PE ган торон араг яс хоолойн дэвшилтэт шинж чанарууд ба засвар үйлчилгээний стратеги

PE Зэс Утасны Торны Хүрэлзэг Хоолойн Бүтцийн Нийлмэл Бүтэц ба Материалын Загварчлал

Давхаргат архитектур: Полиэтилен матрикс ба Зэс утасны торны бат бөхжүүлэлтийн нэгдэл

PE зэс утасны торны хүрэлзэг хоолой нь найдвартай байдал ба үйл ажиллагааг сайжруулах зорилгоор гурван давхаргатай бүтэцтэй байдаг:

1. Дотор дохиурсын эсрэг давхарга : Өндөр нягтшилтэй полиэтилен (HDPE) нь химийн идэвхгүй байдаг бөгөөд уух боломжтой устай нийцэх чадвар, бохирдлуудаас тэсвэртэй байдлыг хангана
2. Батжуулах хүрэлзэг : Хөндийн дагуу тэгш хэмтэй ороосон ган утас (2–4 мм диаметр) нь радиал чиглэлд 360° дэмжлэг үзүүлэх ачааллын эсэргүүцэл бүхий матрицыг бүрдүүлдэг
3. Гадаад хамгаалах давхарга : Хэт ягаан туяанд тогтворжуулсан полиэтилен нь нарны гэрэл, механик элэгдэл зэрэг орчны нөлөөнөөс хамгаална

Энэ нийлмэл бүтэц нь ASTM D3035 (2023) стандартаар баталгаажсан бөгөөд хэвийн полиэтилен хоолойнуудын дээд даралтанд тэсвэрт чанарыг 40%-иар сайжруулсан байна.

Сайжруулсан физик шинж чанар: Хүч, хатуулаг, мөргөлдөөний эсэргүүцлийн оптимизаци

Полиэтилен матрицад гангуудыг интеграцлах нь механик ажиллагааг илүү сайжруулдаг:

• Сунгалтын хүч: 18–25 МPа (стандарт PE хоолойноос гурван дахин их)
• Цагирган хатуулаг: ⌀8 кН/м², газрын суналтанд тэсвэртэй
• Хонхорлогдсон мөргөлдөөний тэсвэрт чанар: -20°C үед 65 кЖ/м², хүйтэн цаг агаарт бүтцээ хадгалж чаддаг

Үйлдвэрлэгчид хүлээгдэж буй ажиллагааны ачаалалд тулгуурлан зэвэрдэггүй болон нугаламтгай чанарыг алдагдуулахгүйгээр бүтэц-ийн үр ашгийг сайжруулахын тулд хязгаарлагдмал элементийн шинжилгээг ашиглан гулсны торны нягтыг (25–40 утас/м) тохируулдаг.

Материалын хөгжил: Бат бөх чанар, найрмал материалд гарч буй шинэ санаанууд

Урт хугацаагаар үргэлжлэх материал олох хайгуул нь дарааллын ахисан компаниудыг нано давхаргатай шингэн утас, графеныг сайжруулсан полиэтилен бүтээгдэхүүнтэй туршилт хийх талаар санаачилгатай болгосон. Эдгээр шинэ материалыг чийглэг агаарт өртөх үед исэлдэлтийг эсэргүүцэх чадвартай болгох бөгөөд ингэснээр тоног төхөөрөмжийг хамгийн багадаа 75 жилийн турш солих шаардлагагүйгээр ашиглах боломжийг олгодог. Мөн температур өөрчлөгдөх үед янз бүрийн хэсгүүд ялгаатай хурдаар тэлэлт үзүүлэх асуудлыг шийдвэрлэдэг. 2024 оны эхэд далайн эрэг дээрх хоолойнуудын талаар хийсэн судалгаагаар ийм төрлийн шинэчлэлт нь давтан давстай усанд орох туршилтын үеийн трещинуудын үүсэлтийг ойролцоогоор хагасаар бууруулсан байна. Далайн давстай орчинд дотно байрлах инфраструктурын ажил хийдэг хэн бүрт энэ нь цаг үеийн дагуу засвар үйлчилгээний төсөв ба системийн найдвартай байдлын хувьд илүү их давуу талыг санал болгодог.

Механик Ажиллагаа ба Даралт Тэвчих Чадал

Тэнхлэгийн Ачаалал ба Өндөр Даралт Тэвчихэд Цагаан утасны Сеткийн Үүрэг

Материалын дотор орших цагаан тугалын тор нь гол бүтцийн дэмжлэгийн үүрэг гүйцэтгэж, хоёр төрлийн хүчдлийг хоолойн ханын бүх уртанд тархуулдаг. Энэхүү бэхэлгээний тусламжтайгаар найрмал материал нь растяжению хувьд 310 МПа, харин уян хатан байдлын хувьд ойролцоогоор 230 МПа хүртэлх хүчийг эсэргүүцэж чаддаг. Энэ нь ердийн полиэтилен хоолойноос ижил нөхцөлд ойролцоогоор 58 хувиар илүү сайн үзүүлэлт гаргаж байна. Өөр нэг ухаалаг дизайн нь спираль цахилгаан болтлох арга юм. Энэ нь хоолой дэх даралтын эсрэг түшилтийг нэмэгдүүлж, хоолойг суурилуулах үед хангалттай хатуу байх боломжийг олгодог. Ийм учраас эдгээр хоолойнууд нь гэнэт даралт ихсэх нь түгээмэл тохиолддог хотын усны сүлжээнд ялангуяа тохиромжтой.

Чадвар	Утга (МПа)
Таталтын бат бэх	310
Бүтээмжийн бат бэх	230
Хөгжлийн хүч	130

Талбайн баталгаажуулалт: Хотын усны системд 2.5 МПа-ийн ангилалтай хоолойн ажиллагаа

2.5 МПа-ийн ангилалтай хоолойнууд нь хотын дэд бүтэцтэй харьцуулахад маш найдвартай байдал үзүүлсэн. 36-сарын туршид жилийн нэг удаа гарч буй ус алдалтын түвшин доош 0.2%, тасралтгүй 0.8 МPа-с 2.1 МPа хүртэлх даралтанд ажиллах үед ч ч steel mesh нь хэт их эсвэл динамик ачаалал дор овал болохыг саатуулдаг бөгөөд газрын хөдөлгөөнтэй холбоотой өндөр ачаалалтай бүс нутгуудад гидравлик үр дүнтэй ажиллах чадварыг хадгалдаг.

Стрессын удирдлага: Загварчлал, хэлбэрээ алдалтыг бууруулах арга замууд

Төмөр бетон ба полиэтилен хоёрын халахад өргөсөх зузаан ялгаатай байдлыг инженерчлэл шинжилснээр температур ихэд хэлбэлзэх бүс нутгуудад удаан хугацаанд хэлбэрээ алдах хэмжээг бараг хагасаар бууруулсан. Ингэснээр системийн ажиллах хугацаа маш ихээр сунаж, харьцангуй хялбар полиэтилен хоолойн системтэй харьцуулахад 8-12 жилийн нэмэлт үйлчилгээний хугацаа гарч ирсэн. Ийм үргэлжлэх чадвар нь солих өртөг маш өндөр байдаг дэд бүтцийн төслүүдэд маш чухал ач холбогдолтой юм.

Хатуу орчинд тэсвэрт чанар: Коррозийн эсрэг тэсвэрт чанар, температурын тэсвэрт чанар

Шимтгэл ба Далайн Орчинд Полиэтиленгийн Химийн Идэвхгүй Байдал

Полиэтиленгийн туйлгүй молекулууд нь ган сүлжээтэй хоолойд хүрээн дээр нь шимтгэлээс уялдан тэсвэрт чанар өгдөг. Шинжилгээний үр дүнгээр удаан хугацаагаар pH-ийн түвшин 8.1-8.3 байх далайн усанд байсан ч тэдний тогтвортой байдал алдагдаагүй байна. 10%-иас доошгүй нягттай шүлтэрсэн хүхрийн хүчилд ч сайн тэсвэрлэх бөгөөд хлоридын давсуудаар дүүрэн хөрсөнд ч гэмтэл үзүүлэхгүй байна. Далайн ойролцоо, давстай агаарт байршуулах системийн суурилуулалт хийдэг хэрэглэгчдийн хувьд арван жилийн турш жил бүр 6%-иас бага засвар хийх шаардлагатай байдаг. Энэ нь ижил нөхцөлд хурдан исэлддэг энгийн ган хоолойгоос жилд дунджаар гурван дахин бага ажил хийх шаардлагатай болохыг харуулж байна.

Дулааны Ажиллагаа: Температурын Хэлбэлзэлд Крип ба Ядарлыг Зохицуулах

Нийлмэл бүтэц -40°C-с 60°C хүртэлх температурт хэмжээний тогтвортой байдлыг гурван механизмийн тусламжтайгаар хадгалж байдаг:

1. Ган сүлжээгээр хязгаарлах полиэтиленений шугаман халдварын тэлэлтийг температурын нэг градус дахь ⌀0.2 мм/м-р хязгаарлана
2. Вискоеластик стрессийн чадал алдалт дулааны циклүүдийн үеэр усталтын цуглуулалтыг бууруулна
3. Салбарласан молекулын хэлхээ тасралтгүй дулааны нөхцөлд ползехийг саатуулна

ASTM D6993-ийн дагуу хийсэн гуравдагч этгээдийн туршилтаар 5,000 температурын циклд дараа тогтвортой деформаци 1.5%-аас бага байсан бөгөөд хувьсах орчинд урт хугацааны найдвартай ажиллагааг баталсан.

Тохиолдол: Удаан хугацааны давхарга болон үйлдвэрлэлийн хэрэглээ

2023 онд ДН400 PE зэвэрдэггүй гутал бүхий шүүлтүүрийг ашиглан давсны агууламж 35,000 ppm байх өндөр хлоридын орчинд таван жилийн турш 98% ажиллагааны итгэлтэй байдлыг хангасан. Гол үр дүнгүүд нь:

Параметр	Гүйцэтгэл	Байгууллагын стандарт
Ханын зузаан алдагдал	0.12 мм	0.85 мм
Холболтын гэмтлийн хувь	0.8%	5.2%
Засварын үргэлжлэх хугацаа	18 сар	6 сар

12°C-с 45°C хүртэлх өдөр тутмын температурын хэлбэлзэлд ч гэсэн боолтны нийлмэл холболтууд бүрэн даралттай байдалдаа хадгалж, системийн шийдэл нь чухал үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд тохиромжтойг баталж өгсөн.

Баталгаат суурилуулалтанд зориулсан боолтын аргачлал ба холболтын бүтэн байдлын талаар

Халуун цэвэрлэх арга болон цахилгаан нэгдэлтийн боолт: Процессын харьцуулалт ба хамгийн сайн аргачлал

Цахилгаан хайлуурын зууралт нь дотор нь байршуулсан халаах катушкаас болж ойролцоогоор 98% нэгдэлтийн тасралтгүй байдлыг хангаж, тогтвортой байдал хамгийн чухал байдаг байнгын суурилуулалтад маш найдвартай болгодог. Халуун цэвэрлэгээ нь орчны нөхцөл байдал хяналтанд бага байдаг үед илүү сайн ажилладаг ч 190-220 градус Цельсийн хооронд температурыг анхааралтайгаар удирдах, мөн ажлыг гүйцэтгэж буй хүний бодит дадлага шаардлагатай. Өнгөрсөн жилийн сүүлийн үеийн судалгаа нь даралтанд орших системд цахилгаан хайлуурын арга нь устгагддаггүй хоосон зайг халуун цэвэрлэх арга буюу уламжлалт аргаар харьцуулахад ойролцоогоор 40%-иар бууруулдаг гэж зааж өгсөн. Ийм төрлийн сайжруулалт нь бүтцийн бүрэн бүтэн байдлыг заавал хангах шаардлагатай шийдвэрчигдэшгүй хэрэглээнд ихэвчлэн ялгааг гаргадаг.

Нэгдэлтийн хүчийг хангах: Хөргөх аргачлал ба Чанарын хяналтын арга хэмжээнүүд

Нэг минутанд 0.5 градусаас бага хурдтай хөргөх нь бултлах хэсгүүдэд стрессын цуглуулалтыг бууруулах зэрэгцээ кристаллын бүтцийг хадгалж ашиглахад тусалдаг. Энэ үед чанарын хяналт нь ихэвчлэн термокамер, автомжуулсан дууны долгионы шинжилгээг бодит цагт ашиглан 0.3 мм-ийн хэмжээтэй доголдолыг илрүүлж чаддаг. Олон компани фаз сонгон шинжилгээний дууны долгионы шинжилгээ (PAUT) ашигласнаар чанарын сайжруулалт оруулж чадсан. Зарим хоолойн үйлчилгээ үзүүлэгчид энэ технологийг зөвхөн нэг удаа бултлахад 97% баталгаажуулалт авдаг болсон.

Чиг хандлага: Талбайн бултлах ажиллагааны автоматжуулалт, стандарташлын чиг хандлага

Онцгой холбогчийн ихэнх хиймэл оюун ухааны системүүд эдгээр үед зузаан ханаар хийгдсэн хоолойнуудын ойролцоогоор 90% нийлүүлэлтийн ажлыг хийдэг бөгөөд програмчилсан даралт, температурын тохиргоог ашиглан хоолойны форм жигд бус байхад ойролцоогоор 2% хазайлтын дотор тохируулж чаддаг. Холболтуудыг зөв хийхийн тулд зөөврийн лазерын туслах төхөөрөмжүүд байршилд ойролцоогоор 0.15 мм нарийвчлалыг хадгалж байдаг бөгөөд энэ нь газар доорх суурилуулалтад шаардлагатай аюулгүй байдлын хэмжээний дор хаяж хоёр дахин илүү байхын тулд маш чухал юм. Компаниуд 2022 оны сүүлийн ISO стандартад нийцсэн автомжуулсан хяналтын системийг нэвтрүүлснээс хойш томоохон барилга босгох үеийн бүх явцын туршид цэгцлэлтийн асуудал ойролцоогоор 35%-иар буурсан. Энэ төрлийн сайжруулалт нь чанарын хяналт болон шийдэлтэй дэд бүтцийн урт хугацааны найдвартай байдлын хувьд бодит ялгааг гаргадаг.

PE болон сталь утасны торны хангамжийн хоолойн үйлчилгээний стратеги ба амьдралын мөчлөгийн удирдлага

Харшлахгүй шинжилгээ болон үйлчилгээний үеийн даралтны хяналт

Дууны долгион ба газар доорх радио локаторын тусламжтайгаар үйлчилгээг зогсохгүйгээр тасралтгүй байдлыг үнэлж болно. Талбайн туршилтууд нь 2.5 МPа-ийн бүрэн ажиллагааны даралтанд хананы зузааны хэлбэлзлийг 0.8 мм (±0.05 мм нарийвчлалтай) хүртэл тодорхойлох боломжийг баталсан. Интеграцлагдсан даралтын трансмиттер нь материалын уян хатан байдлын хязгаараас хүрээлэх чийгийн стресс 80%-аас давах үед мэдэгдэл илгээх боломжийг олгоно.

Газар доорх цэвэр ус, хөнгөн үйлдвэрийн шугам сүлжээнд урсгалын илрүүлэлт ба сэргээн засвар

Тархсан оптик кабел дээр суурилсан мэдрэгч нь PE болон сталь утасны тортой газар доорх хоолойд урсгалыг 92% илүү хурдан илрүүлэх боломжийг олгоно. Дууны цацрагийн зураглал нь 0.5 л/мин-ээс бага хэмжээний урсгалыг илрүүлэхэд үр дүнтэй байжээ. Робот техник нь дотор талын шугамыг сэргээн засаж, шургуулгын бат бөх чанарыг анхны даралтын багтаамжийн 98% хүртэл сэргээх боломжийг олгоно.

Ашиглалтын хугацааг хамгийн их байлгахын тулд урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээний хүрээ

15 гаруй жилийн ажиллагааны өгөгдөл дээр сургасан машин сургалтын загвар нь үлдсэн үйлчилгээний насыг ±6 сарын нарийцтай таамаглаж чаддаг. Хэвтээ орчинд хэт авианы элэгдлийг хянах системийг ашигладаг үйлчилгээтэй байгууллагууд тооцоогоор тодорхойлогдоогүй гэмтэл 40%-иар буурсан гэж мэдээлж байна. Полимерийн задралын муруйд тохируулан солих хугацааг тавьснаар цахилгаан станцууд эх үүсвэрийн задралгүй 50 гаруй жил ашиглаж байна.