วิธีการตรวจสอบให้มั่นใจว่าการติดตั้งท่อเหล็กหล่อแบบดัดแปลงได้อย่างถูกต้อง

การเตรียมพื้นที่และงานขุดร่องสำหรับการติดตั้งท่อเหล็กหล่อแบบดัดแปลง

การเตรียมงานก่อสร้างสำหรับการติดตั้งท่อเหล็กหล่อแบบดัดแปลง

สิ่งแรกสุดคือ กำจัดสิ่งใดๆ ที่เจริญเติบโตหรือวางอยู่บริเวณจุดติดตั้งก่อนเริ่มงาน ควรเคลียร์พืชพรรณ ขยะ ก้อนหิน หรือสิ่งของอื่นใดที่อาจซ่อนอยู่ใต้ดิน เพื่อให้แน่ใจว่าพื้นด้านล่างมีความมั่นคงก่อนจะขุดร่องในเวลาต่อมา ก่อนที่ใครจะลงมือขุดด้วยพลั่ว จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าเส้นทางสาธารณูปโภคถูกระบุตำแหน่งไว้อย่างถูกต้องตามมาตรฐานอุตสาหกรรม เพราะไม่มีใครอยากเผลอไปชนสิ่งสำคัญที่อยู่ใต้ดินโดยไม่ได้ตั้งใจ และอย่าลืมตรวจสอบสภาพดินด้วย ควรทำการทดสอบพื้นฐานเพื่อดูว่าดินมีความแน่นหนาแค่ไหน และน้ำมักจะสะสมอยู่ที่ตำแหน่งใดตามธรรมชาติ รายละเอียดเล็กๆ เหล่านี้มีความสำคัญ เพราะจะช่วยบอกเราได้ว่าควรขุดร่องลึกเท่าใด และต้องใช้อุปกรณ์รองรับแบบใดรอบท่อเมื่อนำทุกอย่างติดตั้งเข้าที่แล้ว

การวางท่อและข้อกำหนดเกี่ยวกับร่องตามมาตรฐาน AWWA

ตามมาตรฐาน AWWA C150 ร่องลึกจะต้องมีความกว้างอย่างน้อย 1.5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ บวกกับส่วนเกินอีก 12 นิ้วโดยรอบ เพื่อให้มีพื้นที่เพียงพอสำหรับช่างในการติดตั้งข้อต่อและอัดแน่นวัสดุรองใต้ท่อ เมื่อทำงานในดินที่มีหิน ควรปูพื้นร่องลึกด้วยทรายหรือกรวดหนาประมาณ 6 นิ้ว เพื่อป้องกันท่อจากความเสียหายที่อาจเกิดจากแรงกดที่ไม่สม่ำเสมอต่อผนังท่อ สำหรับพื้นที่ที่การระบายน้ำมีความสำคัญเป็นพิเศษ การรักษาระดับความลาดไม่น้อยกว่า 1:150 เป็นสิ่งจำเป็น งานวิจัยจาก ASCE สนับสนุนเรื่องนี้ โดยแสดงให้เห็นว่าประมาณหนึ่งในสี่ของความล้มเหลวของท่อประปาภายในไม่กี่เดือนแรกเกิดจากปัญหาการจัดแนวที่ไม่ถูกต้องระหว่างการติดตั้ง

มาตรการความปลอดภัยในการขุดร่องลึกสำหรับท่อเหล็กหล่อเหนียว

ดำเนินการติดตั้งระบบป้องกันที่เป็นไปตามข้อกำหนดของ OSHA สำหรับร่องลึกที่มีความลึกเกิน 5 ฟุต รวมถึงการใช้ค้ำยัน ลาดเอียง หรือกล่องร่องลึก ทำการตรวจสอบผนังขุดเจาะทุกวันเพื่อสังเกตสัญญาณการพังทลายของดิน โดยเฉพาะในดินเหนียวที่มีความเหนียวหรือดินที่อิ่มตัว ใช้อุปกรณ์ขุดร่องที่ควบคุมด้วยเลเซอร์เพื่อรักษาระดับความลึกอย่างสม่ำเสมอ และลดการปรับด้วยมือใกล้ขอบที่ไม่มั่นคง

การเตรียมฐาน การรองรับอย่างเหมาะสม และการป้องกันการกัดกร่อนสำหรับท่อเหล็กหล่อเหนียว

ความสำคัญของการจัดเตรียมฐานที่ถูกต้องในสภาวะร่องลึกทั้งแห้งและเปียก

การจัดชั้นวัสดุรองพื้นให้เหมาะสมจะช่วยกระจายแรงกดอย่างสม่ำเสมอไปยังท่อน้ำเหล็กหล่อแบบเหนียว ซึ่งจะป้องกันไม่ให้เกิดจุดรับแรงที่ข้อต่อและอาจนำไปสู่การแตกร้าวหรือหักในที่สุด สำหรับงานวางท่อในคูระบบที่แห้ง เราโดยทั่วไปจะใช้หินบดหยาบที่มีขนาดระหว่างสามส่วนสี่นิ้วถึงหนึ่งนิ้วครึ่ง เพราะสามารถอัดแน่นได้ดีและช่วยให้น้ำระบายผ่านได้ แต่เมื่อต้องทำงานในพื้นที่ดินเปียก ลูกกรวดที่ผ่านการล้างแล้วจะให้ผลดีกว่า เนื่องจากช่วยป้องกันไม่ให้ดินรอบข้างกลายเป็นโคลน ตามการศึกษาของ AWWA การใช้วัสดุรองพื้นที่เป็นไปตามมาตรฐาน C150 จะช่วยลดปัญหาการโก่งตัวของท่อลงได้เกือบ 60 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับวัสดุราคาถูกที่ไม่ได้มาตรฐาน ก่อนการวางท่อทุกครั้ง ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าก้นคูระบบนั้นไม่มีหินแหลมหรือเศษวัสดุอื่นๆ ตกค้าง และควรเว้นวัสดุรองพื้นคุณภาพดีไว้อย่างน้อยหกนิ้วใต้ตำแหน่งที่ท่อจะวาง

กลยุทธ์การควบคุมการระบายน้ำสำหรับสภาพแวดล้อมคูระบบที่เปียก

เมื่อต้องทำงานในพื้นที่ที่มีดินอิ่มตัวด้วยน้ำ การระบายน้ำอย่างเหมาะสมจึงเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งเพื่อป้องกันท่อประปาจากการเสียหาย วิธีการมาตรฐานคือการวางท่อระบายน้ำแบบเจาะรูไว้ข้างท่อเหล็กดัดหล่อหลัก โดยต้องแน่ใจว่าท่อนั้นมีความลาดเอียงลงประมาณ 1 เปอร์เซ็นต์ ไปยังปั๊มน้ำหรือจุดที่น้ำสามารถระบายออกได้ตามธรรมชาติ แนวทางปฏิบัติที่ดีคือการหุ้มผ้า geotextile รอบบริเวณที่ดินเดิมพบกับกรวดสำหรับระบายน้ำ เพื่อป้องกันไม่ให้อนุภาคดินเล็กๆ เข้ามาในระบบและทำให้เกิดการอุดตันในระยะยาว สำหรับพื้นที่ที่มีระดับน้ำใต้ดินค่อนข้างสูง ผู้รับเหมามักพบว่าคุ้มค่าที่จะขุดลึกลงไปกว่าข้อกำหนด และเปลี่ยนดินนิ่มหรือไม่มั่นคงที่อยู่ใต้ท่อออก แล้วแทนที่ด้วยหินบดอัดแน่น การวางชั้นนี้ให้ลึกลงไปประมาณ 12 นิ้วใต้ระดับท่อจะช่วยสร้างฐานรากที่มั่นคงและทนต่อแรงดันน้ำได้ดีขึ้น

การหุ้มด้วยโพลีเอทิลีนเพื่อความต้านทานการกัดกร่อนในระยะยาว

การหุ้มท่อด้วยพอลิเอทิลีนทำหน้าที่คล้ายเกราะป้องกันจากดินที่กัดกร่อน ซึ่งพบได้ในพื้นที่ที่ค่า pH ต่ำกว่า 6.5 หรือเมื่อความต้านทานของดินต่ำกว่า 1,500 โอห์ม-เซนติเมตร การทดสอบภาคสนามบางครั้งแสดงให้เห็นว่าท่อที่ได้รับการป้องกันเหล่านี้สูญเสียโลหะเพียงประมาณ 15% ภายในระยะเวลา 25 ปี ซึ่งดีกว่าท่อเหล็กหล่อเหนียวที่ไม่มีการป้องกันมาก เมื่อติดตั้ง ควรใช้ปลอกหนา 8-mil และตรวจสอบให้แน่ใจว่ารอยต่อถูกปิดผนึกด้วยความร้อนอย่างเหมาะสม เพื่อไม่ให้มีช่องว่างหรือรอยย่นในการหุ้ม และหากสภาพแวดล้อมมีผลกัดกร่อนต่อโลหะรุนแรง การจับคู่พอลิเอทิลีนกับขั้วบวกเชิงลบ (sacrificial anodes) ที่ติดตั้งทุกๆ 15 ฟุตตามแนวท่อนั้นเป็นทางเลือกที่สมเหตุสมผล ชุดรวมนี้จะให้การป้องกันเพิ่มเติมในพื้นที่ที่มีความเสี่ยงจากการกัดกร่อนสูงสุด

การจัดการวัสดุ การตรวจสอบ และการควบคุมคุณภาพก่อนการติดตั้ง

แนวทางปฏิบัติด้านความปลอดภัยในการจัดการเพื่อป้องกันความเสียหายต่อท่อเหล็กหล่อเหนียว

การเริ่มต้นใช้งานอย่างถูกต้องในการจัดการสิ่งของหนัก เช่น ท่อน้ำขนาดใหญ่ หมายถึงการเลือกใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสม สายรัดนิลอนบุนวมทำงานได้ดี หรือบางครั้งอาจใช้เครื่องยกแบบสุญญากาศหากมีพร้อม ควรระวังไม่ให้ท่อเหล็กหล่อเหนียวตกกระทบพื้นคอนกรีตหรือโดนเครื่องมือเหล็ก เพราะจะทำให้เกิดรอยแตกร้าวเล็กๆ ซึ่งไม่มีใครต้องการเห็นในภายหลัง เราทุกคนเคยเห็นแล้วว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อรอยแตกเหล่านี้ขยายตัวตามกาลเวลา สำหรับการจัดเก็บ ควรวางท่อราบบนแท่นไม้ที่เว้นระยะห่างกันประมาณสองฟุต หรือดียิ่งกว่านั้นคือวางบนชั้นวางที่ปูด้วยแผ่นยางรองเพื่อป้องกันไม่ให้ท่อเสียรูป และจำไว้ว่า มีกฎด้านความปลอดภัยเกี่ยวกับน้ำหนักที่สามารถวางได้ในแต่ละจุด ดังนั้นควรตรวจสอบมาตรฐานท้องถิ่นก่อนการซ้อนท่อสูงเกินไป

การตรวจสอบท่อและข้อต่อ ก่อนการติดตั้ง

ก่อนการติดตั้ง ให้ตรวจสอบขนาดท่อ ความหนาของผนัง และการจัดแนวข้อต่อตามข้อกำหนดทางวิศวกรรม ผู้ตรวจสอบต้องใช้เครื่องมือที่ได้รับการสอบเทียบ เช่น เครื่องวัดความหนาแบบอัลตราโซนิก เพื่อตรวจสอบความสม่ำเสมอของวัสดุและระบุข้อบกพร่องที่ซ่อนอยู่ โปรโตคอลการควบคุมคุณภาพตามมาตรฐานอุตสาหกรรมกำหนดให้ต้องตรวจสอบใบรับรองการทดสอบจากโรงงานและค่าแรงดันที่กำหนด โดยท่อที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดจะต้องถูกแยกออกทันที

การประเมินความสมบูรณ์ของชั้นเคลือบ รอยแตก และข้อบกพร่องโครงสร้าง

การตรวจสอบพื้นผิวโดยรอบภายใต้สภาวะแสงสว่างที่ดีจะช่วยให้เห็นจุดที่มีช่องว่างหรือจุดสึกหรอในชั้นเคลือบที่อาจทำให้เกิดการกัดกร่อนได้ เมื่อทำงานกับติดตั้งใต้ดิน ควรทำการทดสอบหาจุดบกพร่อง (holiday detection) โดยใช้ไฟฟ้าประมาณ 10 กิโลโวลต์ เพื่อค้นหาข้อบกพร่องที่ซ่อนอยู่ในชั้นหุ้มโพลีเอทิลีน สำหรับการตรวจหารอยแตกใต้ผิว ผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่จะใช้วิธีการทดสอบความดันน้ำสถิต (hydrostatic testing) ที่ 1.5 เท่าของความดันปกติที่ระบบออกแบบไว้ วิธีนี้จะให้ผลดีที่สุดเมื่อนำไปใช้ร่วมกับขั้นตอนการตรวจสอบที่ได้มาตรฐาน ซึ่งช่วยจัดประเภทข้อบกพร่องต่างๆ ตามระดับความรุนแรงและตำแหน่ง

การประกอบ วิธีการต่อ และการจัดแนวระบบท่อเหล็กหล่อเหนียว

การวางผังท่ออย่างแม่นยำตามแบบแปลนการออกแบบ
การติดตั้งที่ถูกต้องเริ่มต้นจากการปฏิบัติตามแบบแปลนวิศวกรรมอย่างระมัดระวัง เพื่อให้มั่นใจว่าค่าความคลาดเคลื่อนในการจัดแนวจะอยู่ในช่วง ±3° ตามข้อกำหนดของแกน การสำรวจภาคสนามควรยืนยันว่าความลาดเอียงของระดับความสูงสอดคล้องกับข้อกำหนดการออกแบบไฮดรอลิก เนื่องจากความเบี่ยงเบนที่เกิน 5 มม. ต่อเมตรอาจทำให้ประสิทธิภาพของการไหลลดลง

เมื่อทำงานกับข้อต่อแบบผลัก จำเป็นต้องทาสารหล่อลื่นที่ได้รับการรับรองตามมาตรฐาน NSF/ANSI 61 ทั้งภายในแหวนข้อต่อและภายนอกปลายข้อต่อก่อนที่จะใส่เข้าด้วยกัน เมื่อท่อจัดตำแหน่งเรียบร้อยแล้ว ให้ขันเกลียวตัวยึดให้แน่นโดยใช้ประแจวัดแรงบิดที่มีคุณภาพดี ตั้งค่าแรงบิดไว้ระหว่าง 200 ถึง 250 นิวตัน-เมตร คู่มืออุตสาหกรรมเน้นย้ำอย่างต่อเนื่องว่า แหวนรองโพลีเอทิลีนเหล่านี้ต้องถูกบีบอัดอย่างสมบูรณ์เพื่อการปิดผนึกที่มีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อระบบมีแรงดันสูงถึง 350 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว การทำให้ถูกต้องตั้งแต่แรกจะช่วยป้องกันการรั่วซึมที่ไม่ต้องการในอนาคต

การต่อท่อสำหรับวาล์วและปั๊มด้วยข้องอฟланจ์ ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่ารูยึดฟลานจ์ตรงกันอย่างแม่นยำ โดย ideally ความคลาดเคลื่อนรัศมีไม่เกินประมาณ 1.5 มม. แผ่นรองผนึก (gaskets) จำเป็นต้องถูกบีบอัดประมาณ 25 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์เพื่อให้ได้การปิดผนึกที่เหมาะสม ดังนั้น สกรู ASTM A193 B7 จึงเหมาะสำหรับการใช้งานนี้ เมื่อต้องเผชิญกับการเปลี่ยนทิศทางมากกว่า 22.5 องศา จะจำเป็นต้องใช้ข้อต่อเหล็กหล่อเหนียวแบบตัดเอียง (ductile iron mitered bends) อย่าลืมออกแบบบล็อกต้านแรงผลัก (thrust blocks) ให้มีขนาดอย่างน้อย 1.5 เท่าของค่าที่คำนวณได้จากแรงปฏิกิริยา รายละเอียดเหล่านี้มีความสำคัญ เพราะการจัดตำแหน่งที่ผิดเพียงเล็กน้อยอาจก่อให้เกิดปัญหาใหญ่ในอนาคต โดยเฉพาะในเครือข่ายท่อที่ซับซ้อน

การป้องกันความเครียดด้วยการปรับและยึดท่ออย่างเหมาะสม
ยึดท่อแนวตั้งทั้งหมดด้วยข้อต่อแบบยึดแน่นเพื่อลดแรงเครียดจากความร้อนขยายตัว ซึ่งเป็นสาเหตุถึง 12–18% ของการเสียหายของข้อต่อก่อนกำหนดในระบบฝังดิน ควรออกแบบจุดยึดแนวนอนให้อนุญาตการเคลื่อนที่ตามแนวแกน แต่จำกัดการเบี่ยงเบนด้านข้างไม่เกิน 2% ของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ ตามแนวทางของ ASME B31.1

การถมกลับ การทดสอบ และการประกันคุณภาพสุดท้ายของท่อเหล็กหล่อเหนียว

การถมกลับเป็นขั้นตอนและการบดอัดดินตามมาตรฐาน AWWA C600

การถมกลับควรเริ่มต้นด้วยการวางวัสดุที่เป็นเม็ดเล็กๆ เป็นชั้นๆ หนาประมาณหกถึงแปดนิ้วรอบท่อเหล็กหล่อเหนียว วัสดุนี้จำเป็นต้องอัดแน่นให้มีความหนาแน่นอยู่ระหว่าง 90 ถึง 95 เปอร์เซ็นต์ เพื่อไม่ให้มีช่องว่างและเพื่อให้แรงกดกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอไปยังท่อ ตามมาตรฐาน AWWA C600 เมื่อขุดร่องลึกกว่า 24 นิ้ว ผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต้องใช้เครื่องอัดแน่นแบบกลไก เช่น เครื่องสั่นแบบแผ่น ซึ่งจะช่วยสร้างการรองรับดินอย่างสม่ำเสมอใต้ท่อ และป้องกันไม่ให้ท่อโก่งหรือเสียรูปในเวลาต่อมา จากการศึกษาวิจัยล่าสุดของบริษัทต่างๆ ในวงการ พบว่าการถมกลับเป็นขั้นตอนสามารถลดปัญหาการทรุดตัวหลังจากการติดตั้งได้ประมาณ 37 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับการถมทั้งหมดในคราวเดียว

การตรวจสอบการทรุดตัวและความมั่นคงของพื้นผิวหลังการถมกลับ

การตรวจสอบหลังการเติมน้ํามันกลับ ควรติดตามความสูงของพื้นดินทุกสัปดาห์ ตลอด 30 วัน โดยใช้ระดับเลเซอร์หรือการแผนที่ GPS พื้นที่แสดงให้เห็นการขยับตั้ง > 0.5% ต้องมีการตั้งค่าทันทีโดยการฉีดหมากหรือการผสมผสมเพิ่มเติม ช่องว่างการขยายความร้อน (1/4 นิ้วต่อความเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ 10 ° F) ต้องยังคงไม่ถูกก่อให้เกิดอุบัติเหตุ เพื่อรองรับการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ตามฤดูกาล

การทดสอบความดันแบบไฮโดรสแตตติก vs พนูเมติก: แนวปฏิบัติที่ดีที่สุดสําหรับท่อ DI

• การทดสอบไฮโดรสถิตย์ (1.5 × ความดันการทํางาน 2 ชั่วโมง) ยังคงเป็นมาตรฐานสําหรับสายน้ํา, การตรวจพบการรั่วไหลผ่านการลดความดัน ≤ 2%
• การทดสอบневumatic (จํากัด 25 psi โดย ASME B31.4) เหมาะสําหรับท่อท่อแก๊ส แต่ต้องการการตั้งค่า 1 ชั่วโมงก่อนการประเมิน
  ข้อมูลสนามแสดงให้เห็นว่าวิธีการระบายน้ําสามารถตรวจหาความบกพร่องของข้อได้ 89% ในระบบเหล็กยืดหยุ่น เมื่อเทียบกับ 72% สําหรับระบบทดแทนแบบปนูเมติก

การติดตามคุณภาพและการตรวจสอบความเป็นมาอย่างครบถ้วน

การประกันคุณภาพสุดท้ายมีส่วนร่วมการตรวจสอบล็อกการติดตั้งตรงกับรายการตรวจสอบ 21 จุดของ AWWA C600 รวมถึงค่าแรงหมุนร่วม (75 105 ฟุต-ปอนด์สําหรับท่อ 12 นิ้ว) และความต่อเนื่องของเคลือบ (ความต้านทาน ≥ 500 โอ การตรวจสอบจากผู้บริการที่สามตอนนี้ครอบคลุม 92% ของโครงการท่อ DI ของเทศบาล ตามมาตรฐานของสมาคมผู้รับเหมาบริการแห่งชาติ (NUCA) ปี 2023