जल आपूर्ति पाइपलाइनों के भूकंपरोधी प्रदर्शन में सुधार के दो मुख्य उद्देश्य हैं: पहला, जल संचरण क्षमता सुनिश्चित करना, जल दाब में भारी कमी को रोकना, ताकि आपातकालीन स्थिति में अग्निशमन और महत्वपूर्ण सुविधाओं को जल की आपूर्ति की जा सके; दूसरा, पाइपलाइन को होने वाले नुकसान को कम करना ताकि त्वरित मरम्मत संभव हो सके। दूसरे शब्दों में, भूकंप जैसी आपदाओं के समय जल आपूर्ति प्रणाली में उच्च अनुकूलन क्षमता होनी चाहिए।
जल आपूर्ति प्रणाली के सुचारू संचालन को बनाए रखने के लिए मुख्य जल पाइपों के टूटने को रोकना अत्यंत आवश्यक है। PE4710 (PE100 के समकक्ष) पाइपिंग प्रणाली में किसी भी अन्य जल पाइप की तुलना में टूटने और रिसाव की संभावना सबसे कम होती है, जिससे उपरोक्त सभी उद्देश्यों को प्राप्त करने में सहायता मिलती है।
तरंग प्रसार और स्थायी भू-विकृति भूमिगत पाइपलाइनों को नुकसान पहुंचाने के मुख्य कारण हैं। अक्षीय बल और बेंडिंग तनाव की उपस्थिति के कारण, भू-गति पाइपलाइन में अक्षीय और बेंडिंग विकृति उत्पन्न करती है। उच्च कठोरता (उच्च अनुमेय तनाव) वाले पदार्थों में आमतौर पर विरूपण की सीमित क्षमता होती है। पॉलीइथिलीन (पीई) जैसे तन्य पदार्थों (कम अनुमेय तनाव) में विरूपण की अच्छी क्षमता और मजबूती होती है।
पाइपलाइन प्रणाली की भूकंपीय क्षमता सतही तनाव के प्रति उसकी अनुकूलनशीलता से परिलक्षित होती है। भूकंपीय कंपन या भूकंपीय तरंगों के प्रसार से जमीन में इतना तनाव उत्पन्न हो सकता है कि सबसे कमजोर पाइपों को भी नुकसान पहुँच सकता है। भूस्खलन, मिट्टी का कीचड़ में परिवर्तन और उसके परिणामस्वरूप होने वाला धंसाव और/या पार्श्व फैलाव, जमीन का धंसना और ऊपर उठना अधिक तनाव उत्पन्न कर सकते हैं, जिससे भूमिगत पाइपलाइनों के बड़े क्षेत्रों को नुकसान पहुँच सकता है। तालिका B-1 में स्थायी भू-विकृति के कारण विश्व भर में देखे गए भू-तनाव के आंकड़े सूचीबद्ध हैं।
तालिका B-1 स्थायी भू-विरूपण के कारण प्रेक्षित भू-तनाव
पाइपलाइनों के लिए आवश्यक भू-विकृति तनाव सीमा 0.05% और 4.5% के बीच होती है। अमेरिकी विद्युत शक्ति अनुसंधान संस्थान की 2008 की एक रिपोर्ट में PE4710 सामग्री की विकृति क्षमता का मापन दिया गया था। 50°F (10°C) तापमान पर, PE4710 पाइप का औसत तन्यता उपज विकृति 9.9% है, जबकि औसत अंतिम तन्यता विकृति 206% है। पॉलीइथिलीन पाइप कठोर या भंगुर पाइपों को तोड़ने वाले भार का प्रतिरोध करने के बजाय, भू-कंपन के प्रति प्रतिक्रिया में गति करेगा। अधिकांश भूकंपीय घटनाओं में, वेल्डेड (वेल्डेड) उच्च घनत्व पॉलीइथिलीन (HDPE) पाइप मुड़ जाएगा, लेकिन टूटेगा या अलग नहीं होगा (गैर-सील कनेक्शन), इस प्रकार सामान्य जल आपूर्ति बनी रहेगी। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अन्य संरचनाओं, सहायक सुविधाओं और घटकों के साथ PE पाइपों के सभी कनेक्शन उच्च विभेदक भार के अधीन हो सकते हैं। टूटने के जोखिम को कम करने के लिए इन भागों के कनेक्शन की सावधानीपूर्वक योजना और डिजाइन तैयार की जानी चाहिए।
PE4710 पाइप की तन्यता उपज विकृति, प्रेक्षित अधिकतम तीव्रता के कारण उत्पन्न भू-विकृति से लगभग दोगुनी है, और PE4710 की अंतिम विकृति, चरम भू-विकृति से 40 गुना से अधिक है। सैद्धांतिक गणना द्वारा प्राप्त प्रदर्शन भूकंप में पॉलीइथिलीन पाइपलाइन के उपयोग के अनुरूप है। वेल्डेड HDPE जल आपूर्ति लाइन ने भूकंप में अच्छा प्रदर्शन किया। तालिका B-2 जापान में आए पिछले भूकंपों के कुछ अवलोकन प्रस्तुत करती है (ओमुरो और हिमोनो, 2018)।
तालिका B-2 जापान में पिछले भूकंपों के दौरान देखे गए आंकड़े
पाइपलाइनों के भूकंपरोधी प्रदर्शन का मूल्यांकन किया जाना चाहिए, जिसमें कठोरता, अक्षीय तनाव क्षमता, अनुमेय झुकाव त्रिज्या, जोड़ की मजबूती, स्थिरता और पाइपलाइन की मौजूदा स्थिति शामिल है। भूकंपीय अनुभव से पता चलता है कि ASTM पाइप श्रृंखला मानकों के अनुसार निर्मित HDPE मुख्य जल आपूर्ति पाइपलाइनें अधिकांश भूकंपीय भार स्थितियों में सामान्य रूप से काम कर सकती हैं। जब मुख्य जल आपूर्ति पाइप की भूकंपरोधी प्रदर्शन आवश्यकताएं अधिक हों, तो वेल्डेड HDPE पाइपों के उपयोग पर विचार किया जाना चाहिए, क्योंकि HDPE पाइपों का भूकंपरोधी प्रदर्शन अधिक विश्वसनीय होता है और वे भूकंप से उत्पन्न जमीन के विभिन्न तनावों के अनुकूल ढलकर सामान्य रूप से काम कर सकते हैं।
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पोस्ट करने का समय: 06 मार्च 2025
