Os principais objetivos de melhorar o desempenho sísmico dos oleodutos de abastecimento de água são dois: um é garantir a capacidade de transmissão de água, para evitar uma grande área de perda de pressão da água, a fim de poder fornecer água para disparar e instalações críticas em caso de emergência; O segundo é minimizar o dano do oleoduto para facilitar o reparo rápido. Em outras palavras, quando confrontado com desastres de terremotos, um sistema de abastecimento de água deve ter uma adaptabilidade mais alta.
A prevenção dos intervalos principais da água é essencial para manter a operação normal do sistema de abastecimento de água. O sistema de tubulação PE4710 (equivalente ao PE100) tem a menor probabilidade de ruptura e vazamento de qualquer tubo de água, ajudando a atingir todos os objetivos acima.
A propagação das ondas e a deformação permanente do solo são as principais causas de danos enterrados no oleoduto. Devido à existência de força axial e tensão de flexão, o movimento do solo leva a cepas axiais e de flexão no pipeline. Os materiais com alta rigidez (alta tensão permitida) geralmente têm uma capacidade limitada de se deformar. Os materiais dúcteis representados por polietileno (PE) (baixa tensão permitida) têm boa capacidade de deformação e tenacidade.
A capacidade sísmica do sistema de pipeline é refletida por sua adaptabilidade à tensão da superfície. O agitação sísmica ou a propagação de ondas sísmicas pode causar tensão no solo o suficiente para danificar até os tubos mais vulneráveis. Crackamento de falhas, deslizamentos de terra, mudança de solo na lama e as liquidação resultante e/ou propagação lateral, subsidência do solo e elevação podem causar maior tensão no solo, resultando em danos a grandes áreas de oleodutos enterrados. A Tabela B-1 lista os dados de deformação do solo observados em todo o mundo devido à deformação permanente do solo.
Tabela B-1 Observou a tensão do solo devido à deformação permanente do solo
A faixa necessária de tensão no solo para pipelines está entre 0,05% e 4,5%. Em um relatório de 2008 do American Electric Power Research Institute, foram fornecidas as medições de capacidade de deformação do material PE4710. A temperatura de 50 ° F (10 ° C), a tensão média de rendimento de tração do tubo PE4710 é de 9,9%, enquanto a tensão de tração final média é de 206%. O tubo de polietileno se moverá em resposta ao movimento do solo, em vez de resistir a cargas que podem fazer com que os tubos rígidos ou quebradiços quebrem. Na maioria dos eventos sísmicos, o tubo soldado (soldado) de polietileno de alta densidade (HDPE) se dobrará, mas não quebrará ou separa (conexão não sela), mantendo assim um suprimento normal de água. Deve -se notar que todas as conexões dos tubos de PE com outras estruturas, instalações auxiliares e componentes podem estar sujeitas a cargas diferenciais mais altas. A conexão dessas peças deve ser cuidadosamente planejada e projetada para reduzir o risco de ruptura.
A tensão de rendimento de tração do tubo PE4710 é aproximadamente o dobro da deformação do solo causada pela magnitude máxima observada, e a tensão final do PE4710 é mais de 40 vezes a do pico de tensão do solo. O desempenho obtido pelo cálculo teórico é consistente com o uso de pipeline de polietileno no terremoto. A linha de abastecimento de água HDPE soldada teve um bom desempenho no terremoto. A Tabela B-2 fornece observações parciais dos terremotos anteriores no Japão (Omuro e Himono, 2018).
Tabela B-2 dados observados durante os terremotos anteriores no Japão
O desempenho sísmico dos pipelines deve ser avaliado, incluindo resistência, capacidade de deformação axial, raio de flexão permitido, força da articulação, estabilidade e condição de pipeline existente. Um grande número de experiência sísmica mostra que o abastecimento de água do HDPE oleodutos principais, de acordo com os padrões da série de tubos ASTM, podem manter a operação normal sob a maioria das condições de carga sísmica. Quando os requisitos de desempenho sísmico do tubo principal do suprimento de água são altos, o uso de tubos HDPE soldados deve ser considerado, porque o desempenho sísmico dos tubos HDPE é mais confiável e eles podem se adaptar às diferentes cepas do solo geradas por terremotos e manter a operação normal.
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Hora de postagem: mar-06-2025
