Elastyczność: wada czy zaleta?

Elastyczność to kluczowa własność systemów rur z tworzyw sztucznych

Elastyczność jest generalnie postrzegana jako pozytywna cecha, niezależnie od tego, czy mówi się o wzorcach pracy czy ruchomych połączeniach. Jeśli jednak chodzi o kanalizację miejską, często preferuje się stosowanie sztywnych rur i systemów rurowych. Ogólnie rzecz ujmując, są one postrzegane jako wypróbowane i sprawdzone rozwiązanie, które gwarantuje wysoką odporność na obciążenie ruchem drogowym, osiadanie ziemi i uszkodzenia. Z drugiej strony, rury elastyczne uważa się za nie do końca sprawdzone produkty, podatne na deformację pod obciążeniem. Jednak nowe badania rur podziemnych przedstawiają zgoła odmienny obraz. Wydaje się, że elastyczność jest w rzeczywistości ukrytą zaletą systemów rurowych z tworzyw sztucznych, jak tłumaczy to XXX ze Stowarzyszenia TEPPFA.

"Wielka debata nt. kanalizacji" dotyczy istotnych zalet różnych materiałów. Po jednej stronie są sztywne systemy betonowe, kamionkowe i żeliwne, które charakteryzują się dużą wytrzymałością konstrukcji i zapewniają lata bezobsługowej eksploatacji. Z drugiej strony mamy elastyczne systemy rurowe z PVC-U, PP i PE, które oferują łatwość montażu, szczelność i odporność na korozję. Chociaż czynniki te wyjaśniają stały wzrost popularności elastycznych systemów rurowych, wątpliwości wciąż pozostają. Powód? Wydaje się, że elastyczne systemy są, no cóż… po prostu zbyt elastyczne.

Faktem jest, że rury elastyczne wyginają się – lub deformują – gdy pozostają zakopane w ziemi. Prawdą jest również to, że systemy sztywne takim odkształceniom nie ulegają. Dla wielu osób jest to dowód na to, że tworzywa sztuczne po prostu nie nadają się do tego typu zastosowań – ale istnieją też dowody, które temu przeczą. W ostatnim niezależnym badaniu przeprowadzonym przez Stowarzyszenie TEPPFA porównano częstotliwość występowania usterek w ponad 1800 km rur podziemnych – zarówno sztywnych, jak i elastycznych. Badanie to wykazało, że średnia ilość uszkodzeń w elastycznych kanałach ściekowych jest o 80% niższa niż w sztywnych kanałach – podkreślając tym samym fakt, że sztywne rury nie są w stanie przeciwstawić się skutkom przemieszczania gruntu ani dopasować się do podziemnych przeszkód. Z kolei rury elastyczne mogą łatwiej zmieniać kształt (wyginać się), bez ryzyka powstania w nich pęknięć.

Wydaje się jednak, że wśród inżynierów zajmujących się budową systemów kanalizacyjnych nadal panuje brak zrozumienia, jak w rzeczywistości zachowują się elastyczne rury, a wiele osób nadal martwi się odkształceniami i ich wpływem na wydajność i żywotność systemów. To skłoniło Stowarzyszenie TEPPFA do podjęcia dalszych badań nad projektowaniem systemów rurociągów, które zapewniłyby cenną wiedzę i pomogły inżynierom dokonywać świadomych wyborów.

Sponsorowane wspólnie przez TEPPFA i Stowarzyszenie Producentów Tworzyw Sztucznych w Europie (APME) badania dotyczyły zjawiska ugięcia zakopanych rur w różnych warunkach. Do badania wyznaczono rury o rozmiarze 315 mm o litych ściankach, ponieważ reprezentowały typowe zastosowanie i umożliwiły wykonanie szerszego zakresu testów ciśnieniowych i bezciśnieniowych - w tym „testu pierścieniowego” i testu na działanie wewnętrznego ciśnienia hydrostatycznego. Aby odwzorować rzeczywiste środowisko ich pracy, rury były zakopane w dwóch różnych miejscach: u stóp pagórkowatego terenu z piaskiem i niewielką ilością mułu oraz w terenie nadmorskim z gliniastą glebą, tak aby można było porównywać różnice między glebami ziarnistymi i spójnymi. Zastosowano także wiele metod zasypywania wykopów - od " złych" do "dobrych", aby ocenić, jaki wpływ ma jakość instalacji na ugięcie rur.

Potwierdzone przez niezależnych ekspertów z branży wyniki przyniosły bardzo użyteczne informacje. Po pierwsze, nawet w przypadku zastosowania niewłaściwych metod instalacyjnych, w ciągu 4 lat badań nie odnotowano problemów związanych z uszkodzeniami lub stabilnością rur. Po drugie, badania wykazały, że ugięcie pojawia się zaraz po zakopaniu rury, a po zakończeniu procesu osiadania gruntu osiąga ono wartość końcową (maksimum) i przez cały okres eksploatacji rury już się nie zwiększa. Po trzecie wykazano, że zarówno głębokość instalacji, jak i poziom obciążenia ruchem drogowym nie mają istotnego wpływu na ugięcie, a kluczowym czynnikiem determinującym deformację rur nie jest ich sztywność, a raczej jakość wykonania instalacji. Wreszcie, nawet w przypadku źle przeprowadzonej instalacji, oczekiwane odkształcenie rur jest znacznie mniejsze od dopuszczalnego poziomu określonego w normach krajowych, a zatem można powiedzieć, że rury elastyczne mają wbudowany mechanizm bezpieczeństwa.

Badania te były zgodne z innymi podobnymi obserwacjami prowadzonymi w systemach kanalizacyjnych na terenie całej Europy. Przykładowo, prace przeprowadzone w Szwecji przez Larsa Erica Jansona (na rurach z tworzyw sztucznych do odprowadzania ścieków i wody) wskazują, że rury z PE i PVC mogą być poddawane znacznym obciążeniom bez ryzyka wystąpienia pęknięć. W Niemczech Hoechst przez 40 lat prowadził testy rur z PE – również bez oznak pęknięć. We wcześniejszym badaniu TEPPFA wykopane po 38 latach eksploatacji elastyczne rury z wielu miejsc w całej Europie także nie wykazały utraty stabilności.

Na podstawie wszystkich tych różnorodnych badań można wysnuć jednobrzmiący wniosek, że deformacja rur w systemach elastycznych nie ma większego wpływu na ich wydajność. Podobnie unikatowe właściwości plastikowych systemów rurowych, zwłaszcza ich naturalna wytrzymałość, oznaczają, że są one bardziej odporne na skutki przemieszczanie się gruntu. Podsumowując, elastyczność to w większym stopniu kluczowy czynnik wpływający na długą żywotność systemów rurowych z tworzyw sztucznych niż wada tego typu systemów.

Więcej informacji można znaleźć na stronie XXXXXXX

  Zapytaj o więcej informacji…