Отличительными чертами гофрированных двухслойных труб являются эластичность, малый вес и высокая жесткость. По данным производителя, указанные трубы можно применять для строительства наружных инженерных сетей, расположенных под дорогами с динамической нагрузкой 11,5 тс на ось транспортного средства. На виброплатформе маятникового типа в Центре испытаний сейсмостойкости сооружений ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко были проведены экспериментальные исследования по оценке сейсмостойкости гофрированных двухслойных труб различного диаметра (от 150 до 800 мм) и фитингов из полипропилена, выпускаемых заводом «Политрон». На рис. 1 показана схема расположения элементов трубопровода на платформе с указанием использованных в эксперименте диаметров труб. Соединение труб различного диаметра выполнено с помощью специальных переходов. Свободный конец трубы оснащается уплотнительным резиновым кольцом. Соединение труб осуществляется путем установки трубы в муфту до упора. Уплотнительное резиновое кольцо устанавливается в паз первого гофра. При испытаниях трубопровод был заполнен водой. Разработанный под руководством д.т.н. А.М. Курзанова испытательный стенд позволил моделировать динамические нагрузки на сооружение, соответствующие силовым воздействиям при землетрясениях различной интенсивности (от 7 до 9 баллов). Колебания платформы-маятника, на которую установлен трубопровод (рис. 4), возбуждаются с помощью вибромашины ВИД12, закрепленной на платформе. За счет инерционной силы, развиваемой ВИД12, обеспечивается тот или иной спектр воздействий на конструкции трубопровода и определенный уровень амплитуды колебаний платформы. В процессе испытаний частотный спектр может меняться от 0 до 18 Гц, величина амплитуды — от 0 до 150 мм, причем для заданного значения амплитуды осуществляется изменение частот в указанном выше спектре. Измерение, регистрация и первичная обработка сигналов (частотных и т.д.), полученных в результате испытаний, осуществлялись с помощью специализированного измерительно-вычислительного комплекса МIС036, включающего ноутбук с пакетом прикладных программ и периферийное устройство для автоматизированного процесса обработки сигналов. Для измерения ускорений, частот колебаний и динамических перемещений платформы и элементов трубопровода использовались однокомпонентные датчики-акселерометры АТ 110510м. Всего было четыре контролируемых точек, включая платформу. В табл. 1 приведены отдельные значения параметров динамического нагружения виброплатформы, а на рис.1 приведена карта сейсмического районирования территории Российской Федерации. Анализ результатов лабораторных динамических испытаний трубопроводов системы водоотведения из полипропиленовых труб PolytronProКan с двухслойной профилированной стенкой позволяет отметить следующее: 1. В процессе испытаний ускорение виброплатформы по данным акселерометров, установленных на ней, изменялось в интервале от 1,54 до 7,38 м/с2, что эквивалентно сейсмическому воздействию по величине от 7,5 до 9,9 балла. Частоты колебаний платформы изменялись по величине от 2,6 до 14,8 Гц, амплитуды колебаний — от 3,6 до 14,6 мм. При этом ускорение в разных точках трубопровода (по его высоте) изменялось по величине от 2,5 до 8,2 м/с2. 2. В процессе испытаний при амплитуде колебаний платформы А = 4,1 мм и частоте ω = 4,8 Гц имело место совпадение величины собственной частоты колебаний трубопровода с частотой колебаний платформы, т.е. наблюдался эффект резонанса. Как показал последующий осмотр трубопровода, его эксплуатационная надежность не была нарушена — протечек в стыках трубопровода и повреждений его элементов не установлено. 3. Трубопроводы PolytronProКan производства завода «Политрон» могут применяться в районах с семи и даже девятибалльной сейсмикой.
К вопросу о сейсмо-стойкости трубопроводов
Опубликовано в журнале СОК №5 | 2010
Rubric:
Тэги:
Последние десятилетия в системах наружных инженерных сетей традиционные материалы, из которых изготавливались трубопроводы (сталь, чугун, железобетон), стали вытесняться современными полимерными. Полимеры обладают рядом ощутимых преимуществ, важнейшими из которых являются полное отсутствие коррозии, длительный срок эксплуатации, высокая эластичность и лег-кость. При этом последние два параметра полимерных труб играют важную роль в случае использования трубопроводов в сейсмических зонах.