Прокладка труб Aquatherm под водой - Технический бюллетень Aquatherm 201411A-AQTTB

Расчеты

Гибкость труб важна при размещении магистралей на дне водоема с потенциально неровной поверхностью. Гибкость также упрощает процесс монтажа, труба может смещаться под воздействием сил, которые могут быть вызваны волнами, течением и смещением поверхности дна.

Поскольку плотность трубы Aquatherm такая же, как у пресной воды, которая составляет 1 000 кг/м3, и немного ниже плотности соленой воды, которая составляет 1 035 кг/м3, труба не обладает плавучестью в пресной воде и имеет минимальную плавучесть в соленой воде.

Плавучесть трубы, заполненной водой, можно рассчитать, сложив вес трубы и ее содержимого. После этого вычитается вес воды, вытесненной трубой:

Где: FB — выталкивающая сила,
WC — вес содержимого в трубе,
Wp — вес трубы,
WD — вес воды, вытесненной трубой.

Вес трубы длиной фут можно определить по каталогу или рассчитать путем умножения площади трубы на плотность трубы:

Где: ρw — плотность воды, do — наружный диаметр трубы, SDR — значение SDR для трубы.

Вес содержимого трубы можно определить, умножив объем содержимого внутри трубы на плотность содержимого:

Где: Vc — объем внутри трубы, занятый содержимым, ρc — плотность наполнителя.

На страницах каталога также указана пропускная способность трубы в галлонах на фут, которую можно преобразовать в вес на фут, используя формулу, приведенную выше.

Вес вытесненной воды можно определить, умножив объем трубы на плотность воды:

Где: ρw — плотность воды.

Если труба используется под водой

Если труба Aquatherm используется под водой, она должна быть заполнена и закреплена на дне водоема. Материал может легко поддерживаться около поверхности воды или под водой, потому что он имеет нейтральную плавучесть. Варианты постоянного закрепления могут включать использование обратной засыпки на верхней части трубы, если она была помещена в траншею, фиксирующих ремней или использование балластных грузов.

В случае применения с непосредственным погружением, когда существует проблема с илистым дном, допускающим движение трубы, применяются грузики. Якоря, необходимые для удержания трубы на месте, должны иметь вес приблизительно 20% от веса трубы, указанного в таблицах каталога (предполагается, что труба заполнена водой). Обратите внимание, что фактическое значение будет зависеть от плотности почвы. Значение веса груза в 60% будет охватывать все возможные случаи заполнения трубы, но будет гораздо более консервативным и, вероятно, избыточным.

Например, если закопать 400 мм Blue Pipe SDR 17,6, из каталога мы можем найти вес трубы = 26,930 кг/м.

Магистраль проложена на 1 000 м, общий вес трубы равен 269 300 кг. Плавучая сила, создаваемая этим количеством трубы, будет составлять приблизительно 20% веса трубы, в зависимости от плотности грунта, или приблизительно 53 860 кг. Таким образом, якорь устанавливается на каждые 100 метров (11 якорей, включая по одному на каждом конце). Вес каждого из них выйдет приблизительно 4 900 кг.

Псевдоожиженный слой создается, когда в почве так много воды, что она ведет себя как жидкость, а не как почва, и больше не может выдерживать любую нагрузку. Насыщенная почва не достигла этого состояния, возможно, за исключением верхнего слоя грязи.

Если мы предположим, что трубопровод заглублен на 60 см в землю, нагрузка почвы над трубой на такой глубине позволяет удерживать трубу на месте, даже если она заполнена воздухом, если почва не перенасыщена водой./p>

В худшем случае, если на поверхности будет 15 см грязи и почвы плохого качества, добавьте эту высоту к глубине траншеи.

Если почва не является псевдоожиженной, то веса почвы (ее удерживающей способности) будет достаточно для удержания трубы на месте, предполагая, что глубина траншеи составляет не менее 15 сантиметров. Обратите внимание, что минимальная рекомендуемая глубина залегания составляет 60 сантиметров до верха трубы.

Для компенсации веса грузового автомобиля минимальная глубина траншеи должна составлять 105 сантиметров до верха трубы. Также необходимо обеспечить дренаж почвы, чтобы гарантировать, что слой никогда не станет псевдоожиженным./p>

Обратите внимание, что глубина трубы должна быть ниже линии замерзания, если есть вероятность падения температур до отрицательного уровня. Несмотря на то, что труба устойчива к замерзанию, она не предназначена для воздействия замерзающей воды изнутри.