Уян хатамхай төмөр хоолой ус түгээх төслүүдэд тохиромжтой юу?

Хатуу хоолойн урт хугацааны бат бөх чанар ба исэлдэхээс хамгаалах чанар

Уух усанд зориулсан цемент-шороон гадаргуугийн болон полимер хучилтууд хэрхэн исэлдэхээс хамгаалах чанарыг сайжруулдаг вэ

Цементийн уусгалт нь хоолойн оройд ихэвчлэн pH 12.5 орчим дахь шүлтлэг хамгаалалтын давхаргыг үүсгэж, усыг цэвэрлэх системд төмрийн идэвхжихийг саатуулдаг. Хүнд нөхцөл байдлын хөрс болон цахилгааны саатлын нөлөөнд орших газрын доорх суурилуулалтанд полимерийн найрлагатай хамгаалалт, жишээ нь полиуретан эсвэл эпоксид нь идэвхжүүлэгч элементүүдийг гаднаас нь саатуулах хамгаалалтын хана болдог. Эдгээр хоёр хамгаалалтын аргыг хослуулснаар металл усны эх үүсвэрт орохоос сэргийлж, краны усыг аюулгүй байлгах бөгөөд АНУ-ын ОНОА болон Ерөнхий эрүүл мэндийн байгууллагын шаардлагыг хангана. Мэдээллийн дагуу шархлаас хамгаалсан байдаг чангарсан бетон хоолой нь хүнд орчинд удаан хугацаанд нээлттэй байсан ч гэсэн 50 гаруй жил амьдарч чаддаг. Дотоод талын хамгаалалтгүй хоолойнуудтай харьцуулахад энэ арга нь катодын хамгаалалтын тогтолцоог суулгах шаардлагыг арилгаж, сүүлийн үеийн судалгаагаар усны дэд бүтцийн урт хугацааны засварын зардлыг ойролцоогоор 30-40 хувиар бууруулдаг. Хамгийн чухал нь цаасны хувьд AWWA стандарт C104 болон C116-д заасан харгалзан тохирох дүрэм журмыг мөрдөж, хийх үедээ төвөөс зайн цацалтанд тогтвортой хамрах болон сайн наалдацыг хангах боломжийг гэрээ байгуулагчдад олгоно.

Бодит ертөнцийн үйлчилгээний хугацааны нотолгоо: Өмнөх хотын системүүдэд 100+ жилийн үр дүнтэй ажилласан түүх

1900-ээд оны үеийн бат бөх чулуун хоолойнууд нь дэлхийн дарилттай усны системүүдэд одоог хүртэл сайн ажиллаж байгаа бөгөөд гайхалтай үргэлжлэх чадвартай байна. Хойд Америкийн том хотуудын ихэнх хуучин суурилуулалтууд зөндөө ажиллаж байгаа бөгөөд анхны хоолойнуудын ойролцоогоор гурван дөрөвний нь цементийн шахмал давхарга хийснээр хадгалагдаж үлдсэн. Усны компаниуд 1950 оны өмнө барьсан өөрсдийн хуучин системүүдийн жил бүрийн гэмтлийн түвшин хагас хувь хэмжээгээс бага байдаг гэж мэдээлдэг бөгөөд энэ нь пластик болон бусад металл бус хоолойнуудтай харьцуулахад ашиглах хугацаагаар харьцангуй илүү сайн байдаг. Яагаад ингэж урт хугацааны турш ашиглагдаж байна вэ? Эхлээд, материал өөрөө газар хөдлөх үед хугарахгүй бага зэрэг нугаламтгай байдаг. Хоёрдугаарт, цементийн давхарга нь гэмтсэн тохиолдолд жижигхэн трещинуудыг цаг соёнд нь засдаг. Гуравдугаарт, даралт тогтмол өөрчлөгдөх үед ч чангарууд маш бага хөдөлдөг. Металлыг хийх технологид орсон орчин үеийн сайжруулалтууд, түүний бүтэц, найрлага дахь илүү нарийвчилсан удирдлага зэрэг нь инженерчид эдгээр хоолойнуудын ашиглалтын хугацааг 120 жилээс дээш хүрэхээр хүлээж байгаа болно. Зарим одоо ашиглаж байгаа системүүд аль хэдийн нэг зуу жилээс дээш хугацаанд зогсолтгүй ажиллаж байна. Энэ бүх түүхийг үндэслэн бат бөх чулуун хоолой нь ирээдүйн үеийн хүмүүст үйлчлэх усны дэд бүтцийн талаар сонголт хийх хэн бүрийн хувьд алтан стандарт болон үлджээ.

Бүтцийн үзүүлэлт: Ширхэг байдлаас бусад хоолойн даралт тэсвэртэй байдал, шүүрэлтийг сааруулах чадвар

Устлан тасарч задрах даралтын зааг болон ASTM A536 ба ISO 2531-ийн гидростатик стандартын шаардлагад нийцэх чадвар

Нягтруулсан төмөр хоолойнууд нь молекулын түвшинд хийгдэх технологийн талаарх онцлог байдлаас болж бүтцийн хувьд маш сайн хатуу чанартай байдаг. Эдгээр хоолойнууд ASTM стандартын дагуу ойролцоогоор 60,000 psi-ийн хамгийн бага сунгалтын хүчтэй бөгөөд 42,000 psi хүртэлх уян хатан байдлыг тэсвэрлэж чаддаг. Тэдгээрийг ялгаатай болгож буй зүйл бол графит нь металл матрицын дотор занхилаг байдлаар үүсдэг явдал юм. Энэ нь хоолойд зөвхөн хатуу чанар л биш харин уян хатан чанар ч бас олгоно. Иймээс эдгээр хоолойнууд ердийн нөхцөлд 350 psi-ээс дээш даралтыг тэсвэрлэж чаддаг. Хугарах цэг хүртэл шахах үед эдгээр хоолойнууд ихэвчлэн ажиллах даралтаасаа 2.5-3 дахин илүү даралтыг тэсвэрлэдэг. ISO 2531-ийн заавар болон ASTM шаардлагын дагуу бүх хоолойнууд хатуу усны даралтын шалгуунд заавал хамрагддаг. Стандарт шалгуун нь ямар ч уусгалтгүйгээр дараа 10 секундын турш 500 psi даралт тэсвэрлэхийг шаарддаг. Энэхүү тэсвэрт чанарын талаарх давуу талаас болж хоолойнууд холболтын хооронд 3 градус хүртэл нугаламтгай байж чаддаг боловч даралтын тэмдэглэл нь хадгалагдаж байдаг. Иймээс инженерчид газар хөдлөлттэй буюу газар шилжих хандлагатай бүс нутгуудад тэдгээрийг ашиглах дуртай байдаг.

Орчин үеийн суурилуулалтын аргачлалаар ус алдагдаж буй хэмжээ: Жилийн 0,1%-аас бага ус алдагдах

Өнөөгийн байдлаар бид ширхэгт төмөр хоолойд суурилуулах арга нь хуучин арга замаас илүү сайн тул ус алдагдах нь маш бага болсон. Одоогийн системүүдэнд ихэвчлэн гурвалсан герметик шовхтой онцгой резинен шовх бүхий түлхэх холболтууд, мөн зөв дизайн хийгдсэн хязгаарлагдмал холболтуудыг агуулдаг. Эдгээр сайжруулалтууд нь жилийн 0,1%-аас бага ус алдагдахад хүргэх бөгөөд энэ нь 70-80-аад оны үед суурилуулсан хуучин цайр болон бусад металлын хоолойнуудтай харьцуулахад 92% илүү сайн үзүүлэлт юм. Сайн үр дүн гаргах нь шахам шороонд тохиромжтой хэвтүүлэх, лазерын заагчаар шулуун чиглэлд авч явж, тодорхой цэгт дарагдал үүсэхээс сэргийлэх, холболтын хэсэгт цахилгаан шилжилтийн далд хийх зэрэг хүчин зүйлсээс хамаардаг. Эдгээр орчин үеийн аргачлал руу шилжсэн хотууд жилд миль тутамдаа дунджаар 1,2 сая галлоны усыг хэмнэж байна. Энэ нь нийтдээ алдагдаж буй усны хэмжээг багасгах, урт хугацаанд засвар, үйлчилгээний зардлыг мэдэгдэхүйц бууруулахыг хэлнэ.

Түгээлийн сүлжээн дэх бөхиймт нүд бүхий хязгаарын цул хоолойн гидравликийн үр ашиг болон урсгалын найдвартай байдал

Хазен-Уильямсын C-факторын шинжилгээ: бөхиймт нүд бүхий хязгаарын цул хоолой (C=140–150) PVC, бетон, HDPE-тэй харьцуулахад

Хазен-Вильямсын C фактор нь ус хоолойгоор хэр их үр дүнтэй урсаж байгааг харуулдаг бөгөөд илүү их тоо нь дотогш гадаргуу илүү жигд, урсгалт үед илүү бага налархийлэл үүсгэдэг гэсэн үг юм. Тугалдсан төмөр хоолойнуудын дотор талын цементийн зуурмаг давхаргын тав тухай байдлаас шалтгаалан ерөнхийдөө 140-150 орчим барагшлах чадвартай байдаг. Энэ материал жигд бус болох, хонхор үүсэх, жил ирж өнгөрөх тутам биологийн бүрхэвч үүсэх зэрэг асуудалд маш сайн тэсвэрлэдэг. Харин бетон хоолойнууд илүү муу бөгөөд ердийн нөхцөлд 120-140 орчимд байх боловч хугацаа өнгөрөх тутам цахиргаа элэгдэж, дотор нь бохирдоно гэсэн шалтгаанаар чанар нь дорддог. Шинэ PVC болон HDPE хоолойнууд анхны үедээ 150-160 орчим C факторын утгатай байдаг тул маш сайн харагддаг ч хугацаа үргэлжлэх тутам асуудалд ордог. Химийн бодисууд задалж, холболтууд салж, хэт ачаалал пластик хоолойг деформацид оруулах нь эдгээр хоолойнуудын жинхэнэ үйл ажиллагааг анхны сайн үзүүлэлтээс доош унахад хүргэдэг.

Усны түгээмэл сүлжээний хувьд, хатуу бутлуур нь урьдчилан таамаглах, тогтвортой гидравлик байдлыг хадгалан 98% урсгалын үр ашгийг хүргэх оптимал тэнцвэрт байдлыг хангадаг. Тус нь турбуленци үүсгэх цэгцлэхэд тэсвэртэй байдаг нь хотын системүүдэд давцыг тогтвортой дамжуулахыг баталгаажуулдаг бөгөөд энэ нь цаашдын үр ашгийн алдагдалтай харьцуулахад ихэвчлэн хэт их хэмжээг шаарддаг пластмаст орлуудаас ялгаатай юм.

Амьдралын дундаж үнэ: Төмөрлөгийн хатуу тугалганы нийт өмчийн өртөг

Усны дэд бүтцийн янз бүрийн материалыг харвал, эзэмших нийт зардал нь урт хугацаанд эдийн засгийн хувьд илүү ашигтай байдаг тугалгатай төмрийн шугамны талаар тодорхой өгүүлнэ. Мэдээж, ПВХ нь эхнээсээ хямд харагдаж магадгүй ч, хотын хэрэглээний үед эдгээр төмрийн шугам 100 гаруй жил үргэлжилж чадна. Энэ нь тэдгээрийг пластмаст орлуулахаас 40-60 хувиар багадаа солих явдал гэсэн үг юм. Сэргээлт нь бүр ч илүү сонирхолтой. Цемэнтийн мортрын давхаргын болон бат бөх бүтэцтэй тул төмрийн шугам жил бүр чулуун зэсийн шугамтай харьцуулахад 30%-иар бага засвар хийх шаардлагатай байдаг. Мөн халдварын асуудлыг мартаж болохгүй. Нийслэлийн усны системүүд нь урьдчилан таамаглаагүй байдлаар садар самуун үүсэх, бүтэлгүйтэх хандлагатай хуучин бетон системтэй харьцуулахад 70%-иар бага хэмжээний яаралтай засвар үйлчилгээг хийлгэдэг. Тэд усны урсгалыг хэрхэн сайн зохицуулдаг, удаан эдэлгээтэй хүчин чадлыг хэрхэн бууруулдаг, урсгалыг хэрхэн бууруулдаг, алдагдлаас хэмнэдэг усг хэрхэн хэрхэн авч үздэг бол амьдралын эргэлтийн зардалны дүн шинжилгээ яагаад ургамал нь олон арван жилийн турш нийгэмд дэмжлэг үзүүлэх усны хан