आधुनिक सीवर सिस्टम पॉलीथीन, पॉलीप्रोपाइलीन और उनके डेरिवेटिव से बने होते हैं। करने के लिए धन्यवाद किफायती कीमतें, स्थापना में आसानी, ठंढ प्रतिरोध और लंबी सेवा जीवन, उन्होंने लंबे समय से पत्थर, कंक्रीट, लकड़ी और विभिन्न सामग्रियों से बने पाइपों से बने "पारंपरिक" जल निकासी प्रणालियों को बदल दिया है।

ऐसी प्रणाली का मुख्य तत्व दो-परत पाइप है। बाहरी परत प्रोफाइलयुक्त (नालीदार) है, जो पाइपों को जमीन से उच्च भार का सामना करने की अनुमति देती है, और आंतरिक परत चिकनी होती है, जिससे द्रव प्रवाह के लिए कम से कम प्रतिरोध सुनिश्चित होता है।

आजकल, सीवर पाइप का निर्माण कई निर्माताओं द्वारा किया जाता है और प्रत्येक अपने पाइप की विशिष्टता और पाइप प्रोफ़ाइल की विशिष्टता का आश्वासन देता है। लेकिन, वास्तव में, सही चयन के साथ, पाइप विभिन्न निर्मातावे केवल निर्माण की सामग्री और व्यास को मापने की विधि में भिन्न होते हैं - अर्थात, बारीकियों में।

पाइप चुनने के मुख्य पैरामीटर हैं:

अंगूठी की कठोरता

रिंग की कठोरता अधिकतम बाहरी भार है जिसे एक पाइप महत्वपूर्ण विरूपण के बिना झेल सकता है। इस रूप में घोषित किया गया एस.एन.. पुराने दिनों में, रिंग कठोरता SN2, SN4 और SN6 वाले पाइप का उत्पादन किया जाता था, लेकिन अब उनका उत्पादन नहीं किया जाता है और SN8 को न्यूनतम रिंग कठोरता माना जाता है। इस कठोरता वाले पाइपों का उपयोग अधिकांश परियोजनाओं में किया जाता है। पाइपों के बहुत गहरे दबे होने या साइट पर कुछ मिट्टी की विशेषताओं के मामले में, जिससे पाइप पर भार बढ़ सकता है, कठोरता SN16 वाले पाइपों का उपयोग किया जाता है।

व्यास माप विधि

पाइप के व्यास को मापने के दो तरीके हैं: आंतरिक व्यास को मापें (डीएन/आईडी - आंतरिक व्यास के रूप में दर्शाया गया है) और बाहरी व्यास को मापें (डीएन/ओडी - बाहरी व्यास के रूप में दर्शाया गया है)। प्रत्येक निर्माता अपने लिए सुविधाजनक विधि चुनता है। इसलिए, आपको सावधानीपूर्वक यह देखने की ज़रूरत है कि परियोजना दस्तावेज़ीकरण में वास्तव में किस दृष्टिकोण का संकेत दिया गया है।

कनेक्शन विधि

मूल रूप से, पाइप दो संस्करणों में निर्मित होते हैं:

1. घंटी के साथ

एकीकृत या वेल्डेड सॉकेट वाले पाइप स्थापना के लिए पूरी तरह से तैयार हैं और उन्हें किसी अतिरिक्त चीज़ की आवश्यकता नहीं है। पाइप के एक सिरे पर एक सॉकेट होता है, दूसरे सिरे पर एक ओ-रिंग होती है। यह पाइप को दूसरे पाइप के सॉकेट में डालने के लिए पर्याप्त है और कनेक्शन तैयार है।

2. बिना घंटी वाला

सॉकेट के बिना पाइपों को या तो बट वेल्ड किया जा सकता है (यदि आपके पास उपयुक्त उपकरण और विशेषज्ञ हैं) या दो ओ-रिंग के साथ एक विशेष युग्मन का उपयोग करके जोड़ा जा सकता है। लेकिन इस मामले में, हमें याद रखना चाहिए कि उनके लिए कपलिंग और रिंग मुफ़्त नहीं हैं और अक्सर महंगी होती हैं बहुत पैसा!

अनुभाग:

पॉलीट्रॉन (पॉलीट्रॉन)

ब्लॉक कॉपोलीमर पॉलीप्रोपाइलीन से बना है। आंतरिक व्यास (डीएन/आईडी) द्वारा मापा जाता है।

रिंग की कठोरता - SN8 और SN16।

बाहरी सतह नालीदार, ईंट के रंग की है। भीतर वाला चिकना, हल्का भूरा है।

कनेक्शन सॉकेट है.

कॉर्सिस

पॉलीथीन (एसएन 8 और एसएन 16) और पॉलीप्रोपाइलीन (एसएन 16) से बना है। बाहरी व्यास (डीएन/ओडी) और भीतरी व्यास (डीएन/आईडी) द्वारा मापा जाता है।

बाहरी सतह नालीदार, काली है। भीतर वाला चिकना, हल्का भूरा या हल्का हरा या हल्का नीला होता है।

मैग्नम (मैग्नम)

पॉलीथीन (एसएन 8 और एसएन 10) और पॉलीप्रोपाइलीन (एसएन 16) से बना है। बाहरी व्यास (डीएन/ओडी) द्वारा मापा जाता है।

रिंग की कठोरता - एसएन 8, एसएन 10 और एसएन 16।

बाहरी सतह नालीदार, काली है। भीतर वाला चिकना, हल्का भूरा या हल्का पीला या हल्का नीला या काला होता है।

कनेक्शन - सॉकेट, कपलिंग या बट वेल्डिंग।

कॉइलिंग विधि का उपयोग विशेष डिजाइन के पाइप बनाने के लिए किया जाता है, जिसमें परिवर्तनीय व्यास और/या परिवर्तनीय दीवार मोटाई के पाइप शामिल हैं; प्रोफाइल वाली दीवारों के साथ पाइप और विभिन्न सामग्रियांपरतें; सर्पिल सहायक फ्रेम और अन्य के साथ प्रबलित लोचदार नली। वाइंडिंग तकनीक के फायदे मुख्य रूप से उस आसानी में निहित हैं जिसके साथ समान तकनीकी तरीके और उपकरण विभिन्न डिजाइनों और आयामों के उत्पादों का उत्पादन सुनिश्चित कर सकते हैं।

चित्र .1।पाइप उत्पादन के लिए उपकरण कोर्सिस प्लस

तो, चित्र में दिखाया गया है। 1 उपकरण, इसकी जटिलता के बावजूद, आपको कुछ ही मिनटों में 600 मिमी व्यास वाले पाइप के उत्पादन से 2000 (3000) मिमी व्यास वाले पाइप के उत्पादन तक जाने की अनुमति देता है। इस मामले में, एक पाइप में लगभग किसी भी मोटाई की चिकनी दीवार हो सकती है, और अगले में एक विशेष रूप से प्रोफाइल वाली दीवार हो सकती है।

पॉलिमर पाइपप्रोफाइल वाली दीवार गैर-दबाव प्रणालियों के भूमिगत निर्माण के लिए अभिप्रेत है जलनिकास, गंदा नालाऔर जल निकासी, जिसकी मुख्य आवश्यकता है अंगूठी की कठोरता. ऐसे पाइपों का डिज़ाइन समान रिंग कठोरता की चिकनी दीवार वाले पाइप की तुलना में 2/3 सामग्री को बचाने की अनुमति देता है।

मुक्त-प्रवाह पाइपों का वर्गीकरण परंपरागत रूप से मानक आयामी अनुपात के मूल्य से नहीं किया जाता है ( एसडीआर), और रिंग कठोरता वर्ग द्वारा ( एस.एन.). मौलिक अंतर एसडीआरऔर एस.एन.यह है कि एसडीआरपाइप की ज्यामितीय विशेषता है (पाइप के बाहरी व्यास और उसकी दीवार की मोटाई का अनुपात), जबकि एस.एन.- यह एक यांत्रिक विशेषता है.

अंगूठी की कठोरता एस.एन.आपको मिट्टी के दबाव का विरोध करने के लिए एक पाइप के गुणों का न्याय करने की अनुमति देता है और इसे पाइप पर लोड (kN/m2) के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिस पर पाइप अपने व्यास के 3% तक संपीड़ित होता है। परिमाण एस.एन.यह न केवल पाइप के व्यास और उसकी दीवार की मोटाई पर निर्भर करता है, बल्कि लोचदार मापांक पर भी निर्भर करता है ईसंपीड़न के तहत सामग्री.

स्थापना के लिए पाइपों का अंकन केबल लाइनपाइप का व्यास अवश्य शामिल होना चाहिए डी, दीवार की मोटाई ई, अंगूठी की कठोरता एस.एन., परम गुरुत्वाकर्षण बल एफ 1MAX, दीर्घकालिक अनुमेय तापमान टी, जिस पर रिंग की कठोरता कम से कम केबल के पूरे सेवा जीवन तक बनी रहती है।

विकल्प डी, ई, एस.एन.और टीनिर्माणाधीन सुविधाओं के लिए पाइप की आपूर्ति करते समय नियंत्रित किया जाना चाहिए। अर्थ एफ 1MAXबाद में इसकी आवश्यकता हो सकती है - पहले से ही ड्रिल चैनल में पाइपों को कसने के काम के चरण में, जब एचडीडी इंस्टॉलेशन का ऑपरेटर वास्तविक तन्यता बल को नियंत्रित करेगा एफऔर बीम को कसने की प्रक्रिया को बाधित करें एनमामले में पाइप एफ > 0,5 · एन · एफ 1MAXताकि पाइप को टूटने से बचाया जा सके।

पाइप के व्यास और दीवार की मोटाई का चयन करना

चित्र 1 बाहरी व्यास वाले पाइप को दर्शाता है डीऔर दीवार की मोटाई ई, जिसके अंदर बाहरी व्यास वाली एक केबल बिछाई जाती है डी. के अनुसार नियामक दस्तावेज़, पाइप का बाहरी व्यास चुनते समय, आपको निम्नलिखित नियम का पालन करना चाहिए:

पाइप की दीवार की मोटाईईपाइप बिछाने की स्थिति के बारे में बुनियादी जानकारी के आधार पर यांत्रिक गणना के दौरान निर्धारित किया जाता है और यह रिंग कठोरता की अवधारणा पर आधारित हैएस.एन..

चित्र 1. केबल के साथ पॉलिमर पाइप: मिट्टी के दबाव के बिना ( ए), मिट्टी के दबाव के साथ ( बी)

दीवार की मोटाई और रिंग की कठोरता के बीच संबंध अभिव्यक्ति द्वारा स्थापित किया गया है:

कहाँ ई- संपीड़न के तहत पाइप सामग्री की लोच का मापांक।

पाइप की दीवार की मोटाईई (मिमी) पाइप व्यास पर निर्भर करता हैडी (मिमी) और रिंग कठोरता एस.एन.(केएन/एम2)

*सिंगल-लेयर डिज़ाइन में निर्मित

टिप्पणी: PROTEKTORFLEX® PRO पाइप का बाहरी व्यास सुरक्षात्मक कोटिंग की मोटाई को ध्यान में रखे बिना दर्शाया गया है।

जमीन में पाइप लगाने के दो मुख्य तरीके हैं - उन्हें पहले से तैयार खाई में बिछाना (चित्र 2)। ए) या तैयार चैनल में पाइपों को जमीन में खींचना, अक्सर क्षैतिज दिशात्मक ड्रिलिंग द्वारा किया जाता है (चित्रा 2)। बी). दोनों ही मामलों में, पाइप की गणना रिंग कठोरता की अवधारणा पर आधारित है एस.एन., जिसके आधार पर न केवल पाइप की दीवार की मोटाई निर्धारित करना संभव है, बल्कि ड्रिलिंग चैनल में खींचे जाने पर पाइप का अधिकतम तन्य बल भी निर्धारित करना संभव है।

चित्र 2. पॉलिमर पाइप बिछाने की मुख्य विधियाँ: ट्रेंच ( ए), एचडीडी विधि ( बी)

पाइपों की रिंग कठोरता का चयन

पाइप पर मिट्टी (और परिवहन) का ऊर्ध्वाधर दबाव पाइप पर लगाया गया एक बल है और इसकी अंडाकारता का कारण बनता है, हालांकि, पाइप के किनारों पर स्थित परिणामी "मिट्टी पुशबैक" क्रॉस-अनुभागीय आकार को वापस कर देता है पाइप को मूल दौर में। पाइप के किनारों पर घनी मिट्टी एक ऐसा कारक है जो इसकी यांत्रिक शक्ति को बढ़ाती है।

कहाँ क्यूऔर एस.एन.पहले से ही kN/m2 में मापा जाता है, और ई" एस- मृदा कठोरता कारक, जिसे मृदा का छेदक मापांक (एमपीए) कहा जाता है।

मृदा छेदक मापांक ई" एसयह उस मिट्टी के प्रकार पर निर्भर करता है जिससे पाइप भरा गया है और उसके संघनन की मात्रा क्या है। एक नियम के रूप में, इन उद्देश्यों के लिए रेत का उपयोग किया जाता है, और फिर तालिका में डेटा का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है।

पाइप पर ऊर्ध्वाधर भार (kN/m2) में तीन घटक होते हैं:

कहाँ क्यू आर- मिट्टी के वजन से भार (kN/m 2); क्यू पर- वाहनों से भार (kN/m 2 );

सबसे प्रतिकूल स्थिति में मिट्टी से लोड करें, जब ऊंचाई में मिट्टी का पूरा स्तंभ पाइप पर दबाता है एन,

कहाँ ρ आर- मिट्टी का विशिष्ट गुरुत्व (आमतौर पर 2 t/m 3 से अधिक नहीं); जी = 9.81एम/एस 2 - मुक्त गिरावट त्वरण; एच- भूमिगत पाइप की गहराई (एम)।

यातायात भार को इस प्रकार परिभाषित किया जा सकता है

पाइपों की अधिकतम गहराई की गणना के परिणाम एननीचे दी गई तालिका में दिए गए हैं। यह देखा जा सकता है कि खाइयों में पाइप बिछाते समय 8 से कम रिंग कठोरता वाले पाइपों का उपयोग करना खतरनाक है और पाइपों का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं है एस.एन. 64 से अधिक.

गहराई सीमित करेंएच (एम) जब लॉन के नीचे खुले रास्ते में बिछाया जाता है/ चौराहे / सड़कें

परम गुरुत्वाकर्षण बलों का चयन

एचडीडी विधि का उपयोग करके बिछाने पर, पाइप दो प्रकार के प्रभावों के अधीन होते हैं: सबसे पहले, अनुदैर्ध्य तन्य बल एफ, जो तब उत्पन्न होता है जब पाइप को ड्रिलिंग चैनल में खींचा जाता है; दूसरे, पाइप के संचालन के दौरान पहले से ही मिट्टी और परिवहन का ऊर्ध्वाधर दबाव। रिंग की कठोरता और दीवार की मोटाई का चुनाव मुख्य रूप से कर्षण बलों द्वारा निर्धारित किया जाता है।

पाइप तनाव बल एफड्रिलिंग तरल पदार्थ (बेंटोनाइट) के साथ ड्रिलिंग चैनल की दीवारों के खराब बन्धन या यहां तक ​​कि बन्धन की पूरी असंभवता (क्विकसेंड, गंभीर) के कारण पाइप पर गिरी मिट्टी के प्रभाव में पाइप के भार के कारण घर्षण बल उत्पन्न होता है। परिदृश्य)।

कहाँ क्यूआर- मिट्टी का वजन kN/m2 में; डीईकेवी- खींची गई पाइप स्ट्रिंग के समतुल्य व्यास; µ - जमीन पर पॉलिमर पाइप के घर्षण का गुणांक (आमतौर पर 0.2 के बराबर)।

कर्षण बलों की स्वीकार्यता की जाँच करना एफपाइप को कसने पर उत्पन्न होने वाली (पीएल)ड्रिल चैनल में पाइपों का नेटवर्क) निम्नानुसार किया जाता है

जहां 0.5 सुरक्षा कारक है; एन- स्ट्रिंग में पाइपों की संख्या (एक या चार); एफ1MAXप्रत्येक पाइप का अंतिम तन्य बल (kN) है, जिसे इस प्रकार पाया जा सकता है

कहाँ डीऔर ई- बाहरी व्यास और पाइप की दीवार (मिमी में); σ - पाइप सामग्री की उपज शक्ति (एमपीए)।

परम गुरुत्वाकर्षण बल एफ1MAXनीचे दी गई तालिका में दिए गए हैं

अंतिम पाइप तन्यता बलएफ 1MAX (केएन) पर निर्भर करता हैपाइप का व्यास डी (मिमी) और रिंग कठोरताएस.एन.(केएन/एम 2 )

टिप्पणी।पॉलिमर पाइप को जमीन में कसते समय, तन्य बल को 0.5 के सुरक्षित स्तर तक सीमित करने की सिफारिश की जाती है एफ 1MAX .

पाइप की अधिकतम लंबाई जिसे अस्वीकार्य खिंचाव या टूटने के जोखिम के बिना भी ड्रिल चैनल में खींचा जा सकता है,

नीचे दी गई तालिका ड्रिलिंग चैनल की अधिकतम लंबाई का अनुमान दिखाती है एल एचडीडीपाइपों की संख्या और ड्रिलिंग परिदृश्य के आधार पर।

ड्रिलिंग चैनल की अधिकतम लंबाई का अनुमान एल एचडीडी(एम) पाइपों की संख्या के आधार पर एन

सबसे पहले, मैं अपना लेख हमारी साइट के आगंतुकों के प्रति कृतज्ञता के शब्दों के साथ शुरू करना चाहूंगा, हम जो कुछ भी करते हैं, वह मानव जीवन और विशेष रूप से आप, पाठक की सुविधा के लिए करते हैं।

आप प्रबलित कंक्रीट और केवल लोहे की तुलना में पॉलीथीन की श्रेष्ठता के बारे में अंतहीन बात कर सकते हैं। पिछले पांच वर्षों में, इंटरनेट सस्ते पॉलीथीन कुओं, टैंकों और जलाशयों के साथ-साथ उनकी लंबी उम्र के बारे में विज्ञापनों से भरा पड़ा है।

पॉलीथीन उत्पादों का स्थायित्व एक निश्चित धारणा है जिस पर चर्चा नहीं की जा सकती है। प्रश्न का उत्तर: "क्या पीई उत्पाद टिकाऊ हैं और क्या वे निरंतर संचालन में लगभग 50 वर्षों तक चल सकते हैं?" - हाँ!

पीई उत्पादों के स्थायित्व से निपटने के बाद, मैं उत्पादों की गुणवत्ता और तदनुसार, उस सामग्री की गुणवत्ता पर अधिक विस्तार से ध्यान देना चाहूंगा जिससे कुछ बेईमान निर्माता एक सस्ता उत्पाद बनाने का प्रबंधन करते हैं। मैं आपको एक हालिया घटना बताऊंगा जो 100 m3 के क्षैतिज कंटेनर का ऑर्डर करते समय घटी थी। ग्राहक, हमारी कंपनी से संपर्क करने पर, पीके एनआईएस उत्पाद की कीमत से स्पष्ट रूप से परेशान था, और उसने सभी विशेषताओं में समान उत्पाद खरीदने की संभावना के बारे में बात की, लेकिन रिंग कठोरता के मामले में नहीं। स्थापित अवस्था में उपयोग किए जाने वाले उत्पादों के लिए इस प्रकार की विशेषता की आवश्यकता को समझाने के सभी प्रयास, अर्थात्। ज़मीन में गाड़ दिए जाने और बाहरी दबाव के कारण सफल नहीं हुए। तब हमारे विशेषज्ञों को प्रतिस्पर्धियों के उत्पादों की कम लागत के बारे में स्थिति स्पष्ट करने का काम सौंपा गया था। परिणामस्वरूप, एक पूर्ण विकसित तकनीकी कार्य, जिसका परिणाम "विभिन्न प्रोफाइल के सर्पिल पाइपों से बने 2200 मिमी के आंतरिक व्यास के साथ एक क्षैतिज टैंक की ताकत की गणना" नामक एक दस्तावेज था। यह दस्तावेज़ प्रोफ़ाइल 19 और 25 के साथ सर्पिल पाइपों से बने कंटेनरों की गणना प्रस्तुत करता है, साथ ही रिंग कठोरता एसएन2 और एसएन4 वाले पाइपों के लिए बार-बार गणना भी प्रस्तुत करता है।

विभिन्न प्रोफाइल के सर्पिल पाइपों से 2200 मिमी के आंतरिक व्यास वाले क्षैतिज टैंक की ताकत की गणना।

परिचयात्मक भाग

यह गणना 100 m3 की मात्रा वाले अग्नि टैंकों के लिए की गई थी। टैंक 2200 मिमी के आंतरिक (नाममात्र) व्यास के साथ पॉलीथीन सर्पिल पाइप से बने होते हैं।

इस तथ्य के कारण कि क्षैतिज कंटेनरों की ताकत की गणना करने के तरीके पर्याप्त रूप से विकसित नहीं हुए हैं, और कंटेनर स्वयं बने होते हैं सीवर पाइपबड़े व्यास के लिए, एसपी 40-102-2000 (परिशिष्ट डी) में निर्धारित प्लास्टिक पाइपलाइनों की ताकत की गणना करने की पद्धति को आधार के रूप में लिया जाता है।

गणना का उद्देश्य विभिन्न दीवार प्रोफाइल के साथ टैंक बॉडी के निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले पाइपों के लिए ताकत और स्थिरता की शर्तों की पूर्ति की जांच करना और एक विशेष प्रकार के पाइप के उपयोग के लिए सिफारिशें तैयार करना है।

1. प्रारंभिक डेटा

डिज़ाइन के अनुसार, टैंकों का बाहरी व्यास 2390 मिमी है, जो एसएन2 की नाममात्र रिंग कठोरता के साथ 2200 मिमी के आंतरिक व्यास के साथ एक सर्पिल पाइप से मेल खाता है।

इस डिज़ाइन समाधान के अलावा, समान आंतरिक व्यास के पाइपों से, लेकिन एक अलग प्रकार की प्रोफ़ाइल के साथ टैंक बनाने की संभावना का विश्लेषण किया जाएगा: तथाकथित 19वीं और 25वीं प्रोफ़ाइल पर भी विचार किया जाएगा (चित्र 1), साथ ही नाममात्र रिंग कठोरता SN4 के साथ सर्पिल पाइप के रूप में।

चावल। 1. प्रोफाइल 19 (ए) और प्रोफाइल 25 (बी) 1 के तत्व

आगे की गणना के लिए, आपको प्रति इकाई लंबाई प्रोफ़ाइल की जड़ता का क्षण और इस प्रोफ़ाइल से बने पाइप की समतुल्य दीवार मोटाई जानने की आवश्यकता होगी। बॉक्स अनुभाग की प्रति इकाई लंबाई प्रोफ़ाइल की जड़ता का क्षण - अर्थात्, यह वह प्रोफ़ाइल है जिसमें सर्पिल पाइप होते हैं - निम्नलिखित सामान्य सूत्र का उपयोग करके आसानी से गणना की जा सकती है:

जहां वास्तविक पाइप दीवार की मोटाई के अनुरूप प्रोफ़ाइल की चौड़ाई है;

बी पाइप अक्ष के साथ प्रोफ़ाइल तत्व की ऊंचाई है;

एच - प्रोफाइल दीवार की मोटाई (चित्र 2 देखें)।

चावल। 2. बॉक्स अनुभाग प्रोफ़ाइल तत्व के आयाम

समतुल्य दीवार की मोटाई की गणना निम्न सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

इसके आधार पर, अनुमानित पाइप व्यास प्राप्त किया जाता है:

जहाँ D i पाइप का आंतरिक व्यास है; टैंकों की गणना करते समय, आंतरिक व्यास 2200 मिमी माना जाता है: डी आई = 2.2 मीटर।

गणना चार प्रोफ़ाइल विकल्पों के साथ सर्पिल पाइपों से डिज़ाइन टैंक बनाने की संभावना की जांच करेगी। प्रत्येक विकल्प की ज्यामितीय विशेषताएँ नीचे दी गई हैं।

प्रोफाइल 19

प्रोफ़ाइल तत्व के आयाम चित्र में दिखाए गए हैं। 1ए. सूत्र (1), (2) और (3) का उपयोग करके इन आयामों का उपयोग करके, प्रोफ़ाइल की जड़ता के क्षण और संबंधित समतुल्य दीवार की मोटाई और डिज़ाइन व्यास की गणना करना संभव है:

प्रोफ़ाइल 25

प्रोफ़ाइल तत्व के आयाम चित्र में दिखाए गए हैं। 1बी. आइए हम जड़त्व के संगत क्षण और समतुल्य दीवार मोटाई की गणना करें:

रिंग कठोरता SN2 और SN4 के अनुरूप प्रोफ़ाइल

2200 मिमी के आंतरिक व्यास और नाममात्र रिंग कठोरता वाले पाइप के लिए, जड़ता के क्षण, समतुल्य दीवार की मोटाई और डिजाइन व्यास जैसी विशेषताओं को जाना जाता है। इन मात्राओं का मान तालिका 1 में दिया गया है।

तालिका नंबर एक। डिजाइन के पैमाने 2200 मिमी व्यास वाले सर्पिल पाइप

पाइपों की सामग्री जिससे डिज़ाइन टैंक बनाए जाते हैं वह पॉलीथीन है कम दबाव(पीएनडी). नीचे कुछ हैं यांत्रिक विशेषताएंपॉलीथीन, जिसका उपयोग गणना में किया जाएगा। मात्राओं के मूल्यों को एसपी 40-102-2000 के आधार पर अपनाया गया था: परिशिष्ट ए और परिशिष्ट डी में गणना का एक उदाहरण। पॉइसन का अनुपात "डिजाइन के लिए निर्देश" के खंड 5.5 की सिफारिशों के अनुसार अपनाया गया था। प्रक्रिया पाइपलाइनों की" एसएन 550-82।

निम्नलिखित विशेषताओं वाली रेतीली मिट्टी को बैकफ़िल मिट्टी के रूप में लिया गया:

डिज़ाइन के अनुसार, टैंक अक्ष के अनुदिश लगभग 1.6 मीटर दबे हुए हैं। तदनुसार, कंटेनरों के शीर्ष से पृथ्वी की सतह तक की दूरी 0.4 मीटर के बराबर ली जा सकती है। गणना में कंटेनरों की सतह पर इन्सुलेशन परत की उपस्थिति को ध्यान में नहीं रखा जाता है।

गणना में निर्माण स्थल पर भूजल की अनुपस्थिति को माना गया है।

चूंकि कंटेनर पूरी तरह से ग्रीन जोन में स्थित हैं, इसलिए परिवहन भार शून्य माना गया है।

2. गणना विधि

गणना पद्धति एसपी 40-102-2000, परिशिष्ट डी में दी गई है। यहां गणना के लिए आवश्यक बुनियादी डेटा और सूत्र दिए गए हैं। हम गैर-दबाव पाइपलाइनों के लिए सूत्रों का उपयोग करके टैंकों की गणना करेंगे। भूमिगत स्थापना के लिए पाइपों की उपयुक्तता के बारे में निष्कर्ष दो स्थितियों की जाँच के आधार पर बनाया गया है: पाइप खोल की ताकत (4) और स्थिरता। दोनों शर्तें पूरी होने पर ही पाइप को उपयुक्त माना जाता है।

मिट्टी के दबाव और परिवहन भार के कारण होने वाली विकृतियों को निर्धारित करने और उनकी अनुमेय विकृतियों के साथ तुलना करने के लिए ताकत की स्थिति कम हो जाती है:

तनाव घटकों को निम्नानुसार परिभाषित किया गया है।

मिट्टी और परिवहन भार के प्रभाव में पाइप के क्रॉस-सेक्शन की अंडाकारता के कारण पाइप की दीवार में सामग्री के तन्य विरूपण का अधिकतम मूल्य:

जहां K σ, संघनन की गुणवत्ता को ध्यान में रखते हुए, झुकने वाले तनाव के लिए मिट्टी के तल का गुणांक है; आइए Kσ = ​​​​1.0 लें - आवधिक निगरानी के लिए;
एस - दीवार की मोटाई;
डी - पाइप व्यास;
Ψ जमीन में पाइप के ऊर्ध्वाधर व्यास का सापेक्ष छोटा होना है;
K зΨ = 1.0 - पाइप के क्रॉस-सेक्शन की अंडाकारता के लिए सुरक्षा कारक।

ऊर्ध्वाधर व्यास की सापेक्ष कमी को तीन कारकों की कार्रवाई के योग के रूप में निर्धारित किया जाता है: मिट्टी का दबाव, परिवहन भार और प्रारंभिक संचालन:

जहां Ψ जीआर मिट्टी के भार के प्रभाव में पाइप व्यास का सापेक्ष छोटा होना है;
Ψ टी - परिवहन भार के प्रभाव में पाइप व्यास का सापेक्ष छोटा होना; चूँकि हमारे मामले में कोई परिवहन भार नहीं है, हम Ψt = 0 ले सकते हैं;
Ψ एम - भंडारण, परिवहन और स्थापना के दौरान गठित पाइप व्यास का सापेक्ष छोटा होना; लगभग इसे तालिका 2 के अनुसार पाइप की कठोरता और मिट्टी संघनन गुणांक के आधार पर लिया जा सकता है।

तालिका 2. Ψ m का मान

पाइप खोल की रिंग कठोरता सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

रिंग की कठोरता की गणना के लिए आवश्यक सामग्री और पाइप की सभी विशेषताएं अनुभाग में दी गई हैं। 1.

एक समान सूत्र का उपयोग करके, दीर्घकालिक रिंग कठोरता की गणना की जाती है:

मिट्टी के प्रभाव में पाइप के ऊर्ध्वाधर व्यास का सापेक्ष छोटा होना निम्नलिखित सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

जहां K ok एक गुणांक है जो आंतरिक दबाव के प्रभाव में एक अंडाकार पाइप के गोल होने की प्रक्रिया को ध्यान में रखता है; गैर-दबाव पाइपलाइनों के लिए कोक = 1;

K τ एक गुणांक है जो पाइप के क्रॉस-सेक्शन की अंडाकारता में समय अंतराल को ध्यान में रखता है और मिट्टी के प्रकार, इसके संघनन की डिग्री, हाइड्रोजियोलॉजिकल स्थितियों और ट्रेंच ज्यामिति पर निर्भर करता है, 1.0 से मान ले सकता है 1.5 तक; आइए गणना के लिए 1.25 का औसत मान लें;

के डब्ल्यू - विक्षेपण गुणांक, बिस्तर की तैयारी और संघनन की गुणवत्ता को ध्यान में रखते हुए; आवधिक निगरानी के लिए, Kw = 0.11 लिया जाता है;

केएफ - पाइपलाइन के क्रॉस-सेक्शन की अंडाकारता पर पाइप खोल की रिंग कठोरता के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए गुणांक: केएफ = 0.15;

Kgr - पाइपलाइन के क्रॉस-सेक्शन की अंडाकारता पर बैकफ़िल मिट्टी के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए गुणांक: Kgr = 0.06;

जहां H 0 जमीनी स्तर से पाइपलाइन की धुरी तक की दूरी है।

बाहरी भार के कारण पाइप दीवार सामग्री के संपीड़न की डिग्री की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

जहां क्यू सी = क्यू जीआर + क्यू टी - पाइपलाइन पर कुल भार। हमारे मामले में क्यू सी = क्यू जीआर.

सूत्र (4) से स्वीकार्य मानों की गणना निम्नानुसार की जाती है:

जहां Kz सुरक्षा कारक है। आइए Kz = 2 लें।

शक्ति परीक्षण करने के बाद, बाहरी भार के प्रभाव में पाइप खोल की स्थिरता की स्थिति संतुष्ट होती है:

जहां K ar एक गुणांक है जो शेल की स्थिरता पर मिट्टी की बैकफ़िलिंग के प्रभाव को ध्यान में रखता है: K ar = 0.5;

K ov - पाइपलाइन के क्रॉस-सेक्शन की अंडाकारता को ध्यान में रखते हुए गुणांक; Ψ ≤ 0.05 पर हम Kov = 1 - 0.7Ψ ले सकते हैं;

के ज़ू - बाहरी भार के तहत शेल स्थिरता के लिए सुरक्षा कारक: के ज़ू = 3;

एक मीटर से अधिक की गहराई पर एन = 1.

3. गणना परिणाम

प्रारंभिक गणना

आइए कुछ प्रारंभिक गणनाएँ करें, जो उपयोग की गई प्रोफ़ाइल के प्रकार की परवाह किए बिना सामान्य होंगी।

पाइपलाइन पर लोड प्रोफ़ाइल के प्रकार पर निर्भर नहीं करता है और सभी विकल्पों में समान होगा:

इसके अलावा, सूत्र (12) और (13) का उपयोग करके, हम पाइप की दीवारों में विकृतियों के अनुमेय मूल्यों की गणना कर सकते हैं:

प्रोफाइल 19

सबसे पहले, अनुभाग में परिभाषित प्रोफ़ाइल के ज्यामितीय मापदंडों को ध्यान में रखते हुए सूत्र (7) और (8) के अनुसार। 1, हम पाइप की अल्पकालिक और दीर्घकालिक रिंग कठोरता की गणना करते हैं:

तालिका के अनुसार जी 0 के मान और स्वीकृत मृदा संघनन गुणांक (0.95) को ध्यान में रखते हुए। 2 हम Ψ m = 0.04 लेते हैं। मिट्टी के दबाव के प्रभाव में ऊर्ध्वाधर व्यास की सापेक्ष कमी की गणना सूत्र (9) का उपयोग करके की जाती है:

और यहां से, सूत्र (6) का उपयोग करके, हम व्यास के सापेक्ष छोटा होने का कुल मूल्य पाते हैं:

अब, सूत्र GOTOBUTTON ZEqnNum351853 \* MERGEFORMAT (5) का उपयोग करके, हम पाइप की दीवार में अधिकतम तन्यता तनाव के मूल्य की गणना कर सकते हैं:

और सूत्र (11) के अनुसार - पाइप की दीवार में संपीड़न तनाव:

आइए अब शर्त (14) के अनुसार पाइप शेल की स्थिरता की जांच करें, पहले गुणांक K ov 2 की गणना की है:

प्रोफ़ाइल 25

अन्य प्रकार की प्रोफ़ाइलों के लिए गणनाएँ पूरी तरह से ऊपर दी गई गणनाओं के समान हैं, इसलिए हम गणनाओं की प्रगति के बारे में विस्तार से नहीं बताएंगे, हम केवल गणनाएँ ही प्रस्तुत करेंगे।

प्राप्त मानों को शर्त (4) में प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं:

यानी यह पाइप मजबूती की शर्तों को पूरा करता है।

पाइप खोल की स्थिरता की जाँच करना:

अर्थात्, इस प्रकार की प्रोफ़ाइल के लिए स्थिरता की स्थिति पूरी नहीं होती है और ऐसे पाइप का उपयोग टैंक बनाने के लिए नहीं किया जा सकता है।

प्रोफ़ाइल SN2

लघु और दीर्घकालिक कठोरता:

तालिका के अनुसार G 0 के मान और स्वीकृत मृदा संघनन गुणांक को ध्यान में रखते हुए। 2 हम Ψ m = 0.04 लेते हैं।
मिट्टी के प्रभाव में ऊर्ध्वाधर व्यास का सापेक्ष छोटा होना:

ऊर्ध्वाधर व्यास का कुल सापेक्ष छोटा होना:

पाइप की दीवार में तन्य तनाव:

पाइप की दीवार में संपीड़न तनाव:

प्राप्त मानों को शर्त (4) में प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं:

यानी यह पाइप मजबूती की शर्तों को पूरा करता है।

इसलिए, इस प्रकार की प्रोफ़ाइल के लिए स्थिरता की स्थिति संतुष्ट है, और इस प्रकार की प्रोफ़ाइल वाले पाइप का उपयोग टैंक के निर्माण के लिए किया जा सकता है.

प्रोफ़ाइल SN4

लघु और दीर्घकालिक कठोरता:

तालिका के अनुसार G 0 के मान और स्वीकृत मृदा संघनन गुणांक को ध्यान में रखते हुए। 2 हम Ψ m = 0.04 लेते हैं।

मिट्टी के प्रभाव में ऊर्ध्वाधर व्यास का सापेक्ष छोटा होना:

ऊर्ध्वाधर व्यास का कुल सापेक्ष छोटा होना:

पाइप की दीवार में तन्य तनाव:

पाइप की दीवार में संपीड़न तनाव:

प्राप्त मानों को शर्त (4) में प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं:

यानी यह पाइप मजबूती की शर्तों को पूरा करता है।

पाइप खोल की स्थिरता की जाँच करना:

इसलिए, इस प्रकार की प्रोफ़ाइल के लिए स्थिरता की स्थिति संतुष्ट है, और इस प्रकार की प्रोफ़ाइल वाले पाइप का उपयोग टैंक के निर्माण के लिए किया जा सकता है।

निष्कर्ष

की गई गणना से, यह स्पष्ट है कि डिज़ाइन टैंकों के निर्माण के लिए नाममात्र रिंग कठोरता एसएन 2 और एसएन 4 के पारंपरिक सीरियल पाइप का उपयोग करने की अनुमति है। प्रकार 19 और 25 के प्रोफाइल का उपयोग असंभव है, इस तथ्य के कारण कि इस तरह के प्रोफाइल के साथ डिज़ाइन किए गए व्यास का एक पाइप बैकफ़िल मिट्टी से डिज़ाइन लोड के प्रभाव के तहत शेल स्थिरता की स्थिति को पूरा नहीं करता है।

इस तथ्य के बावजूद कि, आयामों को देखते हुए, फायर टैंक के निर्माण के लिए परियोजना एसएन 2 रिंग कठोरता पाइप का उपयोग करती है, और इस तथ्य के बावजूद कि ये पाइप ताकत और स्थिरता के परीक्षण का सामना करते हैं, इनकी ताकत विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है उत्पादों, पाइपों की नाममात्र रिंग कठोरता को एसएन4 तक बढ़ाने की अनुशंसा की जाती है।

मॉस्को, 2013.

_______________________________________________________

गणना पीसी एनआईएस एलएलसी के मुख्य अभियंता: कारपेंको डी.एन. द्वारा प्रदान की गई थी।

1 चित्र में. प्रोफ़ाइल तत्व का 1 ऊर्ध्वाधर अक्ष पाइप के मुख्य अक्ष के समानांतर है।

2 यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यहां और नीचे ऊर्ध्वाधर पाइप व्यास की कुल कमी Ψ 0.05 से थोड़ी अधिक है, जिसके लिए कोव की गणना के लिए उपयोग किया जाने वाला सूत्र मान्य है, हालांकि, यह अतिरिक्त छोटा है।