի տվյալներ ).

Կապերի անհոսանքություն և համակարգի ամբողջականություն ջերմային միաձուլման միջոցով

Միաձուլման էլեկտրակայանքը ստեղծում է միասնական՝ անհոսանք կապեր PE խողովակների համար

Ջերմային ֆյուզիոնային կապումը ստեղծում է համասեռ, մոնոլիթ միացումներ՝ 99,8% ամբողջականության դրույքով ճնշման փորձարկման ժամանակ (ASTM F2620-23): Մեխանիկական միացումներից տարբեր, այս ֆյուզիոնային միացումները վերացնում են թույլ կետերը: Համայնքները 15 տարվա ընթացքում ֆյուզիոնային PE համակարգերում 63%-ով պակաս կորուստներ են գրանցել մեխանիկական միացված համակարգերի համեմատ (Ջրային ենթակառուցվածքների զեկույց 2023):

Ջրի և գազի անվտանգության ստանդարտներում մեխանիկական միացումների առավելությունը

Ֆյուզիոնային PE միացումները պահպանում են լրիվ ճնշման ամբողջականություն՝ մինչև 10 բար, ինչը գերազանցում է ռետինե փականներով համակարգերի 6—8 բար սահմանափակումը: Սա թույլ է տալիս համապատասխանել NSF/ANSI 61 և AGA անվտանգության ստանդարտներին: Տվյալները ցույց են տալիս, որ ֆյուզիոնային կապված PE ցանցերը թողնում են 82%-ով պակաս մեթան, քան թելային պողպատե գազատարները (Գազատարի անվտանգության ուսումնասիրություն 2022):

Գլոբալ միտում. ֆյուզիոնային միացումների ընդունումը ժամանակակից գազի բաշխման կոդեքսներում

Երեսունմեկ երկիր այժմ պահանջում է տաքացված միացումներ պլաստիկ գազատարներում՝ հետևելով Գերմանիայի DVGW G 462-2021 ստանդարտին: 2024 թվականի ԱՄՆ-ի PHMSA թարմացումը թույլատրում է ձողային միացումներ 12” գազատարերում, որոնք прежде սահմանափակված էին միայն պողպատի համար: Եվրոպայի EN 1555-3 բաղադրիչը ներառում է ֆյուժնի որակի վերահսկողություն ջրածնային խառնուրդների համակարգերի համար, որը արագացնում է PE100-ի ընդունումը:

Ճկունություն և տեղադրման արդյունավետություն քաղաքային և դժվար պայմաններում

Պոլիէթիլենային (PE) խողովակները ունեն ծռման հնարավորություն, որը 10—20% ավելի մեծ է, քան ավանդական նյութերինը, ինչը թույլ է տալիս դրանք տեղադրել բարդ քաղաքային կառուցվածքներում և անհարթ տեղանքներում՝ հոսքի արդյունավետության վրա նվազագույն ազդեցությամբ: Դա նվազեցնում է միացումների անհրաժեշտությունը և կրճատում է տեղադրման ժամանակը մինչև 35%, ըստ տեղական զեկուցումների:

Ծռման հնարավորությունը և կոմպակտ պահպանումը նվազեցնում են տրանսպորտային և սպասարկման ծախսերը

Պոլիէթիլենային (PE) խողովակները օժտված են այս հետաքրքիր հատկությամբ. դրանք կարող են պտտվել և տեղավորվել կոճակներում, որոնց տրամագիծը ընդամենը 24 անգամ է գերազանցում իրենց իրական տրամագիծը: Ինչ է սա նշանակում գործնականում: Կարողացեք պատկերացնել, որ սովորական 40 ոտնաչափ հարթ բեռնատար մեքենայում կարող է տեղավորվել գրեթե երեք անգամ ավելի շատ խողովակ, քան պողպատե այլընտրանքների դեպքում: Ըստ 2022 թվականի ենթակառուցվածքների մասին ուսումնասիրության վերջերս ստացված տվյալների՝ PE-ի կոճակավոր համակարգերին անցնելը նախատեսված յուրաքանչյուր նախագծի համար տրանսպորտային վառելիքի ծախսը կրճատում է մոտ 18-ից 22 տոկոսով: Եվ աշխատանքային անձնակազմը նաև այլ հետաքրքիր տեղեկություն է տալիս. քանի որ PE-ն այդքան հեշտ է ծռվում, այն կրճատում է մոտ 40 տոկոսով այն անհանգստացնող միացումների անհրաժեշտությունը, որոնց հետ բոլորը ստիպված են գործ ունենալ PVC նյութերի փոխարեն:

Ուղղորդվող անցքա drilling և առանց ավազանի մեթոդների կիրառմամբ խիտ քաղաքային տարածքներում տեղադրում

PE-ի ճկունությունը հնարավորություն է տալիս ուղղության փոփոխմամբ պտտել 45°-ից ավել անկյուններով՝ 63% ավելի լարված, քան կոնկրետ խողովակների սահմանափակումները: Քաղաքները, որոնք գազատար մալուխները փոխարինել են առանց արկղաշահագործման PE մեթոդներով, գրանցել են 31% պակաս փակումներ ճանապարհների վրա և 19% պակաս բողոքներ հանրության կողմից: Երկրաշարժերի գոտիներում PE խողովակները կարող են դիմակայել մինչև 9% լայնական հողաշերտի լարվածության՝ առանց ձախողման, ինչը գերազանցում է դուկտիլ երկաթի 3% սահմանափակումը:

Կյանքի ցիկլի արդյունավետությունը և կիրառումը ջրի ու գազի ցանցերում

Ընդհանուր ծախսերի խնայողություն. LCCA-ի վկայությունները տեղադրման և սպասարկման ցածր ծախսերի մասին

Կյանքի ցիկլի ծախսերի վերլուծությունը (LCCA) ցույց է տալիս, որ PE խողովակները 20—30% ցածր ընդհանուր ծախսեր են ապահովում համեմատած ավանդական նյութերի հետ: A 2024 թվականի ենթակառուցվածքների կայունության զեկույց վերլուծելով 10,000 խողովակաշարի տեղադրումները՝ հայտնաբերել է, որ PE համակարգերը 50 տարվա ընթացքում խնայում են 182 ԱՄՆ դոլար մեկ մետրի հաշվարկով սպասարկման ծախսերում՝ կապված կաթիլների դիմադրության և միացումների հուսալիության շնորհիվ:

Կիրառությունը ջրամատակարարման մեջ՝ գյուղական մալուխներից մինչև մեծ քաղաքների հիմնական մալուխները՝ PE80 և PE100-ով

PE80-ը լայնորեն օգտագործվում է գյուղական ջրամատակարարման ցանցերում, որտեղ նրա ճկունությունը հեշտացնում է տեղադրումը խիստ ռելիեֆով տարածքներում: PE100-ը՝ բարձր խտությամբ (≥1,000 կգ/մ³), ապահովում է բարձր ճնշման քաղաքային գլխավոր խողովակների աշխատանք մինչև 25 բար: Մյունխենի 2022 թվականի ջրամատակարարման համակարգի թարմացումը հնարավորություն տվեց խնայել 18% ծախսեր հին մետաղական խողովակները փոխարինելով PE100-ով բարձր երթևեկությամբ տարածքներում:

Մեծ տրամագծով ջրի և բարձր ճնշման գազային համակարգերում PE100-ի աճող օգտագործում

Ճարտարապետները ավելի շատ են օգտագործում PE100 1200 մմ-ից ավելի տրամագծով ջրատար խողովակների և 16 բար ճնշմամբ գազատար համակարգերի համար: Դա դանդաղ ճեղքերի աճի դիմադրությունը (<0,25 մմ/տարի 80°C-ում՝ ISO 9080 համաձայն) դարձնում է այն հատկապես արդյունավետ ծովափնյա LNG տերմինալներին բնորոշ աղի հողերում:

Ջերմաստիճանային դիմադրություն և համապատասխանություն ծայրահեղ կլիմայական պայմաններում

PE խողովակները հուսալիորեն աշխատում են -40°C-ից մինչև 60°C, համապատասխանելով AS/NZS 4130 և EN 12201 ստանդարտներին: Կատարի 2023 թվականի գազային ենթակառուցվածքների նախագիծը հաստատել է, որ PE100-ը պահպանում է 95% երկարացումը 10 ջերմային ցիկլներից հետո (-30°C-ից մինչև 50°C), ինչը հաստատում է այն ծայրահեղ անապատային պայմաններում աշխատանքի կարողությունը:

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Որքա՞ն ժամանակ կարող են ծառայել PE խողովակները:

PE խողովակների ծառայողական վերջույթը կարող է տևել 50-ից մինչև 100 տարի՝ հիմնված փորձարարական տվյալների վրա:

Արդյո՞ք PE խողովակները հարմար են օգտագործման համար քիմիապես ագրեսիվ միջավայրերում:

Այո, PE խողովակներն ունեն գերազանց քիմիական դիմադրություն և իդեալական են այնպիսի միջավայրերի համար, ինչպիսիք են աղի ջրի գոտիները և պարարտանյութերով պարարտացված գյուղատնտեսական տարածքները:

Ի՞նչ առավելություններ ունեն PE խողովակները ճկունության և տեղադրման տեսանկյունից:

PE խողովակներն ունեն գերազանց ճկունություն, ինչը նվազեցնում է արմատուրի անհրաժեշտությունը և թույլ է տալիս տեղադրումը կատարել բարդ քաղաքային և երկրաշարժերի ենթակա շրջաններում:

Ինչո՞ւ են ջերմային ֆյուժները նախընտրվող միացումները PE խողովակների համար:

Ջերմային ֆյուժները ստեղծում են միասնական, կաթիլակորուստներից ազատ միացումներ, որոնք ավելի լավ ամբողջականություն են ապահովում և նվազագույնի են հասցնում կաթիլակորուստները՝ համեմատած մեխանիկական միացումների հետ:

Ինչպե՞ս են ՊԵ խողովակները աշխատում բարձր լարվածության պայմաններում

ՊԵ խողովակներն ունեն գերազանց կիրառության դիմադրություն և կարողանում են դիմակայել ճնշման կտրուկ թռիչքներին մոտավորապես 40%-ով լավ, քան կոշտ երկաթի խողովակները