בחירה וניתוח טכני של אביזרי צינורות PE בפרויקט טיפול בשפכים של טאון שיאייק, ג'יאנגיין

כעיר הולדתו של שו שיאייק, "מומחה התיירות העולמי", שיאו שיאייק טאון, העיר ג'יאנגיין, השמיע הישגים מדהימים בממשל בסביבת המים בשנים האחרונות. בשנת 2023 נבחר בהצלחה כפרויקט שיפור שיקום ושיפור מגוון ביולוגי של שטחי רטובות נהר באזור Baiqugang XU XIAKE "המיושם על ידי העיירה כפרויקט תמיכה למניעת זיהום ובקרה מרכזית. פרויקט זה נועד לשפר את איכות המים ואת הסביבה האקולוגית של 32 נהרות בעיירה באמצעות אמצעים מקיפים. פרויקט טיפולי הביוב של טאון Xiake מאמץ מערכת התאמת צינורות המבוססת על צינורות PE (פוליאתילן). בחירה זו מחשיבה במלואה את הסביבה הגאוגרפית המקומית, מאפייני הנדסה ודרישות פיתוח בר -קיימא. בפרויקט ממשל כל כך סביבת מים, בחירת אביזרי צינורות הטיפול בשפכים קשורה ישירות לאיכות הפרויקט ולשפעת התפעול לטווח הארוך. לפיכך, יש לקחת בחשבון באופן מקיף את הביצועים החומריים, יכולת ההסתגלות הסביבתית, נוחות הבנייה וכלכלה.

1. מאפיינים טכניים ויתרונות של צינורות PE

בפרויקט טיפול בשפכים של טאון שיאייק, צינורות פוליאתילן (PE) משמשים בעיקר כחומרי אביזרי צינור ליבה. בחירה זו מבוססת על הביצועים המצוינים של צינורות PE בהיבטים רבים. כחומר פולימר מולקולרי גבוה, ל- PE Pipe יש יתרונות מקיפים כי צינורות מסורתיים אחרים אינם יכולים להתאים, ומתאים במיוחד לטיפול בשפכים ולהנדסת סביבה.

מבחינת תכונות פיזיקליות וכימיות, צינורות PE מתפקדים היטב. לחומר זה עמידות בפני קורוזיה מצוינת ויכול להתנגד לקורוזיה של חומרי חומצה ואלקלי נפוצים, ממסים אורגניים ואלקטרוליטים בטיפול בשפכים, תוך הימנעות מבעיות הקורוזיה האלקטרוכימית הנפוצה של צינורות מתכת. במקביל, הקיר הפנימי של צינורות PE הוא חלק, מקדם החספוס נמוך (N≈0.009), והתנגדות זרימת המים קטנה, מה שיכול להפחית ביעילות את תמצית העפר ואובדן האנרגיה. טאון שו שיאייק ממוקם במיקום העיקרי של דלתת נהר יאנגצה, עם מפלס מי תהום גבוה וקורוזיביות אדמה חזקה. מאפיינים אלה של צינורות PE עונים על צרכי הפרויקט.

מנקודת המבט של תכונות מכניות, לצינורות PE יש קשיחות גבוהה ועמידות בפני השפעה, וההארכה שלהם בהפסקה היא בדרך כלל יותר מ -350%, שיכולה להסתגל להתנחלות יסודית לא אחידה וכוחות חיצוניים כמו רעידות אדמה. תכונה זו חשובה במיוחד באזורי יסוד אדמה רכים כמו Xu Xiake Town. בנוסף, צינורות PE הם אור (הצפיפות היא רק 0.94-0.96 גרם/ס"מ), שהיא 1/10 ממשקל צינורות הבטון מאותם מפרטים, ומפחיתה מאוד את הקושי בהובלה והתקנה. תרגול הנדסי מראה כי השימוש בצינורות PE יכול להפחית את השימוש במכונות בנייה בכ- 30% ולקצר את תקופת הבנייה בכ- 25%.

אמינות חיבור היא יתרון מרכזי נוסף של צינורות PE. השימוש בטכנולוגיית חיבור היתוך חשמלי יכול להשיג חיבור חיוני עם חוזק המפרק שאינו נמוך יותר מחוזק גוף הצינור, ולהפחית מאוד את הסיכון לדליפת ממשק הנפוצה בצינורות מסורתיים. בפרויקט טיפול בשפכים של טאון שיאייק, מערכת רשת הצינורות צריכה לחצות שטח מורכב, ודרישות איכות החיבור גבוהות במיוחד. מאפיין זה של PE PIPES עונה על הצרכים ההנדסיים.

מבחינת חיי השירות, צינורות PE מתפקדים היטב. צינורות PE באיכות גבוהה יכולים להימשך למעלה מ- 50 שנה בתנאי שימוש רגילים, שהוא גבוה בהרבה מצינורות בטון מסורתיים (בערך 20-30 שנה) וצינורות מתכת (15-25 שנים). ניתוח עלות מחזור החיים מראה שלמרות שההשקעה הראשונית של צינורות PE מעט גבוהה יותר, בגלל עלות התחזוקה הנמוכה וחיי השירות הארוכים, עלותה הכוללת במשך 50 שנה נמוכה ב -15-20% מזו של הצינורות המסורתיים.

טבלה: השוואת ביצועים של צינורות PE עם צינורות נפוצים אחרים

2. ניתוח תאימות בין דרישות הנדסיות לבחירת אביזרי צינורות

כפרויקט הליבה של השיפור המקיף של סביבת המים באזור, לפרויקט טיפול בשפכים בעיר Xuxiake יש מאפיינים של רגישות רחבה, מערכת מורכבת ורגישות סביבתית, המציבה דרישות מיוחדות לאביזרי צינורות. מידת ההסתגלות הגבוהה בין תוכנית העיצוב ההנדסית לבחירת אביזרי הצינור היא גורם המפתח להבטיח יישום מוצלח של הפרויקט.

סולם הפרויקט והמורכבות של המערכת דורשים אביזרי צינורות לביצועי חיבור סטנדרטיים ואמינים ביותר. פרויקט שיפור סביבת המים בעיר Xuxiake משתרע על 32 נהרות, ותכולת היישום כוללת מערכות משנה מרובות כמו יירוט מזהמים, טיהור מים, שיקום אקולוגי של ערוצי נהר ושיקום מקיף של מערכות אקולוגיות מימיות. רשת הנדסית כה גדולה מחייבת אביזרי צינורות שונים להיות עקביים ביותר במפרטים, בממשקים ובביצועים. לצינורות PE יש מידה גבוהה של ייצור סטנדרטי, עם מגוון מלא של מפרטים מ- DN50 ל- DN2000, ושיטת חיבור אחידה, המפשטת מאוד את הקושי של שילוב המערכת. לשם השוואה, אם משתמשים בצינורות בטון או בצינורות ברזל יצוק, המגוון של סוגי הממשק והגדלים שלהם יגביר את מורכבות המערכת ויפחית את האמינות ההנדסית.

יכולת הסתגלות השטח היא שיקול חשוב בבחירת אביזרי הצינור. עיירת Xuxiake צמודת לאגם טאיו בדרום ונהר יאנגצה בצפון. מפלס מי התהום גבוה ויכולת הנשיאה של הבסיס נמוכה. כמה צינורות בפרויקט צריכים לעבור דרך יסודות אדמה רכים ומבנים קיימים, הדורשים גמישות גבוהה במיוחד וביצועי בנייה ללא תעלה של הצינורות. הגמישות של צינורות PE מאפשרת להם להסתגל לדרגה מסוימת של סטיה, והם עדיין יכולים לשמור על יושרה מבנית ואיטום תחת יישוב לא אחיד. בנוסף, צינורות PE מתאימים לבנייה באמצעות טכנולוגיות ללא תעלה כמו קידוח כיווני אופקי, וזה חשוב במיוחד בעת חציית אזורים רגישים כמו כבישים ונהרות.

מאפייני איכות מים ותהליכי טיפול משפיעים ישירות גם על בחירת אביזרי הצינור. במהלך טיפול בשפכים, צינורות עשויים להיחשף לתקשורת מורכבת המכילה חומרים מאכלים, חלקיקים מוצקים ומיקרואורגניזמים. האינרטיות הכימית של צינורות PE מאפשרת להם להתנגד לחומרים מאכלים כמו רכיבי חומצה ואלקלי וחומצה הידרוסולפורית בביוב. הקיר הפנימי החלק שלה מפחית את תמצית העפר וצמיחת החיידקים, המסייעת לשמור על יעילות הטיפול ואיכות מים שפכים. לעומת זאת, צינורות מתכת מועדים לקורוזיה אלקטרוכימית, וצינורות בטון עשויים להתדרדר כתוצאה מחיידקים מפחיתים סולפט. פרויקט Xuxiake Town כולל גם יחידות תהליכים כמו מיטות צפות אקולוגיות, מתקני אוורור וטיפול במקום בשקעים. צינורות PE תואמים יותר לציוד תהליכים אלה והם נוחים יותר ואמינים לחיבור.

דרישות לביצוע ותחזוקה של פרויקטים הן גם שיקולים חשובים. פרויקטים של ממשל סביבת מים רחבי היקף מיושמים בדרך כלל בשלבים, המחייבים את מערכת הצינור למדרגיות טובה ותחזוקה נוחות. טכנולוגיית חיבור ההיתוך החשמלי של צינורות PE מאפשרת תוספת נוחה של ענפים או החלפת קטעי צינור במערכת הפעלה שכבר ללא צורך לכבות את אספקת המים. כמרכיב בפרויקט EOD "נהר יאנגצה לאגם טאיהו", פרויקט העיר Xuxiake עשוי להתמודד עם הרחבת המערכת ושדרוגי המערכת בעתיד. תכונה זו של PE PIPES מספקת גמישות לטווח הארוך לפרויקט.

טבלה: התכתבות בין דרישות הפרויקט של קסוקיאק טאון לבין מאפייני צינור PE