PVC Dan HDPE – Serupa Namun Berbeda

PVC Dan HDPE - Serupa Namun Berbeda

PVC Dan HDPE - Serupa Namun Berbeda

Pasar pipa bawah tanah di Amerika Utara telah melihat pertumbuhan luar biasa selama tahun terakhir dalam penggunaan bahan termoplastik. Manfaat seperti ketahanan korosi hidrolik ditingkatkan dan biaya instalasi mengurangi telah membayar dividen yang besar bagi pemilik watermain sanitasi dan sistem saluran pembuangan badai.

Yang Polyvinyl Chloride paling banyak digunakan dan diterima dari kelompok polimer non logam adalah juga dikenal sebagai PVC atau vinyl . Vinyl memiliki track record-sukses dalam penerapan pipa bawah tanah dating kembali ke pembangunan kembali pasca-Perang Dunia I Jerman. Ini telah lama dianggap sebagai salah satu polimer yang paling tahan lama untuk sistem perpipaan baik bawah tanah dan di atas tanah.

Lain termoplastik yang digunakan di pasar pipa bawah tanah adalah High Density Polyethylene HDPE . Bahan ini telah digunakan untuk pipa sumur pipa gas dan pipa drainase sebelum masuk baru-baru ini ke pasar forcemain watermain dan limbah.

HDPE dan PVC sangat mirip di alam mereka tanggapan terhadap beban stres seperti tekanan internal dan beban tanah. Meskipun tanggapan serupa mereka tidak identik. Bahkan besaran kekuatan masing-masing secara dramatis berbeda.

Laporan ini dimaksudkan untuk menyelidiki beberapa persamaan dan perbedaan antara desain PVC dan HDPE dalam hal penerapan pipa tekanan bawah tanah.

PRESSURE RATING

Jangka panjang rating tekanan dari pipa termoplastik didefinisikan sebagai tekanan internal maksimum di mana pipa dapat beroperasi terus menerus. Peringkat kedua PVC dan HDPE ditemukan menggunakan Persamaan ISO untuk termoplastik

Persamaan P S / DR-

di mana P tekanan rating dari

pipa

S desain stres bahan pipa

DR dimensi rasio pipa OD / t

Perbedaan utama antara PVC dan kapasitas HDPE tekanan terletak pada nilai stres desain. Untuk PVC . senyawa stres desain adalah psi sedangkan HDPE hanya psi. Ini menekankan desain yang baik yang berasal persis dengan cara yang sama. Sebuah faktor keamanan diaplikasikan kekuatan hidrostatik jangka panjang yaitu Dasar Desain hidrostatis – HDB dari masing-masing bahan. The HDB untuk PVC . adalah psi sedangkan HDPE adalah psi.

Contoh berikut menggambarkan penggunaan Persamaan ISO untuk menentukan peringkat tekanan.

Contoh – Cari peringkat tekanan DR pipa untuk kedua a PVC dan b HDPE.

Solusi – menggunakan persamaan

P S / DR-

A untuk PVC S psi

Menggantikan P x psi / –

psi

B untuk HDPE S psi

Menggantikan P x psi / –

psi

Contoh – a Cari rating tekanan PVC DR dan kemudian b menemukan DR setara HDPE untuk menghasilkan nilai yang sama.

Solusi – menggunakan persamaan

A P S / DR-

x psi / –

psi

B menata ulang persamaan

DR S / P

x psi / psi

Oleh karena itu untuk mendapatkan pipa psi tekanan pilihan akan PVC – DR atau HDPE – DR .

Poin-poin berikut dapat disimpulkan dari informasi di atas

A Rasio PVC untuk HDPE dalam hal kekuatan tarik sama dengan rasio tekanan desain yaitu yang dan
b Ketebalan dinding HDPE harus kali lebih tebal dibandingkan dengan PVC untuk memperoleh pipa dengan penilaian tekanan yang sama.

Di bawah ini adalah ringkasan jangka panjang peringkat tekanan untuk kedua PVC dan HDPE diturunkan menggunakan Persamaan ISO dan SF dari .

Tabel – Tekanan Ratings
PVC HDPE
DR Penilaian psi DR Penilaian psi

Meskipun CSA B . AWWA C dan ASTM D semua menggunakan SF . ada satu standar PVC yang menggunakan S.F. yaitu AWWA C – catatan – standar ini akan segera berubah menjadi mirip dengan AWWA C . Serta dalam standar C pipa lebih jauh de-dinilai oleh lonjakan ft / s. Desainer tidak boleh membingungkan Tekanan Kelas terminologi dari C dengan jangka panjang peringkat HDPE. Jika seseorang ingin memilih pipa HDPE yang setara dengan Kelas Tekanan PVC tertentu kriteria desain identik harus digunakan untuk menentukan Kelas Tekanan HDPE. Dengan kata lain stres desain harus diturunkan menggunakan SF dan pipa harus de-dinilai dengan lonjakan kecepatan ft / s. Untuk menentukan kelas tekanan setara HDPE dan PVC lihat Tabel disajikan kemudian di Persamaan teks dan penggunaan ditunjukkan di bawah ini.

Persamaan P.C. P – Ps

Dimana P.C. Tekanan kelas pipa

P rating tekanan pipa menggunakan S.F.

Ps lonjakan tekanan untuk

kecepatan fps perubahan

Catatan Ps untuk PVC dan HDPE yang diberikan pada Tabel .

Contoh – a Cari kelas tekanan DR PVC dan b menemukan DR HDPE untuk memberikan kelas tekanan yang sama.

Solusi – Pertama memecahkan menekankan desain baru.

PVC S HDB / S.F.

psi /

psi

HDPE S HDB / S.F.

psi /

psi

Sekarang menggunakan persamaan dan nilai-nilai Tabel untuk memecahkan.

A PVC DR

P.C. S / DR- – Ps

psi / – – psi

psi

B HDPE – trial and error persamaan menggunakan

cobalah DR

P.C. psi / – – psi

psi

Di bawah ini adalah tabel yang minimal DR HDPE menjadi setara dengan kelas tekanan PVC sebagaimana didefinisikan dalam AWWA C .

Tabel – Tekanan Kelas DR

Kelas tekanan psi PVC-DR HDPE-DR

.

Surges

Manfaat lain yang luar biasa menggunakan pipa termoplastik adalah bahwa lonjakan dibuat lebih rendah daripada mereka yang berhubungan dengan bahan lebih kaku seperti pipa silinder logam atau beton. Sifat fleksibel yang melekat termoplastik memungkinkan gelombang kejut transien menjadi mudah dibasahi dan diserap. Ini efek gelombang meminimalkan pada seluruh sistem.

Tekanan positif lonjakan pipa dapat didekati dengan menggunakan dua persamaan berikut.

Persamaan a / k / E DR-

di mana
a wavespeed gelombang gelombang fps
k cairan massal modulus psi untuk air
E modulus elastisitas bahan pipa psi
DR dimensi rasio OD / t

Persamaan Ps AV / g

di mana
Ps tekanan gelombang psi
a wavespeed fps
V kecepatan fps
g percepatan karena

gravitasi

ft / s

The Modulus Elastisitas PVC . pada F adalah psi sedangkan untuk HDPE adalah psi. Tabel di bawah ini merangkum tekanan gelombang yang diharapkan untuk setiap perubahan ft / s kecepatan sesaat di kedua PVC dan HDPE. Untuk kecepatan selain ft / s lonjakan akan sama dengan nilai-nilai dalam tabel dikalikan dengan kecepatan aktual di ft / s yaitu jika V ft / s lonjakan kali nilai tabel untuk materi yang diberikan dan DR .

Tabel – Satu Ft / s Surges

PVC HDPE
E psi E psi

DR Ps psi DR Ps psi

. .

. .
. .

Meskipun HDPE adalah dengan sifat bahan yang lebih fleksibel daripada PVC lonjakan dibuat dalam pipa tekanan peringkat setara sangat mirip. Misalnya untuk pipa psi gelombang diciptakan oleh perubahan ft / s kecepatan akan menjadi psi untuk DR PVC dan psi untuk DR HDPE.

Secara keseluruhan lonjakan untuk kedua bahan berada jauh di bawah nilai-nilai pipa logam yang biasanya menghasilkan lonjakan psi untuk setiap perubahan ft / s kecepatan sesaat. Tekanan terus menerus lonjakan tidak boleh diabaikan dalam setiap desain pipa tekanan terlepas dari materi.

TEKUK

RESISTANCE

Kemampuan tanah yang mengelilingi sebuah pipa fleksibel untuk memperkuat pipa numerik dikenal sebagai Kekakuan Tanah E . E nomor yang diturunkan secara empiris untuk mewakili kualitas tanah dan tingkat kepadatan sebagai nilai psi. Nilai E dijelaskan secara rinci dalam standar ASTM D . atau CSA B . . Sebuah ringkasan singkat disajikan di bawah ini.

Tabel – Tanah Kekakuan

Tanah Kekakuan E psi Bahan Pemadatan SPD

Manuf. Sudut

. Clean

Pasir / Kerikil

. Pasir / Kerikil / Denda

Pasir / Kerikil / Denda

Tekuk dapat terjadi pada pipa apapun jika beban total dalam arah ke dalam tanah statis yaitu lalu lintas vakum melebihi ketahanan tekuk kritis pipa. Sebuah pipa termoplastik harus dirancang untuk memiliki kekuatan yang cukup untuk menahan keruntuhan struktural ke dalam atau tekuk. Kekuatan yang luar biasa dapat ditambahkan ke perlawanan pipa dengan memiliki dukungan yang solid tanah lateral dalam Zona Haunch dari parit pipa terkubur yaitu kekakuan tanah yang tinggi.

Di bawah ini adalah ringkasan dari kekuatan tekuk kritis yang beragam DR PVC dan HDPE untuk a Pcr kondisi yang tidak didukung misalnya berhubung dgn dasar laut atau di atas tanah dan b Pb kondisi parit dikuburkan dengan kekakuan tanah tertentu E untuk contoh ini psi .

Tabel – Tekuk Kekuatan

PVC DR Pcr psi Pb psi

.

.

. .

.

HDPE DR Pcr psi Pb psi

.

.

Untuk menyelidiki situasi khas pipa tekanan dimakamkan meter di dalam tanah dengan kepadatan lb / ft dan mengalami kekosongan negatif sesaat psi karena gelombang kejut sementara. Sebuah beban negatif total – psi akan dibuat. Seperti dapat dilihat dari tabel di atas ini tekanan negatif akan melebihi beberapa nilai Pcr dari PVC DR dan serta HDPE DR dan . Dengan memiliki kekakuan tanah minimal psi nilai-nilai Pb untuk semua itu DR dari kedua bahan mudah akan melebihi beban negatif total dan tekuk tidak akan terjadi.

Jika salah satu pipa terjadi untuk memiliki rongga yang signifikan dalam pengurukan mereka dapat dibayangkan bahwa tekuk kegagalan bisa terjadi. Sangat penting bahwa tekanan yang lebih rendah dinilai termoplastik pipa dipasang sehingga memiliki kekakuan tanah minimum E dari psi. Void di zona dukungan paha dapat dicegah dengan menggunakan bahan tempat tidur yang tepat dan pemadatan cahaya. Hal ini sangat relevan jika pernah mempertimbangkan perakitan pipa termoplastik atas parit dan menggulungnya sebelum penimbunan. Tekuk adalah situasi jauh lebih kecil kemungkinannya untuk terjadi jika pipa dipasang menggunakan parit terbuka konvensional dengan pemadatan moderat samping pipa sebagai instalasi garis berlangsung.

RINGKASAN

Untuk melakukan perbandingan menyeluruh PVC dan HDPE banyak faktor lain harus dipertimbangkan seperti Persyaratan bahan biaya biaya instalasi metode koneksi dan manufaktur uji. Desainer juga harus memastikan bahwa setiap materi memiliki track record yang sukses untuk aplikasi sedang dipertimbangkan.

Laporan ini telah menawarkan perbandingan snapshot dari bahan termoplastik yang paling sering digunakan untuk pipa tekanan di Amerika Utara – PVC dan HDPE. Kapasitas bahan masing-masing digambarkan dalam hal peringkat tekanan mereka kinerja gelombang dan ketahanan tekuk untuk memungkinkan desainer perbandingan yang sama antara PVC dan HDPE.

This entry was posted in Uncategorized and tagged , , , , , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s