Τ.Ε.Ι. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ : ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ Τ.Ε. - ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.ΕΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ : ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

ΘΕΜΑ: ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΥΔΡΕΥΣΗΣ ΔΗΜΟΤΙΚΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ ΛΥΔΙΑΣ ΔΗΙΜΟΥ ΚΑΒΑΛΑΣ

ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ :

ΑΝΑΓΝΩΣΤΟΥ ΧΡΙΣΤΙΝΑ Α.Ε.Μ. 5271

ΠΑΡΑΣΚΕΥΑ ΑΙΚΑΤΕΡΙΝΗ Α.Ε.Μ. 5494

Τουλάχιστον το 35% τουχάνεται στην Ελλάδα από τ^ δίκτυα ύδρευσης, κυρίως λόγω διαρροών.Το νερό είναι ένα κοινωνιι^ά αγαθό, όμως η τιμή του είναι εξαιρετικά χαμηλή,-Έτσ^ φ ορές οι Δήμοι δεν

α φ ο ύ τίΤκοστοι^-Αβί^ίχίίΐ μ εγ α λό τ β # ι^ ^ π ^ ^ Ι||^ ^ ^ '.

ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ :

ΠΑΝΑΓΙΩΤΙΔΗΣ ΘΕΟΛΟΓΟΣ

Κ Α Β Α Λ Α

Μ Α Ι Ο Σ 2 0 1 5

ΕΙΣΑΓΩΓΗ..................................................................................................................................11

ABSTRACT.................................................................................................................................11

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ............................................................................................................................ 12

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟ ΤΩΝ ΔΙΚΤΥΩΝ...................... 12

1.1 ΑΡΙΘΜΟΣ REYNOLDS................................................................................................. 12

1.2 ΕΞΙΣΩΣΗ BERNOULLI.................................................................................................12

1.3 ΣΤΡΩΤΗ ΡΟΗ................................................................................................................. 14

1.4 ΤΥΡΒΩΔΗ ΡΟΗ.............................................................................................................. 15

1.5 ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΚΛΙΣΗ.....................................................................................................16

1.6 ΓΡΑΜΜΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ..................................................................................................16

1.7 ΤΥΠΟΙ ΒΑΛΒΙΔΩΝ........................................................................................................17

1.8 ΥΔΡΑΥΛΙΚΟ ΠΛΗΓΜΑ................................................................................................ 24

1.9 ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΑΠΟ ΥΔΡΑΥΛΙΚΟ ΠΛΗΓΜΑ.................................25

1.9.1 ΒΟΛΑΝ........................................................................................................................... 26

1.9.2 ΔΟΧΕΙΑ ΑΕΡΑ............................................................................................................. 26

1.9.3 ΠΥΡΓΟΣ ΑΝΑΠΑΛΣΕΩΣ......................................................................................... 27

1 .9 .4 ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΑΝΤΕΠΙΣΤΡΟΦΗΣ............................................................................. 27

1.9.5 ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΕΛΕΓΧΟΥ................................................................................................28

1 .9 .6 ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΕΠΙΒΡΑΔΥΝΣΗΣ ΚΥΜΑΤΟΣ.......................................................... 29

1

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ............................................................................................................................ 30

ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΣΩΛΗΝΩΣΕΩΝ........................................................ 30

2.1 Η ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΤΗΣ ΚΟΛΛΗΣΗΣ............................................................................30

2.2 ΤΥΠΟΙ ΑΣΤΟΧΙΩΝ ΣΕ ΣΩΛΗΝΕΣ ΝΕΡΟΥ ΑΠΟ ΠΟΛΥΑΙΘΥΛΕΝΙΟ.......... 32

2.3 ΜΟΛΥΝΣΗ ΣΕ ΣΥΝΔΕΣΜΟ ΠΟΛΥΑΙΘΥΛΕΝΙΟΥ...............................................36

2 .4 ΕΙΔΗ ΑΣΤΟΧΙΑΣ ΣΤΗΝ ΚΟΛΛΗΣΗ........................................................................ 39

2.5 ΠΙΕΣΗ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΚΟΛΛΗΣΗ................................................................................. 4 0

2.6 ΠΙΕΣΗ ΟΠΙΣΘΕΛΚΟΥΣΑΣ.......................................................................................... 41

2.7 ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΤΗΞΗΣ............................................................................................. 41

2.8 ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΗ ΣΩΛΗΝΑ.......................................................................................41

2.9 ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΤΟΥ ΑΚΡΟΥ ΤΟΥ ΣΩΛΗΝΑ ΚΟΠΗ ΚΑΙ ΜΟΛΥΝΣΗ 42

2 .1 0 ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΙΣΗ ΣΩΛΗΝΩΝ................................................................................ 42

2 .11 ΧΡΟΝΟΣ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΤΟΥ ΥΛΙΚΟΥ................................................................ 43

2 .12 ΧΡΟΝΟΣ ΠΑΡΑΜΟΝΗΣ............................................................................................ 4 4

2 .13 ΔΙΑΣΦΑΛΙΣΗ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΈΛΕΓΧΟΣ ΚΑΤΑ ΤΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ........ 4 4

2 .1 4 ΑΥΤΟΜΑΤΗ ΚΟΛΛΗΣΗ...........................................................................................4 4

2 .15 ΕΠΙΘΕΩΡΗΣΗ ΡΑΦΗΣ............................................................................................. 45

2 .1 6 ΔΟΚΙΜΗ ΛΥΓΙΣΜΟΥ................................................................................................ 4 6

2 .1 7 ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΙΚΟΙ ΈΛΕΓΧΟΙ..................................................................................4 7

2 .1 8 ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ............................................................................... 4 8

11

2 .1 9 ΗΛΕΚΤΡΟΣΥΝΤΗΞΗ................................................................................................ 4 8

2 .2 0 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ......................................................................................................52

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ............................................................................................................................ 53

ΒΑΛΒΙΔΑ ΠΡΟΣΣΑΣΙΑΣ ΑΠΟ ΤΔΡΑΤΛΙΚΟ ΠΛΗΓΜΑ..............................................53

3.1 ΓΕΝΙΚΑ.............................................................................................................................. 53

3.2 ΣΧΕΔΙΑΣΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ........................................................................ 55

3.3 ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ....................................................................................................55

3 .4 ΚΥΡΙΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ................................................................................................. 56

3.5 ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ.....................................................................................................................56

3.6 ΧΡΟΝΟΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ.............................................................................................. 58

3.7 ΕΠΙΔΟΣΗ ΕΚΡΟΗΣ.......................................................................................................59

3.8 ΡΥΘΜΙΣΗ.........................................................................................................................59

3.9 ΠΕΡΙΟΧΗ ΡΥΘΜΙΣΗΣ..................................................................................................59

3 .1 0 ΤΕΛΙΚΗ ΔΟΚΙΜΗ....................................................................................................... 60

3 .11 ΠΑΡΑΓΓΕΛΙΑ............................................................................................................... 61

3 .12 ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ........................................................................................................... 61

3 .13 ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ............................................................................................................... 62

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ............................................................................................................................ 63

ΤΥΠΟΙ ΣΩΛΗΝΩΣΕΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΟΧΗ ΝΕΡΟΥ.................................................... 63

4 .1 ΣΩΛΗΝΕΣ ΑΠΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ..................................................................................63

111

4.2 ΣΩΛΗΝΕΣ ΑΠΟ ΕΛΑΤΟ ΣΙΔΗΡΟ.................................................................................65

4.3 ΕΝΙΣΧΥΜΕΝΟΣ ΣΩΛΗΝΑΣ ΑΠΟ FIBERGLASS..................................................... 67

4 .4 ΤΨΗΛΗΣ ΠΤΚΝΟΣΗΣΑΣ ΠΟΛΤΑΙΘΤΛΕΝΙΟ (HDPE)........................................69

4 .5 ΣΩΛΗΝΕΣ ΑΠΟ ΠΟΛΥΜΕΡΕΣ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ..........................................................71

4 .6 ΣΩΛΗΝΕΣ ΑΠΟ ΠΟΛΥΒΙΝΥΛΟΧΛΩΡΙΔΙΟ (PVC)................................................. 72

4 .7 ΧΑΛΥΒΔΙΝΟΙ ΣΩΛΗΝΕΣ................................................................................................73

4 .8 ΣΩΛΗΝΕΣ ΑΠΟ ΕΝΥΑΛΩΜΕΝΟ ΠΗΛΟ.................................................................... 74

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ..............................................................................................................................76

5.1 ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΑΝΤΛΙΩΝ...............................................................................................76

5.2 ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΩΝ ΑΝΤΛΙΩΝ ΑΚΤΙΝΙΚΗΣ ΡΟΗΣ................ 78

5.3 ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΑΝΤΛΙΩΝ ΘΕΤΙΚΗΣ ΕΚΤΟΠΙΣΕΩΣ............................................80

5.4 ΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΑΝΤΛΙΕΣ................................................................................................... 80

5.4.1 ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΕΣ ΑΝΤΛΙΕΣ ΑΚΤΙΝΙΚΗΣ ΡΟ ΗΣ............................................81

5.4.2 ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΚΑΙ ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΩΝ ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΩΝΑΝΤΛΙΩΝ ΑΚΤΙΝΙΚΗΣ ΡΟΗΣ..............................................................................................81

5.4.3 ΕΙΔΗ ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΩΝ ΑΝΤΛΙΩΝ ΑΚΤΙΝΙΚΗΣ ΡΟΗΣ............................... 8 4

5 .4 .4 ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΟΝ ΤΥΠΟ ΤΗΣ ΦΤΕΡΩΤΗΣ.............................................................86

5.4.5 ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΟΝ ΑΡΙΘΜΟ ΤΩΝ ΕΙΣΟΔΩΝ............................................................89

5 .4 .6 ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΟΝ ΑΡΙΘΜΟ ΤΩΝ ΦΤΕΡΩΤΩΝ.......................................................89

5 .4 .7 ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗ ΘΕΣΗ ΤΟΥ ΑΞΟΝΑ..........................................................................89

5 .4 .8 ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗ ΘΕΣΗ ΤΗΣ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ.........................................................90iv

5.4 .9 ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΟΝ ΤΡΟΠΟ ΠΟΥ ΑΝΟΙΓΕΙ ΤΟ ΚΕΛΥΦΟΣ...................................90

5 .4 .10 ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΟΝ ΤΡΟΠΟ ΣΥΝΔΕΣΗΣ ΤΗΣ ΑΝΤΛΙΑΣ ΜΕ ΤΟΝ ΚΙΝΗΤΗΡΑ......................................................................................................................................................... 91

5 .4 .11 ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΟΝ ΤΡΟΠΟ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ.........................................................92

5 .4 .12 ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΟ ΕΙΔΟΣ ΤΟΥ ΚΙΝΗΤΗΡΑ...............................................................92

5 .4 .13 ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΗΣ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ................ 93

5.5 ΑΝΤΛΙΕΣ ΑΞΟΝΙΚΗΣ ΡΟΗΣ (AXIAL FLOW PUM PS)..........................................95

5.6 ΑΝΤΛΙΕΣ ΜΙΚΤΗΣ ΡΟΗΣ...............................................................................................96

5.7 ΠΕΡΙΦΕΡΙΚΕΣ Η ΣΤΡΟΒΙΛΑΝΤΛΙΕΣ Η ΑΝΑΓΕΝΝΗΤΙΚΕΣ ΑΝΤΛΙΕΣ.........97

5.8 ΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΑΝΤΛΙΕΣ ΕΙΔΙΚΟΥ ΤΥΠΟΥ...............................................................98

5.8.1 ΕΓΦΥΤΗΡΕΣ (ΤΖΙΦΑΡΙΑ, JET EJECTORS).................................................... 98

5.9 ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΙΚΕΣ ΑΝΤΛΙΕΣ......................................................................................101

5.9.1 ΑΝΤΛΙΕΣ ΜΕ ΠΙΣΤΟΝΙ (PISTON PUM PS)........................................................ 102

5.9.2 ΑΝΤΛΙΕΣ ΑΜΕΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Η ΙΠΠΑΡΙΑ (DIRECT ACTING PUMPS) 1 08

5.9.3 ΑΝΤΛΙΕΣ ΜΕ ΒΥΘΙΖΟΜΕΝΟ ΕΜΒΟΛΟ (PLUNGER PU M PS)....................1 09

5.9 .4 ΑΝΤΛΙΕΣ ΜΕ ΔΙΑΦΡΑΓΜΑ (DIAPHRAGM PUM PS).....................................1 09

5 .10 ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΙΚΕΣ ΑΝΤΛΙΕΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΕΚΤΟΠΙΣΕΩΣ..................................111

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ...........................................................................................................................112

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΔΙΚΤΥΟΥ.......................................................................................................112

6.1 ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΑΦΡΟΥ.............................................................................................. 112

v

6.2 ΣΤΕΝΗ ΤΑΦΡΟΣ ΜΗ ΥΠΟΣΤΗΡΙΖΟΜΕΝΩΝ, ΚΑΘΕΤΩΝ ΤΟΙΧΩΜΑΤΩΝ113

6.3 ΕΥΡΕΙΑ ΤΑΦΡΟΣ........................................................................................................113

6.4 ΤΑΦΡΟΣ ΜΙΧΤΗΣ ΔΙΑΤΟΜΗΣ.............................................................................. 1 1 4

6.5 ΥΠΟΣΤΗΡΙΖΟΜΕΝΗ ΤΑΦΡΟΣ.............................................................................. 1 1 4

6.6 ΚΙΝΗΤΗ ΥΠΟΣΤΗΡΙΖΟΜΕΝΗ ΤΑΦΡΟΣ............................................................ 1 16

6.7 ΒΑΘΟΣ ΤΗΣ ΤΑΦΡΟΥ.............................................................................................. 1 17

6.8 ΔΑΠΕΔΟ ΤΗΣ ΤΑΦΡΟΥ............................................................................................ 1 17

6.9 ΥΛΙΚΑ ΕΜΠΕΔΩΣΗΣ..............................................................................................1 17

6 .1 0 ΣΥΜΠΙΕΣΗ................................................................................................................ 121

6 .11 ΥΠΟΣΤΡΩΜΑ............................................................................................................. 123

6 .12 HAUNCHING.............................................................................................................. 1 2 4

6 .13 ΑΡΧΙΚΗ ΕΠΙΧΩΣΗ....................................................................................................125

6 .1 4 ΤΕΛΙΚΗ ΕΠΙΧΩΣΗ.................................................................................................. 125

6 .15 ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ ΣΩΛΗΝΩΝ.......................................................................... 1 26

6 .1 6 ΈΝΩΣΗ ΣΩΛΗΝΩΝ ΜΕ ΚΟΛΛΗΣΗ....................................................................1 29

6 .1 7 ΔΟΚΙΜΕΣ.................................................................................................................... 1 3 4

6 .1 8 ΠΛΗΡΩΣΗ ΤΗΣ ΓΡΑΜΜΗΣ................................................................................. 135

6 .1 9 ΣΥΝΔΥΑΣΜΕΝΗ ΔΟΚΙΜΗ ΠΙΕΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΡΡΟΗΣ..................................135

6 .2 0 ΣΥΝΔΕΣΕΙΣ................................................................................................................ 1 37

6 .20 .1 ΣΥΝΔΕΣΗ ΠΑΡΟΧΗΣ.........................................................................................1 37

VI

6 .20 .2 ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ........................................................................................................... 1 37

6 .20 .3 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ............................................................................................................ 1 39

6 .2 0 .4 ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ ΤΟΥ ΣΥΝΔΕΣΜΟΥ...................................................................143

6 .20 .5 ΚΟΛΑΡΑ ΠΑΡΟΧΗΣ................................................................................................ 1 4 4

6 .2 0 .7 ΣΕΛΛΕΣ ΠΑΡΟΧΗΣ ΚΑΙ ΒΑΛΒΙΔΕΣ..................................................................1 47

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 ...........................................................................................................................153

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ...............................................153

7.1 ΛΥΔΙΑ ΚΑΒΑΛΑΣ........................................................................................................... 153

7.2 ΤΟ ΙΕΡΟ ΒΑΠΤΙΣΤΗΡΙΟ ΤΗΣ ΑΓΙΑΣ ΛΥΔΙΑΣ.....................................................153

7.3 ΟΙ ΦΙΛΙΠΠΟΙ ΚΑΙ ΤΟ ΒΑΠΤΙΣΤΗΡΙΟ ΤΗΣ ΑΓΙΑΣ ΛΥΔΙΑΣ ΤΗΣΦΙΛΙΠΠΙΣΙΑΣ ΣΗΜΕΡΑ.......................................................................................................1 5 4

7.4 ΤΟ ΑΡΧΑΙΟ ΘΕΑΤΡΟ ΤΩΝ ΦΙΛΙΠΠΩΝ..................................................................155

7.5 Ο ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΧΩΡΟΣ ΤΩΝ ΦΙΛΙΠΠΩΝ....................................................1 56

7.6 Η ΦΥΛΑΚΗ ΤΟΥ ΑΠΟΣΤΟΛΟΥ ΠΑΥΛΟΥ............................................................. 1 56

7.7 Ο ΑΠ. ΠΑΥΛΟΣ ΣΤΟΥΣ ΦΙΛΙΠΠΟΥΣ......................................................................1 56

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 ...........................................................................................................................1 58

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ.......................................................................................................................1 58

8.1 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗΣ ΖΗΤΗΣΗΣ....................................................... 1 58

8.2 ΕΠΙΛΥΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ.......................................................................................................162

8.3 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ..........................................................................................................1 66

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ.......................................................................................................................1 7 4vii

Πίνακας εικόνων

Εικόνα 1 απεικόνιση στρωτής ροής www.physicsforums.com..................................14Εικόνα 2 απεικόνιση τυρβώδους ροής en.wikipedia.org............................................15Εικόνα 3 υδραυλική γραμμή σε αγωγό.......................................................................16Εικόνα 4 σφαιροειδής βαλβίδα en.wikipedia.org/......................................................17Εικόνα 5 βαλβίδα πεταλούδα en.wikipedia.org/.........................................................18Εικόνα 6 βαλβίδα ελέγχου en.wikipedia.org/.............................................................18Εικόνα 7 βαλβίδα στραγγαλισμού www.petrolvalves.com........................................19Εικόνα 9 βαλβίδα συρταρωτή en.wikipedia.org/........................................................20Εικόνα 10 globe valve τομή en.wikipedia.org.............................................................20Εικόνα 11 globe valve en.wikipedia.org......................................................................21Εικόνα 12 μαχαιρωτή βαλβίδα saudivalves.com.........................................................21Εικόνα 13 βελονοειδής βαλβίδα www.valves.co.uk...................................................22Εικόνα 14 pinch valve news.directindustry.com.........................................................22Εικόνα 15 Βαλβίδα εμβόλου advseal.com...................................................................23Εικόνα 16 plug valve en.wikipedia.org/......................................................................23Εικόνα 17 βαλβίδα ασφαλείας en.wikipedia.org.........................................................24Εικόνα 18 δοχείο αέρα www.velcon.com....................................................................26Εικόνα 19 πύργος αναπάλσεως....................................................................................27Εικόνα 20 βαλβίδες αντεπιστροφής.............................................................................28Εικόνα 21 βαλβίδα ελέγχου www.teco-inc.com..........................................................28Εικόνα 22 βαλβίδα επιβράδυνσης κύματος www.cla-val.com....................................29Εικόνα 23 συσκευή κόλλησης σωλήνων πολυαιθυλενίου...........................................31Εικόνα 24 ανάμιξη των μορίων κατά την διάρκεια της κόλλησης..............................31Εικόνα 25 τύποι αστοχίας σωλήνων πολυαιθυλενίου.................................................32Εικόνα 26 ελατή αστοχία σωλήνα πολυαιθυλενίου από υδροστατική πίεση..............33Εικόνα 27 αλληλουχία η οποία οδηγεί σε θραύση......................................................34Εικόνα 28 ψαθυρή αστοχία σωλήνα πολυαιθυλενίου.................................................35Εικόνα 29 επιφάνεια ψαθυρής θραύσης......................................................................36Εικόνα 30 καταστροφική αστοχία κόλλησης..............................................................38Εικόνα 31 μέσα προστασίας για το σωλήνα................................................................39Εικόνα 32 αρχικό στάδιο ανάπτυξης ρωγμών σε σωλήνα...........................................40Εικόνα 33 ανάπτυξη ρωγμής από τάση λόγο μόλυνσης..............................................42Εικόνα 34 ψυχρή κόλληση σωλήνα πολυαιθυλενίου..................................................43Εικόνα 35 επιθεώρηση ραφής από κόλληση...............................................................45Εικόνα 36 αστοχία σε κόλληση σωλήνα.....................................................................46Εικόνα 37 αποτελέσματα μιας λανθασμένης κόλλησης..............................................49Εικόνα 38 ξύστρα απόξεσης υλικού για σωλήνες πολυαιθυλενίου.............................50Εικόνα 39 δοκιμή εφελκυσμού σε δείγμα κόλλησης από ηλεκτροσύντηξη................52

viii

Εικόνα 40 βαλβίδα για προστασία από υδραυλικό πλήγμα.........................................53Εικόνα 41 τομή βαλβίδας προστασίας υδραυλικού πλήγματος..................................54Εικόνα 42 εκτόνωση υδραυλικού πλήγματος..............................................................56Εικόνα 43 διαγγράμα απόδωσης της βαλβίδας............................................................57Εικόνα 44 καμπύλες λειτουργείας της βαλβίδας προστασίας.....................................58Εικόνα 45 διαστάσεις βαλβίδας υδραυλικού πλήγματος.............................................60Εικόνα 46 φρεάτιο τοποθέτησης της βαλβίδας............................................................62Εικόνα 47 σωλήνες από σκυρόδεμα www.cpm-group.com........................................63Εικόνα 48 διαδικασία microtunneling www.gruppomelfi.it.......................................64Εικόνα 49 σωλήνες από ελατό σίδηρο www.electrosteel.com...................................65Εικόνα 50 σωλήνας από fiberglass www.waterworld.com.........................................68Εικόνα 51 σωλήνας υψηλής πυκνότητας πολυαιθυλενίου (hdpe)www.hdpewaterpipe.com............................................................................................69Εικόνα 52 διαδικασία sliplining www.undergroundsolutions.com............................70Εικόνα 53 σωλήνες πολυβινυλορλωρίδιου (pvc) www.waterworld.com...................73Εικόνα 54 χαλύβδινοι σωλήνες www.ststeelpipe.com...............................................74Εικόνα 55 σωλήνας ενυαλωμένου πηλού www.rocla.com.au....................................75Εικόνα 56 αρχή της λειτουργίας φυγοκεντρικής αντλίας ακτινικής ροής..................82Εικόνα 57 φυγοκεντρική αντλία ακτινικής ροής.........................................................83Εικόνα 58 μηχανολογικό σχέδιο τομής φυγοκεντρικής αντλίας ακτινικής ροής.......84Εικόνα 59 φυγοκεντρική αντλία ακτινικής ροής με σπειροειδές κέλυφος..................85Εικόνα 60 φυγοκεντρική αντλία ακτινικής ροής με κέλυφος......................................86Εικόνα 61 τύποι φτερωτών φυγοκεντρικών αντλιών ακτινικής ροής.........................87Εικόνα 62 τύποι φτερωτών φυγοκεντρικών αντλιών ακτινικής ροής.........................88Εικόνα 63 φυγοκεντρική αντλία εγκατεστημένη σε πλαίσιο.......................................91Εικόνα 64 Αντλία αξονικής ροής.................................................................................96Εικόνα 65 Αντλία μικτής ροής με δύο βαθμίδες.........................................................97Εικόνα 66 περιφερική αντλία (ή Στροβιλαντλία ή Αναγεννητική αντλία)..................99Εικόνα 67 περιφερική αντλία αποσυναρμολογημένη................................................100Εικόνα 68 σχέδιο τομής εγχυτήρα............................................................................ 100Εικόνα 69 διβάθμιος εγχυτήρας................................................................................. 101Εικόνα 70 αντλία με πιστόνι στη φάση της αναρρόφησης........................................ 103Εικόνα 71 αντλία με πιστόνι στη φάση της κατάθλιψης...........................................103Εικόνα 72 αρχή λειτουργίας της αντλίας με πιστόνι διπλής ενέργειας, μετάδοσηκίνησης με στρόφαλο.................................................................................................105Εικόνα 73 μηχανολογικό σχέδιο τομής αντλίας με πιστόνι διπλής ενέργειας..........106Εικόνα 74 φωτογραφία τομής αντλίας με πιστόνι διπλής ενέργειας, μετάδοση κίνησηςμε στρόφαλο...............................................................................................................106Εικόνα 75 διακυμάνσεις της παροχής αντλιών θετικής εκτοπίσεως με το χρόνο (α) μονοκύλινδρη αντλία με πιστόνι απλής ενέργειας (β) μονοκύλινδρη αντλία με πιστόνιδιπλής ενέργειας (γ) δικύλινδρη αντλία με πιστόνι διπλής ενέργειας........................ 107Εικόνα 76 αρχή λειτουργίας αντλίας άμεσης ενέργειας με πιστόνι διπλής ενέργειας....................................................................................................................................107

ix

Εικόνα 77 τομή αντλίας άμεσης ενέργειας με πιστόνι διπλής ενέργειας..................108Εικόνα 78 αντλία με βυθιζόμενο εμβολο , μετάδοση κίνησης με στρόφαλο............108Εικόνα 79 αντλία με διάφραγμα, η παλινδρομική κίνηση δίδεται στο διάφραγμα απόυδραυλικό υγρό που κινείται με τη βοήθεια εμβόλου................................................109Εικόνα 80 αντλία με διάφραγμα με κινητήριο μέσο πεπιεσμένο αέρα.....................110Εικόνα 81 τάφρος σε τομή www.traceyconcrete.com..............................................112Εικόνα 82 τομή ευρείας τάφρου...............................................................................114Εικόνα 83 τομή τάφρου μιρτής διατομής.................................................................114Εικόνα 84 αναλυτική περιγραφή τάφρου με πλευρικές στηρίξεις www.cpp-pipe.com.................................................................................................................................... 115Εικόνα 85 κινητή υποστηριζόμενη τάφρος www.coateshire.com.au........................116Εικόνα 86 συμπίεση τάφρου www.acewheels.com...................................................123Εικόνα 87 στρώσεις επικάλυψης τάφρου www.harvel.com.....................................124Εικόνα 88 επίστρωση υλικού σε σωλήνα www.ads-pipe.com.................................. 125Εικόνα 89 συναρμολόγηση σωλήνα σφήνα-καμπάνα www.grippergasket.com.....126Εικόνα 90 συναρμολόγηση σωλήνα με υποβοήθηση................................................128Εικόνα 91 κόλληση σωλήνα...................................................................................... 130Εικόνα 92 αυτοματη κοπή σωλήνα www.gbcindustrialtools.com............................132Εικόνα 93 δοκιμή σωλήνα για διαρροές www.wilkinson-env.co.uk.........................136Εικόνα 94 Εργαλείο διάνοιξης οπών σε αγωγό www.iplex.com.au..........................138Εικόνα 95 βάνα σύνδεσης www.plumbinghelp.ca.................................................... 139Εικόνα 96 κολάρο παροχής www.iplex.com.au.......................................................145Εικόνα 97 σέλλα παροχής www.directindustry.com................................................146Εικόνα 98 σέλλα παροχής συνδεδεμένη σε σωλήνα www.mickieservice.com........148Εικόνα 99 συντελεστές ροής για διάφορους τύπους βαλβίδων................................149Εικόνα 100 τοποθεσία δικτυού ύδρευσης.................................................................. 158Εικόνα 101 κάτοψη δικτύου στο AutoCAD.............................................................163Εικόνα 102 δυσμενέστερη διαδρομή σε κάτοψη στο AutoCAD..............................164Εικόνα 103 κάτοψη δικτύου στο water cad..............................................................165Εικόνα 104 διάγραμμα υδραυλικής κλίσης.............................................................167Εικόνα 105 πίνακας αποτελεσμάτων για τους κόμβους...........................................172Εικόνα 106 πίνακας αποτελεσμάτων για τους σωλήνες..........................................173Εικόνα 107 πίνακας αποτελεσμάτων για τους πυροσβεστικούς κρουνούς...............173

x

ΕΙΣΑΓΩΓΗΗ παρούσα πτυχιακή εργασία είναι στην επιστημονική κατεύθυνση της μηχανικής των ρευστών και πιο συγκεκριμένα στο τομέα των κλειστών αγωγών. Το αντικείμενο αυτής της εργασίας είναι η μελέτη ενός δικτυού ύδρευσης σε μια κωμόπολη. Στην συγκεκριμένη εργασία αναλύεται ο σχεδιασμός του δικτύου και γίνονται υπολογισμοί με βάση την χαραχθείσα σωληνογραμμή για τη εύρεση μεγεθών όπως η πίεση λειτουργίας ,οι ταχύτητες και οι απώλειες. Υπολογίζεται η υδραυλική κλίση και προτείνονται τρόποι βελτιώσεως του υπάρχοντος δικτυού. Στην εργασία γίνεται επίσης αναφορά στις βοηθητικές συσκευές που υπάρχουν σε ένα δίκτυο όπως δοχεία συστολών αντλίες αντεπιστροφής και εκτόνωσης αλλά και αντλίες για προστασία από υδραυλικό πλήγμα. Επίσης γίνεται μια εκτενής αναφορά στις διαδικασίες εγκατάστασης ενός δικτυού ύδρευσης αλλά και στα υλικά κατασκευής του.

ABSTRACTThe paper is placed in the scientific field of fluid mechanics and more specifically in the field of closed ducts. The purpose of this paper is the calculation of the elements of a water distribution network in a small city. An analysis was conducted above the design of the specific network and calculations were done above the designed pipeline to find the pressure of the network during its operation, the velocities and the losses due to friction and other factors. It is also calculated the hydraulic grade line and proposed ways to improve the existing network. They are also mentioned the parts which installed in water network for protection such as safety valves, standpipes, one way valves and ways of protection against the hydraulic hammer. The last part of the paper includes the installation of a water network and its construction materials.

11

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟ ΤΩΝ ΔΙΚΤΥΩΝ

1.1 Αριθμός ReynoldsΣτη μηχανική των ρευστών, ο αριθμός Reynolds (Re) είναι μια αδιάστατη ποσότητα που χρησιμοποιείται για να βοηθήσει στην πρόβλεψη πρότυπων ροής σε διαφορές καταστάσεις ροής του ρευστού. Η έννοια εισήχθη από τον George Gabriel Stokes το 1851, αλλά ο αριθμός Reynolds πήρε το όνομά του από τον Osborne Reynolds (1842-1912), ο οποίος διέδωσε τη χρήση του το 1883.

Ο αριθμός Reynolds καθορίζεται ως ο λόγος των αδρανειακών δυνάμεων προς τις ιξώδεις δυνάμεις και συνεπώς ποσοτικοποιεί τη σχετική σημασία αυτών των δύο τύπων των δυνάμεων για δεδομένες συνθήκες ροής. Ο αριθμός Reynolds συχνά προκύπτει όταν υπάρχει κλιμάκωση σε προβλήματα δυναμικής των ρευστών, και ως εκ τούτου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προσδιοριστεί η δυναμική ομοιότητα μεταξύ δύο διαφορετικών περιπτώσεων της ροής του ρευστού. Χρησιμοποιείται επίσης για τον χαρακτηρισμό διαφορετικών καθεστώτων ροής εντός παρόμοιου ρευστού, όπως στρωτή ή τυρβώδης ροή:

Στρωτή ροή εμφανίζεται σε χαμηλούς αριθμούς Reynolds, όπου οι δυνάμεις ιξώδους είναι κυρίαρχες, και χαρακτηρίζεται από την ομαλή, και συνεχή κίνηση του υγρού.

Τυρβώδης ροή εμφανίζεται σε μεγάλους αριθμούς Reynolds και κυριαρχείται από δυνάμεις αδρανείας, οι οποίες τείνουν να παράγουν χαοτικές δίνες, στροβίλους και άλλες αστάθειες ροής.

Ο τύπος του Reynolds για κλειστούς αγωγούς δίνεται από την σχέση

Re = vDHV

DH: υδραυλική ακτίνα (m).

V: η μέση ταχύτητα του ρευστού (m/s).

ν: το κινηματικό ιξώδες του ρευστού (Pa*s).

1.2 Εξίσωση BernoulliΗ ρευστοδυναμική, αρχή του Bernoulli δηλώνει ότι για μια ιδεατή ροή ενός μη αγώγιμου ρευστού, μία αύξηση της ταχύτητας του ρευστού λαμβάνει χώρα

12

ταυτόχρονα με μια μείωση της πίεσης ή μια μείωση του δυναμικού της ενέργειας του ρευστού. Το θεώρημα πήρε το όνομά του από τον Daniel Bernoulli που το δημοσίευσε στο βιβλίο του Hydrodynamica το 1738.

Η αρχή του Bernoulli μπορεί να εφαρμοστεί σε διάφορους τύπους ροής υγρού, με αποτέλεσμα την εξίσωση του Bernoulli. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν διάφορες μορφές της εξίσωσης Bernoulli για διαφορετικούς τύπους ροής. Η απλή μορφή της αρχής του Bernoulli ισχύει για ασυμπίεστες ροές (π.χ. οι περισσότερες ροές υγρών και αερίων που κινούνται σε χαμηλό αριθμό Mach). Πιο προηγμένες μορφές μπορούν σε ορισμένες περιπτώσεις να εφαρμοστούν σε συμπιεστές ροές σε υψηλότερους αριθμούς Mach.

Η αρχή του Bernoulli προέρχεται από την αρχή της διατήρησης της ενέργειας. Αυτό δηλώνει ότι, σε μια σταθερή ροή, το άθροισμα όλων των μορφών ενέργειας σε ένα ρευστό κατά μήκος μίας γραμμής ροής είναι η ίδια σε όλα τα σημεία της γραμμής ροής. Αυτό προϋποθέτει ότι το άθροισμα της κινητικής ενέργειας, της δυναμικής ενέργειας και της εσωτερικής ενέργειας παραμένει σταθερό. Έτσι, μια αύξηση της ταχύτητας του ρευστού - υπονοώντας μια αύξηση τόσο στην δυναμική πίεση και στην κινητική ενέργεια - συμβαίνει με ταυτόχρονη μείωση στην στατική πίεση του, την δυναμική ενέργεια και την εσωτερική ενέργεια. Αν το ρευστό ρέει έξω από μια δεξαμενή, το άθροισμα όλων των μορφών ενέργειας είναι το ίδιο σε όλες τις γραμμές ροής, επειδή σε μία δεξαμενή η ενέργεια ανά μονάδα όγκου είναι η ίδια παντού.

Αρχή του Bernoulli μπορεί επίσης να προέρχεται απευθείας από το 2ο νόμο του Νεύτωνα. Εάν ένας μικρός όγκος ρευστού ρέει οριζοντίως από μια περιοχή υψηλής πίεσης σε μια περιοχή χαμηλής πίεσης, τότε υπάρχει μεγαλύτερη πίεση πίσω σε σχέση με το μπροστινό μέρος. Αυτό δίνει μια καθαρή δύναμη στον όγκο, την επιταχύνοντας τον κατά μήκος της γραμμής ροής.

Τα σωματίδια του υγρού υπόκεινται μόνο στην πίεση και το ίδιο το βάρος τους. Εάν ένα ρευστό ρέει οριζοντίως και κατά μήκος ενός τμήματος μίας γραμμής ροής, όπου η ταχύτητα αυξάνεται, μπορεί να είναι μόνο και μόνο επειδή το υγρό σε αυτό το τμήμα έχει μετακινηθεί από μια περιοχή υψηλότερης πίεσης σε μια περιοχή χαμηλότερης πίεσης και αν η ταχύτητα του μειώνεται, μπορεί να είναι μόνο επειδή έχει μετακινηθεί από μια περιοχή χαμηλότερης πίεσης σε μια περιοχή υψηλότερης πίεσης. Κατά συνέπεια, σε ένα ρευστό που ρέει οριζόντια, η υψηλότερη ταχύτητα εμφανίζεται όπου η πίεση είναι χαμηλότερη, και η χαμηλότερη ταχύτητα εμφανίζεται όπου η πίεση είναι υψηλότερη.

1.2.1 Εξίσωση για ασυμπίεστη ροη

u 2 p---- l· gz + — = cons tan t2 P

13

Όπου

u: η ταχύτητα του ρευστού σε ένα σημείο στην γραμμή ροής.

g: η επιτάχυνση της βαρύτητας

ζ: το υψόμετρο σε σχέση με ένα σταθερό σημείο αναφοράς.

P: η πίεση σε ένα συγκεκριμένο σημείο

ρ: η πυκνότητα του ρευστού.

1.3 Στρωτή ΡοηΣτη ρευστοδυναμική, στρωτή ροή έχουμε όταν ένα ρευστό ρέει σε παράλληλα στρώματα, χωρίς διάσπαση μεταξύ των στρωμάτων. Σε χαμηλές ταχύτητες, το ρευστό τείνει να ρέει χωρίς πλευρική ανάμιξη και τα γειτονικά στρώματα ολισθαίνουν μεταξύ τους σαν τραπουλόχαρτα. Δεν υπάρχουν εγκάρσια ρεύματα κάθετα προς την κατεύθυνση της ροής, ούτε δίνες ή στροβιλισμός του ρευστού. Στη στρωτή ροή, η κίνηση των σωματιδίων του ρευστού είναι πολύ ομαλή με όλα τα σωματίδια να κινούνται σε ευθείες γραμμές παράλληλες προς τα τοιχώματα του σωλήνα . Η στρωτή ροή είναι ένα καθεστώς ροής που χαρακτηρίζεται από υψηλή διάχυση ορμής και χαμηλή μεταφοράς ορμής.

Εικόνα 1 απεικόνιση στρωτής ροής www.physicsforums.com

Όταν ένα ρευστό ρέει μέσω ενός κλειστού διαύλου, όπως ένα σωλήνα ή μεταξύ δύο επίπεδων πλακών, ένας από τους δύο τύπους ροής μπορεί να συμβεί, ανάλογα με την ταχύτητα του ρευστού: στρωτή ροή ή τυρβώδη ροή. Η στρωτή ροή τείνει να συμβεί σε χαμηλότερες ταχύτητες, κάτω από ένα όριο μετα από το οποίο γίνεται ταραχώδης. Η τυρβώδης ροή είναι μια κατάσταση λιγότερο

14

ομαλής ροής που χαρακτηρίζεται από δίνες ή μικρά πακέτα σωματιδίων του ρευστού που οδηγούν σε πλευρική ανάμιξη. Σε μη-επιστημονικούς όρους, η στρωτή ροή είναι ομαλή, ενώ η τυρβψδης ροή είναι τραχιά.

1.4 Τυρβώδη ΡοήΣε ρευστοδυναμική, τύρβη ή τυρβώδης ροή είναι μια κατάσταση ροής που χαρακτηρίζεται από χαοτικές αλλαγές στη ροη. Αυτό περιλαμβάνει χαμηλή διάχυση ορμής, υψηλή μεταγωγή ορμής, και την ταχεία μεταβολή της πίεσης και της ταχύτητας της ροής στο χώρο και το χρόνο.

Η ροή στην οποία η κινητική ενέργεια εξασθενεί λόγω της δράσης του μοριακού ιξώδες του ρευστού ονομάζεται στρωτή ροή. Ενώ δεν υπάρχει κανένα θεώρημα που να σχετίζει τον αδιάστατο αριθμό Reynolds (Re) με την τύρβη για, αριθμούς Reynolds μεγαλύτερους από 5000 είναι συνήθως (αλλά όχι απαραίτητα) τυρβώδη, ενώ εκείνες σε χαμηλούς αριθμούς Reynolds συνήθως παραμένουν στρωτές. Στη ροή Poiseuille, για παράδειγμα, οι αναταράξεις μπορεί να διατηρηθούν, εάν ο αριθμός Reynolds είναι μεγαλύτερος από μία κρίσιμη τιμή από περίπου 2040 , εξάλλου, ο στροβιλισμός αναμιγνύεται με την στρωτή ροή μέχρι ένα μεγαλύτερο αριθμό Reynolds περίπου πάνω από 4.000.

Εικόνα 2 απεικόνιση τυρβώδους ροής en.wikipedia.org

Στη τυρβώδης ροή, ασταθείς δίνες εμφανίζονται σε πολλές κλίμακες και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Η οπισθέλκουσα λόγω της τριβής του οριακού στρώματος αυξάνει. Η δομή και η θέση του οριακού στρώματος αλλάζει συχνά,

15

μερικές φορές έχοντας ως αποτέλεσμα τη μείωση της συνολικής οπισθέλκουσας. Μολονότι η μετάβαση από την στρωτή στην τυρβώδη ροη δεν διέπεται από τον αριθμό Reynolds, η ίδια μετάβαση πραγματοποιείται εάν το μέγεθος του αντικειμένου αυξηθεί σταδιακά, ή το ιξώδες του υγρού ελαττωθεί, ή εάν η πυκνότητα του υγρού αυξηθεί.

1.5 Υδραυλική ΚλίσηΗ υδραυλική κλίση είναι το άθροισμα του πιεζομετρικού ύψους (p/γ) και της υψομετρικής διαφοράς (ζ). Για ανοιχτό κανάλι ροής, το ύψος του υδραυλικού βαθμού είναι το ίδιο με την επιφάνεια του νερού. Για ένα σωλήνα υπό πίεση, ο υδραυλικός βαθμός αντιπροσωπεύει το ύψος στο οποίο μία στήλη νερού θα αυξηθεί σε ένα πιεζόμετρο. Όταν ο υδραυλικός βαθμός χαράσσεται ως προφίλ κατά το μήκος του τμήματος μεταφοράς, τότε αναφέρεται ως πιεζομετρική γραμμή, ή HGL.

1.6 Γραμμή ΕνέργειαςΗ ενεργειακή κλίση είναι το άθροισμα της υδραυλικής κλίσης και του φορτιού ταχύτητας (V2 / 2g). Ο βαθμός αυτός είναι το ύψος στο οποίο η στήλη του νερού θα αυξηθεί σε ένα σωλήνα Pitot μια συσκευή παρόμοια με ένα πιεζόμετρο, αλλά αντιπροσωπεύει επίσης και την ταχύτητα του ρευστού. Όταν απεικονίζεται σε προφίλ, αυτή η παράμετρος συχνά αναφέρεται ως γραμμή ενέργειας, ή EGL. Για μια λίμνη ή δεξαμενή στην οποία η ταχύτητα είναι ουσιαστικά μηδέν, η υδραυλική κλίση είναι ίδια με την γραμμή ενέργειας.

16

1.7 Τύποι ΒαλβίδωνΒαλβίδες μπορούν να ταξινομηθούν στις ακόλουθες βασικές

Σφαιροειδής βαλβίδα , για έλεγχο ανοίγματος κλεισίματος χωρίς πτώση της πίεσης, η οποία είναι ιδανική για γρήγορη διακοπή, αφού μια στροφή 90 ° προσφέρει πλήρες κλείσιμο , σε αντίθεση με τις πολλαπλές στροφές που απαιτούνται στις περισσότερες χειροκίνητες βαλβίδες.

Εικόνα 4 σφαιροειδής βαλβίδα en.wikipedia.org/

Βαλβίδα πεταλούδα, για τη ρύθμιση της ροής σε σωλήνες μεγάλων διαμέτρων.

17

Εικόνα 5 βαλβίδα πεταλούδα en.wikipedia.org/

Βαλβίδα κεpαμικού δίσκου, πνυ χpησιμοποιείται θυρίως σε εφαpμογές υψηλών απαιτήσεων ή σε υγρά τα οποία προκαλούν φθορές. Ο κεραμικός δίσκος μπορεί επίσης να παρέχει στεγανοποίησε από διαρροές κλάσης IV

Βαλβίδα ελέγχου ή βαλβίδα αντεπιστροφής, επιτρέπει στο υγρό να κινηθεί σε μία μόνο κατεύθυνση.

Εικόνα 6 βαλβίδα ελέγχου en.wikipedia.org/

18

Βαλβίδα στραγγαλισμού , είναι μια βαλβίδα η οποία εισάγει η αποτραβά ένα στερεό κύλινδρο που τοποθετείται γύρω ή μέσα σε ένα άλλο κύλινδρο, ο οποίος έχει οπές ή σχισμές. Χρησιμοποιείται για μεγάλες πτώσεις πίεσης που συναντούνται σε φρέατα πετρελαίου και φυσικού αερίου.

Εικόνα 7 βαλβίδα στραγγαλισμού www.petrolvalves.com

Βαλβίδα διαφράγματος , η οποία ελέγχει τη ροή από την κίνηση του διαφράγματος. Η πίεση στα ανάντη , ή στα κατάντη , ή μία εξωτερική πηγή (π.χ., πεπιεσμένο αέρα,) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αλλάξει τη θέση του διαφράγματος.

Εικόνα 8 βαλβίδα διαφράγματος valveproducts.net

19

Βαλβίδα συρταρωτή, κυρίως για έλεγχο ανοίγματος κλεισίματος , με χαμηλή πτώση πίεσης.

Εικόνα 9 βαλβίδα συρταρωτή en.wikipedia.org/

Globe valve: η οποία είναι πολύ καλή για τη ρύθμιση της ροής.

Εικόνα 10 globe valve τομή en.wikipedia.org

20

Εικόνα 11 globe valve en.wikipedia.org

Μαχαιρωτή βαλβίδα η οποία είναι, παρόμοια με μια συρταρωτή βαλβίδα , αλλά συνήθως πιο συμπαγής. Συχνά χρησιμοποιείται για πολύ πηκτά υγρά όπως στον έλεγχο πολτών ή σε σκόνες.

Εικόνα 12 μαχαιρωτή βαλβίδα saudivalves.com

Βελονοειδής βαλβίδα για ακριβή έλεγχο της ροής.

21

Εικόνα 13 βελονοειδής βαλβίδα www.valves.co.uk

Pinch valve, γηα τη ρύθμηση θαη tov άιεγχν τηο ρνήο τοπ πολτού.

Εικόνα 14 pinch valve news.directindustry.com

22

Βαλβίδα με εμβολα , για ρύθμιση των υγρών που μεταφέρουν στερεά σε αιώρηση.

Εικόνα 15 Βαλβίδα εμβόλου advseal.com

Plug valve, μια λεπτή βαλβίδα για έλεγχο ανοίγματος κλεισίματος, αλλά με κάποια πτώση πίεσης.

Εικόνα 16 plug valve en.wikipedia.org/

23

Βαλβίδα ασφαλείας βρίσκει εφαρμογή όπου υπάρχει ανάγκη για προστασία από την υπερβολική αύξηση της πίεσης σε ένα κλειστό κύκλωμα ρευστού.

Εικόνα 17 βαλβίδα ασφαλείας en.wikipedia.org

1.8 Υδραυλικό ΠλήγμαΕισαγωγή στο υδραυλικό πλήγμα

Γρήγορο κλείσιμο των βαλβίδων, αντλίες θετικής μετατόπισης, και ροή σε κάθετους σωλήνες μπορούν να δημιουργήσουν καταστροφικές πιέσεις, που οδηγούν σε καταστροφή των μεμβρανών, σωληνώσεων, διαφραγμάτων, παρεμβυσμάτων και μετρητών.

Τα υγρά για πρακτικούς σκοπούς, δεν είναι συμπιέσιμα, οπότε οποιαδήποτε ενέργεια εφαρμόζεται μεταδίδεται αμέσως. Αυτή η ενέργεια γίνεται δυναμική στη φύση, όταν μια δύναμη όπως το γρήγορο κλείσιμο μιας βαλβίδας ή μια αντλία παρέχουν ταχύτητα στο υγρό.

Το υδραυλικό πλήγμα, όπως είναι κοινώς γνωστό είναι το αποτέλεσμα μιας ξαφνικής αλλαγής στην ταχύτητα του υγρού. Υδραυλικό πλήγμα συνήθως συμβαίνει όταν ένα σύστημα μεταφοράς σταματά ή εκκινεί απότομα ή κάνει μια γρήγορη αλλαγή στην κατεύθυνση του. Οποιαδήποτε από αυτά τα γεγονότα μπορεί να οδηγήσει σε καταστροφική αποτυχία των εξαρτημάτων του συστήματος. Χωρίς αμφιβολία, η κύρια αιτία του υδραυλικού πλήγματος είναι

24

το γρήγορο κλείσιμο της βαλβίδας κλεισίματος, είτε αυτό γίνεται με χειροκίνητο ή με αυτόματο τρόπο.

Ένα κλείσιμο της βαλβίδας σε 1.5 δευτερόλεπτο ή λιγότερο, μπορεί να προκαλέσει μια απότομη διακοπή της ροής. Η τιμή της πίεσης (ακουστικό κύμα) που δημιουργήθηκε από το γρήγορο κλείσιμο της βαλβίδας μπορεί να είναι τόσο υψηλή όσο πέντε φορές η πίεση του συστήματος λειτουργίας.

Ανεμπόδιστη, αυτή η πίεση ή κύμα επιταχύνει γρήγορα μέχρι την ταχύτητα του ήχου στο υγρό, η οποία μπορεί να υπερβαίνει τα 4000 ft / sec. Είναι δυνατόν να εκτιμηθεί η αύξηση της πίεσης από τον ακόλουθο τύπο

Τύπος υπολογισμού υδραυλικού πλήγματος : P = (0.070) (V) (L) / t + P1

όπου P = αύξηση στην πίεση

P1 = εσωτερική πίεση

V = ταχύτητα ροής ft/sec

t = χρόνος κλεισίματος της βαλβίδας sec

L = μήκος σωλήνα σε feet

Παράδειγμα υπολογισμού υδραυλικού πλήγματος κατά το κλείσιμο βαλβίδας σε σωλήνα μήκους 50 ποδιών.

L = 50 ft

V = 5.0 ft / sec

t = 40 ms χρόνος κλεισίματος βαλβίδας

P1 = 50 psi εσωτερική πίεση

Οπότε

P = 0.07 x 5 x 50 / 0.040 + P1

Άρα P = 437.5 psi + P1

Συνολική πίεση = 437.5 + 50 = 487.5 psi

Όπως γίνεται εμφανές από τον παραπάνω υπολογισμό η πίεση φτάνει σε τιμή δεκαπλάσια της αρχικής τιμής του συστήματος κάτι το οποίο είναι καταστροφικό για το σύστημα.

1.9 Συσκευές Προστασίας Από Υδραυλικό ΠλήγμαΚάθε σύστημα παροχής νερού είναι μοναδικό σε σχέση με τις επιπτώσεις που δέχεται από το υδραυλικό πλήγμα. Η πιο αποτελεσματική λύση σε ένα δυνητικό

25

πρόβλημα υδραυλικού πλήγματος μπορεί να είναι μια μεμονωμένη συσκευή ή ένας συνδυασμός συσκευών προστασίας. Τα συγκριτικά πλεονεκτήματα των διαφόρων συσκευών πρέπει να συγκρίνονται και η καλύτερη λύση να αξιολογείται κατά τη φάση σρεδιασμού ενός νέου έργου. Ένας αριθμός συσκευών προστασίας που χρησιμοποιούνται συνήθως περιγράφονται παρακάτω.

1.9.1 ΒολάνΜια αποτελεσματική συσκευή που είναι συνδεδεμένη με αντλίες για γενικά μικρότερα μήκη αγωγού. Βοηθούν ώστε να αμβλύνονται οι αιχμές επιβραδύνοντας ομαλά την ταχύτητα της αντλίας κατά την διακοπή λειτουργίας της αντλίας.

1.9.2 Δοχεία αέραΈνα δοχείο πίεσης που περιέχει αέρα και νερό. Είναι μια πολύ αποτελεσματική συσκευή για τον έλεγχο τόσο των θετικών όσο και των αρνητικών μεταβολών της πίεσης και συχνά χρησιμοποιείται ως έσχατη λύση, λόγω του υψηλού κόστους κατασκευής.

Εικόνα 18 δοχείο αέρα www.velcon.com

26

1.9.3 Πύργος αναπάλσεωςΜια κατασκευή με το ένα άκρο της ανοικτό προς την ατμόσφαιρα συνδεδεμένη με τον αγωγό με μία βαλβίδα ελέγχου. Επιτρέπει στο νερό να εισαρτεί στον αγωγό όταν ο αγωγός υποβάλλεται σε πιέσεις αναρρόφησης.

Εικόνα 19 πύργος αναπάλσεως

1.9.4 Βαλβίδες ανχεπισχροφήςΑυτές χρησιμοποιούνται συχνά σε περιπτώσεις όπου έχουμε απότομη αύξηση πίεσης κατά την άντληση. Μπορούν να βοηθήσουν στο να αποτραπεί η προς τα πίσω κίνηση του ρευστού στην βαλβίδα ελέγχου της αντλίας έτσι ώστε να μην έχουμε παύση της λειτουργίας της αντλίας.

27

Εικόνα 20 βαλβίδες αντεπιστροφής

1.9.5 Βαλβίδες ελέγχουΣυχνά τοποθετούνται σε αντλίες απόρριψης. Αυτές ανοίγουν και κλείνουν αργά για να μειώσουν το νερό κατά τη διακοπή της αντλίας και την εκκίνηση. Δεν είναι αποτελεσματικές κατά τη διάρκεια μιας απότομης διακοπής λειτουργίας της αντλίας.

Εικόνα 21 βαλβίδα ελέγχου www.teco-inc.com

28

1.9.6 Βαλβίδες επιβράδυνσης κύματοςΒρίσκουν εφαρμογή σε αντλίες διανομής. Είναι βαλβίδες ελέγχου υδραυλικά ελεγχόμενες που ανοίγουν κατά το σταμάτημα και την εκκίνηση μιας αντλίας και κλείνουν όταν η πίεση αρχίζει να αυξάνει καθώς το αντίστροφο κύμα φτάνει στην αντλία. Το αργό κλείσιμο της βαλβίδας ελαχιστοποιεί τις πιέσεις που προέρχονται από το υδραυλικό πλήγμα.

Εικόνα 22 βαλβίδα επιβράδυνσης κύματος www.cla-val.com

29

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2

ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΣΩΛΗΝΩΣΕΩΝ

2.1 Η Διαδικασία Της ΚόλλησηςΟ σωλήνας πολυαιθυλενίου παρέχεται συνήθως σε μήκη 6 μέτρων ή 12m μέτρων (μπαστούνια), ή ρολά από 50 μέτρα. μέχρι 150 κέηξα ζε μήκος. Καηά συνέπεια, είναι απαραίτητο να δημιουργηθοΧν συνδέσεις μεταξύ των σωλήνων κατά τη μετάβαση από το ένα μέγεθος του σωλήνα στο άλλο, αλλά και συνδέοντας συστολές για την σύνδεση καταναλώσεων με το κεντρικό.

Υπάρχουν 3 βασικοί τύποι γεωμετρίας στις ενώσεις, οι οποίες περιλαμβάνουν

1. Συγκόλληση άκρων

2. Κόλληση υποδοχής

α. Ηλεκτροσύντηξη

β. Κόλληση υποδοχής πυρακτωμένου σιδήρου

3. Κολάρο παροχής

α. Ηλεκτροσύντηξη

β. Κόλληση υποδοχής πυρακτωμένου σιδήρου

Η τεχνική ένωσης των άκρων είναι μια απλή διαδικασία όπου τα δύο άκρα των σωλήνων που πρόκειται να ενωθούν υπόκεινται σε μια κατεργασία όπου τα πρόσωπα των ακριανών επιφανειών τους γίνονται επίπεδα και στη συνέχεια θερμαίνονται χρησιμοποιώντας μια επίπεδη θερμαινόμενη πλάκα ελέγχοντας την θερμοκρασία, τον χρόνο και την πίεση για την ένωση.

30

Εικόνα 23 συσκευή κόλλησης σωλήνων πολυαιθυλενίου

Η ηλεκτροσύντηξη περιλαμβάνει τη χρήση χυτών τεμαχίων από πολυαιθυλένιο εντός των οποίων θα εισάχθουν οι αγωγοί. Ενσωματωμένα μέσα στο εξάρτημα είναι μια σειρά από καλώδια θέρμανσης, που βρίσκονται λίγο ποιο κάτω από την επιφάνεια της εσωτερικής οπής του εξαρτήματος, με τους ακροδέκτες εξωτερικά του εξαρτήματος για την ηλεκτρική σύνδεση. Αυτά τα καλώδια, όταν ενεργοποιούνται από μια ελεγχόμενη πηγή ηλεκτρικής ισχύος για μια προκαθορισμένη διάρκεια, παράγουν την απαραίτητη θερμότητα για να λιώσει το πλαστικό και αφού αφήνεται να ψυχθεί, σχηματίζουν μια κόλληση.

Η διαδικασία της ένωσης περιλαμβάνει τη θέρμανση του σωλήνα, έως ότου το υλικό φτάσει στο σημείο κρυσταλλικής τήξης στο οποίο γίνεται μια ιξωδοελαστική τήξη. Σε αυτή τη τηγμένη κατάσταση, υπό τη δράση της πίεσης, η μεγάλες αλυσίδες όπως τα μόρια του πολυαιθυλενίου μπορούν να ξετυλιχθούν, να αποδεσμευτούν και να ολισθαίνουν πάνω στις άλλες (ροή διάτμησης) όπως φαίνεται στο σχήμα. Δύο ξεχωριστές φάσεις τήξης, δηλαδή ο σωλήνας και η κοινή επαφή, μπορούν στη συνέχεια να ενωθούν επιτρέποντας στα μόρια να ανακατευτούν δηλαδή όταν ολισθαίνουν το ένα με το άλλο και περιπλέκονται έχουν ως αποτέλεσμα την μοριακή ανάμιξη. Κατά την ψύξη, η κινητικότητα της αλυσίδας μειώνεται οι αλυσίδες δημιουργούν νέες σπείρες, και υπάρχει εκ νέου εμπλοκή και η κρυσταλλική ζώνη αποκαθίσταται με αποτέλεσμα την επαναστερεοποίηση. Η προκύπτουσα συγκόλληση μπορεί να

31

είναι τόσο ισχυρή όσο το αρχικό υλικό Επιτυχής αρμολόγηση των σωλήνων πίεσης πολυαιθυλενίου κάνοντας χρήση αυτών των μεθόδων απαιτεί αυστηρό έλεγχο των παραμέτρων και συνθηκών.

Μια άλλη δυσκολία είναι πως η αξιόπιστη επιθεώρηση των αρθρώσεων των σωλήνων πολυαιθυλενίου με τη χρήση NDT έχει αποδειχθεί ότι είναι δύσκολη, αφού η ακτινογραφία και οι υπέρηχοι δεν μπορούν να εντοπίσουν ενδείξεις που είναι γνωστό ότι επηρεάζουν του συνδέσμους σε σωλήνες πολυαιθυλενίου όπως μόλυνση από λεπτά σωματίδια, ψυχρή ένωση σε αντικριστές συγκολλήσεις, κακή ευθυγράμμιση και μόλυνση στις αρθρώσεις ηλεκτροσύντηξης.

Επιπλέον, οι νέες εξελίξεις, όπως η δέσμη υπερήχων και τα μικροκύματα δεν έχουν ακόμα αποδειχθεί αρκετά αξιόπιστα και αποδοτικά για ευρεία εφαρμογή. Κατά συνέπεια, προκειμένου να εξαλείφουν οι αποτυχίες στην κόλληση θεωρείται ως μια θεμελιώδης απαίτηση να χρησιμοποιούνται απλές μέθοδοι σε τεχνικές διασφάλισης της ποιότητας και στον έλεγχο διαδικασιών.

2.2 Τύποι Αστοχιών Σε Σωλήνες Νερού Από ΠολυαιθυλένιοΑνάπτυξη ρωγμής από τάση (SCG) είναι ένα φαινόμενο κατά το οποίο τα υλικά από πολυαιθυλένιο αναπτύσσουν ρωγμές με αργό ρυθμό οι οποίες οφείλονται σε τάσεις στο υλικό. Είναι ευρέως αναγνωρισμένο ότι η μακροχρόνια αντοχή του σωλήνα πίεσης πολυαιθυλενίου εξαρτάται από την αντοχή του στο να αναστείλει την έναρξη και την αργή ανάπτυξη των ρωγμών. Αυτός ο μηχανισμός αστοχίας μπορεί επίσης να προκύψει σε όλους τους τύπους των κολλήσεων. Οι πρώτες έρευνες σε αγωγούς HDPE έδειξαν ότι η ανάπτυξη ρωγμής από τάση ήταν ένας από τους τύπους αστοχίας για τους σωλήνες πολυαιθυλενίου, όπως φαίνεται στο σχήμα.

32

Ελατός τρόπος αποτυχίας I, οδηγεί σε διαρροή και αντανακλά την τάση ενός υλικού να υποστεί μεγάλης κλίμακας, μη αναστρέψιμη «πλαστική» παραμόρφωση όταν βρίσκεται κάτω από την πίεση. Ο μηχανισμός έχει ως αποτέλεσμα την τοπική επέκταση τμήματος του τοιχώματος και την τελική ρήξη της παραμορφωμένης ζώνης, όπως φαίνεται στο σχήμα.

Εικόνα 26 ελατή αστοχία σωλήνα πολυαιθυλενίου από υδροστατική πίεση

Αστοχία τύπου II συνδέεται με τον ερπυσμό, θραύση λόγω ερπυσμού και ανάπτυξη ρωγμής από τάση. Ο ερπυσμός είναι εξαρτώμενος από το χρόνο και είναι μη αναστρέψιμη παραμόρφωση, όταν εκτίθεται σε μια σταθερή τάση εφελκυσμού. η ρήξη στον ερπυσμό είναι το τελικό στάδιο και είναι ένα μέτρο του χρόνου που ένα υλικό κάτω από ένα σταθερό, φορτίο εφελκυσμού χρειάζεται για να αποτύχει.

Η ρήξη λόγο ερπυσμού μπορεί να επιταχυνθεί με

> Θερμοκρασία

> Συγκεντρώσεις τάσεων

> Κόπωση

> Χημικό περιβάλλον

Τα γεγονότα που οδηγούν σε θραύση λόγω ερπυσμού απεικονίζονται στο σχήμα. Μετά την έναρξη της ρωγμής τα κενά συνεχίζουν να αναπτύσσονται μπροστά από την ρωγμή. Αυτά τα κενά σταδιακά συγχωνεύονται σε μεγαλύτερα κενά που εκτείνονται από εξαιρετικά προσανατολισμένα φορτία που φέρουν οι

33

ίνες του υλικού. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως Crazing και συνεχίζεται μέχρι το σημείο όπου οι πιο υψηλά φορτισμένες ίνες θα αστοχήσουν καταλήγοντας σε θραύση.

Εικόνα 27 αλληλουχία η οποία οδηγεί σε θραύση

Για το πολυαιθυλένιο , η συνεκτικότητα των ινιδίων και την αντοχή τους στη ρήξη είναι σε μεγάλο βαθμό εξαρτώμενη από τη μοριακή αρχιτεκτονική, ιδιαίτερα το μοριακό βάρος, την κατανομή μοριακού βάρους, την διακλάδωση, την κρυσταλλικότητα και τους δεσμούς των μορίων. Οι δεσμοί των μορίων είναι ενσωματωμένοι στους κρυσταλλίτες και σε εγκάρσιες άμορφες περιοχές, που ενεργούν ως μηχανικές συνδέσεις μεταξύ των κρυσταλλικών τομέων, και διαδραματίζουν αποφασιστικό ρόλο στην ανθεκτικότητα του ινιδίου έναντι της αστοχίας και στις συνολικές μηχανικές ιδιότητες όταν αυτό υποβάλλεται σε τάση. Ο τύπος αποτυχίας III σχετίζεται με την υποβάθμιση και την ευθραυστότητα του πλαστικού που οφείλεται στην θερμό-οξείδωση σε σχέση με τον χρόνο.

Πρώιμη έρευνα έδειξε ότι ήταν αναγκαίο να ληφθεί υπόψη η μακροπρόθεσμη αποτυχία του πολυαιθυλενίου έτσι ώστε να εξασφαλιστεί η ασφαλής λειτουργία των δικτύων διανομής. Ύψιστης σημασίας είναι μια μεγάλη τιμή στη μακροπρόθεσμη αντοχή, προκειμένου να είναι ανθεκτική σε θραύση από ερπυσμό για παρατεταμένη φόρτιση σε χαμηλή πίεση για 50 έτη και άνω. Η αντίσταση στην ρωγμάτωση ήταν επίσης κρίσιμη για να αναστέλλει η ανάπτυξη των ρωγμών από βλάβες τύπου εγκοπής (γρατσουνιές και σχισμές) που αναπτύχθηκαν κατά τη μεταφορά και την εγκατάσταση, καθώς και τη σημειακή

34

φόρτιση. Ως εκ τούτου, ένας σημαντικός παράγοντας σχεδιασμού για σωλήνες πολυαιθυλενίου έγινε κοινώς γνωστός ως περιβαλλοντική αντοχή σε ρωγμάτωση λόγο τάσης (ESCR), η οποία οδήγησε στην ανάπτυξη μέσης πυκνότητας πολυαιθυλενίου ή MDPE.

Το MDPE ήταν λιγότερο κρυσταλλικό σε σύγκριση τις πρώτες γενιές HDPEs, δίνοντας βελτιωμένη αντοχή σε θραύση προερχόμενη από τάση SCG, και στην ταχεία διάδοση της ρωγμής (RCP). Το MDPE κυριάρχησε στην παραγωγή σωλήνων πολυαιθυλενίου για 30 χρόνια, αλλά είχε περιορισμό όσον αφορά την ικανότητα αντοχής σε πίεση, δηλαδή 8MPa για 50 χρόνια. Μηχανικοί επιδίωξαν με διάφορες προσπάθειες να αυξήσουν την αντοχή στην πίεση και τελικά η Solvay έκανε την καινοτομία στα μέσα της δεκαετίας του 1980 με την παραγωγή ενός HDPE βαθμονομημένου ως PE100, δηλαδή 10MPa για 50 χρόνια, με άριστη συμπεριφορά σε θραύση από τάση και στην ταχεία διάδοση ρωγμής και ανακηρύχθηκε ως η «τρίτη γενιά σωλήνων πολυαιθυλενίου».

Ο γενικός τύπος αστοχίας που αναφέρθηκε για σωλήνες πολυαιθυλενίου είναι η θραύση μέσω του τοιχώματος του σωλήνα που οφείλεται στη συγκέντρωση τάσεων στη ζώνη κόλλησης. Αυτές οι ρωγμές μπορούν να ξεκινήσουν από μικροσκοπικές ατέλειες που λειτουργούν ως σημεία συγκέντρωσης τάσεων, εγγενείς στη βασική παραγωγή σωλήνων ή, πιο πιθανό, από ελαττώματα. Αυτές οι μηχανικές βλάβες είναι συνήθως ρωγμές με την μορφή σχισμής που έχουν παράλληλη φορά με την κατεύθυνση εξώθησης του σωλήνα. Περιμετρικές στεφανιαίες τάσεις στα τοιχώματα του σωλήνα είναι η κινητήρια δύναμη για τη δημιουργία ρωγμών. Μια τέτοια ρωγμή φαίνεται στο σχήμα .

Εικόνα 28 ψαθυρή αστοχία σωλήνα πολυαιθυλενίου

35

Περιφερειακές ρωγμές μπορούν επίσης να δημιουργηθούν είτε στην εξωτερική ή στην εσωτερική επιφάνεια των σωλήνων λόγω δευτερογενούς καταπόνησης όπως κάμψη ή πρόσκρουση του υλικού. Οι ρωγμές που είναι εμφανείς είναι συνήθως λείες, χωρίς κάποιο ιδιαίτερο χαρακτηριστικό όπως φαίνεται στο σχήμα. Εκκινούν εκεί όπου υπάρχει συγκέντρωση τάσεων μέσα στη δομή των υλικών, η οποία μπορεί να προέρχεται από εγγενείς ατέλειες ή ελαττώματα του υλικού καθώς επίσης και από υπολειμματικές τάσεις, μολύνσεις, ή επιφανειακές γρατσουνιές. Η Ανάπτυξη ρωγμής από τάση λόγο της συγκέντρωσης τάσεων μπορεί επίσης να συμβεί σε όλες τις κολλήσεις των αρθρώσεων.

Εικόνα 29 επιφάνεια ψαθυρής θραύσης

2.3 Μόλυνση Σε Σύνδεσμο ΠολυαιθυλενίουΜια καθαρή και αμόλυντη επιφάνεια είναι ο πιο σημαντικός παράγοντας για την επίτευξη ενός καλού δεσμού μεταξύ των δύο επιφανειών που πρόκειται να συγκολληθούν. Η μόλυνση μπορεί να θέσει σε κίνδυνο την ακεραιότητα της κόλλησης και τα σωματίδια μπορούν να λειτουργήσουν ως σημεία συγκέντρωσης τάσεων, αυτό είναι πρώτο στάδιο της ανάπτυξης ρωγμής από τάση.

Λαμβάνοντας υπόψη ότι η ένωση των σωλήνων πολυαιθυλενίου κανονικά διεξάγεται υπό πραγματικές συνθήκες, όπου η μόλυνση από το περιβάλλον είναι συνεχώς μια απειλή, μεγάλη προσοχή απαιτείται στην προετοιμασία των ενώσεων. Υπό αυτές τις συνθήκες, η μόλυνση είναι ένα σημαντικό ζήτημα κατά την αξιολόγηση της αξιοπιστίας της ένωσης. Οι τύποι μόλυνσης που θα

36

μειώσουν την ποιότητα της ένωσης στους σωλήνες πολυαιθυλενίου μπορεί να είναι οποιοσδήποτε ή ένας συνδυασμός των παρακάτω.

1. Μολυσματικοί παράγοντες που δεν έχουν καθαριστεί, όπως λάσπη, χώμα ή επικαθίσεις πίσσας στην επιφάνεια του σωλήνα.

2. Μολυσματικοί παράγοντες μικρού μεγέθους όπως σκόνη.

3. Γ ράσσο ή λιπαρές επικαθίσεις από μολυσμένα υφάσματα ή ακάθαρτα χέρια που αγγίζουν τις επιφάνειες που πρόκειται να συνδεθούν.

4. Οξείδωση των επιφανειών λόγω της έκθεσης τους στον αέρα.

5. Εκτεταμένη αποσάθρωση των επιφανειών λόγω της παρατεταμένης έκθεσης σε υπεριώδες φως (π.χ. αποθήκευση μεγαλύτερη από 12 μήνες σε εξωτερικόχώρ°).

6. Επιφανειακά νερά ή υγρασία.

Λαμβάνοντας το καθένα χωριστά

Η μιχτή μόλυνση είναι προφανές ότι μπορεί να παρατηρηθεί άμεσα και να αντιμετωπιστεί με τον καθαρισμό, είτε με νερό ή με ένα καθαρό πανί που δεν αφήνει χνούδι.

Ελαφρά μόλυνση, όπως η σκόνη είναι λιγότερο εμφανής, αλλά εξακολουθεί να είναι ένα αποτελεσματικό εμπόδιο για μια καλή κόλληση. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια των ξηρότερων περιόδων του καλοκαιριού, μπορεί να μεταφερθεί ως αιωρούμενα σωματίδια σε ημέρες με άνεμο , και αυτή μπορεί να εγκατασταθεί είτε ή στην επιφάνεια του σωλήνα ή στα εργαλεία που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή των σωλήνων.

Γράσσο ή λιπαρές επικαθίσεις αποδίδονται γενικά στον επιτόπιο χειρισμό των σωλήνων και των εξαρτημάτων. Τα μολυσμένα γάντια, πανιά καθαρισμού ή τα ιδρωμένα, βρώμικα χέρια θα μολύνουν τις επιφάνειες συναρμογής και θα προκαλέσουν την πρόωρη αποτυχία της κόλλησης.

Δεδομένου ότι η έκθεση στον αέρα είναι αναπόφευκτη, δεν μπορεί να αποφευχθεί οξείδωση της επιφάνειας του σωλήνα. Συνεπώς, η επιφάνεια του σωλήνα πρέπει να ξύνεται για να αφαιρεθεί το οξειδωμένο στρώμα πριν από την συναρμολόγηση. Μια σειρά από ιδιόκτητα εργαλεία έχουν αναπτυχθεί προκειμένου να ληφθεί η καθαρή μη οξειδωμένη επιφάνεια για συναρμολόγηση. Η ποσότητα του υλικού που πρέπει να αφαιρεθεί είναι εξαιρετικά λεπτή (περίπου 0,2 χιλιοστά).

Τα δείγματα του σωλήνα είναι σκόπιμα εκτεθειμένα για τουλάχιστον 12 μήνες στις καιρικές συνθήκες στο Ηνωμένο Βασίλειο, ως μέρος των δοκιμών GIS / PL2. Μετά από αυτή την περίοδο, δοκιμές γίνονται για να αποδειχθεί ότι 12

37

μήνες έκθεσης δεν επηρέασαν δυσμενώς την ικανότητα του υλικού έτσι ώστε αυτό να μπορεί να συγκολληθεί με επιτυχία. Για έναν σωλήνα που έχει εκτεθεί για περισσότερο από 12 μήνες, δεν μπορεί να υπάρξει εγγύηση ότι είναι κατάλληλη για χρήση καθώς δεν έχει καθοριστεί η ικανότητά του για συγκόλληση.

Επιφανειακά νερά ή υγρασία μπορούν να αποτελέσουν εμπόδιο για μια καλή κόλληση αν και σε πολλές περιπτώσεις, μικρές ποσότητες νερού θα διαλυθούν ως ατμός, όταν έρθουν σε επαφή με τη θερμότητα που απαιτείται για τη κόλληση. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, εάν το νερό δεν μπορέσει να διαφύγει ως ατμός, φυσαλίδες σχηματίζονται κατά μήκος της επιφάνειας της κόλλησης που μπορούν να οδηγήσουν σε κενά και πιθανή πρόωρη αστοχία της κόλλησης.

Εικόνα 30 καταστροφική αστοχία κόλλησης

Για όλες τις τεχνικές κόλλησης θα πρέπει να ληφθούν τα κατάλληλα προληπτικά μέτρα για την προστασία της κόλλησης από τη μόλυνση και τα εξωτερικά περιβάλλοντα πριν από την κόλληση. Τα μέτρα αυτά θα πρέπει να περιλαμβάνουν την υποχρεωτική χρήση των υφασμάτων στο έδαφος και σκηνών, όπως φαίνεται στο σχήμα. Επιπλέον πώματα πρέπει να είναι τοποθετημένα στις άκρες των σωλήνων έτσι ώστε να αποφεύγεται η διείσδυση υδάτων και να μειωθούν οι επιπτώσεις από τον άνεμο , οι οποίες μπορούν να προκαλέσουν διακύμανση της θερμοκρασίας κόλλησης.

38

Εικόνα 31 μέσα προστασίας για το σωλήνα

2.4 Είδη Αστοχίας Στην ΚόλλησηΜια κοινή κατηγορία αστοχίας στην κόλληση των αρθρώσεων είναι η ανάπτυξη ρωγμής από τάση SCG σε ελαττωματικά σημεία τα οποία λειτουργούν ως σημεία συγκέντρωσης τάσεων στην περιοχή της κόλλησης. Δευτεροβάθμιες τάσεις κάμψεως, συνήθως η κακή ευθυγράμμιση, άνιση υποστήριξη οδηγούν την διάδοση των ρωγμών περιμετρικά γύρω από την κόλληση μέχρι να γίνει ασταθής, με αποτέλεσμα την μετάβαση σε μια κατάσταση όπου οι ρωγμές αναπτύσσονται γρήγορα και αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ολική αστοχία, όπως φαίνεται στα σχήματα 9 και 10. Ο συντελεστής μετάδοσης εξαρτάται από την εφαρμοζόμενη τάση και μπορεί να ποικίλει από εβδομάδες έως χρόνια μέχρι να επέλθει η πλήρης θραύση της κόλλησης. Η ποσότητα του νερού που απελευθερώνεται σε κάθε περίπτωση εξαρτάται από την εσωτερική πίεση και τη διάμετρο του σωλήνα, και μπορεί να είναι σημαντική.

Υπάρχουν πολλοί διαδικαστικοί παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν την ποιότητα των κολλήσεων. Η λήψη του κάθε παράγοντα ξεχωριστά, είναι δυνατόν να περιγράψει την πιθανή βλάβη.

39

Η πίεση της κόλλησης είναι μία σημαντική παράμετρος στη διαδικασία της κόλλησης, δεδομένου ότι συμβάλει στην ανάμειξη των τηγμένων υλικών για να σχηματιστεί η ένωση. Πολύ υψηλή πίεση θα έχει ως αποτέλεσμα το σύνολο του τηγμένου υλικού να ωθείται εντός της ραφής συγκόλλησης αφήνοντας «ψυχρότερο» υλικό στην κοινή επιφάνεια σε μια θερμοκρασία η οποία είναι ανεπαρκής για να επιτευχθεί μια καλή κόλληση στην άρθρωση. Πολύ χαμηλή πίεση μπορεί να οδηγήσει σε ανεπαρκή ανάμειξη του τηγμένου υλικού στις επιφάνειες του σωλήνα και υπάρχει περίπτωση μιας ημιτελής κόλλησης με πολύ μικρή αντοχή.

2.5 Πίεση Κατά Την Κόλληση

Εικόνα 32 αρχικό στάδιο ανάπτυξης ρωγμών σε σωλήνα

Κατά τις πρώτες εφαρμογές, οι πιέσεις κατά την κόλληση καθορίζονταν σε ένα πάγκο που επισυνάπτονταν σε κάθε μηχανή κόλλησης και ήταν ευθύνη του χειριστή να τηρήσει τη σωστή πίεση για το υλικό και τη διάμετρο σωλήνα που θα ενώνονταν. Η πίεση εφαρμόζονταν χρησιμοποιώντας μια χειροκίνητη υδραυλική αντλία που συνδέονταν μέσω εύκαμπτων σωλήνων με το πλαίσιο του εξοπλισμού για την κόλληση. Ένας μετρητής πιέσεως εντός της υδραυλικής αντλίας χρησιμοποιήθηκε για να μετρά την εφαρμοζόμενη πίεση.

Εσφαλμένη εφαρμογή της πίεσης κατά την κόλληση θα μπορούσε να αποδοθεί σε σφάλμα του χειριστή και θα ήταν εμφανής σε υπερμεγέθη ή υπομεγέθους εξωτερικά πλάτη ραφής κατά την κόλληση. Πολύ χαμηλή πίεση και η ραφή θα είναι στενή το αντίστροφο γίνεται σε πολύ υψηλή πίεση.

40

Πίεση οπισθέλκουσας είναι η πίεση που απαιτείται για να ξεπεραστεί τόσο το βάρος του σωλήνα και η τριβή στο εσωτερικό της μηχανής κόλλησης. Πριν γίνει μια κόλληση, οι σωλήνες τοποθετούνται στο μηχάνημα και κινούνται μαζί με τη χρήση της υδραυλικής αντλίας. Πριν από την εισαγωγή των αυτόματων μηχανών, ο χειριστής υποχρεούντο να παρατηρεί το μανόμετρο και να σημειώνει την πίεση που απαιτείται για την μετακίνηση των σωλήνων. Αυτή είναι η πίεση οπισθέλκουσας και πρέπει να προστίθεται στην πίεση κόλλησης όπως δείχνεται σε μια ετικέτα στο μηχάνημα.

Η πίεση οπισθέλκουσας διαφέρει ανάλογα με την διάμετρο και το μήκος του σωλήνα που μετακινείται (6m, 12m ή περισσότερο), και είναι σημαντικό να μετράται κάθε φορά που γίνεται μια άρθρωση. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η πίεση οπισθέλκουσας μπορεί να είναι σημαντικά υψηλότερη από την πραγματική πίεση κόλλησης αν και με προσεκτική ρύθμιση και τη χρήση ράουλων, αρκετά μεγάλα μήκη σωλήνων μπορούν να μετακινούνται με αποδεκτή πίεση οπισθέλκουσας. Λανθασμένη μέτρηση της πίεσης οπισθέλκουσας μπορεί να αποδοθεί μόνο σε σφάλμα του χειριστή και τα προβλήματα παρουσιάζονται σε υπερμεγέθη ή μικρότερου μεγέθους ραφές συγκόλλησης.

2.6 Πίεση Οπισθέλκουσας

2.7 Θερμοκρασία ΤήξηςΓια να επιτευχθεί μια κόλληση σε σωλήνα πολυαιθυλενίου, οι επιφάνειες που πρόκειται να συνδεθούν πρέπει να είναι πάνω από το σημείο τήξης των υλικών δηλαδή τους 140oC. Η θερμοκρασία κόλλησης που χρησιμοποιείται σήμερα στα άκρα του σωλήνα είναι 233oC η οποία είναι επαρκής για την τήξη του υλικού, αλλά όχι αρκετά υψηλή για να προκαλέσει θερμική αποικοδόμηση. Ανεπαρκής θερμοκρασία του τήγματος θα οδηγήσει σε μεγαλύτερο ιξώδες του τήγματος, αντίσταση στο λιώσιμο και την μοριακή ανάμιξη και τελικά κακή κόλληση.

2.8 Παραμόρφωση ΣωλήναΗ συγκόλληση στο άκρο ενός σωλήνα περιορίζεται από την επιφάνεια στο άκρο του σωλήνα, ως αποτέλεσμα είναι σημαντικό να γίνεται πλήρης χρήση της μέγιστης διαθέσιμης περιοχής. Το ωοειδές σχήμα στους σωλήνες πολυαιθυλενίου είναι αναπόφευκτο λόγω του τρόπου με τον οποίο μεταφέρονται και αποθηκεύονται. Η κυκλικότητα είναι σημαντική για όλες τις μορφές κόλλησης και τον εξοπλισμό κόλλησης , οι σφιγκτήρες σωλήνων που χρησιμοποιούνται για το πιάσιμο του σωλήνα ενεργούν επίσης ως εξαρτήματα

41

όπου επαναφέρουν την στρογγυλότητα του σωλήνα. Με την προσαρμογή των πιέσεων σύσφιξης σε κάθε σωλήνα είναι δυνατόν να ελαχιστοποιηθεί οποιαδήποτε παραμόρφωση του σωλήνα πριν από την πραγματοποίηση μιας κόλλησης. Η παραμόρφωση του σχήματος του σωλήνα δεν θεωρείται γενικά ως πρόβλημα στις κολλήσεις και είναι μια απίθανη πηγή αποτυχίας της κόλλησης, εκτός αν οι σωλήνες έχουν μεγάλες ανομοιομορφίες.

2.9 Προετοιμασία Του Άκρου Του Σωλήνα Κοπή Και ΜόλυνσηΑν η κοπή είναι ελλιπής, τα άκρα των σωλήνων θα είναι άνισα, μερικές περιοχές θα εξακολουθήσουν να είναι οξειδωμένες ή μολυσμένες από τη βρωμιά και τη σκόνη και όταν έλθουν σε επαφή με την θερμαινόμενη πλάκα, θα υπάρξουν κενά με αποτέλεσμα την άνιση μεταφορά θερμότητας μέσα στα άκρα του σωλήνα. Είναι ευθύνη του χειριστή να διασφαλίσει ότι τα άκρα του σωλήνα είναι κατάλληλα κομμένα πριν από την πραγματοποίηση της κόλλησης. Ένα παράδειγμα ανάπτυξης ρωγμής από τάση SCG το οποίο ξεκίνησε από μολυσμένη συγκόλληση δίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Εικόνα 33 ανάπτυξη ρωγμής από τάση λόγο μόλυνσης

2.10 Ευθυγράμμιση ΣωλήνωνΗ ευθυγράμμιση του σωλήνα έχει επιπτώσεις στην πίεση οπισθέλκουσας και στην θερμική επαφή μεταξύ του σωλήνα και της θερμαινόμενης πλάκας. Στην πρώτη περίπτωση, όπου μεγάλα μήκη σωλήνων συγκολλούνται και δεν χρησιμοποιούνται ράουλα για να βοηθήσουν την κίνηση ή την ευθυγράμμιση των σωλήνων, αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια σημαντική αύξηση στην πίεση οπισθέλκουσας. Δεύτερον, χωρίς ευθυγράμμιση, το πραγματικό βάρος των

42

σωλήνων θα λυγίσει το σασί της μηχανής κόλλησης δημιουργώντας έτσι ένα διάκενο μεταξύ των άκρων του σωλήνα και της κορυφής της θερμαινόμενης πλάκας. Κάθε ένας από αυτούς τους παράγοντες θέτουν σε κίνδυνο την ακεραιότητα της κόλλησης. Μια ορισμένη ποσότητα κακής ευθυγράμμισης είναι αναπόφευκτη (μέγιστο 1 χιλιοστό < διάμετρο 180 mm, 10% πάχους του τοιχώματος >180 χιλιοστά) θεωρώντας το πλάτος της ραφής ότι είναι εντός αποδεκτών ορίων.

2.11 Χρόνος Θέρμανσης Του ΥλικούΑυτός είναι ο χρόνος κατά τον οποίο τα άκρα των σωλήνων είναι σε επαφή με την θερμαινόμενη πλάκα. Αν ο χρόνος παραμονής είναι πολύ μικρός, οι λιωμένες επιφάνειες δεν θα φτάσουν την απαιτούμενη θερμοκρασία και όταν οι σωλήνες απομακρυνθούν από την θερμαινόμενη πλάκα , θα κρυώσουν γρήγορα. Το αποτέλεσμα θα είναι η αύξηση του ιξώδους του τήγματος, κρυστάλλωση πριν από τη κόλληση και τελικά μια κρύα κόλληση. Μια κρύα κόλληση μπορεί να μην παρουσιάσει οποιαδήποτε μόλυνση, μπορεί να είναι καλά ευθυγραμμισμένη και τέλεια κομμένη. Ωστόσο, δεν θα υπάρξει καμία δύναμη στην κόλληση και εάν υποβληθεί σε κάμψη θα διαχωριστεί πλήρως.

Εικόνα 34 ψυχρή κόλληση σωλήνα πολυαιθυλενίου

43

2.12 Χρόνος ΠαραμονήςΑυτό είναι ο χρόνος που απαιτείται για την απομάκρυνση της θερμαινόμενης πλάκας και την επαφή των άκρων του σωλήνα με έναν ελεγχόμενο τρόπο, για να ολοκληρωθεί η κόλληση. Όσο πιο γρήγορα τα άκρα του σωλήνα έρχονται σε επαφή μεταξύ τους , τόσο μικρότερη είναι η πιθανότητα οι λιωμένες επιφάνειες να έχουν το χρόνο να κρυώσουν. Το αποτέλεσμα ενός μεγάλου χρόνου παραμονής σε μια κόλληση θα είναι ακριβώς με ένα μικρό χρόνο θέρμανσης του υλικού. Η κόλληση δεν θα έχει δύναμη και αν υποβληθεί σε κάμψη, θα διαχωριστεί πλήρως.

2.13 Διασφάλιση Ποιότητας Και Έλεγχος Κατά Τη ΔιεργασίαΕίναι εξαιρετικά σημαντικό στο σημείο της εγκατάστασης, η κατασκευή του αγωγού πολυαιθυλενίου να έχει διεκπεραιωθεί σωστά. Στο πλαίσιο αυτό, έχει δοθεί μεγάλη προσοχή στην εκπαίδευση των χειριστών και στον έλεγχο ποιότητας στο πεδίο. Ο έλεγχος ποιότητας του πεδίου είναι αναγκαίος, διότι δεν υπάρχουν μη καταστροφικές μέθοδοι διαθέσιμες για τον έλεγχο της ποιότητας κόλλησης στα συστήματα πολυαιθυλενίου. Υπέρηχοι και ακτινογραφικές τεχνικές θα ανιχνεύσουν μόνο εξόφθαλμες ατέλειες όπως κενά ή μόλυνση στις κολλήσεις πολυαιθυλενίου. Δεν θα ανιχνεύσουν μικρές προσθήκες, όπως σκόνη ή μια ψυχρή κόλληση η οποία είναι ατελής, αλλά δεν υπάρχουν κενά αέρα. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να διασφαλιστεί ότι οι χειριστές εκπαιδεύονται σε καλές πρακτικές αρμολόγησης και, όπου κρίνεται αναγκαίο να δίνονται, οδηγίες για το πως να εντοπίζονται πιθανές προβληματικές περιοχές.

Η «αχίλλειος πτέρνα» του συστήματος πολυαιθυλενίου βρίσκεται στο σημείο της εγκατάστασης. Με την έλλειψη μη καταστρεπτικών τεχνικών δοκιμής, η μόνη μέθοδος ελέγχου είναι η παρατήρηση. Αυτή η προσέγγιση θα πρέπει να υποστηρίζεται τεχνολογικά, διότι βοηθά στη μείωση σε διαδικαστικά ελαττώματα, ενώ ταυτόχρονα παρέχουν ένα μέσο για τον έλεγχο της διαδικασίας κόλλησης.

Ορισμένες από τις πρακτικές που υιοθετούνται περιλαμβάνουν:

2.14 Αυτόματη ΚόλλησηΟ εξοπλισμός κόλλησης αυτόματου ελέγχου ελέγχει ένα σημαντικό αριθμό παραμέτρων της κόλλησης και αφαιρεί πιθανά διαδικαστικά προβλήματα που

44

σχετίζονται με σφάλματα του χειριστή. Κατά συνέπεια, η χρήση της αυτόματης κόλλησης είναι υποχρεωτική στα πλαίσια των δικτύων νερού στο Ηνωμένο Βασίλειο. Δυστυχώς, ζητήματα όπως η ευθυγράμμιση του σωλήνα και η κοπή δεν μπορούν να ελεγχτούν αυτόματα αλλά εξακολουθούν να είναι εξαιρετικά σημαντικά για την καλή κόλληση. Από την άποψη αυτή, η λειτουργία δεν έχει πλήρως αυτοματοποιηθεί και ο χειριστής πρέπει να επικεντρωθεί στο καλιμπράρισμα του εξοπλισμού και την προετοιμασία του σωλήνα πριν λάβει χώρα η κόλληση.

Η συλλογή των δεδομένων χρησιμοποιείται επίσης έτσι ώστε οι λεπτομέρειες της λειτουργίας συγκόλλησης της κάθε άρθρωσης να μπορούν να διατηρούνται για σκοπούς διασφάλισης της ποιότητας.

2.15 Επιθεώρηση ΡαφήςΣημαντικές πληροφορίες μπορούν να αντληθούν από την επιθεώρηση της εξωτερικής ραφής της συγκόλλησης που παράγεται κατά τη διαδικασία της κόλλησης όπως δείχνεται στο σχήμα. Η τεχνική συζητείται λεπτομερώς στο BS EN 12007.

Εικόνα 35 επιθεώρηση ραφής από κόλληση

Το μέγεθος και το σχήμα των ραφών μπορεί να υποδεικνύει σφάλμα που οφείλεται στις διαδικασίες παραγωγής και να πρέπει να επισείει την προσοχή για την ποιότητα της σύνδεσης.

45

Στο Ηνωμένο Βασίλειο, κάθε σωλήνας πολυαιθυλενίου και SDR έχει ένα καθορισμένο εύρος ραφής που προσδιορίζεται πειραματικά για αρμούς σε ακραίες θερμοκρασίες περιβάλλοντος που αναμένεται να προκύψουν στο Ηνωμένο Βασίλειο. Συγκολλημένες αρθρώσεις με ραφές εντός του αποδεκτού εύρους θεωρούνται ικανοποιητικές και εκείνες που βρίσκονται εκτός αυτού του εύρους θεωρούνται ύποπτες .

Η αποτελεσματικότητα της διαδικασίας αποδείχθηκε από μια μελέτη, η οποία έδειξε ότι πάνω από το 95% των αποτυχιών στις κολλήσεις που καταγράφηκαν μέχρι το 1985 θα έπρεπε να έχουν απορριφθεί κατά τη διάρκεια της εγκατάστασης με εξέταση της εξωτερικής ραφής συγκόλλησης.

2.16 Δοκιμή ΛυγισμούΤο 1986, ένα ελάττωμα στις κολλήσεις άγνωστο μέχρι τότε ανακαλύφθηκε. Το νέο ελάττωμα εντοπίστηκε ότι προκαλείται από μικροσκοπικά σωματίδια σκόνης που μεταβιβάζονται στην κοινή επιφάνεια είτε με τον άνεμο ή τις θερμαινόμενες πλάκες. Ενώ κατά τη διαδικασία της κόλλησης υπάρχει μικρή κίνηση του τηγμένου υλικού κατά τη διάρκεια δημιουργίας της άρθρωσης, ωθεί τα σωματίδια σκόνης προς τις εξωτερικές και εσωτερικές ραφές αφήνοντας μια καθαρή και σχετικά ισχυρή ένωση στο κέντρο του τοιχώματος του σωλήνα. Η προκύπτουσα ραφή θα είναι εντός του αποδεκτού εύρους πλάτους και δεν θα υπάρχει ορατή ένδειξη μόλυνσης. Τα σωματίδια σκόνης που παγιδεύονται μέσα στην ένωση θα λειτουργήσουν ως φραγμός στη κόλληση και θα παράγουν ένα ελάττωμα στην κόλληση που θα έχει την μορφή λεπτής «σχισμής» η οποία είναι σχεδόν αδύνατο να εντοπιστεί με το μάτι.

Εικόνα 36 αστοχία σε κόλληση σωλήνα

46

Σε εφαρμογή τάσης, η ένωση είναι σχεδόν τόσο ισχυρή όσο μια κανονική ένωση, ωστόσο, αν η ένωση υποβληθεί σε κάμψη, το ελάττωμα θα λειτουργήσει ως σημείο έναρξης θραύσης και η ένωση μπορεί να σπάσει με ψαθυρό τρόπο. Περαιτέρω έρευνα αποκάλυψε ότι αν η ραφή απομακρυνθεί με ένα εργαλείο και διπλωθεί ως προς την επιφάνεια της , οποιοδήποτε ελάττωμα που έχει την μορφή σχισμής θα ανοίξει και θα είναι ορατό. Το ελάττωμα εντός της ραφής αντικατοπτρίστηκε στην κόλληση και ως εκ τούτου, το 1987, έγινε υποχρεωτική για τα δίκτυα νερού στο Ηνωμένο Βασίλειο η αφαίρεση της εξωτερικής ραφής συγκόλλησης από όλες τις κολλήσεις για να καταστεί δυνατή η επιθεώρηση σε κάμψη που πρέπει να διεξαχθεί, όπως φαίνεται στο σχήμα. Επιπλέον, μια «εικονική κόλληση» εισήχθη στην αρχή της διαδικασίας , στην αλλαγή της διαμέτρου του σωλήνα / SDR έτσι ώστε να καθαριστεί η θερμαινόμενη εστία από μικρά σωματίδια σκόνης.

Η δοκιμή κάμψης μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση κακής κόλλησης, η οποία θα οδηγήσει σε διαχωρισμό των ραφών. Η εξέταση της κάτω πλευράς της ραφής σε όλο το μήκος της επιτρέπει επίσης την ανίχνευση μόλυνσης.

2.17 Καταστροφικοί ΈλεγχοιΚατά την κρίση του αρμόδιου μηχανικού μια τυχαία επιλεγμένη κόλληση (ή ένας αριθμός αρθρώσεων) μπορεί να ελεγχθεί με καταστροφικές μεθόδους προκειμένου να αξιολογηθεί η ποιότητα της κόλλησης και να αυξηθεί η αξιοπιστία του αγωγού που εγκαθίσταται. Κομμένα δείγματα που λαμβάνονται από συγκολλήσεις υποβάλλονται σε δοκιμές εφελκυσμού σύμφωνα με το BS ISO 13953. Η αστοχία θα πρέπει να έχει επιφάνεια όλκιμης μορφής, και όχι ψαθυρή και πρέπει να πληρούν τα ακόλουθα κριτήρια επιτυχίας

• PE 80 αντοχή σε εφελκυσμό > 15 MPa

• PE 100 αντοχή σε εφελκυσμό > 20 MPa

Ορισμένοι φορείς εκμετάλλευσης δικτύων υιοθετούν πολύ αυστηρά καταστροφικά καθεστώτα δοκιμών για τα έργα σε αγωγούς και μπορεί να θελήσουν να δοκιμάσουν μέχρι και το 10% του συνόλου των αρθρώσεων του αγωγού. Αυτό μπορεί να μειωθεί κατά τη διάρκεια του έργου, εάν η εμπειρία και η ποιότητα των κολλήσεων στις αρθρώσεις είναι αρκετά αξιόπιστες. Αυτή η προσέγγιση είναι πολύ αποτελεσματική για την αποτροπή εργασίας στην οποία δεν έχει δοθεί η δέουσα προσοχή, ωστόσο, δεν μπορεί να είναι οικονομικά αποτελεσματική.

47

2.18 Εξοπλισμός ΣυντήρησηςΜε τον ίδιο τρόπο που συντηρείται ένα όχημα, ο εξοπλισμός που χρησιμοποιείται για την κατασκευή δικτυού πολυαιθυλενίου απαιτεί περιοδική συντήρηση και αυτό είναι ευθύνη του τελικού χρήστη για να εξασφαλιστεί η συμμόρφωση με το πρόγραμμα. Ο κατασκευαστής πρέπει να αναφέρει ένα πρόγραμμα συντήρησης για τον εξοπλισμό κατά την αγορά. Η παράβλεψη των συμβουλών θα μπορούσε να οδηγήσει σε κατασκευή εσφαλμένων αρθρώσεων πολυαιθυλενίου ή λειτουργικές καθυστερήσεις που οφείλονται σε βλάβη του εξοπλισμού.

2.19 ΗλεκτροσύντηξηΤο εξάρτημα για την ηλεκτροσύντηξη σχεδιάζεται με ειδικές «ψυχρές ζώνες» που βρίσκονται στο κέντρο του εξαρτήματος και σε κάθε στόμιο όπου εισέρχεται ο σωλήνας. Όταν το εξάρτημα ενεργοποιείται, το τηγμένο πλαστικό που περιέχεται εντός της άρθρωσης με τις κρύες ζώνες και λόγω της θερμικής διαστολής μια πίεση τήξης δημιουργείται. Αυτό προωθεί την ανάμειξη υλικού του σωλήνα και της υποδοχής και όταν ψύχεται, δημιουργεί έναν ισχυρό δεσμό.

Σε περιπτώσεις όπου ο σωλήνας δεν πιέζεται πλήρως εντός της οπής υποδοχής (Εικόνα 20), ή όπου υπάρχει κακή ευθυγράμμιση του σωλήνα και της υποδοχής (Εικόνα 21), τα σύρματα εκτίθενται και το τηγμένο υλικό ρέει μακριά από την κοινή διεπαφή (Σχήμα 23). Αυτό με τη σειρά του επιτρέπει στα καλώδια να μετακινούνται μέσα στο λιωμένο υλικό και μπορεί να οδηγήσει σε επαφή ή οποία με την σειρά της προκαλεί βραχυκύκλωμα ή τοπική υπερθέρμανση. Το αποτέλεσμα μπορεί να είναι η θερμική αποικοδόμηση, η δημιουργία κενών κατά μήκος της διεπαφής σύντηξης, ή μια πτώση στην είσοδο ενέργειας όπου αυτό έχει ως αποτέλεσμα την μερική τήξη. Για να καταργηθούν αυτές οι πιθανές μορφές αστοχίας ο σωλήνας πρέπει να ευθυγραμμιστεί και να συγκρατείται κατά τη διάρκεια της κόλλησης.

Οι υποδοχές της κόλλησης έχουν σχεδιαστεί με ένα διάκενο για να είναι δυνατή η προ-συναρμολόγηση, ενώ συγχρόνως διατηρούν ένα ίσο κενό μεταξύ της οπής υποδοχής και της εξωτερικής διαμέτρου του σωλήνα έτσι η πίεση του τήγματος δεν χάνεται. Το ωοειδές σχήμα του σωλήνα μπορεί να αποτελέσει σημαντική απειλή για το κενό της κόλλησης και, κατά συνέπεια, σφιγκτήρες στρογγυλοποίησης πρέπει να χρησιμοποιούνται για τη μείωση της παραμόρφωσης του σωλήνα.

Εμπειρία στον τομέα έχει δείξει ότι, χωρίς την χρήση σφιγκτήρων η πιθανότητα των ελαττωματικών αρθρώσεων θα είναι υψηλή. Κατά συνέπεια, η χρήση τους πρέπει να θεωρείται υποχρεωτική.

48

Ελαττώματα εντός της ζώνης τήξης που προκύπτουν από κακή πρακτική κατά την εγκατάσταση θα λειτουργήσουν ως ανυψωτές τάσεων και σημεία εκκίνησης για ανάπτυξη ρωγμής από τάση SCG. Όταν μια άρθρωση υποβάλλεται σε εσωτερική πίεση, κακή ευθυγράμμιση και κάμψη, η ανάπτυξη ρωγμής από τάση SCG θα διαδοθεί μέσω της κοινής διεπαφής κάτι το οποίο θα οδηγήσει σε πρόωρη βλάβη και διαρροή νερού ανάλογη με εκείνη μιας διαρροής σε άρθρωση από χυτοσίδηρο. Η πρόωρη αποτυχία στην κόλληση των αρθρώσεων που οφείλεται σε αυτά τα σφάλματα κατά την εγκατάσταση είναι ένα κοινό φαινόμενο.

Η μόλυνση είναι επίσης ένα σημαντικό ζήτημα που μπορεί να οδηγήσει σε πρόωρη αποτυχία των αρθρώσεων από ηλεκτροσύντηξη. Γενικότερα συνδέεται με την επιφάνεια των σωλήνων πολυαιθυλενίου εξαιτίας του τρόπου με τον οποίο μεταφέρονται, αποθηκεύονται, διακινούνται κ.λπ. Ωστόσο, δύο επιφάνειες απαιτούνται για να γίνει μια κόλληση και μερικές φορές η κατάσταση της επιφάνειας προσαρμογής δεν λαμβάνεται υπόψη.

Εικόνα 37 αποτελέσματα μιας λανθασμένης κόλλησης

Τα εξαρτήματα ηλεκτροσυγκόλλησης συσκευάζονται σε σάκους πολυαιθυλενίου στον τόπο παρασκευής τους και στη συνέχεια παρέχονται σε κουτιά. Επιπλέον, τα κολάρα ηλεκτροσυγκόλλησης έχουν επίσης ένα ένθετο επικολλημένο στη βάση του διάσελου για την πρόληψη των ζημιών στο ενσωματωμένο συρμάτινο στοιχείο θέρμανσης. Αυτό παρέχει πλήρη προστασία από μόλυνση και βλάβη κατά την μεταφορά. Δυστυχώς, τα εξαρτήματα συχνά απομακρύνονται από τα κουτιά τους (και τους σάκους πολυαιθυλενίου) και αποθηκεύονται στα οχήματα των χειριστών . Αυτή είναι μια εξαιρετικά επικίνδυνη πρακτική δεδομένου ότι τα περισσότερα από τα οχήματα είναι βρώμικα εξαιτίας του λασπωμένου εξοπλισμού που αποθηκεύεται στο εσωτερικό τους. Ως εκ τούτου, ο κίνδυνος μόλυνσης των εξαρτημάτων είναι υψηλός, όχι μόνο από το περιβάλλον του αυτοκινήτου, αλλά από τους μετέπειτα

49

χειρισμούς του χειριστή. Τα εξαρτήματα για το Ηνωμένο Βασίλειο πρέπει να διατηρούνται στην προστατευτική συσκευασία τους έως ότου χρησιμοποιηθούν. Εξαρτήματα που αφαιρούνται από τις τσάντες τους και έρχονται σε επαφή με βρώμικα ή λαδωμένα χέρια αναπόφευκτα θα μολυνθούν και οποιαδήποτε προκύπτουσα κόλληση θα έχει τον κίνδυνο αποτυχίας.

Από την στιγμή που η κόλληση με ηλεκτροσύντηξη δεν είναι μια διαδικασία αυτοκαθοριζόμενη, η προετοιμασία του σωλήνα είναι απαραίτητη και η απομάκρυνση της επιφανειακής μόλυνσης και των οξειδωμένων στρωμάτων απαιτεί μια συσκευή ξυσίματος. Μια μη καθαρισμένη επιφάνεια δεν θα συγκολληθεί με επιτυχία και όλες οι αρθρώσεις που συναρμολογούνται χωρίς επαρκή καθαρισμό είναι πολύ πιθανό να αποτύχουν.

Τυπικά, ο τύπος ξύστρας που χρησιμοποιείται είναι μια απλή ξύστρα χειρός και εξαρτάται από την δεξιότητα των χειριστών ως προς το πόσο καλά είναι προετοιμασμένη η επιφάνεια του σωλήνα πολυαιθυλενίου. Η ποσότητα του υλικού που πρέπει να αφαιρεθεί είναι αρκετά μικρή (περίπου 0,2 χιλιοστά) και η ξύστρα είναι αρκετά ικανή για να το επιτύχει αυτό. Ωστόσο, για μεγάλες διαμέτρους σωλήνα δηλαδή >355mm το ξύσιμο μπορεί να είναι κουραστικό και χρονοβόρο και αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ελλιπή απομάκρυνση των οξειδωμένων στρωμάτων και έτσι πιθανοί δρόμοι διαφυγής μπορούν να παραμείνουν κατά μήκος της κολλημένης επιφάνειας. Η ανάπτυξη των μηχανικών συσκευών απόξεσης δεν ήταν πολύ επιτυχής διότι ο εξοπλισμός είναι δυσκίνητος, είναι δύσκολο να χρησιμοποιηθεί και ακριβός ως προς την αγορά. Ως αποτέλεσμα, η βιομηχανία δεν έχει αγκαλιάσει τη χρήση τους και η απόξεση με το χέρι είναι ακόμη ο κανόνας. Στο άλλο άκρο της κλίμακας μεγέθους, το υπερβολικό ξύσιμο των σωλήνων παροχής πολυαιθυλενίου έχει επίσης εντοπιστεί ως πρόβλημα. Σωλήνες μικρής διαμέτρου, όπως 16 χιλιοστά, 20 χιλιοστά 25 χιλιοστά και 32 χιλιοστά σωλήνες βρίσκονται σε κίνδυνο, αν υποβληθούν σε εντατική απόξεση με αποτέλεσμα ένα μεγάλο διάκενο κατά μήκος της διεπαφής μεταξύ της επιφάνειας του σωλήνα και την οπή της υποδοχής της ηλεκτρικής κόλλησης. Το διάκενο μπορεί να είναι τέτοιο ώστε η πίεση κόλλησης που παράγεται κατά τη διάρκεια του κύκλου κόλλησης να μειώνεται οδηγώντας έτσι σε ατελή κόλληση.

Εικόνα 38 ξύστρα απόξεσης υλικού για σωλήνες πολυαιθυλενίου

50

Η συντήρηση και η καθαριότητα της ξύστρας είναι σαφώς κεφαλαιώδους σημασίας. Ωστόσο, δεν είναι ασυνήθιστο στο πεδίο να παρατηρήσουμε συγκολλητές που χρησιμοποιούν αμβλείες, σκουριασμένες και μολυσμένες σε μεγάλο βαθμό ξύστρες. Τέτοιες πράξεις είναι μόνο ένα από τα πολλά στοιχεία που αποδεικνύουν κακή κατανόηση και τη μη συμμόρφωση στο πεδίο εφαρμογής, η οποία τελικά υπονομεύει την τεχνολογία ηλεκτροσύντηξης και θέτει σε κίνδυνο την ακεραιότητα του αγωγού πολυαιθυλενίου.

Οι δυσκολίες που παρουσιάζονται από την απόξεση έχουν οδηγήσει στην ανάπτυξη αποσπώμενων σωλήνων πολυαιθυλενίου. Αυτές αποτελούνται από ένα κεντρικό σωλήνα ΡΕ και ένα θυσιαζόμενο φλοιό πολυπροπυλενίου (ΡΡ) με ιδία την εξωτερική διάμετρο και το πάχος τοιχώματος με τον κεντρικό σωλήνα πολυαιθυλενίου τηρώντας έτσι τις απαιτήσεις των προτύπων των σωλήνων πολυαιθυλενίου. Ο σωλήνας κατασκευάζεται από μια μη χρωματισμένη ρητίνη ΡΕ 100 που ταιριάζει παραδοσιακά με το χρωματισμένο σωλήνα PE100 σε όλες τις πτυχές των διαστάσεων και της υδροστατικής αντοχής και περιλαμβάνει όλα τα συνήθη πακέτα πρόσθετων που προστατεύουν τη ρητίνη (αντιοξειδωτικά κ.λπ.). ο φλοιός πολυπροπυλενίου είναι ένα επιπλέον θυσιαζόμενο υλικό, το οποίο μπορεί να αφαιρεθεί με αποφλοίωση από το σωλήνα του πολυαιθυλενίου. Ο σχεδιασμός και η επεξεργασία του σωλήνα είναι τέτοια ώστε ο φλοιός να μπορεί να απομακρυνθεί από τον σωλήνα πολυαιθυλενίου με έναν ελεγχόμενο τρόπο. Αφαίρεση του φλοιού εκθέτει τον σωλήνα πολυαιθυλενίου για πρώτη φορά μετά την στερεοποίηση. Ο σωλήνας πολυαιθυλενίου μπορεί να συνδεθεί χρησιμοποιώντας τεχνολογία ηλεκτροσυγκόλλησης χωρίς την ανάγκη να ξυθεί ο σωλήνας πολυαιθυλενίου. Η πτυχή ενός σωλήνα ο οποίος δεν χρειάζεται απόξεση είναι ένα βασικό χαρακτηριστικό για τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας που επιθυμούν να αυξήσουν την ακεραιότητα της συναρμολόγησης και ταυτόχρονα τη μείωση του κόστους εγκατάστασης.

Τα οφέλη περιλαμβάνουν

> Μείωση ζημιών στην επιφάνεια του σωλήνα κατά τη μεταφορά, το χειρισμό και την εγκατάσταση.

> Την ικανότητα να εντοπίζονται γρήγορα, και στη συνέχεια να εκτιμώνται, οι βλάβες στην επιφάνεια του σωλήνα.

> Βελτιωμένη αποδοτικότητα της εγκατάστασης του αγωγού, ιδιαίτερα σε σχέση με την ένωση ηλεκτροσύντηξης , όπου ο χρόνος εγκατάστασης είναι συνήθως ο μισός.

Στην απουσία μη καταστροφικών ελέγχων οι μηχανικοί μπορούν να καταφύγουν για τον έλεγχο των κολλήσεων μόνο σε καταστροφικές διαδικασίες με σκοπό την αξιολόγηση της ποιότητας της κόλλησης έτσι ώστε να υπάρξει εμπιστοσύνη στην ποιότητα του αγωγού που κατασκευάστηκε. Τα κομμένα δείγματα που λαμβάνονται από τη συγκόλληση υποβάλλονται σε δοκιμές

51

εφελκυσμού σύμφωνα με το BS ISO 13954.Το κριτήριο επιτυχίας είναι μια όλκιμη επιφάνεια θραύσης κατά μήκος της κόλλησης πάνω από ένα ελάχιστο μήκος το οποίο είναι το 66% του εμφανούς μήκους κόλλησης.

Νέες εξελίξεις για να βελτιώσουν τις συνθήκες στο πεδίο εφαρμογής και την προώθηση ορθών πρακτικών περιλαμβάνουν τη χρήση απομακρυσμένων καμερών, οι οποίες μπορούν να παρακολουθούν εξ αποστάσεως και να καταγράφουν την ποιότητα της κόλλησης στο πεδίο. Το ίδιο το γεγονός ότι ο χειριστής γνωρίζει πως η ποιότητα της κόλλησης επιθεωρείται παρέχει μια ώθηση για να συμμορφωθεί με τις ορθές πρακτικές.

2.20 ΣυμπεράσματαΗ μεγαλύτερη απειλή για την ακεραιότητα των αγωγών πολυαιθυλενίου εκτός από τις ζημιές από τρίτους είναι η ποιότητα των κολλήσεων.

Εικόνα 39 δοκιμή εφελκυσμού σε δείγμα κόλλησης από ηλεκτροσύντηξη

Θεωρείται ότι οι παράγοντες που συμβάλλουν στην πρόωρη αποτυχία των κολλήσεων είναι ένας συνδυασμός της κακής εκπαίδευσης και μη ευαισθητοποίησης, της μη συμμόρφωσης με τις ορθές πρακτικές της βιομηχανίας , την έλλειψη ισχυρής διασφάλισης ποιότητας στο πεδίο εφαρμογής και την μεθοδολογία επιτόπιου ελέγχου.

Θεωρείται ότι το αντιστάθμισμα από την καταπολέμηση αυτών των θεμάτων θα ήταν ένα πλεονέκτημα κόστους με όρους μείωσης των κινδύνων για τη δημόσια υγεία. Τα εμπορικά οφέλη θα είναι μεγαλύτερη βεβαιότητα στη μακροζωία του αγωγού για εκατό και πλέον χρόνια.

52

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3

ΒΑΛΒΙΔΑ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΑΠΟ ΥΔΡΑΥΛΙΚΟ ΠΛΗΓΜΑ

3.1 Γενικά

Εικόνα 40 βαλβίδα για προστασία από υδραυλικό πλήγμα

53

Αυτή η βαλβίδα έχει σχεδιαστεί για να αποφεύγεται το φαινόμενο του υδραυλικού πλήγματος, που μερικές φορές μπορεί να είναι καταστροφικό, σε δίκτυα αγωγών. Ο σκοπός είναι να αποφευχθεί η αύξηση της πίεσης πάνω από μια προκαθορισμένη τιμή, χάρη στην ικανότητά της να απορρίπτει μια επαρκή ποσότητα νερού κατευθείαν στην ατμόσφαιρα.

Εικόνα 41 τομή βαλβίδας προστασίας υδραυλικού πλήγματος

54

3.2 Σχεδιασχικά Χαρακτηριστικά> Στερεός και συμπαγής σχεδιασμός, συμπεριλαμβανομένων του κώνου

μείωσης μεταξύ της εισόδου και της φλάντζας.

> Αμελητέα αδράνεια των εσωτερικών κινητών εξαρτημάτων.

> Τέλεια έδρα στεγανοποίησης και αδιαπέραστη από σπηλαίωση χάρη στην ειδική επίπεδη φλάντζα της.

> Ακριβής και τέλεια ρύθμιση χωρίς εμφάνιση υστέρησης χάρη σε ένα βαμμένο και απόλυτα ισορροπημένο ελατήριο.

> Χαμηλές τιμές υπερπίεσης πάνω από το προκαθορισμένο σημείο ρωγμάτωσης, χάρη σε μια ευρεία επιλογή ελατηρίων.

> Σειρά PN 25

3.3 Αρχή ΛειτουργίαςΗ βαλβίδα πρέπει να προκαθοριστεί σε πρώτη φάση, απλά ενεργώντας στο ελατήριο, για να ανοίξει όταν η πίεση ανέβει πάνω από μια ορισμένη τιμή η οποία θεωρείται κρίσιμης σημασίας για το σύστημα. Μόλις η δύναμη, που ασκείται από τη συμπίεση του ελατηρίου, είναι χαμηλότερη από την πίεση του νερού που ενεργεί επί του εμφρακτήρα ο τελευταίος ωθείται ανάντη επιτρέποντας την εκκένωση μιας ποσότητας νερού ανάλογη προς το ίδιο το υδραυλικό πλήγμα, για να κλείσει τελείως, όταν η παροδική φάση έχει περάσει. Το ελατήριο, το οποίο είναι κατάλληλου μεγέθους και σχεδίου, οδηγείται από μια ράβδο με σπείρωμα και δρα επί του άξονα μετατοπίσεων του εμφρακτήρα για να αντέξει την απορρόφηση των κραδασμών λόγο της υπερπίεσης από το υδραυλικό πλήγμα. Η στεγανότητα επιτυγχάνεται με μια ειδική επίπεδη φλάντζα, τοποθετημένη στο παρέμβυσμα η οποία είναι κατασκευασμένη από πολυουρεθάνη ανθεκτική στις γρατζουνιές, και η έδρα στεγανοποίησης από ανοξείδωτο χάλυβα. Είσοδος της βαλβίδας και το παρέμβυσμα διαχωρίζονται από το άνω τμήμα, όπου βρίσκεται το ελατήριο, με τη βοήθεια μίας πλάκας χάλυβα, η οποία περιέχει επίσης το παξιμάδι ολίσθησης της κυρίας ατράκτου. Αυτός ο σχεδιασμός, μαζί με το τέλειο κεντράρισμα του κινητού μπλοκ, θα προστατεύει το άνω τμήμα από τους πίδακες νερού που προέρχονται από την λειτουργία της συσκευής. Η βαλβίδα είναι εφοδιασμένη με μανόμετρο και κρουνό αποστράγγισης, προκειμένου να διευκολυνθεί η διαδικασία ρύθμισης απευθείας στο πεδίο.

55

3.4 Κύριες ΕφαρμογέςΒαλβίδες προστασίας από υδραυλικό πλήγμα συνήθως εγκαθίστανται:

- Κατάντη ησλ αντλιοστασίων γηα λα αμβλύνονται ξαφνικές υπερπίεσεις σο αποτέλεσμα ηηο αντλίας εκκίνησης (ζε περίπτωση πνπ κία ή περισσότερες αντλίες είναι διαταγμένες παράλληλα). Αυτή είναι μια τέλεια λύση όταν το σύστημα δεν είναι εξοπλισμένο με ομαλή εκκίνηση ή άλλες συσκευές για την αποτροπή υδραυλικού πλήγματος κατά την έναρξη των εργασιών.

- Κατάντη και ανάντη των κύριων γραμμών μεταφοράς, ή τμήματα του σωλήνα που δεν είναι σε θέση να αντέξουν κρίσιμες συνθήκες, όπως η ξαφνική και απροσδόκητη αύξηση της πίεσης, για να εγγυηθεί μια αξιόπιστη προστασία του συστήματος.

- Κατάντη μιας βαλβίδας ανακούφισης πίεσης ως διάταξη ασφαλείας.

- Πριν από συσκευές με γρήγορο χρόνο κλεισίματος.

- Σε γενικές γραμμές, όποτε και όπου αναμένονται σκασίματα στο σωλήνα

Εικόνα 42 εκτόνωση υδραυλικού πλήγματος

3.5 ΑποδόσειςΧάρη στο μοναδικό σχεδιασμό της βαλβίδας η αδράνεια των εσωτερικών κινητών εξαρτημάτων είναι αμελητέα, ως εκ τούτου ο χρόνος αντίδρασης είναι εξαιρετικά μικρός, κάτι απαραίτητο ώστε να απορροφηθεί η υπερπίεση που προκαλείται από την μεταβολή.

56

To σχήμα του σώματος, η γωνία εκκένωσης του παρεμβύσματος και η ιδιαίτερη μηχανική κατεργασία της επιφάνειας της έδρας σφράγισης είναι οι βασικοί παράγοντες που συμβάλλουν στην αύξηση του συντελεστή εκκένωσης. Λόγω αυτού, κατά τη διάρκεια των κύκλων λειτουργίας, η βαλβίδα εκκενώνει μεγάλες ποσότητες νερού, χωρίς καμία δόνηση, ή θόρυβο και με ομοιόμορφη κατανομή των εκροών κατά μήκος του προφίλ της έδρας.

Αυτές οι βελτιώσεις, επιπροσθέτως με τα υλικά της βαλβίδας από τα οποία είναι φτιαγμένη , μας επέτρεψε να επιτύχουμε ένα σχέδιο ανθεκτικό σε φθορά και σπηλαίωση, και απολύτως σταθερή όσον αφορά προβλήματα που σχετίζονται με τη συχνότητα. Τα εσωτερικά εξαρτήματα είναι εύκολο να συντηρηθούν χωρίς να χρειάζεται να απομακρυνθεί η βαλβίδα από τη γραμμή. Η υψηλή ευαισθησία, της βαλβίδας η οποία αποτελεί ουσιώδες τεχνικό χαρακτηριστικό για να εξασφαλιστεί η μέγιστη ακρίβεια, γίνεται δυνατή από ένα επίπεδο παρέμβυσμα πολυουρεθάνης με αντίσταση στην παραμόρφωση και αντίσταση στη φθορά που εγγυάται τέλεια στεγανότητα ακόμα και με συνθήκες χαμηλής πίεσης και μια μεγάλη αντίσταση στην περίπτωση όπου το νερό δεν έχει φιλτραριστεί απόλυτα.

Χάρη στις επιτόπιες μετρήσεις και τα δεδομένα που ανακτήθηκαν με το καταγραφικό, σε μερικά από τα πιο σημαντικά έργα τα οποία εφοδιάστηκαν με μια βαλβίδα VRCA, ήμασταν σε θέση να προσδιορίσουμε το χρόνο αντίδρασης και τις πραγματικές επιδόσεις των βαλβίδων μας.

57

3.6 Χρόνος ΑντίδρασηςΗ βαλβίδα VRCA έχει σχεδιαστεί για να αντιδράσει αποτελεσματικά και άμεσα για την απόσβεση υπερπίεσης σε περίπτωση υδραυλικού πλήγματος που είναι πιθανό να βρείτε σε δίκτυα αγωγών. Ο χρόνος αντίδρασης των βαλβίδων μας μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο

T = 0.008* D*

Όπου

/̂8%;

T = χρόνος σε sec

Pt = πίεση ρήξης σε m

D = DN της βαλβίδας σε mm

Διάγραμμα ταξινόμησης για την βαλβίδα VRCA

Το τεχνικό τμήμα της CSA , με τη βοήθεια προηγμένων εργαλείων προσομοίωσης, είναι στη διάθεσή σας για την υδραυλική μοντελοποίηση και ανάλυση του μεταβατικού σταδίου. Με την ελπίδα να καταστεί η διαδικασία ταξινόμησης πιο εύκολη, θα βρείτε το διάγραμμα ταξινόμησης που δείχνει τις πραγματικές επιδόσεις της VRCA από την άποψη των δυνατοτήτων προστασίας. Ο κατακόρυφος άξονας αντιπροσωπεύει την πίεση ενώ ο οριζόντιος το ρυθμό ροής της μελέτης περίπτωσης, αμφότερα εκφρασμένα σε συνθήκες σταθερής κατάστασης. Εάν η απαιτούμενη τιμή πέφτει αριστερά σε μία από τις καμπύλες που του διαγράμματος η VRCA θα είναι σε θέση να προστατέψει το συστήματα.

Εικόνα 44 καμπύλες λειτουργείας της βαλβίδας προστασίας

58

3.7 Επίδοση ΕκροήςΗ επιλογή DN εξαρτάται από το ρυθμό ροής κατά την εκκένωση μαζί με τη μέγιστη τιμή υπερπίεσης που επιτεύχθηκε κατά το άνοιγμα. Η σχέση μπορεί να εκφραστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο.

D = 28.6 *I T i 'IP max0.23

Όπου

Qs= απορριπτόμενη ποσότητα νερού σε λίτρα ανά δευτερόλεπτο

Pmax= μέγιστη υπερπίεση κατά την διάρκεια του ανοίγματος σε μέτρα

3.8 ΡύθμισηΗ ρύθμιση της βαλβίδας διεξάγεται συνήθως στις εγκαταστάσεις δοκιμών της CSA, σύμφωνα με τις απαιτήσεις του πελάτη. Όμως αυτό μπορεί να γίνει και στο πεδίο όποτε προκύπτουν συνθήκες διαφορετικές από τις αναμενόμενες.

Ο τεχνικός θα πρέπει να ακολουθήσει τα παρακάτω βήματα:

- Κλείσιμο της βαλβίδας.

-Αφαίρεση του μανόμετρου και σύνδεση μιας αντλίας ελέγχου στη στρόφιγγα αποστράγγισης για να φέρει την πίεση στην επιθυμητή τιμή.

-Ξεβίδωμα του παξιμαδιού στεγανοποίησης από την ράβδο με το σπείρωμα.

-Περιστροφή της ράβδου η οποία φέρει σπείρωμα δεξιόστροφα για να αυξηθεί η επιθυμητή τιμή θραύσης, και αριστερόστροφα για χαλάρωση. Κάνετε χρήση αυτής της διαδικασίας μέχρι να επιτευχθεί η ζητούμενη τιμή. Όταν επιτευχτεί μια τιμή κοντά στο σημείο σταθερής κατάστασης λειτουργίας σας συνιστούμε ανεπιφύλακτα να μείνετε τουλάχιστον 0,8-1 bar πάνω από αυτό.

-Σφίξιμο παξιμαδιού.

-Αφαίρεση της δοκιμαστικής αντλίας. Τοποθέτηση του μετρητή πίσω στη θέση του και μετά από αυτό άνοιγμα της βάνας.

3.9 Περιοχή ΡύθμισηςΗ διαδικασία ρύθμισης, ανάλογα με τις διαφορετικές DN, καλύπτει τρία εύρη πίεσης:

59

Από 0 έως 8 bar

Από 8 έως 16 bar

Από 16 έως 25 bar

DN A B C D Seat W eight

80 m m 185 185 417 40 40 14

100 m r 235 242 540 50 62 28

150 mrr 300 404 720 220 137 75

200 mrr 360 404 720 220 137 79

Εικόνα 45 διαστάσεις βαλβίδας υδραυλικού πλήγματος

3.10 Τελική ΔοκιμήΠραγματοποιείται σε κάθε ενιαίο κομμάτι, ακόμη και παρουσία του πελάτη, εάν απαιτείται, μέσω μιας διαδικασίας που καθορίζεται από τις ισρύουσες διατάξεις και την προσαρμογή της ρύθμισης από την παραγγελία.

Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης χρησιμοποιούνται προηγμένοι πάγκοι δοκιμών, εφοδιασμένοι με αισθητήρες πίεσης υψηλής συχνότητας που συνδέονται με έναν υπολογιστή για να σώσει τα αποτελέσματα των δοκιμών σε μια βάση δεδομένων και για να σχεδιαστεί το αποτέλεσμα εάν είναι απαραίτητο. Σε κάθε βαλβίδα, η οποία έρχεται με ένα πιστοποιητικό ελέγχου, σφυρηλατείται μια ετικέτα ταυτοποίησης που δείχνει τον σειριακό αριθμό, την ονομαστική πίεση, την πίεση θραύσης, για μας έτσι ώστε να το εντοπίζουμε, ακόμη και μετά από χρόνια από την ημερομηνία της αποστολής.

60

3.11 ΠαραγγελίαΓια τη σωστή διαστασιολόγηση της βαλβίδας VRCA πρέπει να γνωρίζουμε τα ακόλουθα στοιχεία:

- Το πρόβλημα, ιδίως τι προκαλεί το υδραυλικό πλήγμα.

- Την μέγιστη πίεση και τον ρυθμό ροής, στις συνθήκες λειτουργίας, του σωλήνα ή του συστήματος που πρέπει να προστατεύσουμε.

-Την πίεση θραύσης.

- Την μέγιστη υπερπίεση που επιτρέπεται κατά τη διάρκεια της εκκένωσης.

- Εάν ζητηθεί δύο ή περισσότερες βαλβίδες μπορούν να εγκατασταθούν παράλληλα.

3.12 ΕγκατάστασηΗ βαλβίδα πρέπει να τοποθετηθεί σε κάθετη θέση, όσο το δυνατόν πλησιέστερα στην πηγή δημιουργίας του υδραυλικού πλήγματος.

Μεταξύ της ίδιας της βαλβίδας και του σωλήνα μια βάνα πρέπει να τοποθετηθεί, για να επιτρέπει διεργασίες συντήρησης και ρύθμισης. Η VRCA θα εκκενώσει μεγάλες ποσότητες νερού μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα, ως εκ τούτου, είναι πολύ σημαντικό να σχεδιαστεί ένα σύστημα αποχέτευσης, προκειμένου να μεταφέρει το νερό (στην περίπτωση βαλβίδας προστασίας PRV καλό είναι να την έχετε σε επικοινωνία με τον δρόμο, προκειμένου να ανιχνευθεί η δυσλειτουργία το συντομότερο δυνατόν ) .Για να διευκολυνθεί ο σχεδιασμός ενός καναλιού κατάλληλο για τη σωστή εγκατάσταση της VRCA ανατρέξτε στην εικόνα στο κάτω μέρος της σελίδας, όπου προτείνουμε τις σωστές διαστάσεις σε σχέση με το DN της βαλβίδας. Πιο συγκεκριμένα, όσον αφορά το σωλήνα αποστράγγισης DN, θα πρέπει να είναι τουλάχιστον τρεις φορές όσο το VRCA του.

Πριν από την τοποθέτηση της βαλβίδας παρακαλώ προχωρήστε σε καθαρισμό του σωλήνα για να αποφευχθεί η βρωμιά, βότσαλα, αλλά και συντρίμμια που θα μπορούσαν να φθείρουν τις εσωτερικές επιφάνειες.

61

DW H L D

SO ΠϊΠ 11OQ 1300 150

1QQ mm 1200 1400 300

15Q m ni 1600 1500 500

200 mm 1600 1500 500

3.13 ΣυντήρησηΗ βαλβίδα VRCA δεν απαιτεί ιδιαίτερη συντήρηση διότι έχει σχεδιαστεί για να αντέχει για πολλές ώρες λειτουργίας. Όλα τα εσωτερικά εξαρτήματα μπορούν να αντικατασταθούν από το πάνω μέρος απλά με την αφαίρεση του καλύμματος. Το άνω μέρος, προστατευμένο από πίδακες νερού με μια διαχωριστική πλάκα, συνήθως δεν χρειάζεται καμία επιθεώρηση. Αυτό για το οποίο πρέπει να βεβαιωθούμε είναι η σωστή ολίσθηση του κινητού μπλοκ και η φθορά της επίπεδης φλάντζας και της έδρας στεγανοποίησης του. Ένας έλεγχος που διεξάγεται κάθε 6 μήνες είναι περισσότερο από αρκετός για να ελεγχτεί η καλή λειτουργία της βαλβίδας VRCA.

Σε περίπτωση διαρροής, είναι σκόπιμο να περιστραφεί η ράβδος με το σπείρωμα αριστερόστροφα έτσι ώστε να ανακουφίσει το ελατήριο, επιτρέποντας έτσι την εκκένωση μεγάλων ποσοτήτων νερού και αφήνοντας να διαφύγουν στερεά υπολείμματα που μπορεί να παγιδευτούν μεταξύ της έδρας και της φλάντζας.

62

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4

ΤΥΠΟΙ ΣΩΛΗΝΩΣΕΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΟΧΗ ΝΕΡΟΥ

4.1 Σωλήνες Από ΣκυρόδεμαΚατάλληλοι και για εφαρμογές όπου δεν απαιτείται εκσκαφή ανύψωσης και για την κατασκευή μικρών σηράγγων δηλαδή σε εφαρμογές όπου είναι απαραίτητος σωλήνας με υψηλή αντοχή για να αντέξει τις δυνάμεις ανύψωσης. Πλαίσια υπόγειου οχετού μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε εφαρμογές όπου τετραγωνικά ή ορθογώνια σχήματα μπορεί να είναι πιο χρήσιμα, όπως περιοχές με χαμηλή ορατότητα, δηλαδή σήραγγες πεζών, κ.λπ. Οι σωλήνες από σκυρόδεμα δεν είναι κατάλληλοι για εφαρμογές που έχουν υψηλή εσωτερική πίεση. Συνήθως παραδίδεται σε προκατασκευασμένες ενότητες οι οποίες είναι έτοιμες για εγκατάσταση. Ο τρόπος σύνδεσης τους σε επιφανειακές εφαρμογές συνήθως γίνεται με απλή ένωση δυο ειδικά διαμορφωμένων τμημάτων και ανάμεσα τους παρεμβάλλεται μια φλάντζα. Οι διαθέσιμοι διάμετροι σε σωλήνες ενισχυμένου σκυροδέματος είναι σε μεγέθη από 12 μέχρι 144 ίντσες. Ελλειπτικού σχήματος είναι επίσης διαθέσιμοι για θέσεις με περιορισμένη κατακόρυφη ή οριζόντια απόσταση. Επιπροσθέτως, τετράγωνα και ορθογώνια σχήματα είναι διαθέσιμα σε στάνταρ διαστάσεις με επιφάνεια 12 πόδια επί 12 πόδια, με μεγαλύτερα μη τυποποιημένα μεγέθη, να είναι επίσης διαθέσιμα.

Εικόνα 47 σωλήνες από σκυρόδεμα www.cpm-group.com

63

Η διάρκεια ζωής για σωλήνες από σκυρόδεμα έχει αποδεδειχθεί ότι ξεπερνάτα 100 χρόνια. Μερικά από τα πρότυπα που ισχύουν είναι.

> ASTM C 14 (AASHTO Μ 86) για μη ενισχυμένο σωλήνα από σκυρόδεμα.

> ASTM C 985 για μη ενισχυμένο σωλήνα από σκυρόδεμα, καθορισμένου μεγέθους.

> ASTM C 76 (AASHTO M 170) σωλήνας οπλισμένου σκυροδέματος.

> ASTM C 655 (AASHTO M 242) σωλήνες από οπλισμένο σκυρόδεμα καθορισμένης δύναμης.

> ASTM C 506 (AASHTO M 206) σωλήνας οπλισμένου σκυροδέματος τοξωτού σχήματος.

> ASTM C 507 (AASHTO Μ 207) ελλειπτικός σωλήνας οπλισμένου σκυροδέματος.

> ASTM C 1433 οχετός ενισχυμένου σκυροδέματος.

> ASTM C 1577 οχετός οπλισμένου σκυροδέματος.

> ASTM C 443 (AASHTO Μ 315) συνδέσεις για σωλήνες από σκυρόδεμα και φρεάτια.

> ASTM C 1628 συνδέσεις για τσιμεντένιους σωλήνες.

Η βιομηχανία σκυροδέματος σωλήνα συνεχίζει να ενισχύει τα προϊόντα της μέσω νέων καινοτομιών στα μίγματα σκυροδέματος και την αυτοματοποίηση της παραγωγής για την ανάπτυξη ενός ποιοτικού προϊόντος με διαρκή απόδοση.

Εικόνα 48 διαδικασία microtunneling www.gruppomelfi.it

64

4.2 Σωλήνες Από Ελατό ΣίδηροΟι σωλήνες από ελατό σίδηρο βρίσκουν εφαρμογή σε γεώτρηση οριζόντιας κατεύθυνσης, σε εγκατάσταση σωλήνα με την μέθοδο της διάρρηξης σωληνώσεων, στην διάνοιξη μικροσηράγγων και σε εκσκαφές μικροσηράγγων με προώθηση. Είναι καταλληλότεροι για εγκαταστάσεις όπου απαιτείται ο σωλήνας να έχει μεγάλη αντοχή σε εφελκυσμό, δυνάμεις βαρύτητας αλλά και σε εφαρμογές και εγκαταστάσεις υψηλής πίεσης που απαιτούν ισχυρούς σωλήνες. Διατίθενται σε μήκη 18- ή 20- πόδια. Ωστόσο, μικρότερα μήκη μπορεί να ληφθούν με κοπή του σωλήνα. Η ένωση του γίνεται με ώθηση και με μια φλάντζα να παρεμβάλλεται με επιτρεπόμενη παραμόρφωση έως 5 μοίρες. Ευέλικτη ένωση με κοχλίες και παρέμβυσμα. Οι διαθέσιμες διάμετροι είναι από 3 έως 64 ίντσες (3-, 4-, 6-, 8-, 10-, 12-, 14-, 16-, 18-,20-, 24-, 30-, 36-, 42-, 54-, 60- και 64 ίντσες).

Εικόνα 49 σωλήνες από ελατό σίδηρο www.electrosteel.com

Όταν έχει εγκατασταθεί σωστά έχει απεριόριστη διάρκεια ζωής.

Ισχύοντα πρότυπα:

> ANSI / AWWAC150 / A21.50 πάχος σχεδιασμού σωλήνα ελατού σίδηρου.

> ANSI / AWWA C151 / A21.51 σωλήνας ελατού σίδηρου,φυγοκεντρικής χύτευσης, για νερό.

65

> ANSI / AWWA C111 / A21.11 φλάντζες λαστιχένιες για σωλήνες πίεσης όλκιμου σιδήρου και εξαρτημάτων.

> ANSI / AWWA C104 / A21.4 τσιμεντοκονιάματα για επένδυση σε όλκιμους σωλήνες από σίδηρο και εξαρτήματα για νερό.

> ASTM A746 σωλήνες από όλκιμο χυτοσίδηρο για αγωγούς βαρύτητας.

> ASTM A716 οχετός από όλκιμο χυτοσίδηρο.

> ANSI / AWWA C105 / A21.5 περίβλημα πολυαιθυλενίου για συστήματα σωληνώσεων όλκιμο σιδήρου.

> ANSI / AWWA C110 / A21.10 εξαρτήματα για νερό από ελατό-σίδηρο και γκρι-σίδηρο.

> ANSI / AWWA C153 / A21.53 συμπαγή εξαρτήματα ελατού-σίδηρου για υπηρεσίες υδάτων.

> ANSI/AWWA C600 εγκατάσταση ύδρευσης ελατού σίδερου και παρελκόμενα.

Κατά τα τελευταία πέντε χρόνια, η βιομηχανία όλκιμων σωληνώσεων από σίδηρο συνεργάζεται με την Corrpro και ανέπτυξε μια μήτρα για τον καθορισμό του κατάλληλου έλεγχου της διάβρωσης για όλκιμους σωλήνες από σίδηρο. Επίσης, η εφαρμογή όλκιμο σωληνώσεων από σίδηρο για εφαρμογές οριζόντιας κατεύθυνσης έχει αναπτυχτεί.

Επιτυχής εγκαταστάσεις στις οποίες δεν απαιτείται εκσκαφή έχουν καθιερώσει τους ελατούς σωλήνες από σίδηρο ως μια βιώσιμη, και σε πολλές περιπτώσεις ανώτερη, επιλογή σωλήνα. Τα πλεονεκτήματα από τη χρήση σωλήνων όλκιμου σίδηρου για εγκαταστάσεις οποίες δεν απαιτείται εκσκαφή περιλαμβάνουν:

1. Δυνατότητες πίεσης έως 350psi (μεγαλύτερη κατόπιν ειδικής παραγγελίας).

2. Μεγάλης αντοχής υλικό για το χειρισμό της ώθησης προς τα πίσω, και των εξωτερικών φορτίων άεργων και δραστικών.

3. Καλύτερη κατανομή της ώσης ή των δυνάμεων έλξης γύρω από την καμπάνα και το σωλήνα.

4. Μεγαλύτερες επιτρεπόμενες ελκτικές δυνάμεις από τις άλλες επιλογές σωλήνων.

5. Γενναιόδωρες επιτρεπόμενες εκτροπές στις ενώσεις.

6. Γρήγορη, και εύκολη ένωση.

7. Μπορεί να ανιχνευτεί από την επιφάνεια με κοινούς χρησιμοποιούμενους ανιχνευτές.

66

8. Οι επιδόσεις δεν επηρεάζονται με αύξηση των θερμοκρασιών.

9. Η δύναμη του υλικού δεν μειώνεται με το χρόνο.

10. Τοίχωμα Σωλήνα αδιαπέραστο σε πτητικούς υδρογονάνθρακες , ελαχιστοποιώντας την πιθανότητα μόλυνσης στο σύστημα νερού.

11. Καμία σημαντική υπολειμματική τάση κάμψεως δεν παραμένει η οποία θα μπορούσε να επηρεάσει αρνητικά στο μέλλον τη λειτουργία συμπεριλαμβανομένης και της διάτρησης στο σωλήνα.

12. Δεν υπάρχει καμία σημαντική ανάκρουση ή ελάχιστη μετακίνηση του σωλήνα λόγω θερμικής διαστολής.

13. Εξαλείφει την πιθανότητα για διάτμηση των πλευρικών εξόδων λόγω θερμικής διαστολής και συστολής.

Με την αυξανόμενη ζήτηση για νερό και υποδομές λυμάτων και ένα κίνημα για να μειωθεί το κοινωνικό-οικονομικό αντίκτυπο στους εταίρους που συνδέεται συχνά με την μέθοδο ανοιχτής, εγκατάστασης θα παίξει σίγουρα ένα όλο και σημαντικότερο ρόλο. Για τις εγκαταστάσεις αυτές, το προσωπικό δημοσίων έργων και οι εργολάβοι έχουν τη δυνατότητα να εγκαταστήσουν όλκιμους σωλήνες από σίδηρο.

4.3 Ενισχυμένος Σωλήνας Από FiberglassΒρίσκει εφαρμογή σε κατασκευές όπου δεν απαιτείται εκσκαφή όπως αντικατάσταση παλαιών σωληνώσεων, με Sliplining σε διάνοιξη μικροσηράγγων, κεκλιμένες γεωτρήσεις, αντικατάσταση σωληνώσεων με θραύση, επένδυση της σήραγγας και τοποθέτηση περιβλημάτων. Είναι κατάλληλος για μεταφορά πόσιμου νερού , σε εγκαταστάσεις όμβριων υδάτων υπό την επίδραση της βαρύτητας η άλλων δυνάμεων αλλά και σε όλες τις εφαρμογές όπου υπάρχει διαβρωτικός φορέας . Είναι επίσης κατάλληλος για μεταφορά φυσικού αερίου αλλά και για την μεταφορά άλλων υδρογονανθράκων. Παρασκευάζεται σε μήκος 20 ποδιών ωστόσο, βραχυπρόθεσμα τμήματα (π. χ., 5 ft και 10 ft) αλλά και μεγαλύτερα μήκη έως 40 ft είναι διαθέσιμα για να ελαχιστοποιηθεί ο αριθμός των αρθρώσεων. Για να συνδεθεί ο σωλήνας fiberglass χρησιμοποιεί ένα αριθμό διαφορετικών παρεμβυσμάτων. Συνήθως η ένωση των σωλήνων γίνεται με ώθηση μεταξύ τους η με απλή σύζευξη με άρθρωση τύπου καμπάνας-κάνουλας. Ένωση με κοχλίες είναι επίσης διαθέσιμη από ορισμένους κατασκευαστές για καμπύλα ή διαφορετικά φορτισμένα τμήματα σωλήνα. Οι διάμετροι που είναι διαθέσιμες είναι από 18 μέχρι 158 ίντσες ανάλογα τον κατασκευαστή.

67

Εικόνα 50 σωλήνας από fiberglass www.waterworld.com

Η διάρκεια ζωής του ξεπερνά τα 50 έτη. Μερικά ισχύοντα πρότυπα είναι

> ASTM D3262 για συστήματα βαρύτητας.

> AWWA C950 για εφαρμογές υπό πίεση.

Ο σωλήνας Fiberglass μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ένα ευρύ φάσμα συνθηκών λειτουργίας. Το υπερβολικό κρύο δεν επηρεάζει το υλικό και ο σωλήνας μπορεί να κατασκευαστεί για τη λειτουργία σε θερμοκρασίες μέχρι 180 F και πιέσεις έως 250 psi. Ο κάθε σωλήνας έχει σχεδιαστεί για επιβάρυνση από το έδαφος εξωτερικές πιέσεις νερού και για πραγματικές συνθήκες φόρτισης. Ο σωλήνας επιδέχεται εύκολα επισκευή και είναι εύκολο να τροποποιηθεί το πεδίο αν αυτό απαιτείται. Η υδραυλική ανάλυση δείχνει θαυμάσια χαρακτηριστικά ροής, με συντελεστή Manning n = 0,009 και Hazen Williams C = 155. Επιπλέον, ο σωλήνας είναι εξαιρετικά ανθεκτικός στην φθορά.

Αυτό που είναι αξιοσημείωτο σχετικά με τον σωλήνα fiberglass είναι η αυξανόμενη παρουσία του στην αγορά λόγω των πολλών πλεονεκτημάτων του. Λαμβάνοντας υπόψη την απουσία διαρροών στις αρθρώσεις, την εγγενή αντίσταση στη διάβρωση, τα ανώτερα υδραυλικά χαρακτηριστικά και την μεγάλη διάρκεια ζωής το fiberglass είναι ο νικητής. Υπάρχουν εξοικονομήσεις κόστους που προκύπτουν κατά τη διάρκεια ζωής του προϊόντος λόγω της χαμηλότερης συντήρησης αλλά και του προσδόκιμου ζωής σε σχέση με τα ανταγωνιστικά υλικά. Ωστόσο, η εξοικονόμηση κόστους αρχίζει από την εξοικονόμηση κατά την εγκατάσταση με την επιτόπου μείωση των εξόδων από τις διαδικασίες εγκατάστασης (Δηλαδή, υψηλής αντοχής / αναλογία βάρους) και από την μειωμένη εργασία εγκατάστασης (Δηλαδή, μακρύτερος σωλήνας με λιγότερες αρθρώσεις). Ο σωλήνας Fiberglass είναι ένα προϊόν μηχανικής που μπορεί να κατασκευαστεί ανάλογα με τις απαιτήσεις με ανθρωποθυρίδες και εξαρτήματα για την κάλυψη των πιο δύσκολων εφαρμογών του εργοταξίου.

68

4.4 Υψηλής Πυκνόχηχας Πολυαιθυλένιο (hdpe)Βρίσκει εφαρμογές σε οριζόντιες γεωτρήσεις, τοποθέτηση σωληνώσεων με διάρρηξη, Βΐΐρΐΐηίπμ,σε εφαρμογές , βυθισμένων ή επιπλεόντων σωλήνων και άλλες. Είναι καταλληλότερος για όλες τις υπόγειες εφαρμογές συμπεριλαμβανομένου του φυσικού αερίου, του νερού, όμβρια ύδατα αποχέτευση αγωγός όπου διέρχονται καλώδια ρεύματος και τηλεπικοινωνιών. Επίσης σε βιομηχανικές εφαρμογές όπου η τριβή, η διάβρωση και χημική αντίσταση είναι κρίσιμες. Είναι επίσης κατάλληλος και για ευρείας κλίμακας εφαρμογές και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διαβούλευση με τον κατασκευαστή Για συγκεκριμένες εφαρμογές παρασκευάζονται σωλήνες από πολυαιθυλένιο σε ευθεία μήκη έως 50 πόδια και τυλιγμένα σε διαμέτρους έως 6 ίντσες. Υπάρχει και συσκευασμένο σε κουλούρα με μήκος πάνω από 1.000ft ανάλογα με το μέγεθος. Ο κυματοειδής σωλήνας παράγεται φυσιολογικά σε μήκη 20 ποδιών αν και άλλα μήκη είναι διαθέσιμα.

Εικόνα 51 σωλήνας υψηλής πυκνότητας πολυαιθυλενίου (hdpe) www.hdpewaterpipe.com

Η προτιμώμενη μέθοδος ένωσης είναι με θέρμανση του υλικού. Ωστόσο, ο σωλήνας μπορεί να ενωθεί είτε θερμικά ή μηχανικά με μία ποικιλία συζεύξεων. Οι διαθέσιμες διάμετροι: είναι 1/2 έως 65 ίντσες λείο τοίχωμα, 2 έως 60 σε κυματοειδής τοίχωμα, έως 120 για σπειροειδές τοίχωμα και ^ έως 3 για διασταυρούμενο σωλήνα πολυαιθυλενίου ΡΕ (ΡΕΧ) η βιομηχανία σωλήνων εκτιμά ότι μια διάρκεια ζωής για έναν σωλήνα HDPE να είναι συντηρητικά 50­100 χρόνια.

69

Εικόνα 52 διαδικασία sliplining www.undergroundsolutions.com

Ισχύοντα πρότυπα:

AWWA C901 για γραμμές ύδρευσης πολυαιθυλενίου

AWWA C904 για PEX για γραμμές ύδρευσης

AWWA C906 για διανομή νερού PE και γραμμές μετάδοσης

AWWA εγχειρίδιο σχεδιασμός M55

Διάφορα πρότυπα ASTM περιλαμβάνουν αλλά δεν περιορίζονται στα F1962, F2620, D3035, D2737, D2239,D2774, F877, F876, F477, F2306 και D2321. Πρότυπο 14 NSF εξαρτήματα πλαστικών σωλήνων και συναφών υλικών. Πρότυπο 61 NSF εξαρτήματα πόσιμου νερού. Κοινά εργοστασιακά πρότυπα «πλαστικοί σωλήνες και εξαρτήματα για υπόγεια υπηρεσία προστασίας πυρός».

Ανάπτυξη υψηλής απόδοσης πολυμερών όπως PE4710. Οι ιδιότητες περιλαμβάνουν υψηλότερη αντοχή σε εφελκυσμό, ακαμψία, αντοχή σε θλίψη, πίεση. Αξιολόγηση και εξαιρετικά υψηλή αντίσταση στην αργή ανάπτυξη ρωγμών.

Αυτό που είναι αξιοσημείωτο σχετικά με τον σωλήνα πολυαιθυλενίου είναι ότι καθώς οι δήμοι αντιμετωπίζουν το δύσκολο έργο της αντικατάστασης των υποδομών τους βρίσκουν μια άκρως οικονομική και βιώσιμη επιλογή στον σωλήνα HDPE. Με ένα χαμηλό αποτύπωμα άνθρακα και μεγάλη διάρκεια ζωής, ο σωλήνας HDPE είναι το προτιμώμενο υλικό για εγκαταστάσεις όπου δεν απαιτείται εκσκαφή δηλαδή σε νερό, λύματα, φυσικό αέριο και συστήματα κοινής ωφελείας. Με βάση παράγοντες όπως την αντοχή, την διάρκεια ζωής την

70

αντοχή των ενώσεων και σχέση κόστους αποτελεσματικότητας ο σωλήνας HDPE κρίνεται ως ο πλέον καταλληλότερος.

4.5 Σωλήνες Από Πολυμερές ΣκυρόδεμαΒρίσκει εφαρμογή σε κατασκευές όπου δεν απαιτείται εκσκαφή όπως διάνοιξη μικρών σηράγγων , καθώς και κάθετους άξονες για την κατασκευή σηράγγων. Είναι επίσης κατάλληλος για υπόνομο όμβριων υδάτων ή βιομηχανική αποχέτευση όπου οι συνθήκες απαιτούν προστασία από τη διάβρωση. Ο σωλήνας από πολυμερές σκυρόδεμα δεν είναι κατάλληλος για εφαρμογές διανομής πόσιμου νερού υπό πίεση, συνήθως παραδίδονται σε μήκη 8- ή 10-ft μέσω φορτηγού, η σε κλειστό κουτί για μεταφορά εμπορευμάτων σε ωκεανό ή σιδηροδρομικώς. Μήκη ενός μέτρου είναι διαθέσιμα για μέθοδο πιλοτικής εγκατάστασης σωλήνα.

Η πιο κοινή ένωση είναι ο σύνδεσμος σωλήνα με σωλήνα ή με σύνδεσμο ή με κολάρο ανοξείδωτου χάλυβα. Το αντίκρισμα του κολάρου έναντι της φλάντζας είναι σταθερά συνδεδεμένο με το τοίχωμα του σωλήνα. Η ένωση πληροί τις απαιτήσεις πολλών πρότυπων ASTM.

Οι σωλήνες από πολυμερές σκυρόδεμα είναι διαθέσιμοι σε διαμέτρους από 8 έως 144 ίντσες. Η διάρκεια ζωής για σωλήνες από πολυμερές σκυρόδεμα ξεπερνά τα 100 έτη.

Ισχύοντα Πρότυπα:

> ASTM D6783.

> ASTM C-76

Μέθοδοι σχεδιασμού AWWA μπορούν να χρησιμοποιηθούν:

71

Η ικανότητα παραγωγής σωλήνων από πολυμερές σκυρόδεμα έχει αυξηθεί σημαντικά τα τελευταία χρόνια. Η διαθεσιμότητα του προϊόντος σε διάφορες γεωγραφικές θέσεις θα οδηγήσουν σε αποταμίευση εμπορευμάτων για τους ιδιοκτήτες.

Στην επιλογή ενός υλικού σωλήνα, οι ιδιοκτήτες έχουν διαπιστώσει ότι οι σωλήνες από πολυμερές σκυρόδεμα, με τις μοναδικές φυσικές τους ιδιότητες, συνδυάζουν τα καλύτερα χαρακτηριστικά από τα κορυφαία υλικά σωλήνων έμφυτη αντοχή στη διάβρωση του FRP σωλήνα μαζί με τις άκαμπτες ιδιότητες του σωλήνα από οπλισμένο σκυρόδεμα.

4.6 Σωλήνες Από Πολυβινυλοχλωρίδιο (pvc)Βρίσκει εφαρμογές σε κατασκευές όπου δεν απαιτείται εκσκαφή όπως το sliplining, κεκλιμένες γεωτρήσεις, αντικατάσταση σωλήνα με θραύση. Είναι κατάλληλος για εφαρμογές μεταφορά υπόγειων υδάτων όπως πόσιμο νερό ή όμβρια ύδατα. Επιπλέον μπορεί να εφαρμοστεί σε περίπτωση οπού το ρευστό έχει εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες όπου η θερμοκρασία από το υγρό που μεταφέρεται είναι σταθερά μεγαλύτερη από 140 F. Σε εφαρμογές υψηλής πίεσης όπου η πίεση υπερβαίνει σταθερά τα 300 psi.

Τα τυποποιημένα μήκη για σωλήνα πίεσης είναι 20 ή 22 πόδια. Σε υπονόμους τα μήκη των σωλήνων μπορεί να είναι 13, 14 ή 20 πόδια μήκος. Ο σωλήνας στέλνεται σε κλειστή συσκευασία και σε ευθύγραμμο σχήμα .

Οι κυριότεροι τρόποι σύνδεσης είναι άρθρωση με φλάντζα ,κόλληση με θερμότητα καμπάνας κάνουλας αλλά και με κολάρο σύνδεσης .Ο σωλήνας PVC ξεκινά από 1,5 ίντσα και είναι διαθέσιμος έως τις 60 ίντσες για αγωγούς βαρύτητας και μέχρι 48 ίντσες για σωλήνες πίεσης. Ένα σωστά σχεδιασμένο, και εγκατεστημένο σύστημα θα λειτούργει για πολύ περισσότερο από 100

χρόνια.

72

Εικόνα 53 σωλήνες πολυβινυλοχλωρίδιου (pvc) www.waterworld.com

Ισχύοντα πρότυπα:

> Σωλήνες πίεσης και εξαρτήματα: ASTM D2241, AWWAC900, C905 AWWA, AWWA C907 καιAWWA C909.

> Σωλήνες αποχέτευσης και εξαρτήματα:ASTM D3034, ASTM F679, F794 ASTM,ASTM F949 και ASTM F1803.

Το πολυβινυλοχλωρίδιο PVC είναι το αποδεδειγμένο υλικό όταν η απόδοση λαμβάνεται σοβαρά υπόψη. Διαθέτει ένα εντυπωσιακό ιστορικό για μακροζωία, αντοχή, και χαμηλό κόστος συντήρησης και την ευκολία συναρμολόγησης. Οι ιδιοκτήτες αποδίδουν τις εξαιρετικές επιδόσεις του στην αντίσταση που παρουσιάζει στην χημική διάβρωση, στην αντοχή και στην καλή ποιότητα ένωσης καμπάνας-κάνουλας, με παρεμβύσματα.

4.7 Χαλύβδινοι ΣωλήνεςΈχει εφαρμογή σε κατευθυντήριες γεωτρήσεις, pipe ramming. Είναι κατάλληλοι για μεταφορά νερού και λυμάτων, μεταφορά φυσικού αερίου και πετρελαίου, περίβλημα σε γεωτρήσεις, σαν βάση σε κολώνες στήριξης. Επίσης βρίσκει εφαρμογή σε χημικά ή διαβρωτικά περιβάλλοντα χωρίς εσωτερική ή εξωτερική προστατευτική επικάλυψη. Οι σωλήνες χάλυβα κατασκευάζονται σε μήκη 20 έως 60 πόδια. Μερικοί διάμετροι σωλήνων μπορούν να κατασκευάζονται σε μήκη έως 120 πόδια ή περισσότερο με περιμετρική συγκόλληση. Η πιο κοινή μέθοδος συναρμολόγησης σωλήνων χάλυβα είναι με συγκόλληση στο πεδίο ή με σύζευξη καμπάνας και κάνουλας, με παρεμβύσματα ελαστικών δακτυλίων, άλλοι μέθοδοι περιλαμβάνουν σπείρωμα και σύζευξη ή εξαρτήματα συμπίεσης. Οι διαθέσιμες διάμετροι σωλήνων χάλυβα είναι 4 ιντσών και μεγαλύτερες με σχεδόν απεριόριστες επιλογές τοποθέτησης και τυχόν ειδικές κατασκευές.

Η ζωή του χαλύβδινου σωλήνα βασίζεται στην μηχανική αντοχή του χάλυβα, η οποία είναι πλήρως ελαστική και δεν εξαρτάται από το χρόνο. Αν εγκατασταθεί σωστά, με την κατάλληλη επένδυση και επικάλυψη, οι σωλήνες από χάλυβα με την προσθήκη της ηλεκτρικής συγκόλλησης και καθοδικής προστασίας (αν απαιτείται) μπορεί να διαρκέσει επ 'αόριστον.

Ισχύοντα πρότυπα:

Τα πρότυπα AWWAπεριλαμβάνουν C200 και εγχειρίδιο πρότυπης πρακτικής για την μελέτη και εγκατάσταση μεταλλικών σωλήνων νερού. M11. Τα πρότυπα ASTM για σωλήνα χάλυβα περιλαμβάνουν A53, A106 A139, A252. Το πιο κοινό πρότυπο τις API για σωλήνα χάλυβα είναι το API 5L.

73

Εικόνα 54 χαλύβδινοι σωλήνες www.ststeelpipe.com

Ο χάλυβας έχει καταγεγραμμένες αποδόσεις που χρονολογούνται από τις αρχές του 1850. Αυτή η εμπειρία σε εφαρμογές για νερό, φυσικό αέριο, και άλλα υγρά πετρελαίου δεν μπορεί να συγκριθεί από οποιοδήποτε άλλο υλικό σωλήνα, ιδιαίτερα εκείνα που κατασκευάζονται από πλαστικά υλικά που είναι ιξωδοελαστικά όπου η αντοχή του υλικού μειώνεται με τον χρόνο. Ο σωλήνας χάλυβα με την απλή διαδικασία σχεδιασμού και τις ρεαλιστικές προδιαγραφές εγκατάστασης, βρίσκει μεγάλη αποδοχή στα έργα όπου πριν είχαν τον κύριο λόγο σωλήνες από σύμμεικτη κατασκευή.

4.8 Σωλήνες από Ενυαλωμένο ΠηλόΕφαρμόζεται σε κατασκευές όπου δεν απαιτείται εκσκαφή. Πιλοτικούς σωλήνες κατασκευή μικροσηράγγων, αντικατάσταση σωλήνα με θραύση sliplining casing. Έχει εφαρμογή σε μεταφορά ρευστών σε υπονόμους με επίδραση της βαρύτητας, είναι επίσης κατάλληλος για εφαρμογές πίεσης. Ο σωλήνας VCP είναι διαθέσιμος σε μια ποικιλία υλικών και διαστάσεων, ανάλογα με τη διάμετρο. Το μέγιστο μήκος είναι 10 πόδια. Η ένωση τους γίνεται με αρθρώσεις χαμηλού προφίλ μέσω συμπίεσης χρησιμοποιώντας ανοξείδωτα κολάρα χάλυβα. Οι διαθέσιμες διάμετροι είναι από 8 έως 48 ίντσες. Η διάρκεια ζωής είναι 200 χρόνια. Τα πρότυπα οποία ισχύουν είναι ASTM C-1208,EN 295-7.

74

Εικόνα 55 σωλήνας ενυαλωμένου πηλού www.rocla.com.au

Ο ενυαλωμένος πειφο είναι τν κυpίαpχο υλικό σωλήνων ζε διαμέτpους πνπ κατασκευάζονται εξαιτίας τις υψηλής αντοχής σε συμπίεση (18.000μέσος psi), του χαμηλού προφίλ της μηδενικής διαρροής στις ενώσεις και τις αποδεδειγμένης διάρκειας ζωής. Η χημική αντίσταση του VCP είναι αξεπέραστη, και η φύση του κεραμικού υλικού σημαίνει ότι δεν αλλάζει με την πάροδο του χρόνου. Με υψηλής τεχνολογίας σωλήνων υαλοποιημένου πηλού και τις σημερινές μεθόδους εγκατάστασης, οι δήμοι είναι σε θέση να σχεδιάσουν και να κατασκευάσουν συστήματα που θα παρέχουν αξιόπιστη, χαμηλής συντήρησης υπηρεσίες παροχής νερού για αιώνες.

75

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5

5.1 Ταξινόμηση ΑντλιώνΑντλίες είναι μηχανικές διατάξεις με τις οποίες προσδίδεται ενέργεια σε ένα υγρό προκειμένου να επιτευχθεί η διακίνησή του από μια στάθμη σε μια υψηλότερη στάθμη ή/και από μια πίεση σε μια υψηλότερη πίεση.

Η ταξινόμηση των αντλιών και η κατάταξη τους σε κατηγορίες μπορεί να γίνει με διάφορα κριτήρια όπως: την αρχή λειτουργίας τους, τον αριθμό των βαθμίδων τους, τις κατασκευαστικές τους λεπτομέρειες κλπ. Η βασικότερη και πλέον γνωστή είναι η κατάταξη των αντλιών με βάση την αρχή λειτουργίας τους, δηλαδή το μηχανισμό με τον οποίο προσδίδεται ενέργεια στο υγρό. Με βάση το κριτήριο αυτό μπορούμε να κατατάξουμε τις αντλίες σε δύο μεγάλες κατηγορίες:

■ Δυναμικές (ή κινητικού τύπου)

■ Θετικής εκτοπίσεως (ή στατικού τύπου)

Στις δυναμικές αντλίες προσδίδεται στο υγρό κινητική ενέργεια με φυγοκεντρικές δυνάμεις, ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις, μεταφορά ορμής ή μηχανική ώθηση. Οι κύριες κατηγορίες δυναμικών αντλιών είναι:

Φυγοκεντρικές

Ακτινικής ροής

Αξονικής ροής

Μικτής ροής

Περιφερικές ή στροβιλαντλίες ή αναγεννητικές αντλίες

Δυναμικές αντλίες ειδικού τύπου

Εγχυτήρες (τζιφάρια)

Διατάξεις ανύψωσης με πεπιεσμένο αέριο

Ηλεκτρομαγνητικές αντλίες

Στις αντλίες θετικής εκτοπίσεως το υγρό εκτοπίζεται από ένα χώρο και προωθείται προς έναν άλλο είτε με ένα μηχανικό μέσο (ένα έμβολο, ένα παλλόμενο διάφραγμα, ή ένα περιστρεφόμενο μηχανισμό) είτε με ένα άλλο ρευστό όπως π.χ. αέρα. Οι κύριες κατηγορίες αντλιών θετικής εκτοπίσεως είναι:

76

• Παλινδρομικές

• Περιστροφικές

• Πιεστικού θαλάμου

Η ανωτέρω βασική κατάταξη των αντλιών δίνεται στον παρακάτω πίνακα. Επίσης δίδεται περαιτέρω ταξινόμηση των φυγοκεντρικών αντλιών ακτινικής ροής (που είναι οι πλέον διαδεδομένες στη χημική βιομηχανία) αλλά και των αντλιών θετικής εκτοπίσεως.

Σε ότι αφορά τη χρήση των αντλιών και το διακινούμενο υγρό, οι αντλίες κατατάσσονται σε αντλίες νερού, αντλίες μιγμάτων, αντλίες λυμάτων, αντλίες ιλύος, αντλίες λιπαντικών, αντλίες ποτών και τροφίμων (π.χ. τοματοπολτού), αντλίες χημικών ουσιών κλπ. Η επιλογή της κατάλληλης για κάθε χρήση αντλίας έχει σχέση τόσο με το και το μηχανισμό λειτουργίας της (ώστε να είναι κατάλληλη για την εφαρμογή για την οποία προορίζεται και να μην επιφέρει βλάβες στο διακινούμενο υγρό) όσο και με τα υλικά κατασκευής της.

Στα επόμενα δίδονται λεπτομέρειες για τα διάφορα είδη των αντλιών.

ΒΑΣΙΚΗΚΑΤΑΤΑΞΗ ΑΝΤΛΙΩΝ

Δυναμικές Θετικής εκτοπίσεως

> Φυγοκεντρικές > Παλινδρομικές

> Ακτινικής ροής

> Αξονικής ροής

> Μικτής ροής

> Περιφερικές

> Ειδικού τύπου

> Περιστροφικές

> Πιεστικού θαλάμου

> Εγχυτήρες (Τζιφάρια)

> Διατάξεις ανύψωσης με πεπιεσμένο αέρα

> Ηλεκτρομαγνητικές αντλίες

77

Με βάση το σχεδιασμό του κελύφους.

□ Απλό κυκλικό κέλυφος

□ Σπειροειδές κέλυφος

□ Κέλυφος με πτερύγια διάχυσης

Με βάση τον τύπο της φτερωτής.

□ Ανοιχτή φτερωτή

□ Ημίκλειστη φτερωτή

□ Κλειστή φτερωτή

Με βάση τον αριθμό των εισόδων.

□ Απλής αναρρόφησης

□ Διπλής αναρρόφησης

Με βάση τον αριθμό των φτερωτών.

□ Μονοβάθμιες

□ Πολυβάθμιες

Με βάση τη θέση του άξονα.

□ Οριζόντιες

□ Κατακόρυφες

□ Κεκλιμένες

Με βάση τη θέση της αναρρόφησης.

Με πλευρική αναρρόφηση

Με αναρρόφηση από πάνω

Με αναρρόφηση από κάτω

Με βάση τον τρόπο που ανοίγει το κέλυφος.

Κατακόρυφου διαχωρισμού

Οριζόντιου διαχωρισμού

5.2 Ταξινόμηση Φυγοκεντρικών Αντλιών ΑκτινικήςΡοής

78

Με βάση τον τρόπο σύνδεσης του κινητήρα.

Αντλίες με πλαίσιο

Με ενσωματωμένο κινητήρα

Με μαγνητική μετάδοση κίνησης

Με μετάδοση κίνησης με ιμάντα

Με βάση τον τρόπο σύνδεσης του κινητήρα.

Αντλίες με πλαίσιο

Με ενσωματωμένο κινητήρα

Με μαγνητική μετάδοση κίνησης

Με μετάδοση κίνησης με ιμάντα

Με βάση τον τρόπο εγκατάστασης.

Κοινές αντλίες

Βυθισμένες στο υγρό

Εγκατεστημένες απ' ευθείας στη σωληνογραμμή

Μικρές φορητές αντλίες

Με βάση το είδος του κινητήρα.

Ηλεκτροκίνητες

Με κινητήρα εσωτερικής καύσεως

Με ατμοστρόβιλο

Με αεριοστρόβιλο

Με βάση τη δυνατότητα αυτόματης αναρρόφησης.

Αντλίες αυτόματης αναρρόφησης

Αντλίες μη αυτόματης αναρρόφησης

79

5.3 Ταξινόμηση Αντλιών Θετικής Εκτοπίσεως

□ Παλινδρομικές αντλίες

□ Αντλίες με πιστόνι

□ Αντλίες με στρόφαλο

□ Αντλίες άμεσης ενέργειας (Ιππάρια)

□ Αντλίες με βυθιζόμενο έμβολο

□ Αντλίες με διάφραγμα

□ Περιστροφικές αντλίες

□ Γραναζωτές αντλίες

□ Με εξωτερικά γρανάζια

□ Με εσωτερικό γρανάζι

□ Αντλίες με λοβοΧς

□ Αντλίες με κοχλίες

□ Αντλίες με ολισθαίνοντα πτερύγια

□ Αντλίες με σύρτες

□ Αντλίες με εύκαμπτα πτερύγια

□ Περιστροφικές αντλίες με έμβολα

□ Περισταλτικές αντλίες

□ Αντλίες πιεστικού θαλάμου

5.4 Δυναμικές ΑντλίεςΌπως ήδη αναφέραμε στις δυναμικές αντλίες κατατάσσονται οι φυγοκεντρικές αντλίες, (ακτινικής ροής, αξονικής ροής και μικτής ροής), οι περιφερικές ή στροβιλαντλίες ή αναγεννητικές αντλίες και οι αντλίες ειδικού τύπου.

80

Στη χημική βιομηχανία με φυγοκεντρικές αντλίες ακτινικής ροής διακινείται μεγαλύτερος όγκος υγρών από ότι με όλους τους άλλους τύπους αντλιών μαζί. Εκτιμάται ότι το 90% των εγκατεστημένων αντλιών στη χημική βιομηχανία είναι φυγοκεντρικές ακτινικής ροής. Τις φυγοκεντρικές αντλίες ακτινικής ροής ονομάζουμε συνήθως απλώς φυγοκεντρικές αντλίες δεδομένου ότι τα άλλα δύο είδη φυγοκεντρικών αντλιών, οι αντλίες ροής και οι αντλίες μικτής ροής, χρησιμοποιούνται σπανιότερα.

5.4.1 Φυγοκεντρικές αντλίες ακτινικής ροής

5.4.2 Κατασκευή και αρχή λειτουργίας φυγοκεντρικών αντλιών ακτινικής ροής

των

Στο σχήμα φαίνεται η αρχή λειτουργίας μιας φυγοκεντρικής αντλίας ακτινικής ροής. Τα κύρια μέρη της αντλίας αυτής είναι το κέλυφος που είναι σταθερό και η φτερωτή που περιστρέφεται μέσα στο κέλυφος. Στο κέλυφος υπάρχει η είσοδος (αναρρόφηση) και η έξοδος (κατάθλιψη) του υγρού. Η είσοδος βρίσκεται στο κέντρο του κελύφους και η έξοδος στην περιφέρεια του κελύφους.

Τουλάχιστον το 35% τουχάνεται στην Ελλάδα από τ^ δίκτυα ύδρευσης, κυρίως λόγω διαρροών.Το νερό είναι ένα κοινωνιι^ά αγαθό, όμως η τιμή του είναι εξαιρετικά χαμηλή,-Έτσ^ φ ορές οι Δήμοι δεν

α φ ο ύ τίΤκοστοι^-Αβί^ίχίίΐ μ r~̂ ~rr

Η φυγοκεντρική αντλία ακτινικής ροής λειτουργεί ως εξής. Κατά την εκκίνηση η αντλία είναι γεμάτη με το αντλούμενο υγρό. Η φτερωτή περιστρέφεται από ένα κινητήρα κατά τη φορά που δείχνουν τα βέλη. Η φτερωτή φέρει κατάλληλα πτερύγια και όπως περιστρέφεται με μεγάλη ταχύτητα ωθεί το υγρό, λόγω της δυνάμεως, προς την περιφέρεια. Αυτό δημιουργεί υποπίεση στο κέντρο της φτερωτής και προκαλεί αναρρόφηση υγρού από το σωλήνα εισόδου προς το κέντρο της φτερωτής που ωθεί η φτερωτή στην συνέχεια προς την περιφέρεια και οδηγείται προς την έξοδο της αντλίας μέσω μιας σταδιακώς ευρυνόμενης διόδου που σχηματίζει εσωτερικά το κέλυφος. Λόγω της ευρυνόμενης διατομής της διόδου αυτής, η ταχύτητα ελαττώνεται

81

σταδιακώς όσο το υγρό πλησιάζει προς την έξοδο της αντλίας και η ενέργεια (u2/2g) μετατρέπεται σε ενέργεια πίεσης (Ρ) σύμφωνα με την εξίσωση.

^ u "----- l· Z Λ-----= constPg 2g

Εικόνα 56 αρρή της λειτουργίας φυγοκεντρικής αντλίας ακτινικής ροής

82

To παραπάνω σχήμα είναι το μηχανολογικό σχέδιο τομής φυγοκεντρικής αντλίας ακτινικής ροής το παρακάτω σχήμα είναι φωτογραφία τομής φυγοκεντρικής αντλίας και η φωτογραφία του σχήματος δείχνει μια φυγοκεντρική αντλία με ανοιγμένο το

83

Εικόνα 58 μηχανολογικό σχέδιο τομής φυγοκεντρικής αντλίας ακτινικής ροής

5.4.3 Είδη φυγοκεντρικών αντλιών ακτινικής ροήςΥπάρχει μια πολύ μεγάλη ποικιλία φυγοκεντρικών αντλιών ακτινικής ροής. Οι φυγοκεντρικές αντλίες μπορεί να διαφέρουν μεταξύ τους ως προς τον σχεδιασμό του κελύφους. το σχεδιασμό της φτερωτής, τον αριθμό των εισόδων, τον αριθμό των φτερωτών κλπ. Ο χημικός μηχανικός όπως προαναφέρθηκε, κατά κανόνα δεν μετέχει στο σχεδιασμό των κατασκευαστικών λεπτομερειών της αντλίας, αλλά πρέπει να γνωρίζει ποιοι τύποι υπάρχουν και ποια είναι τα ιδιαίτερα λειτουργικά χαρακτηριστικά κάθε τύπου ώστε, για κάθε εφαρμογή, να επιλέξει τον πλέον κατάλληλο τύπο αντλίας.

Υπάρχουν κάποιοι κανόνες για την επιλογή τύπου αντλίας (οι οποίοι θα αναλυθούν στα επόμενα) αλλά η επιλογή αυτή απαιτεί γνώση και πείρα που μόνο μετά από χρόνια ενασχόλησης με το θέμα μπορεί να αποκτηθεί. Εδώ θα δώσουμε μόνο τα γενικά χαρακτηριστικά του κάθε τύπου αντλίας, ως μια πρώτη επαφή με το αντικείμενο αυτό.

Τα είδη φυγοκεντρικών αντλιών ακτινικής ροής που χρησιμοποιούνται στη χημική βιομηχανία μπορούν να ταξινομηθούν, ανάλογα με τα ιδιαίτερα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά τους, ως ακολούθως.

Με βάση τον εσωτερικό σχεδιασμό του κελύφους

Στόχος της διαμόρφωσης του εσωτερικού του κελύφους μιας φυγοκεντρικής αντλίας είναι η μετατροπή της κινητικής ενέργειας, που η φτερωτή προσδίδει στο υγρό, σε ενέργεια πίεσης με όσο το δυνατόν μικρότερες απώλειες. Οι απώλειες οφείλονται κυρίως στις τριβές και στη δημιουργία δινών στο υγρό που μετατρέπουν μέρος της κινητικής ενέργειας σε θερμότητα.

Υπάρχουν τρία κύρια είδη κελυφών φυγοκεντρικών αντλιών.

1. Απλό κυκλικό κέλυφος (Circular casing)

Είναι ο απλούστερος τύπος φυγοκεντρικής αντλίας. Το κέλυφος σχηματίζει εσωτερικώς ένα απλό δακτυλιοειδή χώρο γύρω από τη φτερωτή. Δεν υπάρχουν διατάξεις παρεμπόδισης της δημιουργίας δινών ή ανάκτησης της κινητικής ενέργειας του υγρού και ως εκ τούτου ο βαθμός απόδοσης των αντλιών αυτών είναι χαμηλός.

Οι αντλίες αυτού του τύπου χρησιμοποιούνται πολύ σπάνια.

2. Σπειροειδές κέλυφος ("Volute pumps)

84

Είναι ο περισσότερο γνωστός και περισσότερο διαδεδομένος τύπος. Οη βασικές ιδιαιτερότητες της αντλίας με σπειροειδές κέλυφος φαίνονται στο σχήμα. Παρατηρείστε πόσο κοντά στο κέλυφος είναι τα πτερύγια της φτερωτής στο επάνω μέρος της αντλίας στο σημείο (α) και πόσο μεγαλύτερο είναι το διάκενο στο κάτω μέρος, στο σημείο (β). Το κέλυφος φέρει εσωτερικώς σπειροειδείς αυλακώσεις που διαμορφώνουν την συνεχώς διευρυνόμενη διατομή, μέσω της οποίας το υγρό οδηγείται προς την έξοδο. Στην συνεχώς διευρυνόμενη διατομή η κινητική ενέργεια του υγρού μετατρέπεται σταδιακώς και αποδοτικώς σε πίεση.

3. Κέλυφος με πτερύγια διάχυσης (Diffuser pumps)

Στον τύπο αυτό το υγρό όταν εγκαταλείπει τη φτερωτή περνάει μέσα από ένα δακτύλιο με σταθερά πτερύγια διάχυσης τα οποία εξασφαλίζουν σταθερή μείωση της ταχύτητας και αύξηση της πίεσης, ελαχιστοποίηση των απωλειών κρούσης και συνεπώς αύξηση του βαθμού απόδοσης που φτάνει το 90%. Οι αντλίες αυτές χρησιμοποιούνται συνήθως σε πολυβάθμιες αντλίες και για μεγάλες διαφορές πίεσης.

Τα κυριότερα χαρακτηριστικά μιας τέτοιας αντλίας φαίνονται στο παρακάτω σχήμα.

Εικόνα 59 φυγοκεντρική αντλία ακτινικής ροής με σπειροειδές κέλυφος

85

Εικόνα 60 φυγοκεντρική αντλία ακτινικής ροής με κέλυφος

5.4.4 Με Βάση Τον Τύπο Της ΦτερωτήςΗ φτερωτή είναι η καρδιά της φυγοκεντρικής αντλίας. Όπως φαίνεται στο σχήμα αποτελείται από την πλήμνη (δηλαδή το κυκλικό τμήμα στο κέντρο με το οποίο η φτερωτή σφηνώνεται στον άξονα που την περιστρέφει) και από έναν αριθμό καμπυλωτΨν πτερυγίων μορφοποιημένων έτσι ώστε, με την περιστροφή, να δημιουργείται μια ομαλή ροή υγρού από το κέντρο προς την περιφέρεια.

Οι φτερωτές που χρησιμοποιούνται στις φυγοκεντρικές αντλίες μπορούν να ταξινομηθούν σε τρεις κύριες κατηγορίες ως ακολούθως.

Ανοικτή φτερωτή (Open impeller)

Τα πτερύγια εκτείνονται ακτινωτά από την πλήμνη προς τα έξω. Οι ανοιχτές φτερωτές χρησιμοποιούνται για την άντληση υγρών που περιέχουν αιωρούμενα στερεά. Για τις περιπτώσεις που το αντλούμενο υγρό περιέχει μεγαλύτερα τεμάχια στερεών (π.χ χαλίκια) η ανοιχτή φτερωτή μπορεί να κατασκευαστεί από εύκαμπτο πολυμερές υλικό, ώστε να κάμπτεται όταν περνούν τα στερεά και να μη "μαγκώνει" και σταματά.

86

Εικόνα 61 τύποι φτερωτών φυγοκεντρικών αντλιών ακτινικής ροής

Ημίκλειστη στη Φτερωτή ('Semiclosed impeller)

Στη φτερωτή αυτή, η πλήμνη εκτείνεται από τη μια πλευρά των πτερυγίων (ως πλήρης δίσκος) μέχρι την άκρη των πτερυγίων. Απαιτείται μεγάλη ακρίβεια κατασκευής ώστε το διάκενο μεταξύ των πτερυγίων και της εσωτερικής επιφάνειας του κελύφους να είναι όσο γίνεται μικρότερο για να ελαττώνονται οι διαφυγές του υγρού και να αυξάνεται ο βαθμός απόδοσης. Με τη λειτουργία οι φθορές του κελύφους ή και της φτερωτής αυξάνουν τα διάκενα αυτά με αποτέλεσμα να μειώνεται ο βαθμός απόδοσης.

Κλειστή φτερωτή (Closed impeller)

Στις κλειστές φτερωτές τα πτερύγια περιβάλλονται και από τις δύο πλευρές με πλήρεις δίσκους. Οι αντλίες με κλειστή φτερωτή έχουν μεγάλο βαθμό απόδοσης, αναπτύσσουν υψηλή πίεση και έχουν μικρότερη τάση για σπηλαίωση. Έχουν όμως το μειονέκτημα να συγκρατούν πάνω στα πτερύγια ανάμεσα στους δύο δίσκους στερεά ή αποθέσεις και έτσι χρησιμοποιούνται για άντληση καθαρών υγρών.

Για άλλους τύπους φυγοκεντρικών αντλιών, εκτός από τις φυγοκεντρικές αντλίες, ακτινικής ροής χρησιμοποιούνται και άλλα είδη φτερωτών, όπως θα δούμε στα επόμενα.

87

Εικόνα 62 τύποι φτερωτών φυγοκεντρικών αντλιών ακτινικής ροής

88

5.4.5 Με Βάση Τον Αριθμό Των ΕισόδωνΟι φυγοκεντρικές αντλίες ακτινικής ροής είναι δυνατόν να τροφοδοτούνται από μία ή δυο εισόδους συγχρόνως. Έτσι διακρίνουμε τις αντλίες:

α. Απλής αναρρόφησης

Οι αντλίες απλής αναρρόφησης είναι οι απλούστερες. Στις αντλίες αυτές το υγρό εισέρχεται μόνο από τη μια πλευρά της φτερωτής. Αυτό όμως προκαλεί αξονικές ωθήσεις λόγω της μονόπλευρης πίεσης στη μια πλευρά της φτερωτής, που είναι δυνατόν να επιταχύνει τη φθορά των εδράνων που υποστηρίζουν τον άξονα της φτερωτής.

β. Διπλής αναρρόφησης

Στις αντλίες αυτού του τύπου η φτερωτή τροφοδοτείται από ομοιόμορφες εισόδους και από τις δύο πλευρές της. Αυτό εξαλείφει σε μεγάλο βαθμό τις αξονικές ωθήσεις και ως εκ τούτου οι αντλίες διπλής αναρρόφησης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μεγαλύτερες διαφορές πίεσης. Επί πλέον, λόγω του ότι το υγρό τροφοδοτείται από δύο εισόδους συγχρόνως, για την ίδια παροχή έχουν μικρότερες ταχύτητες υγρού στην είσοδο της φτερωτής σε σύγκριση με τις αντλίες απλής αναρρόφησης και κατά συνέπεια απαιτούν μικρότερο θετικό μανομετρικό ύψος αναρρόφησης NPSH (για το οποίο θα μιλήσουμε κατωτέρω).

5.4.6 Με Βάση Τον Αριθμό Των ΦτερωτώνΓια να επιτευχθεί υψηλή διαφορική πίεση μεταξύ αναρρόφησης και κατάθλιψης, οι φυγοκεντρικές αντλίες μπορούν να κατασκευαστούν με περισσότερες από μια φτερωτές πάνω στον ιδιο άξονα. Οι φτερωτές είναι τοποθετημένες κατά τέτοιο τρόπο ώστε να λειτουργούν εν σειρα δηλαδή η κατάθλιψη της μιας είναι η αναρρόφηση της επόμενης. Με βάση τον αριθμό των φτερωτών οι φυγοκεντρικές αντλίες διακρίνονται σε:

> Μονοβάθμιες (Single stage)

Είναι οι κοινές αντλίες με μία φτερωτή.

> Πολυβάθμιες (Multistage)

Είναι οι αντλίες με δύο ή περισσότερες φτερωτές εν σειρά. Χρησιμοποιούνται για μεγάλες διαφορικές πιέσεις.

5.4.7 Με Βάση Ση Θέση Σου Άξονα

89

Με βάση τη θέση που έχει ο άξονας όταν η αντλία βρίσκεται εγκατεστημένη στην τελική θέση λειτουργίας της, οι φυγοκεντρικές αντλίες διακρίνονται σε:

> Οριζόντιες (ο άξονας είναι οριζόντιος)

> Κατακόρυφες

> Κεκλιμένες

5.4.8 Με Βάση Τη Θέση Της ΑναρρόφησηςΜε βάση τη θέση της αναρρόφησης ως προς το κέλυφος, οι φυγοκεντρικές αντλίες διακρίνονται σε:

> Με πλευρική αναρρόφηση

> Με αναρρόφηση από πάνω

> Με αναρρόφηση από κάτω

5.4.9 Με Βάση Τον Τρόπο Που Ανοίγει Το ΚέλυφοςΤο κέλυφος των φυγοκεντρικών αντλιών αποτελείται από δύο τμήματα, ώστε να είναι δυνατόν να ανοιχτεί για την τοποθέτηση της φτερωτής ή την απομάκρυνση της (για επιθεώρηση καθαρισμό ή συντήρηση).

Τα δύο τμήματα του κελύφους συνδέονται στεγανά μεταξύ τους. Ανάλογα με τρόπο που ανοίγει το κέλυφος, διακρίνουμε τις φυγόκεντρες αντλίες σε:

Κατακόρυφου διαχωρισμού (Vertically split)

Όταν το επίπεδο σύνδεσης των δύο τμημάτων του κελύφους είναι κάθετο προς τον άξονα της αντλίας (και κατακόρυφο για οριζόντιες αντλίες). Μια τέτοια αι φαίνεται με το κέλυφος ανοιγμένο στη φωτογραφία του σχήματος.

Οριζόντιου διαχωρισμού (Horizontally split)

Όταν το επίπεδο σύνδεσης των δύο τμημάτων του κελύφους είναι παράλληλο στον άξονα της αντλίας (και οριζόντιο για οριζόντιες αντλίες). Μια τέτοια αντλία φαίνεται στο σχήμα.

90

5.4.10 Με Βάση Τον Τρόπο Σύνδεσης Της Αντλίας Με Τον ΚινητήραΜε βάση τον τρόπο με τον οποίο η αντλία συνδέεται με τον κινητήρα που περιστρέφει τη φτερωτή, οι φυγοκεντρικές αντλίες διακρίνονται σε 3 κύρια είδη.

α. Αντλίες σε πλαίσιο (Frame mounted)

Η αντλία και ο κινητήρας είναι εγκατεστημένα σε ευθεία γραμμή πάνω σε μια βάση και οι άξονες τους συνδέονται με ένα ειδικό σύνδεσμο, όπως φαίνεται στα σχήματα. Στην περίπτωση αυτή υπάρχει το πλεονέκτημα της δυνατότητας αποσύνδεσης και απομάκρυνσης του κινητήρα για επισκευή χωρίς να αποσυνδεθούν οι σωληνώσεις ή να μετακινηθεί η αντλία. Απαιτείται πολύ καλή ευθυγράμμιση των αξόνων αντλίας και κινητήρα αλλιώς κατά τη λειτουργία δημιουργούνται δονήσεις που μπορεί να καταστρέψουν την αντλία ή/και τον κινητήρα.

Η μετάδοση της κίνησης από τον κινητήρα προς την αντλία μπορεί να γίνε είτε απ' ευθείας, μέσω απλού συνδέσμου όπως φαίνεται στα σχήματα είτε μέσω ενός κιβωτίου με γρανάζια μέσω των οποίων αλλάζει η ταχύτητα περιστροφής όπως φαίνεται στο σχήμα.

Με ενσωματωμένο κινητήρα (Close coupled)

Η φτερωτή της αντλίας είναι συνδεδεμένη απ' ευθείας πάνω στον άξονα του κινητήρα. Δεν έχουν το πρόβλημα της ευθυγράμμισης που αναφέρθηκε ανωτέρω αλλά δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την άντληση υγρών μεγάλης θερμοκρασίας λόγω της μεταφοράς θερμότητας με αγωγή μέσω του άξονα στον κινητήρα.

91

Με μαγνητική μετάδοση της κίνησης (Magnetic drive pump)

Ο άξονας που περιστρέφει τη φτερωτή της αντλίας πρέπει να βγαίνει έξω από το κέλυφος της αντλίας για να συνδέεται με τον κινητήρα από όπου παραλαμβάνει κίνηση. Στο σημείο που ο άξονας περνάει από το σταθερό κέλυφος υπάρχει ειδική διάταξη στεγανότητας (στυπιοθλίπτης), ώστε το υγρό που είναι μέσα στο κέλυφος να μη διαρρέει έξω. Μικρές διαρροές στο σημείο αυτό είναι πολύ συχνές σε βιομηχανικές αντλίες. Σε ορισμένες περιπτώσεις όμως τέτοιες διαρροές πρέπει οπωσδήποτε να αποφευχθούν. Τέτοιες είναι περιπτώσεις άντλησης τοξικών υγρών, ή πολύ εύφλεκτων υγρών ή υγρών που αυταναφλέγονται στον ατμοσφαιρικό αέρα κλπ. Στις περιπτώσεις αυτές η σύζευξη της φτερωτής με τον κινητήρα γίνεται όχι με μηχανικό αλλά με μαγνητικό τρόπο. Δηλαδή έξω από το κέλυφος της αντλίας και χωρίς να έρχεται καθόλου σε επαφή με την αντλία περιστρέφεται ένας μαγνήτης ο οποίος παρασύρει σε περιστροφική κίνηση τη φτερωτή (που μπορεί να φέρει επίσης μαγνήτες). Στις διατάξεις αυτές το κέλυφος της αντλίας είναι τελείως κλειστό και δεν υπάρχει δυνατότητα διαρροής του αντλούμενου υγρού.

δ. Με μετάδοση κίνησης κε ιμάντα

Οι αντλίες αυτές πολύ σπάνια χρησιμοποιούνται πλέον στη χημική βιομηχανία.

5.4.11 Με Βάση Τον Τρόπο ΕγκατάστασηςΜε βάση τον τρόπο με τον οποίο είναι εγκατεστημένες κατά τη λειτουργία τους, οι φυγόκεντρες αντλίες κατατάσσονται ως ακολούθως:

α. Κοινές αντλίες

Εγκατεστημένες μόνιμα.

β. Βυθισμένες ζην υγρό αντλίες (Submersed pumps)

Ολόκληρη η αντλία είναι βυθισμένη στο αντλούμενο υγρό και ο άξονας εκτείνεται εκτός του υγρού όπου υπάρχει ο κινητήρας.

γ. Εγκατεστημένες απ' ευθείας πάνω στη σωληνογραμμή (In line pumps)

Οι αντλίες αυτές μαζί με τον κινητήρα τους κρατούνται από τις σωληνώσεις, χωρίς ιδιαίτερη έδραση. Μια τέτοια αντλία φαίνεται στο σχήμα.

δ. Μικρές Φορητές αντλίες

5.4.12 Με Βάση Το Είδος Του Κινητήρα92

Με βάση το είδος του κινητήρα που περιστρέφει τη φτερωτή, οι φυγόκεντρες αντλίες διακρίνονται στα εξής είδη:

> Ηλεκτροκίνητες

> Με κινητήρα εσωτερικής καύσης (βενζίνης ή diesel)

> Με ατμοστρόβιλο (ως κινητήρια δύναμη χρησιμοποιείται υδρατμός)

> Με αεριοστρόβιλο (ως κινητήρια δύναμη χρησιμοποιείται πεπιεσμένος αέρας).

> Με υδραυλικό κινητήρα (ως κινητήρια δύναμη χρησιμοποιείται λάδι που ανακυκλοφορεί υπό πίεση)

> Χειροκίνητες ή ποδοκίνητες που είναι μικρές εργαστηριακού τύπου αντλίες

5.4.13 Με Βάση Τη Δυναχόχηχα Αυτόματης ΑναρρόφησηςΣτο ξεκίνημα της φυγοκεντρικής αντλίας ακτινικής ροής, η αντλία πρέπει να είναι γεμάτη με υγρό, ώστε με την περιστροφή της φτερωτής να δημιουργηθεί, λόγο των φυγοκέντρων δυνάμεων, ροή του υγρού προς την περιφέρεια, δημιουργώντας υποπίεση στο κέντρο της φτερωτής και αναρρόφηση υγρού από τον σωλήνα εισόδου ώστε να αρχίσει η άντληση. Επίσης κατά τη διάρκεια της λειτουργίας αν μπει από την αναρρόφηση αέρας (ή δημιουργηθούν ατμοί λόγω εξάτμισης του αντλούμενου υγρού) η αντλία θα "ξεπιάσει". δηλαδή θα χαθεί η συνέχεια της ροής του υγρού και θα σταματήσει η άντληση.

Στις φυγοκεντρικές αντλίες, η σωστή εγκατάσταση απαιτεί την τοποθέτηση στο σωλήνα αναρρόφησης βαλβίδας αντεπιστροφής (check valve). Η βαλβίδα αντεπιστροφής που τοποθετείται στο ελεύθερο άκρο κατακόρυφου σωλήνα αναρρόφησης ονομάζεται ποδοβαλβίδα (foot valve). Οι βαλβίδες αυτές εμποδίζουν την ελεύθερη εκροή του υγρού και το άδειασμα του θαλάμου όταν η αντλία είναι σταματημένη. Με τον τρόπο αυτό η αντλία παραμένει γεμάτη με υγρό και η άντληση αρχίζει μόλις τεθεί σε λειτουργία. (Πολλές φορές οι βαλβίδες αντεπιστροφής δεν έχουν πλήρη στεγανότητα και ο σωλήνας της αναρρόφησης σιγά-σιγά αδειάζει).

Με βάση τη δυνατότητα αυτόματης αναρρόφησης, δηλαδή αυτόματου ξεκινήματος της αντλίας χωρίς την ανάγκη πλήρωσης της αντλίας με την προσθήκη υγρού, οι αντλίες διακρίνονται σε αυτόματης αναρρόφησης ή αυταναρρόφησης (self priming) και μη αυτόματης αναρρόφησης (non self priming).

α. Αντλίες αυτόματης αναρρόφησης (self priming pumps)

93

Εκτός από τις κοινές, φυγοκεντρικές αντλίες, στο εμπόριο κυκλοφορούν ειδικοί τύποι φυγοκεντρικών αντλιών που έχουν τη δυνατότητα αυτόματης αναρρόφησης. Γενικό χαρακτηριστικό των αντλιών αυτών είναι ότι διατηρούν πάντα στο θάλαμο της αντλίας μια ποσότητα υγρού ακόμα και αν ο σωλήνας της αναρρόφησης αδειάσει τελείως. Υπάρχουν διάφοροι τύποι αυταναρροφητικών αντλιών.

Μία μέθοδος αυταναρρόφησης είναι η εξής. Όταν η αντλία τεθεί σε λειτουργία, με την περιστροφή της φτερωτής δημιουργείται αφρός από το υπάρχον υγρό και τον αέρα. Ο αέρας διαχωρίζεται με διάφορες διατάξεις και οδηγείται προς τον σωλήνα κατάθλιψης της αντλίας, ενώ το υγρό ανακυκλοφορεί διαρκώς μέχρις ότου με το κενό που δημιουργείται στο κέντρο της φτερωτής αναρροφηθεί και εκδιωχθεί όλος ο αέρας από το σωλήνα αναρρόφησης της αντλίας και ο θάλαμος της αντλίας γεμίσει με το αντλούμενο υγρό, οπότε αρχίζει η κανονική άντληση. Μια τέτοια αντλία φαίνεται στο σχήμα. Παρατηρείστε ότι τόσο η αναρρόφηση όσο και η κατάθλιψη είναι στο επάνω μέρος της αντλίας. Έτσι και όταν η αντλία σταματήσει, δεν αδειάζει τελείως και υγρό παραμένει στο χώρο της αντλίας. Η εκδίωξη του αέρα είναι ευκολότερη όταν η φτερωτή έχει οπές, όπως φαίνεται στο σχήμα.

Ένας άλλος τύπος, φυγοκεντρικής αντλίας αυταναρρόφησης έχει ένα σύστημα που χρησιμοποιεί εγχυτήρα (αντλία με ακροφύσιο ή τζιφάρι, η λειτουργία της οποίας επεξηγείται ανωτέρω). Ως κινητήριο υγρό στον εγχυτήρα χρησιμοποιείται το ίδιο το αντλούμενο υγρό που ανακυκλοφορεί με τη φυγοκεντρική αντλία. Με τον εγχυτήρα εκδιώκεται από το σωλήνα αναρρόφησης ο αέρας και δημιουργείται κενό, οπότε ο σωλήνας αναρρόφησης γεμίζει με το αντλούμενο υγρό και αρχίζει κανονικά η άντληση.

Αντλίες αυταναρρόφησης είναι επίσης οι αντλίες υγρού δακτυλίου περιφερειακές ή αναγεννητικές αντλίες που παρουσιάζονται κατωτέρω.

και οι

Οι αντλίες αυταναρρόφησης για το πρώτο ξεκίνημά τους μετά την εγκατάσταση πρέπει να πληρωθούν με υγρό. Σε όλα τα μετέπειτα ξεκινήματα αρχίζουν την άντληση αυτομάτως μόλις τεθούν σε λειτουργία. Οι αυταναρροφητικές αντλίες έχουν μικρότερο βαθμό απόδοσης από τις αντίστοιχες κοινές φυγοκεντρικές αντλίες, λόγω των απωλειών που δημιουργούν οι διατάξεις αυταναρρόφησης.

β. Αντλίες μη αυτόματης αναρρόφησης (non self priming pumps)

Όταν η φυγοκεντρική αντλία δεν έχει εκ κατασκευής τη δυνατότητα αυτόματης αναρρόφησης, για να αρχίσει η άντληση, πρέπει ο θάλαμος της αντλίας να πληρωθεί με υγρό. Αυτό μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους οι συνηθέστεροι των οποίων είναι:

• Τοποθέτηση της αντλίας χαμηλότερα από τη στάθμη του υγρού στη δεξαμενή αναρρόφησης. Με τον τρόπο αυτό (και εφόσον βέβαια υπάρχει η δυνατότητα τέτοιας

94

διάταξης) η αντλία διατηρείται πάντα γεμάτη με το αντλούμενο ρευστό και δεν έχει πρόβλημα ξεκινήματος.

• Πλήρωση της αντλίας και του σωλήνα αναρρόφησης με το αντλούμενο ρευστό από εξωτερική πηγή (π.χ. με ένα χωνί ή με σωλήνα που φέρνει υγρό προ του σωλήνα αναρρόφησης από κάποιο δίκτυο).

• Δημιουργία στην αντλία κενού (π.χ. με μια εξωτερική αντλία κενού ώστε το υγρό να αναρροφηθεί και να γεμίσει το σωλήνα αναρρόφησης και την αντλία).

Εκτός από τις φυγοκεντρικές αντλίες ακτινικής ροής, που όπως αναφέρθηκε είναι οι πιο διαδεδομένες και οι σημαντικότερες για τη χημική βιομηχανία, υπάρχουν και άλλα είδη δυναμικών αντλιών, τα κυριότερα από τα οποία είναι

• Αντλίες Αξονικής ροής

• Αντλίες Μικτής ροής

• Περιφερικές αντλίες ή στροβιλαντλίες ή αναγεννητικές αντλίες

• Δυναμικές αντλίες ειδικού τύπου

Παρακάτω περιγράφονται τα είδη αυτά των αντλιών.

5.5 Αντλίες Αξονικής Ροής (Axial flow pumps)Στις αντλίες αυτές η φτερωτή είναι όπως η προπέλα του πλοίου ή η έλικα του ανεμιστήρα και η προώθηση του υγρού γίνεται με την περιστροφή ακριβώς όπως στον ανεμιστήρα, δηλαδή κατά τη διεύθυνση του άξονα της φτερωτής (αξονική ροή). Τα πτερύγια της φτερωτής μπορεί να είναι σταθερά ή με δυνατότητα μεταβολής της κλίσης τους. Οι αντλίες με πτερύγια μεταβαλλόμενης κλίσης είναι πάλι δύο ειδών, αυτές στις οποίες για τη μεταβολή της κλίσης των πτερυγίων πρέπει να βγει από την αντλία η φτερωτή και αυτές στις οποίες η μεταβολή της κλίσης είναι δυνατή ενώ η αντλία λειτουργεί. Λόγω της ομοιότητας της φτερωτής με έλικα οι αντλίες αυτές ονομάζονται και ελικοφόρες (propeller pumps).

Οι αντλίες αξονικής ροής μπορεί να έχουν μεγάλη παροχή υγρού (μεγαλύτερη από 450 m /h) αλλά αναπτύσσουν μικρή σχετικώς διαφορική πίεση (της τάξης των 15 m στήλης υγρού). Οι αντλίες με μεταβαλλόμενη κλίση πτερυγίων έχουν το πλεονέκτημα ότι με αλλαγή της κλίσης των πτερυγίων μπορεί να αναστραφεί η φορά της ροής χωρίς να αλλάξει η εγκατάσταση της αντλίας. Χρησιμοποιούνται συνήθως για ανακυκλοφορία νερού ψύξεως σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, για ταχεία εκκένωση μεγάλων χώρων, για άρδευση κλπ.

95

Στο σχήμα φαίνεται μια αντλία αξονικής ροής.

Εικόνα 64 Αντλία αξονικής ροής

5.6 Αντλίες Μικτής ΡοήςΗ λειτουργία αυτών των αντλιών είναι ενδιάμεση μεταξύ της φυγοκεντρικής αντλίας και της αντλίας αξονικής ροής. Δηλαδή η αύξηση της πίεσης του υγρού δημιουργείται κατά ένα μέρος από φυγοκεντρικές δυνάμεις (όπως στις φυγοκεντρικές αντλίες) και κατά ένα άλλο μέρος από την ώθηση των πτερυγίων (αξονικές δυνάμεις), όπως στις αντλίες αξονικής ροής. Τέτοιες αντλίες κατασκευάζονται για παροχές από 20 m /h και άνω και διαφορικές πιέσεις περίπου 30 m στήλης υγρού. Οι αντλίες μικτής ροής είναι συνήθως κατακόρυφες, πολυβάθμιες και εγκατεστημένες στο κάτω άκρο στήλης που χρησιμεύει και ως σωλήνας κατάθλιψης της αντλίας. Τέτοιες αντλίες χρησιμοποιούνται σε πηγάδια ως υποβρύχιες (δηλαδή η αντλία είναι κάτω από ίο νερό). Μία βυθιζόμενη κατακόρυφη αντλία με δύο βαθμίδες φαίνεται στο

96

σχημα·

Εικόνα 64 Αντλία μικτής ροης με δύο βαθμίδες

5.7 Περιφερικές ή Σχροβιλανχλίες ή Αναγεννηχικές Αντλίες(Turbine or Regenerative pumps)

Στις αντλίες αυτές χρησιμοποιείται συγχρόνως μηχανικη ώθηση και φυγοκεντρικές δυνάμεις Η φτερωτή αποτελείται από ένα δίσκο στην περιφέρεια του οποίου υπάρχουν, και από τις δύο πλευρές, ακτινικώς μικρά πτερύγια. Σε αντίθεση με τις φυγοκεντρικές αντλίες, το υγρό εισρέει στην αντλία από την περιφέρεια, παραλαμβάνεται από τα πτερύγια της φτερωτής και μεταφέρεται κυκλικώς προς την έξοδο, μέσα σε ένα βαθύ δακτυλιοειδές αυλάκι διαγράφοντας σχεδόν ένα πληρη κύκλο. Στο υγρό που κινείται στο αυλάκι επενεργούν φυγοκεντρικές αλλά συγχρόνως και ωστικές δυνάμεις λόγω των πτερυγίων. Η ανακυκλοφορία του υγρού στον τύπο αυτό της αντλίας διευκολύνεται αντί να παρεμποδίζεται.

Με την επανειλημμένη περιφορά του υγρού στο αυλάκι, το υγρό αποκτά μεγάλη κινητική ενέργεια και ως εκ τούτου οι αντλίες του τύπου αυτού αναπτύσσουν μεταξύ αναρρόφησης και κατάθλιψης, διαφορά πίεσης πολύ μεγαλύτερη από ότι οι φυγοκεντρικές αντλίες με την ίδια διάμετρο φτερωτής και την ίδια ταχύτητα περιστροφής. Για να επιτευχθούν πολύ υψηλές πιέσεις χρησιμοποιούνται πολυβάθμιες στροβιλαντλίες.

Οι στροβιλαντλίες χρησιμοποιούνται όταν απαιτείται μεγάλη διαφορά πίεσης αλλά μικρές παροχές συνήθως κάτω από 20 m /h. Είναι ιδιαίτερα χρήσιμες για τη διακίνηση υγρών μικρού ιξώδους και υψηλές διαφορές πιέσεως που δεν είναι δυνατόν να επιτευχθούν με τις φυγοκεντρικές αντλίες. Λόγω των πολύ μικρών διακένων μεταξύ φτερωτής και κελύφους η χρήση των στροβιλαντλιών περιορίζεται σε καθαρά υγρά. Οι αντλίες αυτές έχουν το πλεονέκτημα να μην παγιδεύουν αέρα και ξεκινούν

97

χωρίς να απαιτούν πλήρωση και έναρξη αναρρόφησης (priming) λειτουργούν δηλαδή ως αυταναρροφητικές αντλίες.

5.8 Δυναμικές Αντλίες Ειδικού ΤύπουΟι σημαντικότερες αντλίες στην κατηγορία αυτή είναι οι εγχυτήρες (ή αντλίες με ακροφύσια (τζιφάρια), οι διατάξεις ανύψωσης με πεπιεσμένο αέριο και οι ηλεκτρομαγνητικές αντλίες. Οι τύποι αυτοί αναλύονται κατωτέρω.

5.8.1 Εγχυτήρες (Τζιφάρια, Jet ejectors)Στους εγχυτήρες χρησιμοποιούνται πάντα δύο ρευστά: το κινητήριο ρευστό και το αντλούμενο ρευστό. Η λειτουργία τους στηρίζεται στην αρχή της μεταφοράς ορμής από το κινητήριο στο αντλούμενο ρευστό. Το κινητήριο ρευστό διοχετεύεται με πίεση από ένα ακροφύσιο στο στόμιο κωνικού σωλήνα. Τα μόρια του κινητηρίου ρευστού όπως βγαίνουν από το ακροφύσιο με μεγάλη ταχύτητα συμπαρασύρουν μόρια του αντλούμενου ρευστού μεταδίδοντας σε αυτά μέρος της κινητικής τους ενέργειας. Με τον τρόπο αυτό δημιουργείται υποπίεση στην έξοδο του αντλούμενου ρευστού (αναρρόφηση), το οποίο ρέει συνεχώς προς τη χοάνη. Το μείγμα των δύο ρευστών οδηγείται προς την έξοδο ( κατάθλιψη). Πρόχειρο παράδειγμα τέτοιας διάταξης είναι οι αντλίες κενού που χρησιμοποιούνται στα χημικά εργαστήρια με κινητήριο ρευστό το νερό της βρύσης.

Το κινητήριο και το αντλούμενο ρευστό μπορεί είναι τα ίδια ή διαφορετικά. Ίδια είναι π.χ. τα ρευστά όταν χρησιμοποιείται ως κινητήριο ρευστό πεπιεσμένος αέρας για την άντληση αέρα από ένα χώρο και τη δημιουργία κενού. Διαφορετικά είναι τα ρευστά όταν το κινητήριο ρευστό είναι π.χ. υδρατμός και αντλείται αέρας για τη δημιουργία κενού. Επίσης είναι δυνατόν το κινητήριο ρευστό να είναι υγρό και το αντλούμενο αέριο (όπως στην άντληση αερίων με νερό υψηλής πίεσης) ή αντίστροφα (όπως στην άντληση νερού με υδρατμό). Περισσότερες από μια αντλίες με ακροφύσια μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε σειρά.

98

Εικόνα 65 περιφερική αντλία (ή Στροβιλαντλία ή Αναγεννητική αντλία)

99

Εικόνα 66 περιφερική αντλία αποσυναρμολογημένη

Εικόνα 67 σχέδιο τομής εγχυτήρα

100

Εικόνα 68 διβάθμιος εγχυτήρας

5.9 Παλινδρομικές ΑντλίεςΣτις αντλίες αυτές υπάρχει ένα πιστόνι, ένα έμβολο ή ένα διάφραγμα το οποίο εκτελεί ευθύγραμμη παλινδρομική κίνηση μέσα σε ένα θάλαμο κυλινδρικού συνήθως σχήματος,; καλώντας τη διαδοχική πλήρωση και εκκένωση του θαλάμου με το αντλούμενο υγρό. Βαλβίδες στην είσοδο (αναρρόφηση) και έξοδο (κατάθλιψη) του θαλάμου ρυθμίζουν τη ροή υγρού από την αναρρόφηση προς το θάλαμο της αντλίας και από τον θάλαμο προς την κατάθλιψη. Κάθε αντλία έχει τουλάχιστον μια βαλβίδα αναρρόφησης και μια βαλβίδα κατάθλιψης Σε αντλίες με μεγάλη παροχή τοποθετούνται παραλλήλως περισσότερες βαλβίδες τόσο στην αναρρόφηση όσο και στην κατάθλιψη.

Σε παλαιότερες παλινδρομικές αντλίες η κίνηση των βαλβίδων γινόταν με μηχανική σύνδεση με το έμβολο. Στις σύγχρονες αντλίες οι βαλβίδες ενεργοποιούνται αυτομάτως από την αλλαγή της πίεσης στο θάλαμο άντλησης κατά τις διαδοχικές κινήσεις του εμβόλου ( αναρρόφηση και κατάθλιψη).

Ο συνολικός βαθμός αποδόσεως των παλινδρομικών αντλιών κυμαίνεται από περίπου 50% για μικρές αντλίες μέχρι 90% για τις μεγάλες. (Συνολικός βαθμός αποδόσεως είναι ποσοστό της ενέργειας που μεταβιβάζεται στο αντλούμενο υγρό από τη συνολική ενέργεια που προσδίδεται στον κινητήρα της αντλίας. Εκτενής παρουσίαση δίδεται στα επόμενα).

101

Αναλόγως με το είδος του αντλητικού στοιχείου οι παλινδρομικές αντλίες διακρίνονται σε:

> Αντλίες με πιστόνι

> Αντλίες με βυθιζόμενο έμβολο

> Αντλίες με διάφραγμα

Κατωτέρω δίδονται περισσότερα στοιχεία για κάθε είδος από τις αντλίες αυτές.

5.9.1 Αντλίες Με Πιστόνι (Piston pumps)Είναι από τις γνωστότερες και τις παλαιότερες αντλίες θετικής εκτοπίσεως. Αποτελούνται από τέσσερα κύρια μέρη:

> τον ακίνητο κύλινδρο

> τις βαλβίδες αναρρόφησης και κατάθλιψης

> το πιστόνι το οποίο ολισθαίνει μέσα στον κύλινδρο κινούμενο παλινδρομικά

> τον κινητήρα και τον μηχανισμό μετάδοσης της παλινδρομικής κίνησης στο πιστόνι

Στις αντλίες αυτές το πιστόνι ολισθαίνει στο εσωτερικό του κυλίνδρου και η στεγανότητα μεταξύ του τοιχώματος του κυλίνδρου και πιστονιού επιτυγχάνεται με κυκλικά ελατήρια που κινούνται μαζί με το πιστόνι, περίπου όπως και στον κύλινδρο των μηχανών εσωτερικής καύσης. Όπως θα δούμε αργότερα, αυτή είναι η κύρια διαφορά των αντλιών με πιστόνι από τις αντλίες με βυθιζόμενο έμβολο.

Σε αντίθεση με τις δυναμικές αντλίες αλλά και τις περιστροφικές αντλίες θετικής εκτοπίσεως στις οποίες η ροή είναι συνεχής και η αναρρόφηση και κατάθλιψη του αντλούμενου υγρού είναι συνεχείς και γίνονται συγχρόνως, στις αντλίες με πιστόνι (όπως και σε όλες τις παλινδρομικές αντλίες) η άντληση και η προώθηση του υγρού γίνεται σε δύο χωριστές και διακριτές φάσεις: τη φάση αναρρόφησης και τη φάση κατάθλιψης. Το σχήμα δείχνει αντλία με πιστόνι στη φάση της αναρρόφησης και στη φάση της κατάθλιψης.

Στη φάση αναρρόφησης το πιστόνι κινείται κατά τη φορά που αυξάνει το χώρο μέσα στον κύλινδρο, δημιουργώντας υποπίεση η οποία ανοίγει τη βαλβίδα αναρρόφησης, κλείνει τη βαλβίδα κατάθλιψης και προκαλεί την εισροή του υγρού στον κύλινδρο από το σωλήνα αναρρόφησης. Στη φάση της κατάθλιψης το πιστόνι κινείται κατά την αντίθετη φορά που μικραίνει το χώρο μέσα στον κύλινδρο, δημιουργώντας υπερπίεση η οποία κλείνει τη βαλβίδα αναρρόφησης, ανοίγει τη βαλβίδα κατάθλιψης και

102

προκαλεί την εκροή του υγρού από τον κύλινδρο προωθώντας το προς το σωλήνα κατάθλιψης. Όταν το πιστόνι φτάσει στο τέλος της διαδρομής του αλλάζει φορά κίνησης και έτσι αρχίζει πάλι η φάση της αναρρόφησης κ.ο.κ.

Εικόνα 70 αντλία με πιστόνι στη φάση της αναρρόφησης

Από την ανωτέρω περιγραφή της λειτουργίας της αντλίας με πιστόνι είναι προφανές ότι η ροή του υγρού δεν είναι συνεχής και το υγρό διακινείται με παλμικές κινήσεις (τούτο συμβαίνει σε όλες τις παλινδρομικές αντλίες). Για την εξομάλυνση της ροής τοποθετείται στην έξοδο της αντλίας αεροθάλαμος στον οποίο υπάρχει μονίμως εγκλωβισμένος αέρας ή άλλο αέριο). Κατά τη φάση της κατάθλιψης ο αέρας συμπιέζεται και μέρος του αεροθαλάμου καταλαμβάνεται από το διακινούμενο υγρό. Κατά τη φάση της αναρρόφησης (οπότε κλείνει η βαλβίδα της κατάθλιψης και σταματάει η ροή του υγρού από τον κύλινδρο προς την έξοδο της αντλίας) ο αέρας στον αεροθάλαμο εκτονώνεται εκτοπίζοντας και προωθώντας το υγρό προς το σωλήνα της κατάθλιψης. Με τον τρόπο αυτό και στη φάση της αναρρόφησης, η ροη στον σωλήνα της κατάθλιψης δεν διακόπτεται πλήρως αλλά υπάρχει πάντα κάποια ρσή.

Εικόνα 71 αντλία με πιστόνι στη φάση της κατάθλιψης

103

Ένας άλλος τρόπος για την εξομάλυνση της ροής του διακινούμενου υγρού στις αντλίες με πιστόνι είναι η χρήση πιστονιού διπλής ενέργειας. Στο σχήμα φαίνεται η αρχή λειτουργίας της αντλίας με πιστόνι διπλής ενέργειας. Το σχήμα είναι μηχανολογικό σχέδιο τομής αντλίας με πιστόνι διπλής ενέργειας και το επόμενο σχήμα είναι φωτογραφία τομής μιας τέτοιας αντλίας. Στις αντλίες αυτού του τύπου το πιστόνι είναι ένας δίσκος (ικανού πάχους) που ολισθαίνει μέσα στον κύλινδρο, διαβρέχεται από το διακινούμενο υγρό και από τις δύο πλευρές του και επενεργεί διπλά, δηλαδή σε κάθε διαδρομή προς τη μια ή την άλλη φορά, από τη μια πλευρά του πιστονιού γίνεται αναρρόφηση του υγρού και από την άλλη κατάθλιψη. Κατά τον τρόπο αυτό δεν υπάρχει διακοπή της ροής. Βεβαίως για τη λειτουργία αυτή είναι απαραίτητη η κατάλληλη διάταξη βαλβίδων.

Η ροή του διακινούμενου υγρού μπορεί επίσης να εξομαλυνθεί με τη χρήση αντλιών με δύο ή περισσότερους κυλίνδρους. Η λειτουργία των κυλίνδρων συγχρονίζεται κατά τέτοιο τρόπο ώστε όταν ο ένας είναι στη φάση της αναρρόφησης, ο άλλος να είναι στη φάση της κατάθλιψης και έτσι να εξασφαλίζεται συνεχής ροή.

Σύμφωνα με τα ανωτέρω οι αντλίες με πιστόνι μπορεί να είναι:

> με πιστόνι απλής ενέργειας (single acting)

> με πιστόνι διπλής ενέργειας (double acting)

Κάθε ένα από τα δύο αυτά είδη αντλιών μπορεί να είναι:

> Μονοκύλινδρη (Simplex)

> Δικύλινδρη (Duplex)

> Τρικύλινδρη (Triplex)

> Πολυκύλινδρη (Multiplex)

Κάθε συνδυασμός των ανωτέρω είναι δυνατός π.χ. μια αντλία μπορεί να είναι Μονοκύλινδρη με πιστόνι απλής ενέργειας ή με πιστόνι διπλής ενέργειας, ή μπορεί να είναι Δικύλινδρη με πιστόνι απλής ενέργειας ή με πιστόνι διπλής ενέργειας κλπ. Στο σχήμα φαίνονται οι διακυμάνσεις της παροχής συναρτήσει του χρόνου τριών αντλιών θετικής εκτοπίσεως με πιστόνι: (α) μιας μονοκύλινδρης αντλίας με πιστόνι απλής ενέργειας, (β) μιας μονοκύλινδρης αντλίας με πιστόνι διπλής ενέργειας και (γ) μιας δικύλινδρης αντλίας με πιστόνι διπλής ενέργειας.

Οι αντλίες με πιστόνι μπορούν να κατασκευαστούν με τους κυλίνδρους οριζόντιους (που είναι οι πιο συνηθισμένες) ή κατακόρυφους.

Σε ότι αφορά τον κινητήρα και τον μηχανισμό μετάδοσης της παλινδρομικής κίνησης στο πιστόνι, υπάρχουν δύο κύρια είδη παλινδρομικών αντλιών:

104

> Αντλίες με στρόφαλο

> Αντλίες άμεσης ενέργειας ή Ιππάρια

Εικόνα 69 αρρή λειτουργίας της αντλίας με πιστόνι διπλής ενέργειας, μετάδοση κίνησης με στρόφαλο

Το χαρακτηριστικό των αντλιών αυτών είναι ότι η κίνηση προέρχεται από κινητήρα ο οποίος περιστρέφει ένα σφόνδυλο μεγάλης αδράνειας (για ομοιομορφία κινήσεως) και μέσω ενός στροφάλου (έκκεντρο) δίνει κίνηση στον διωστήρα, ο οποίος κινεί παλινδρομικά το βάκτρο που κινεί το πιστόνι. Η στεγανότητα στο σημείο που το βάκτρο περνάει μέσα στον κύλινδρο επιτυγχάνεται με τον στυπιοθλίπτη. Ο κινητήρας μπορεί να είναι ηλεκτροκίνητος (που είναι και το πιο συνηθισμένο) ή ατμοκίνητος (ατμοτουρμπίνα).

105

Εικόνα 70 μηχανολογικό σχέδιο τομής αντλίας με πιστόνι διπλής ενέργειας

Εικόνα 71 φωτογραφία τομής αντλίας με πιστόνι διπλής ενέργειας, μετάδοση κίνησης με στρόφαλο

106

Εικόνα 75 διακυμάνσεις της παροχής αντλιών θετικής εκτοπίσεως με το χρόνο (α) μονοκύλινδρη αντλία με πιστόνι απλής ενέργειας (β) μονοκύλινδρη αντλία με πιστόνι διπλής ενέργειας (γ) δικύλινδρη αντλία με πιστόνι διπλής ενέργειας

Εικόνα 76 αρχή λειτουργίας αντλίας άμεσης ενέργειας με πιστόνι διπλής ενέργειας

107

Εικόνα 72 τομή αντλίας άμεσης ενέργειας με πιστόνι διπλής ενέργειας

Εικόνα 78 αντλία με βυθιζόμενο εμβολο , μετάδοση κίνησης με στρόφαλο

5.9.2 Αντλίες Άμεσης Ενέργειας ή Ιππάρια (Direct acting pumps)Το χαρακτηριστικό των αντλιών αυτών είναι ότι η παλινδρομική κίνηση δίνεται στο πιστόνι τους, απ' ευθείας από άλλο πιστόνι που κινείται με τη βοήθεια ατμού (ή πεπιεσμένου αέρα. Δηλαδή το κινητήριο σύστημα των αντλιών αυτών είναι ένας κύλινδρος μέσα στον οποίο παλινδρομεί ένα πιστόνι με κινητήρια δύναμη ατμού. Ο ατμός, με τη βοήθεια ειδικής διάταξης (ατμοσύρτη), εισέρχεται στον κινητήριο κύλινδρο διαδοχικά από τη μια και από την άλλη πλευρά του πιστονιού κινώντας το παλινδρομικά. Το κινητήριο αυτό πιστόνι είναι απ' ευθείας συνδεδεμένο με το πιστόνι της αντλίας, το οποίο ακολουθεί την ίδια παλινδρομική κίνηση. Αντλίες του τύπου αυτού φαίνονται στα σχήματα.

108

5.9.3 Αντλίες Με Βυθιζόμενο Εμβολο (Plunger pumps)Όπως ήδη αναφέραμε, στις αντλίες με πιστόνι που εξετάσαμε ανωτέρω, το πιστόνι ολισθαίνει στο εσωτερικό του κυλίνδρου της αντλίας και η στεγανότητα μεταξύ πιστονιού και τοιχώματος του κυλίνδρου επιτυγχάνεται με κυκλικά ελατήρια που είναι τοποθετημένα πάνω στο πιστόνι και κινούνται μαζί του όπως στους κυλίνδρους των μηχανών εσωτερικής καύσης. Στις αντλίες με βυθιζόμενο έμβολο, το έμβολο έχει σημαντικά μικρότερη διάμετρο από τη διάμετρο του κυλίνδρου της αντλίας και βυθίζεται στον κύλινδρο. Μια τέτοια αντλία φαίνεται στο σχήμα. Εδώ η στεγανότητα επιτυγχάνεται με σταθερό στυπιοθλίπτη προσαρμοσμένο στο άκρο του κυλίνδρου της αντλίας, μέσα στον οποίο ολισθαίνει το έμβολο. Ο όγκος του υγρού που εκτοπίζεται σε κάθε παλινδρόμηση του εμβόλου είναι ίσος με τον όγκο του τμήματος του εμβόλου που βυθίζεται στον κύλινδρο. Κατά τα άλλα ισχύουν και για τις αντλίες με βυθιζόμενο έμβολο όσα αναφέρθηκαν ανωτέρω για τις αντλίες με πιστόνι.

5.9.4 Αντλίες Με Διάφραγμα (Diaphragm pumps)Η τρίτη κατηγορία παλινδρομικών αντλιών (εκτός από τις αντλίες με πιστόνι και βυθιζόμενο έμβολο) είναι οι αντλίες με διάφραγμα. Οι αντλίες αυτές είναι επίσης παλινδρομικές αλλά το κινητήριο στέλεχος που παλινδρομεί είναι ένα εύκαμπτο διάφραγμα. Το διάφραγμα κυκλικού συνήθως σχήματος, είναι σταθερά στερεωμένο περιφερειακώς. Στο κέντρο του συνδέεται με τον άξονα που του δίνει την παλινδρομική κίνηση. Συνηθέστερα το διάφραγμα κινείται με υδραυλικό σύστημα (πίεση λαδιού) ή ακόμα με πνευματικό σύστημα (πίεση αέρα). Στα σχήμα φαίνεται μια αντλία με διάφραγμα που κινείται με υδραυλική πίεση και στο επόμενο σχήμα με διάφραγμα που κινείται με πίεση αέρα.

Εικόνα 73 αντλία με διάφραγμα, η παλινδρομική κίνηση δίδεται στο διάφραγμα από υδραυλικό υγρό που κινείται με τη βοήθεια εμβόλου.

109

Εικόνα 80 αντλία με διάφραγμα με κινητήριο μέσο πεπιεσμένο αέρα

Τα διαφράγματα κατασκευάζονται από μια μεγάλη ποικιλία υλικών όπως διάφορα συνθετικά πολυμερή, τεφλόν ή ανθεκτικά στη διάβρωση και εύκαμπτα μέταλλα.

Τα πλεονεκτήματα των αντλιών με διάφραγμα. σε σύγκριση με τις άλλες παλινδρομικές αντλίες, είναι ότι έχουν πολύ λιγότερα κινούμενα μέρη. δεν απαιτούν στυπιοθλίπτες για στεγανότητα και κυρίως το γεγονός ότι το αντλούμενο υγρό έρχεται σε επαφή μόνο με το διάφραγμα και τις βαλβίδες. Αυτό κάνει τις αντλίες με διάφραγμα κατάλληλες για τη διακίνηση τοξικών ή διαβρωτικών υγρών ή υγρών που περιέχουν αιωρήματα στερεών (τα οποία θα προκαλούσαν σοβαρές φθορές στις άλλες παλινδρομικές αντλίες). Το κύριο μειονέκτημα τους είναι ότι το διάφραγμα καταπονείται με τις συνεχείς κάμψεις και σε κάποιο χρόνο, ανάλογα με την αντοχή του και το υλικό κατασκευής του, σπάει. Αυτό πρέπει να λαμβάνεται σοβαρά υπόψη, ιδιαιτέρως όταν διακινούνται τοξικά ή διαβρωτικά υγρά και να εντείνονται οι προληπτικοί έλεγχοι και η συντήρηση της αντλίας. Σε πολύ κρίσιμες εφαρμογές μπορεί να τοποθετηθούν στην αντλία αισθητήρες καταστροφής του διαφράγματος.

Παρεμπιπτόντως να αναφέρουμε ότι και η καρδιά των ζώντων οργανισμών είναι αντλία με διάφραγμα που κινείται με συσπάσεις των μυών.

Και τα τρία είδη παλινδρομικών αντλιών (με πιστόνι, με βυθιζόμενο έμβολο και με διάφραγμα) χρησιμοποιούνται ευρύτατα ως δοσιμετρικές αντλίες.

110

5.10 Περιστροφικές Αντλίες Θετικής ΕκτοπίσεωςΜια άλλη ομάδα αντλιών θετικής εκτοπίσεως είναι οι περιστροφικές αντλίες. Οη περιστροφικές αντλίες αποτελούνται από έλα ή περισσότερα περιστρεφόμενα μέρη θαι το σταθερό κέλυφος που τα περικλείει. Η προώθηση του διακινούμενου υγρού γίνεται με κυκλική κίνηση όπως στις φυγοκεντρικές αντλίες και όχι παλινδρομική όπως στις παλινδρομικές. Διαφέρουν από τις φυγοκεντρικές κατά το ότι τα περιστρεφόμενα μέρη ουσιαστικά ολισθαίνουν πάνω στο ακίνητο κέλυφος ή/και μεταξύ τους δημιουργώντας στεγανότητα. Το διακινούμενο υγρό εισέρχεται από την είσοδο (αναρρόφηση) της αντλίας, παγιδεύεται σε ένα χώρο ο οποίος δημιουργείται μεταξύ των περιστρεφόμενων μερών και του κελύφους και προωθείται με τη περιστροφή προς την έξοδο (κατάθλιψη) της αντλίας όπου ελευθερώνεται. Στις περιστροφικές αντλίες θετικής εκτοπίσεως, η ποσότητα του υγρού που προωθείται σε κάθε περιστροφή είναι πρακτικώς ανεξάρτητη από τον αριθμό των στροφών, ενώ η παροχή (π.χ. m3/h) είναι ευθέως ανάλογη του αριθμού των στροφών. Σε αντίθεση με τις παλινδρομικές αντλίες, οι περιστροφικές αντλίες θετικής εκτοπίσεως δεν έχουν βαλβίδες ενώ η ροή του διακινούμενου υγρού είναι συνεχής και όχι παλμική.

Για στεγανότητα απαιτείται καλή επαφή μεταξύ των κινητών μερών που ολισθαίνουν πάνω στα ακίνητα μέρη της αντλίας ή μεταξύ τους και πολύ μικρές ανοχές. Για το λόγο αυτό οι περιστροφικές αντλίες θετικής εκτοπίσεως δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για υγρά που έχουν αιωρούμενα στερεά. Οι περιστροφικές αντλίες θετικής εκτοπίσεως μπορούν να διακινήσουν κάθε καθαρό υγρό και ενδείκνυνται για τη διακίνηση παχύρρευστων υγρών μεγάλου ιξώδους και μη Νευτωνικών υγρών. Όπως και οι παλινδρομικές αντλίες, οι περιστροφικές αντλίες θετικής εκτοπίσεως είναι κατάλληλες για την άντληση αερίων ή ατμών από ένα χώρο και τη δημιουργία κενού.

Υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία περιστροφικών αντλιών θετικής εκτοπίσεως. Τα κυριότερα και πλέον γνωστά και χρησιμοποιούμενα είδη είναι:

> Γραναζωτές

> Με λοβούς

> Με κοχλίες

> Με ολισθαίνοντα πτερύγια

> Με έμβολα

> Περισταλτικές

111

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΔΙΚΤΥΟΥ

6.1 Κατασκευή ΤάφρουΗ ανασκαφή της τάφρου θα πρέπει να συμμορφώνεται με όλους τους ισχύοντες νόμους και τους κανονισμούς.

Τα υλικά τες ανασκαφής το ρψμα α ιιά θαι το οδόστρωμα δεν είναι κατάλληλα για τεν επίχωση της τάφρου.

Όπου κρίνεται απαραίτητο πρέπει να γίνεται απομάκρυνση των υδάτων μέχρις ότου να εγκατασταθεί ο σωλήνας και να καλυφτεί με χώμα μέχρι ένα επαρκές ύψος έτσι ώστε να αποτραπεί η επίπλευση του αγωγού.

Το μέγιστο φορτίο από το έδαφος για τους εύκαμπτους σωλήνες είναι το βάρος του υλικού που υπάρχει απευθείας πάνω από το σωλήνα (φορτίο πρίσματος). Σε αντίθεση με τον άκαμπτο σωλήνα, το πλάτος της τάφρου εκσκαφής δεν επηρεάζει τη φόρτιση του σωλήνα. Το πλάτος της τάφρου βασίζεται αποκλειστικά και μόνο σε πρακτικές και οικονομικές κατασκευές.

Εικόνα 81 τάφρος σε τομή www.traceyconcrete.com

112

6.2 Στενή Τάφρος Μη Υποστηριζόμενων, Κάθετων ΤοιχωμάτωνΣτο σχήμα παρουσιάζεται μια τομή από μια στενή τάφρο μη υποστηριζόμενων ,κάθετων τοιχωμάτων.

Το πλάτος των στενών τάφρων είναι ο ελάχιστος χώρος εργασίας που απαιτείται για έναν εργαζόμενο για να τοποθετήσει τα υλικά. Αυτά παρουσιάζονται στον παρακάτω πίνακα.

NARROW TRENCH W ID TH S, MINIMUM

NOM INAL PIPE SIZE TRENCH W IDTH, MINIMUM

D ia m 0 te riin c h e s l·

No. Of P ipe D ia m e te rs In c h e s

4 4 .3 18

6 2 .9 188 2 .9 24

10 2 .5 2612 2 .4 30

15 2 .0 30

18 1 .8 32

21 1 .6 342 4 1 .5 36

Στις στενές τάφρους, η ενσωμάτωση του σωλήνα θα πρέπει να είναι συμπαγής σε όλη τη διαδρομή προς το τοίχωμα της τάφρου.

6.3 Ευρεία ΤάφροςΣε ορισμένες συνθήκες εδάφους, μπορεί να είναι πιο αποδοτικό να γίνει κατασκευής μιας ευρείας τάφρου.

Οι ευρείες τάφροι είναι τομές όπου το πλάτος στην κορυφή του σωλήνα είναι μεγαλύτερο από το εξαπλάσιο της διαμέτρου του (2,5 διάμετροι σε κάθε πλευρά του σωλήνα).

113

Εικόνα 82 τομή ευρείας τάφρου

6.4 Τάφρος Μιχχής ΔιαχομήςΤο πλάτος αυτής της τάφρου πάνω από το ύψος του σωλήνα θα πρέπει να πληροί τις ελάχιστες διαστάσεις που απεικονίζονται στο παραπάνω πίνακα.

Εικόνα 83 τομή τάφρου μιχτής διατομής

Απαιτήσεις Συνεκτικότητας:

α. Μέχρι 10 "ίντσες σωλήνα θα πρέπει το έδαφος να είναι συμπαγής σε απόσταση 2,5 διαμέτρους σωλήνα και από τις δυο πλευρές του σωλήνα.

β. Από 12 "έως 24" ίντσες σωλήνα θα πρέπει το έδαφος να είναι συμπαγής σε μήκος δυο ποδών και στις δύο πλευρές του σωλήνα.

γ. Όταν το πλάτος της τάφρου είναι λιγότερο από το εξαπλάσιο της διαμέτρου του σωλήνα , τότε το έδαφος θα πρέπει να είναι συμπαγής για όλο το πλάτος της τάφρου.

6.5 Υποσχηριζόμενη ΤάφροςΑυτό το είδος της τάφρου χρησιμοποιείται όταν υπάρχει ασταθές ή σαθρό έδαφος στα τοιχώματα της τάφρου.

114

Οι μέθοδοι υποστήριξης περιλαμβάνουν την τοποθέτηση φύλλων λαμαρίνας, την αντιστήριξη, την εισαγωγή δοκών στήριξης, ή τον εγκιβωτισμό της τάφρου.

Εικόνα 84 αναλυτική περιγραφή τάφρου με πλευρικές στηρίξεις www.cpp-pipe.com

Αν οι συνθήκες είναι εξαιρετικά σοβαρές, μπορεί να είναι αναγκαία η χρήση ενεμάτων για την συγκράτηση του χώματος που βρίσκεται δίπλα στο χαντάκι για να αποτραπεί με αυτό τον τρόπο η ομογενοποίηση των υλικών εμπέδωσης του σωλήνα και του υλικού των τοιχωμάτων της τάφρου.

Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζονται τα ελάχιστα πλάτη για την τάφρο.

SUPPORTED TRENCH WIDTHS, MINIMUMNOMINAL PIPE SIZE TRENCH WIDTH, MINIMUM

Diamet0r(Inches)

IMo. of Pipe Diameters Inches

4 8.5 366 5.7 368 4.3 36

10 4.0 4212 3.4 4215 3.1 4818 2.7 4821 2,4 5024 2.2 52

Όπου γίνεται χρήση από ξύλινων επιφανειών κάτω από την κορυφή του σωλήνα, η επιφάνεια πρέπει να επεκταθεί 2 πόδια (60 cm) κάτω από τη βάση του σωλήνα και να αφεθεί στα 1,5 πόδια (45 cm) πάνω από την κορυφή του σωλήνα.

115

Συμπιέστε τα θεμέλια αλλά και τα υλικά εμπέδωσης σε όλη τη διαδρομή στο τοίχωμα της τάφρου ή στα τοιχώματα θεμελίωσης που έχουν τοποθετηθεί.

6.6 Κινητή Υποστηριζόμενη ΤάφροςΌταν τα στηρίγματα της τάφρου μετακινούνται, ιδιαίτερη φροντίδα θα πρέπει να λαμβάνεται για την αποτροπή διαταραχής του σωλήνα ή των υλικών εμπέδωσης του.

Εικόνα 85 κινητή υποστηριζόμενη τάφρος www.coateshire.com.au

Χρήση των κινητών κιβωτίων στην τάφρο πρέπει να περιορίζεται σε:

α. Ευρεία κατασκευή τάφρου, όπου υπάρχουν τουλάχιστον 2,5 διάμετροι σωλήνα απόσταση σε κάθε πλευρά του σωλήνα.

β. Ένα σκαλοπάτι πάνω από την κορυφή του σωλήνα με το σωλήνα να εγκαθίσταται σε ένα στενό, με κάθετα τοιχώματα αυλάκι.

γ. Για την αποφυγή των περιορισμών όσον αφορά την τοποθεσία, ένα τροποποιημένο πλαίσιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί το οποίο επιτρέπει τη συμπίεση της στρώσης στις εγκοπές στο κάτω μέρος.

δ. Τυχόν κενά που υπάρχουν στο υλικό επίστρωσης που δημιουργούνται με την αφαίρεση της υποστήριξης θα πρέπει να συμπληρώνονται και να συμπιέζονται προσεκτικά.

116

ε. Η απομάκρυνση των ενδιάμεσων υποστυλωμάτων μεταξύ των τοιχωμάτων θα πρέπει να γίνεται μόνο όπου η διαδικασία της επίχωσης προχωρά και οι αντιστηρίξεις αφαιρούνται κατά τρόπο έτσι ώστε να μην χαλαρώνει η υποστήριξη της τάφρου.

6.7 Βάθος Της ΤάφρουΣε περίπτωση που το βάθος παγετού είναι υπό εξέταση, η τοποθέτηση του σωλήνα πρέπει γίνεται κατά 6 ίντσες βαθύτερα από την καταγεγραμμένη ικανότητα διείσδυσης του παγετού.

Σε περίπτωση που ο παγετός δεν αποτελεί κίνδυνο και ωφέλιμα φορτία δεν αναμένονται, μια ελάχιστη κάλυψη 12 ιντσών είναι επαρκής.

Όταν τα ωφέλιμα φορτία είναι σημαντικά, ο μηχανικός που σχεδιάζει την κατασκευή θα πρέπει να εξετάσει παράγοντες όπως το μέγεθος και το είδος του εξοπλισμού , τις επιπτώσεις, τον τύπο του εδάφους, και την συνοχή του εδάφους για τον προσδιορισμό των απαιτήσεων κάλυψης.

6.8 Δάπεδο Της ΤάφρουΤο δάπεδο της τάφρου θα πρέπει να παρέχει μια ομοιόμορφη, σταθερή υποστήριξη για το σωλήνα.

Η επιφάνεια του εδάφους στο κάτω μέρος της τάφρου πρέπει να είναι απαλλαγμένη από τυχόν ανωμαλίες που θα μπορούσαν να προκαλέσουν σημειακές φορτίσεις στον σωλήνα ή την καμπάνα.

Όταν υπάρχει μια ασταθή κατάσταση στον πυθμένα της τάφρου, ειδική θεμελίωση μπορεί να απαιτηθεί. Ένα επίπεδο από υλικό επίστρωσης πρέπει να τοποθετηθεί μεταξύ της θεμελίωσης και του σωλήνα.

Όταν βραχώδες υπέδαφος ή πέτρες μεγαλύτερες σε διάμετρο από 1με 1/2 ίντσες συναντώνται, ένα ελάχιστο υπόστρωμα τουλάχιστον 4 ιντσών θα πρέπει να τοποθετείται κάτω από το σωλήνα και πάνω από το βράχο.

6.9 Υλικά ΕμπέδωσηςΟ παρακάτω πίνακας παρουσιάζει τις ταξινομήσεις του εδάφους.

SOIL SOIL DESCRIPTION OFTYPE MATERIAL

CLASSIFICATIONCLASS I Manufactured angular,

117

SOILS* granular material,1/4 to 11/2 inches (6 to 40 mm) size,including materials having regional significance such as crushed stone or rock, broken coral, crushed slag, cinder or crushed shells.

CLASS II SOILS** GW Well graded gravels and gravel-sandmixtures, little or no fines. 50% or more of coarse fraction retained on No. 4 sieve. More than 95% retained on No. 200 sieve. Clean.

GP Poorly graded gravels and gravel-sand mixtures, little or no fines. 50% or more of coarse fraction retained on No.4 sieve. More than 95% retained on No. 200 sieve. Clean.

SWWell-graded sands and gravelly sands, little or no fines. More than 50% of coarse fraction passes No. 4 sieve. More than 95% retained on No. 200 sieve. Clean.

SP Poorly graded sands and gravelly sands, little or no fines. More than 50% of coarse fraction passes No. 4 sieve. More than 95% retained on No. 200 sieve. Clean.

CLASS III SOILS*** GM Silty gravels, gravel- sand-silt mixtures. 50% ormore of coarse fraction retained on No. 4 sieve. More than 50% retained on No. 200 sieve.

118

GC

SM

SC

Clayey gravels, gravel- sand-clay mixtures. 50% or more of coarse fraction retained on No. 4 sieve. More than 50% retained on No. 200 sieve.

Silty sands, sand-silt mixtures. More than 50% ofcoarse fraction passes No. 4 sieve. More than 50% retained on No. 200 sieve.

Clayey sands, sand-clay mixtures. More than 50% of coarse fraction passes No. 4 sieve. More than 50% retained on No. 200 sieve.

ML

SOILS CLASS IV

CL

Inorganic silts, very fine sands, rockflour, silty or clayey finesands. Liquidlimit 50% or less. 50% ormore passesNo. 200 sieve.

Inorganic clays of low to mediumplasticity, gravelly clays, sandy clays,silty clays, lean clays. Liquid limit 50% or less. 50% or more passes No. 200 sieve.

119

Inorganic silts, micaceous ordiatomaceous fine sands or silts,elastic silts. Liquid limit greater than50%. 50% or more passes No. 200 sieve.

CH Inorganic clays of high plasticity, fatclays. Liquid limit greater than 50%.50% or more passes No. 200 sieve.

CLASS V SOILS CL

CH

Organic silts and organic silty clays oflow plasticity. Liquid limit 50% or less.50% or more passes No. 200 sieve.

Organic clays of medium to highplasticity. Liquid limit greater than50%. 50% or more passesNo. 200sieve.

120

Η υψηλή αναλογία σε κενά της κατηγορίας υλικού I περιορίζει τη χρήση του σε περιοχές όπου η πλευρική στήριξη δεν θα χαθεί λόγω της μετανάστευσης των λεπτόκοκκων υλικών από τα τοιχώματα της τάφρου και τον πυθμένα. Όπου είναι δυνατή αυτή η μετακίνηση, το ελάχιστο εύρος μεγέθους θα πρέπει να μειωθεί καθώς και η διαβάθμιση που αποσκοπεί στον περιορισμό του μεγέθους των κενών.

Το υλικό της κατηγορίας II πρέπει να είναι καλά διαβαθμισμένο (όχι ομοιόμορφα διαβαθμισμένο ή διαβαθμισμένο με βάση τα κενά) για να αποφευχθεί η απώλεια της πλευρικής στήριξης, όπως που περιγράφεται στο σημείο 2.

Για την κλάση IV του υλικού, πρέπει να δίνεται προσοχή στο σχεδιασμό και στη μέθοδο συμπίεσης λόγω της δυσκολίας στον έλεγχο του ποσοστού της υγρασίας σε συνθήκες πεδίου.

Τα υλικά της κλάσης V δεν συνιστώνται για υλικά επίστρωσης, ούτε για υλικό που τοποθετείται γύρω από τον σωλήνα, ή για την αρχική επίχωση.

Ο παρακάτω πίνακας δίνει πληροφορίες για το βαθμό της συμπίεσης για τις διάφορες μεθόδους συμπίεσης αλλά και τα υλικά εμπέδωσης.

Για τους σωλήνες PVC 6 ιντσών σε διάμετρο αλλά και μεγαλύτερες, το όριο του μεγέθους των σωματιδίων στην ζώνη ενσφήνωσης είναι έως 1-1/2 ίντσες ή λιγότερο. Για διαμέτρους σωληνώσεων μικρότερες από 6 ίντσες, το όριο μεγέθους των σωματιδίων στη ζώνη ενσφήνωσης είναι μέχρι 3/4 της ίντσας ή λιγότερο.

6.10 ΣυμπίεσηΔιάβρεξη

Κατά προσέγγιση οδηγός για το εκτιμώμενο εύρος συμπίεσης έναντι της κατηγορίας ενσωμάτωσης και της μεθόδου τοποθέτησης ως ποσοστό της πρότυπης πυκνότητας του εδάφους. (Proctor compaction test)

CLASS OF EMBEDMENT

I II III IV

MATERIALDESCRIPTION

ManufacturedGranularMaterials

Sand & Gravel Soils - Clean

Mixed-GrainSoils

Fine Grain Soils

Optimum 9 - 12 9 - 18 6 - 30

121

moisture content range limit % of dry weightSoilConsolidationMethod

% of Proctor (or Relative) Density Range

Compact by power tamper or rammer

95 - 100 95 - 100 95 - 100 95 - 100

Densify byportablevibrators

80 - 95 80 - 95 80 - 95 75 - 90

Consolidate by saturation 80 - 95 80 - 95

Place by hand 60 - 80- - -

Tamp by hand 60 - 80 - 60 - 80- 60 - 75

Dump 60 - 80 60 - 80 60 - 80 60 - 75

Εάν χρησιμοποιούνται μέθοδοι κορεσμού για την συμπίεση, οι ακόλουθες συστάσεις θα πρέπει να ακολουθούνται.

α. Αποτροπή της επίπλευσης του αγωγού.

β. Μην χρησιμοποιείτε την διάβρεξη κατά τη διάρκεια χαμηλών θερμοκρασιών.

γ. Απαιτείται μεγάλη προσοχή για την αποφυγή διάβρωσης στις πλευρές του σωλήνα και στο κάτω μέρος του σωλήνα που προκαλείται από την εκτόξευση νερού.

δ. Εφαρμόστε τέτοια ποσότητα νερού έτσι ώστε να επιτευχτεί η πλήρης διάβρεξη.

ε. Επιτρέψτε σε κάθε στρώμα να γίνει η αποστράγγιση των υγρών και η στερεοποίηση έως ότου να υποστηρίζει το βάρος των εργαζομένων.

122

Εξοπλισμός για την συμπίεση

Εικόνα 86 συμπίεση τάφρου www.acewheels.com

α. Αποφύγετε την επαφή του σωλήνα με τον εξοπλισμό συμπίεσης.

β. Μην χρησιμοποιείτε τον εξοπλισμό συμπίεσης πάνω ακριβώς από το σωλήνα έως ότου μια επαρκή ποσότητα χώματος να τοποθετηθεί έτσι ώστε να αποτραπεί η βλάβη ή η διαταραχή στον σωλήνα.

6.11 ΥπόστρωμαΤο υπόστρωμα απαιτείται για να φέρει το κάτω μέρος της τάφρου σε ένα ενιαίο επίπεδο και να παρέχει υποστήριξη σε όλο το μήκος κάτω από το σωλήνα. Η ρύθμιση του επιπέδου του σωλήνα με τσιμεντένια μπλοκ πρέπει να αποφεύγεται.

Διευρυμένα τμήματα στην τάφρο στα σημεία των αρθρώσεων είναι απαραίτητα για να διατηρείται η συνεχής στήριξη προς το σωλήνα.

123

Εικόνα 87 στρώσεις επικάλυψης τάφρου www.harvel.com

Ένα πάχος υποστρώματος από 4 έως 6 ίντσες συμπιεσμένου υλικού είναι συνήθως επαρκές.

Η χρήση άριστα διαβαθμισμένου υλικού συνιστάται, όπου το έδαφος της τάφρου είναι λεπτόκοκκο.

6.12 HaunchingΜε την διαδικασία του Haunching παρέχεται πλευρική στήριξη στο σωλήνα. Αυτή η περιοχή είναι η πιο σημαντική για τον έλεγχο της εκτροπής του σωλήνα.

Το υλικό του Haunching θα πρέπει να τοποθετηθεί κάτω από τις πλευρές του σωλήνα για να εξασφαλιστεί πλευρική στήριξη.

124

GROUNDSURFACE

UNDISTURBEDEARTH

FOUNDATION _

T m a u n c h in g . to J ^ piPE s p r in g l in e

I BEDDING

Εικόνα 88 επίστρωση υλικού σε σωλήνα www.ads-pipe.com

Όταν χονδροειδή υλικά έχουν χρησιμοποιηθεί ως υπόστρωμα ,τα ίδια υλικά θα πρέπει να χρησιμοποιούνται για την διαδικασία του Haunching.

Το Haunching θα πρέπει να εκτείνεται μέχρι την διάμετρο του σωλήνα.

6.13 Αρχική ΕπίχωσηΑρχική επίχωση τοποθετείται για την προστασία του σωλήνα από βλάβη που μπορεί να προκύψει από μια πρόσκρουση κατά τη διάρκεια της τελικής επίχωσης.

Από την στιγμή που η αρχική επίχωση παρέχει ελάχιστη πρόσθετη διαρθρωτική υποστήριξη, δεν είναι απαραίτητη η ειδική συμπίεση.

6.14 Τελική ΕπίχωσηΥλικό

Το υλικό που χρησιμοποιείται για την τελική επίχωση δεν χρειάζεται να είναι τόσο προσεκτικά επιλεγμένο όσο το υλικό στη ζώνη εμπέδωσης ,αλλά δεν πρέπει να περιέχει, παγωμένες μάζες ή πέτρες οι οποίες θα μπορούσαν να βλάψουν το σωλήνα.

Συμπίεση

Στο ανοικτό πεδίο, η φυσική συμπίεση θα πρέπει να είναι επαρκής. Σε βελτιωμένες επιφάνειες, ειδική συμπίεση όπως καθορίζεται από τον μηχανικό σχεδιασμού είναι απαραίτητη.

125

6.15 Συναρμολόγηση ΣωλήνωνΟ σωλήνας με παρέμβυσμα είναι ένα ολοκληρωμένο προϊόν. Όλες οι τσιμούχες έχουν εγκατασταθεί από το εργοστάσιο. Ο σύνδεσμος έχει σχεδιαστεί για να παρέχει απρόσκοπτη εξυπηρέτηση για όλη τη διάρκεια ζωής του σωλήνα, αλλά οι κατάλληλες διαδικασίες θα πρέπει να ακολουθούνται για την εξασφάλιση της αποτελεσματικότητάς.

Καθαρίστε την περιοχή της τσιμούχας. Αφαιρέστε άμμο, βρωμιά, λίπος, και τα συντρίμμια. Μην αφαιρείτε τις τσιμούχες από τις καμπάνες, η αφαίρεση θα μπορούσε να προκαλέσει λανθασμένη επανεγκατάσταση.

Εικόνα 89 συναρμολόγηση σωλήνα σφήνα-καμπάνα www.grippergasket.com

Ελέγξτε τη τσιμούχα. Βεβαιωθείτε ότι η τσιμούχα εδράζεται ομοιόμορφα στο αυλάκι περνώντας το δάχτυλό σας γύρω από τη εσωτερική ακμή της τσιμούχας.

Καθαρίστε την σφήνα. Χρησιμοποιήστε ένα καθαρό πανί για να σκουπίσετε την σφήνα.

Χαμηλώστε το σωλήνα μέσα στην τάφρο. Χαμηλώστε προσεκτικά για να αποφευχθεί η εισαγωγή χώματος μέσα στην καμπάνα και στην σφήνα.

126

Λίπανση.

Εφαρμόστε το λιπαντικό στο τελικό λοξοτομημένο τμήμα της σφήνας και περίπου μέχρι τη μέση πίσω στη γραμμή τερματισμού. Ένα λεπτό στρώμα λιπαντικού μπορεί να εφαρμοστεί στο πρόσωπο της τσιμούχας, αλλά να είστε προσεκτικοί για να μην εισχωρήσει λιπαντικό πίσω ή κάτω από τη τσιμούχα. Χρησιμοποιείτε μόνο εγκεκριμένου τύπου λιπαντικά η χρήση άλλων λιπαντικών μπορεί να προκαλέσει φθορά του σωλήνα ή της τσιμούχας.

Κρατήστε τους λιπασμένους χώρους καθαρούς. Εάν βρωμιά ή άμμος προσκολληθούν στις περιοχές με λιπαντικό, καθαρίστε τις επιφάνειες και λιπάνετε τες εκ νέου.

Συναρμολογήστε τον σωλήνα. Εισάγετε τη σφήνα του σωλήνα μέσα στη καμπάνα μέχρι να έρθει σε επαφή με το παρέμβυσμα ομοιόμορφα. Η ευθυγράμμιση είναι απαραίτητη για την ευκολία της συναρμολόγησης. Εφαρμόστε σταθερή πίεση με το χέρι ή με μηχανικά μέσα έως ότου η σφήνα γλιστρήσει μέσα στη φλάντζα. Τοποθετήστε το σωλήνα έως ότου η ενδεικτική γραμμή να είναι στο ίδιο επίπεδο με το τέλος της καμπάνας. Για ορισμένες συνθήκες εργασίας και μεγέθη σωλήνων, η χρήση βαρέου εξοπλισμού μπορεί να είναι αναγκαία για τη συναρμολόγηση του σωλήνα. Όταν αυτός ο εξοπλισμός χρησιμοποιείται, πρέπει να ληφθεί επιπλέον μέριμνα, επειδή ο χειριστής που πραγματοποιεί την εγκατάσταση χάνει την "αίσθηση" της διαδικασίας της συναρμολόγησης. Περιπτώσεις όπως ακατάλληλη ευθυγράμμιση του σωλήνα, έλασης της τσιμούχας, ή υπερβολική εισχώρηση θα μπορούσαν να περάσουν απαρατήρητα κατά τη διάρκεια της συναρμολόγησης, εξαιτίας της μεγάλης δύναμης που παράγεται από τον εξοπλισμό.

Οι ακόλουθες προφυλάξεις πρέπει να τηρούνται:

α. Τοποθετήστε τη σφήνα προσεκτικά στην καμπάνα για να εξασφαλιστεί η καλή ευθυγράμμιση τόσο οριζόντια όσο και κάθετα.

β. Να είστε προσεκτικοί για να μην προκληθεί ζημιά στο χείλος της καμπάνας λόγω της σκληρής επαφής από τον εξοπλισμό.

127

γ. Χρειάζεται μεγάλη προσοχή για να εξασφαλιστεί ότι η χρήση του εξοπλισμού δεν θα επηρεάσει την ευθυγράμμιση του σωλήνα.

δ. Μην τοποθετείτε την σφήνα πέρα από την γραμμή τερματισμού. Όταν ο εξοπλισμός έχει ωθήσει τον σωλήνα αρκετά βαθιά έτσι ώστε να ξεπεραστεί η αρχική αντίσταση του παρεμβύσματος, χρησιμοποιήστε ένα λοστό και ένα κομμάτι υλικού για να ολοκληρωθεί η διαδικασία της συναρμολόγησης μέχρι την γραμμή τερματισμού. Αυτή η διαδικασία όχι μόνο εμποδίζει την υπερβολική διείσδυση , αλλά και εντοπίζει τις ελαττωματικές τσιμούχες σε μια χρονική στιγμή όπου μπορούν ακόμη εύκολα να διορθωθούν.

Εικόνα 90 συναρμολόγηση σωλήνα με υποβοήθηση

Εάν διαπιστωθεί αδικαιολόγητη αντίσταση κατά την εισαγωγή του σωλήνα ή αν ο σωλήνας δεν μπορεί να εισαχθεί με μέχρι το σημείο αναφοράς, αποσυναρμολογήστε τον σύνδεσμο και ελέγξτε τη θέση του παρεμβύσματος.

α. Εάν η τσιμούχα έχει αποσπαστεί από την θέση της, να επιθεωρείστε το σωλήνα και τη τσιμούχα για πιθανή ζημιά, αντικαταστήστε τα κατεστραμμένα αντικείμενα, καθαρίστε τα εξαρτήματα, και επαναλάβετε το στάδιο της συναρμολόγησης, εξασφαλίζοντας ότι υπάρχει ευθυγράμμιση.

β. Εάν η τσιμούχα είναι σωστά τοποθετημένη, επιβεβαιώστε την ορθή τοποθέτηση με βάση την γραμμή αναφοράς. Μεταφέρετε την γραμμή αναφοράς, εφόσον δεν έχει τοποθετηθεί σωστά. Σε γενικές γραμμές, τα εξαρτήματα επιτρέπουν λιγότερη

128

διείσδυση σωλήνα σε σύγκριση με την καμπάνα του σωλήνα. Εάν ο σωλήνας δεν μπορεί ακόμη και τώρα να τοποθετηθεί σωστά, καλέστε για βοήθεια.

γ. Εάν ο σωλήνας πρέπει να κοπεί στο πεδίο τοποθέτησης, βάλτε σημάδι σε ολόκληρη την περιφέρεια του σωλήνα για να εξασφαλιστεί ένα τετράγωνο κόψιμο. Ο σωλήνας μπορεί να κοπεί με ένα σιδηροπρίονο, η με ένα ηλεκτρικό πριόνι ή με μια λεπίδα χάλυβα ή με ένα λειαντικό δίσκο. Λοξοτομήστε το κομμένο άκρο, χρησιμοποιώντας ένα εργαλείο λείανσης σωλήνα ή ένα φορητό τριβείο ή λειαντικό δίσκο. Στρογγυλέψτε τις αιχμηρές άκρες της λοξοτομούμενης ακμής με ένα μαχαίρι τσέπης. Βάλτε ένα σημάδι στο κομμένο άκρο με μια γραμμή παρόμοια με εκείνη ενός άκοπου σωλήνα.

Οι απαιτήσεις της λοξότμησης μπορούν να διαφέρουν σε σχέση με τους διαφορετικούς τύπους ενώσεων:

Ένωση ΛοξότμησηΣωλήνας PVC καμπάνα Ίδια με την εργοστασιακή λοξότμηση

Σωλήνας PVC με ώθηση για την τοποθέτηση Ίδια με την εργοστασιακή λοξότμηση

Άλλου τύπου σωλήνα / τοποθέτηση με ώθηση Μικρότερο μήκος λοξότμησης

Μηχανική τοποθέτηση συνδέσμου Δεν απαιτείται λοξότμηση

6.16 Ένωση Σωλήνων Με ΚόλλησηΠροδιαγραφές

Η ένωση σωλήνων με κόλληση πρέπει να γίνεται με βάση το πρότυπο ASTM D 2855 «Πρότυπη συνιστώμενη πρακτική για την πραγματοποίηση κολλήσεων σε σωλήνες πολυβινυλοχλωρίδιου (pvc) και εξαρτημάτων». Οι κολλήσεις θα πρέπει συμμορφώνονται με το πρότυπο ASTM D 2564 «Πρότυπη προδιαγραφή για κολλήσεις σε πλαστικούς σωλήνες και εξαρτήματα πολυβινυλοχλωρίδιου (PVC)», και η γόμωση θα πρέπει να είναι σύμφωνη με το πρότυπο ASTM F 656.Προδιαγραφή υλικών για κόλληση σε πλαστικούς από σωλήνες και εξαρτήματα από PVC. Ο χειρισμός της κόλλησης θα πρέπει να είναι σύμφωνος με το πρότυπο ASTM F402 «Πρότυπη συνιστώμενη πρακτική για ασφαλή χειρισμό του υλικού κόλλησης που χρησημοποιειται για την ένωση σωλήνων θερμοπλαστικών και εξαρτημάτων».

Βασικές αρχές στις κολλήσεις

α. Οι επιφάνειες που θα ενωθούν πρέπει να είναι καθαρές και στεγνές.

β. Οι επιφάνειες που θα ενωθούν πρέπει να μαλακώσουν και να είναι σε ημίρρευστη κατάσταση.

129

γ. Επαρκής ποσότητα υλικού πρέπει να εφαρμοστεί για να γεμίσει το κενό μεταξύ αρσενικού και θηλυκού άκρου.

Εικόνα 91 κόλληση σωλήνα

δ. Η συναρμολόγηση πρέπει να γίνει, ενώ οι επιφάνειες είναι ακόμα υγρές και σε ημίρρευστη κατάσταση.

ε. Η δύναμη στην κόλληση αναπτύσσεται καθώς το υλικό της κόλλησης στεγνώνει. Στο στενό σημείο της άρθρωσης, οι επιφάνειες θα συνενωθούν. Στο χαλαρό μέρος, το υλικό της κόλλησης θα συνδεθεί με τις δύο επιφάνειες.

στ. Οι ολοκληρωμένες κολλήσεις δεν πρέπει να διαταραχτούν μέχρι να στερεοποιηθούν επαρκώς ώστε να αντέξουν στους χειρισμούς.

Επιλογή των υλικών κόλλησης

Τα υλικά κόλλησης για PVC είναι διαθέσιμα σε μια ποικιλία από ιξώδη και πυκνότητες του υγρού φιλμ για να καλύψουν ένα ευρύ φάσμα μεγεθών σωλήνων, και για συνδέσμους που παρεμβάλλονται αλλά και για συνδέσμους που δεν παρεμβάλλονται.

Συστάσεις του κατασκευαστή του υλικού κόλλησης θα πρέπει να ακολουθούνται για την επιλογή του κατάλληλου υλικού.

Αποθήκευση

Τα υλικά κόλλησης για σωλήνες PVC πρέπει να αποθηκεύονται σε δροσερό μέρος, εκτός από την περίπτωση που βρίσκονται σε χρήση στο χώρο εργασίας. Τα υλικά κόλλησης έχουν περιορισμένη διάρκεια ζωής όταν δεν αποθηκεύονται σε ερμητικά

130

σφραγισμένα δοχεία, (τα δοχεία με βιδωτό καπάκι δεν θεωρούνται ερμητικά σφραγισμένα.). Συμβουλευτείτε τον κατασκευαστή του υλικού κόλλησης για συγκεκριμένες συστάσεις σχετικά με τις συνθήκες αποθήκευσης και τη διάρκεια ζωής. Το υλικό κόλλησης είναι ακατάλληλο για χρήση, εάν παρουσιάζει αισθητή αλλαγή από το αρχικό ιξώδες, ή αν υπάρχει κάποιο σημάδι ζελατινοποίησης. Μην προσθέτετε διαλύτη ή διαλυτικό στο υλικό κόλλησης.

Διαδικασία

Κοπή του σωλήνα

Κόψτε το σωλήνα, χρησιμοποιώντας ένα οδοντωτό πριόνι και ένα κουτί το οποίο λειτουργεί ως μίτρα ή οδηγός. Ξύλα-εργασίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν. Ένας περιστροφικός κόπτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί εάν οι λεπίδες κοπής έχουν σχεδιαστεί ειδικά για την κοπή πλαστικών σωλήνων κατά τέτοιο τρόπο ώστε να μην εγείρουν μία ράχη (flare) στο άκρο κοπής του σωλήνα. Η χρήση ενός προτύπου περιστροφικού δίσκου κοπής για μεταλλικούς σωλήνες δεν συνιστάται.

Προετοιμασία του συνδέσμου

Απομακρύνετε όλα τα γρέζια και να σπάστε όλες τις απότομες άκρες τους.

Ξηρή Δοκιμή προσαρμογής των τεμαχίων

Το υλικό κόλλησης έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να υπάρχει παρεμβολή των τοιχωμάτων των σωλήνων δηλαδή του σωλήνα υποδοχής και του τμήματος που θα εισαχθεί. Τοποθετήστε το σωλήνα μέσα στο εξάρτημα και βεβαιωθείτε ότι ο σωλήνας μπορεί να εισχωρήσει περίπου από το 1/3 έως τα 2/3 του συνολικού βάθους υποδοχής. Μερικές φορές, όταν ο σωλήνας και τα εξαρτήματα είναι στα όρια των ανοχών τους, μπορεί να είναι δυνατόν να εισαχθεί πλήρως ο ξηρός σωλήνας στον εξάρτημα υποδοχής μέχρι το πυθμένα. Εάν συμβεί αυτό, πρέπει να ληφθεί επιπλέον μέριμνα για την εφαρμογή επαρκούς υλικού κόλλησης για να γεμίσει το χάσμα μεταξύ του εσωτερικού και εξωτερικού σωλήνα, προκειμένου να ληφθεί μια ισχυρή κόλληση και να αποφευχθούν τυχόν διαρροές.

Καθαρισμός

Οι επιφάνειες για να ενωθούν μεταξύ τους πρέπει να είναι καθαρές και απαλλαγμένες, από υγρασία, λάδια και άλλα ξένα υλικά.

131

Εικόνα 74 αυτόματη κοπή σωλήνα www.gbcindustrialtools.com

Χειρισμός του υλικού κόλλησης

Κρατήστε το κουτί του υλικού κλειστό και σε σκιερό μέρος όταν δεν το χρησιμοποιείται. Απορρίψτε το υλικό όταν μια συμβαίνει μια αξιοσημείωτη αλλαγή στο ιξώδες, η όταν αυτό δεν ρέει ελεύθερα από τη βούρτσα, ή όταν φαίνεται άμορφο και ινώδες. Διατηρήστε την βούρτσα βυθισμένη στο υλικό μεταξύ των εφαρμογών.

Εφαρμογή των υλικών

Το υλικό κόλλησης σε σωλήνες PVC στεγνώνει γρήγορα και ως εκ τούτου θα πρέπει να εφαρμοστεί το συντομότερο δυνατό, για να επιτευχτεί μια καλή ποιότητα κατασκευής. Μπορεί σε μεγαλύτερα μεγέθη σωλήνα να είναι απαραίτητο αυτή η λειτουργία να εκτελείται από δύο εργαζόμενους. Πρώτα εφαρμόζεται το αρχικό συστατικό στην εσωτερική επιφάνεια του θηλυκού εξαρτήματος. Χρησιμοποιώντας επαναλαμβανόμενες κινήσεις όπως στο τρίψιμο εξασφαλίζεται η διείσδυση. Εφαρμόστε το αρχικό υλικό στην εξωτερική επιφάνεια του σωλήνα μέχρι το βάθος εισαγωγής βεβαιωθείτε ότι το σύνολο της επιφάνειας έχει μαλακώσει. Εφαρμόστε ξανά το αρχικό συστατικό στο τελικό τμήμα της εσωτερικής επιφάνειας του θηλυκού εξαρτήματος. Αμέσως εφαρμόστε το τελικό συστατικό στη σφήνα του σωλήνα ο οποίος θα εισέρθει. Απλώστε ένα ελαφρύ στρώμα του δεύτερου συστατικού του

132

υλικού κόλλησης στο εσωτερικό του εξαρτήματος υποδοχής. Για να μην προκληθεί ζημιά από το διαλύτη στο σωλήνα, μην βάλετε υπερβολική ποσότητα υλικού και μην εφαρμόσετε υλικό στο μεταβατικό τμήμα του σωλήνα. Εφαρμόστε μια δεύτερη στρώση υλικού στο τέλος της σφήνας.

Σύνδεση των επιφανειών

Αμέσως μετά την εφαρμογή της τελευταίας στρώσης υλικού στο σωλήνα, ενώ τόσο η εσωτερική επιφάνεια υποδοχής αλλά και η εξωτερική επιφάνεια του αρσενικού άκρου του σωλήνα είναι μαλακές και σε ημίρρευστη μορφή με το υλικό της κόλλησης να έχει εφαρμοστεί, σπρώξτε με δύναμη το αρσενικό άκρο του σωλήνα στην υποδοχή. Γυρίστε το σωλήνα ή το εξάρτημα κατά το 1/4 μιας πλήρους περιστροφής κατά τη συναρμολόγηση για να διανεμηθεί το υλικό ομοιόμορφα. Η κόλληση θα πρέπει να ολοκληρωθεί μέσα σε 20 δευτερόλεπτα μετά την τελευταία εφαρμογή του υλικού. έναν υπάρχει κάποια ένδειξη ξήρανσης των επιφανειών του υλικού, εφαρμόστε ξανά υλικό με προσοχή στις επιφάνειες και συναρμολογήστε. Θα πρέπει να ληφθεί μέριμνα να μην ασκηθεί δύναμη στις αρθρώσεις που κολλήθηκαν , οι οποίες μπορούν να επηρεαστούν αρνητικά από ένα κακό χειρισμό. Μετά τη συναρμολόγηση, σκουπίστε την περίσσεια του υλικού συγκόλλησης που προεξέχει από το τμήμα του σωλήνα που κολλήθηκε. Τυχόν κενά στην ραφή της κόλλησης περιμετρικά του σωλήνα πιθανόν να υποδεικνύουν μια ελαττωματική κόλληση.

Set Time - Χειριστείτε τις πρόσφατα συγκολλημένες αρθρώσεις προσεκτικά μετά την καθορισμένη περίοδο όπως αυτή περιγράφεται:

Εύρος θερμοκρασίας Ελάχιστη ώρα κόλλησης° F ° C

60 έως 100 15 έως 40 30 λεπτά40 έως 60 5 έως 15 1 ώρα20 έως 40 -5 έως 5 2 ώρες

0-20 -20 έως -5 4 ώρες

Προφυλάξεις από τις καιρικές συνθήκες

α. Η υψηλή υγρασία

Η γρήγορη εφαρμογή του πρώτου συστατικού είναι σημαντική για την ελαχιστοποίηση της συμπύκνωση της υγρασίας.

β. Οι υψηλές θερμοκρασίες.

Η θερμοκρασία στις επιφάνειες από PVC δεν θα πρέπει να υπερβαίνει τους 110 ° F (45 ° C) κατά τη στιγμή της συναρμολόγησης.

γ. Χαμηλές θερμοκρασίες .

133

Σε θερμοκρασίες κάτω από το μηδέν, οι διαλύτες διεισδύουν στην επιφάνεια του PVC πιο αργά από ό, τι σε θερμό καιρό. Οι δοκιμές σε θραύσματα σωλήνων συνίστανται.

δ. Αποθηκεύστε τα υλικά της κόλλησης μεταξύ 40 ° F (5 ° C) και 70 ° F (21 ° C) όταν δεν είναι σε χρήση.

ε. Επιτρέψτε την επαρκή διαστολή και συστολή με την κατάλληλες μεθόδους σκίασης ή με συνδέσμους διαστολής.

Εγκατάσταση

Μετά την καθορισμένη περίοδο, ο σωλήνας μπορεί να τοποθετηθεί προσεκτικά σε στην τάφρο.

Περίοδος ολοκλήρωσης της κόλλησης

Η περίοδος σκλήρυνσης πριν την δοκιμή εξαρτάται από το υλικό που χρησιμοποιείται για την συγκόλληση των επιφανειών ,το μέγεθος του σωλήνα, τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, αλλά και το διάκενο της άρθρωσης. Ο χρόνος σκλήρυνσης μπορεί να ποικίλει από μερικά λεπτά έως μέρες.

Ασφαλής χειρισμός των υλικών κόλλησης

α. Κρατήστε τα υλικά κόλλησης μακριά από όλες τις πηγές ανάφλεξης.

β. Παρέχετε επαρκή εξαερισμό για μείωση του κινδύνου πυρκαγιάς αλλά και για την ελαχιστοποίηση εισπνοής των ατμών.

γ. Αποφύγετε την επαφή με το δέρμα και τα μάτια.

δ. Ανατρέξτε στο πρότυπο ASTM F 402 για περισσότερες πληροφορίες.

6.17 ΔοκιμέςΑυτό το κεφάλαιο δίνει συστάσεις για τις δοκιμές των κατασκευών, αλλά η τελική αρχή σχετικά με τις απαιτήσεις δοκιμών είναι ο μηχανικός του έργου. Οι σωληνώσεις του νερού ελέγχονται σε πίεση και διαρροή συνιστάτε ταυτόχρονη δοκιμασία σε πίεση και διαρροή. Εάν οι δοκιμές πρέπει να γίνουν ξεχωριστά, η δοκιμή σε πίεση θα πρέπει να γίνει πρώτα. Είναι μια καλή πρακτική να δοκιμάζονται τμήματα της γραμμής όταν αυτά ολοκληρώνονται. Τα τμήματα που δεν περνούν τη δοκιμή θα πρέπει να εντοπίζονται, να επισκευάζονται, και να επανεξετάζονται μέχρι να περάσουν τις δοκιμές. Πριν από την έναρξη των δοκιμών, απαιτούνται τα ακόλουθα βήματα:

134

α. Ο σωλήνας προς δοκιμή θα πρέπει να πληρωθεί με χώμα για να αποτραπεί η μετακίνηση από τις πιέσεις δοκιμής. Όπου είναι δυνατόν, αφήστε τις συνδέσεις εμφανείς κατά τη διάρκεια της δοκιμής για να καταστεί δυνατή η ευκολότερη επιθεώρηση.

β. Στα εξαρτήματα, απαιτούνται μόνιμες διατάξεις που αναστέλλουν την ώθηση οι οποίες να αντέχουν στις πιέσεις των δοκιμών. Αν χρησιμοποιηθούν ωστικά μπλοκ, το σκυρόδεμα πρέπει να στερεοποιηθεί πριν αρχίσει η δοκιμή.

γ. Στα άκρα των δοκιμών θα πρέπει να τοποθετηθούν τερματικά και να ενισχυθούν για να αντέξουν τις δυνάμεις που θα αναπτυχτούν από πιέσεις δοκιμής.

6.18 Πλήρωση Της ΓραμμήςΑυτές οι προφυλάξεις πρέπει να ακολουθούνται κατά την πλήρωση:

α. Η γραμμή πρέπει να πληρώνεται αργά με την ταχύτητα ροής να μην υπερβαίνει τα 2 πόδια ανά λεπτό (0.6 m / sec).

β. Εάν είναι δυνατόν, η γραμμή πρέπει να πληρώνεται στο χαμηλότερο σημείο της.

γ. Κατά τη διάρκεια της πλήρωσης, όλος ο αέρας πρέπει να αποβάλλεται μέσω των μόνιμων αεραγωγών σε όλα τα υψηλά σημεία. Εάν μόνιμοι αεραγωγοί δεν απαιτούνται, ο υπεύθυνος θα πρέπει να εγκαταστήσει ρυθμιστές ροής σε όλα τα υψηλά σημεία για την αφαίρεση του αέρα κατά τη διάρκεια της αρχικής πλήρωσης και κατά τη διάρκεια των δοκιμών πίεσης.

6.19 Συνδυασμένη Δοκιμή Πίεσης Και ΔιαρροήςΣκοπός της δοκιμή πίεσης είναι να εντοπιστούν τυχόν ελαττώματα στα υλικά ή την κατασκευή έτσι ώστε να μπορούν να γίνουν επισκευές. Στην δοκιμή διαρροής αποδεικνύεται ότι το τμήμα της γραμμής που δοκιμάστηκε δεν θα έχει κάποια διαρροή, ή ότι η διαρροή θα είναι εντός των αποδεκτών ορίων.

Διάρκεια δοκιμής πίεσης

Μια δοκιμή πίεσης στο 150% της πίεσης λειτουργίας συνιστάται. Σε καμία περίπτωση δεν πρέπει η δοκιμή πίεσης να υπερβαίνει την πίεση σχεδιασμού του σωλήνα, και των παρελκόμενων, ή των διατάξεων αναστολής ώθησης. Η διάρκεια της δοκιμής θα πρέπει να είναι 2 ώρες για μια συνδυασμένη δοκιμή πίεσης και διαρροής.

135

Μέθοδος

Θα πρέπει στο σύστημα να αυξηθεί η πίεση σε μια καθορισμένη τιμή με τη βοήθεια μιας αντλίας που συνδέεται με το σωλήνα. Η πίεση δοκιμής διατηρείται με επιπλέον άντληση (εάν χρειάζεται) ,και όλα τα εξαρτήματα, οι βαλβίδες, οι κρουνοί εξετάζονται προσεκτικά για διαρροές.

Εικόνα 93 δοκιμή σωλήνα για διαρροές www.wilkinson-env.co.uk

Επιτρεπόμενη Διαρροή

Η διαρροή ορίζεται ως η ποσότητα του νερού που πρέπει να παρέχεται για να διατηρηθεί η πίεση εντός των 5psig από την καθορισμένη πίεση αφού ο σωλήνας έχει περάσει από όλες τις δοκιμές. Η επιτρεπόμενη διαρροή μπορεί να υπολογιστεί απότον τύπο:

Designb _ basis _ L = N P fP7.400

Όπου

L = επιτρεπόμενη διαρροή (γαλόνια / ώρα)

Ν = αριθμός των ενώσεων στη υπό δοκιμή γραμμή (σωλήνες και εξαρτήματα)

136

D = ονομαστική διάμετρος του σωλήνα (in)

Ρ = μέση πίεση δοκιμής (psi)

6.20 ΣυνδέσειςΟι γραμμές σύνδεσης κυμαίνονται σε μέγεθος από 5/8 της ίντσας για μονοκατοικίες μέχρι μεγάλες γραμμές για την πυροσβεστική υπηρεσία ή για βιομηχανική χρήση. Οι συνδέσεις μπορεί να γίνουν απευθείας στο τοίχωμα του σωλήνα, κάνοντας χρήση κολάρων παροχής ή με τη χρήση σελλών παροχής.

6.20.1 Σύνδεση παροχήςΗ απευθείας σύνδεση περιλαμβάνει την διάνοιξη σπειρώματος σε τοίχωμα σωλήνα και η εισαγωγή ενός διακόπτη. Η απευθείας σύνδεση συνιστάται για σωλήνα διανομής νερού από PVC που παράγεται σύμφωνα με το πρότυπο AWWA C900 σε ονομαστικά μεγέθη από 6 ίντσες έως 12 ίντσες (150 mm μέχρι 305 χιλιοστά) σε κατηγορία πίεσης 150 (DR 18) και 200 (DR 14). Η απευθείας σύνδεση δεν συνιστάται για σωλήνα 4 ιντσών σε πίεση κατηγορίας 150 ή 200. Σε αυτές τις περιπτώσεις, κολάρα ή σέλλες παροχής θα πρέπει να χρησιμοποιούνται.

6.20.2 ΕξοπλισμόςΜηχάνημα διάνοιξης οπών

Είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για την δημιουργία μιας άμεσης σύνδεσης σε ένα δίκτυο ύδρευσης. Το μηχάνημα διάνοιξης οπών μπορεί να ποικίλλει στο σχεδιασμό και τη λειτουργία, ανάλογα με το κατασκευαστή του μηχανήματος. Το μηχάνημα πρέπει να λειτουργεί με ένα κοπτικό εργαλείο το οποίο έχει ταξινομηθεί ως ένα εργαλείο διάνοιξης οπών σε κελύφη το οποίο διατηρεί το αποτύπωμα της κοπής ενώ διαπερνά το τοίχωμα του σωλήνα. Η μηχανή διάνοιξης οπών παρέχει μια τυπική λαβή καστάνιας για τον άξονα διάτρησης. Επιπλέον θα πρέπει να έχει τέτοιο σχεδιασμό ώστε να ελέγχονται η κοπή και η διάτρηση μέσω ενός σπειρώματος τροφοδοσίας.

137

Εικόνα 94 Εργαλείο διάνοιξης οπών σε αγω γό www.iplex.com.au

Κοπτικό/διατρητικό Εργαλείο

Τα κοπτικά εργαλεία που συνδυάζουν διάτρηση και διάνοιξη οπής απεικονίζουν τα συνιστώμενα χαρακτηριστικά του κοπτικοΧ. Ένα τρυπάνι είναι απαραίτητο. Μπορεί να είναι απλό ή με σχισμές. Το τρυπάνι με σχισμές επιτρέπει ευκολότερη κοπή, αλλά όχι και την πιο γρήγορη. Μην ανοίξετε οπή στο σωλήνα PVC με μια κοινή μύτη τρυπανιού.

Το τρυπάνι πρέπει να διατηρεί το τμήμα του υλικού που αφαιρείται από το τοίχωμα του σωλήνα (το "κουπόνι"). Ένα απλό μέσο για την απομάκρυνση του κουπονιού από το τρυπάνι θα πρέπει να παρέχεται. Το τρυπάνι θα πρέπει να είναι σχεδιασμένο για να ανοίγει οπές σε σωλήνες με πάχος τοιχώματος κατηγορίας DR 14 (κλάση πίεσης 200, AWWA C900). Επαρκές βάθος λαιμού απαιτείται. Ο κορμός του κοπτικού πρέπει να είναι προσαρμόσιμος στην μηχανή όπου χρησιμοποιείται.

Το κοπτικό θα πρέπει να μπορεί να κόψει AWWA C800 κωνικά σπειρώματα. Δεν συνιστώνται κολαούζα που χρησιμοποιούνται σε μεταλλικούς σωλήνες για το τοίχωμα του σωλήνα. Το βάθος της διαδρομής του κοπτικού καθώς κόβονται τα σπειρώματα πρέπει να είναι προσεκτικά ρυθμισμένο. Για να εξασφαλιστεί η ορθή

138

εισαγωγή του διακόπτη πρέπει κατά το βίδωμα να αναπτύσσεται μία ροπή 27 με 35 ft. lbs. (36,6 έως 47,5 newton meters).

Εικόνα 95 βάνα σύνδεσης www.plumbinghelp.ca

Βάνες

Οι βάνες θα πρέπει να είναι κωνικές με σπείρωμα που συμμορφώνεται με το πρότυπο AWWA C800 σε μεγέθη 5/8, 3/4 και 1 ίντσα. Όταν μεγέθη που είναι μεγαλύτερα από 1 ίντσα απαιτούνται κολάρα ή σέλλες παροχής.

6.20.3 ΔιαδικασίεςΣχεδιασμός απευθείας σύνδεσης:

α. Μόνο οι σωλήνες από PVC 6 (150 mm) έως 12 " ίντσες (305 mm) 150 και 200 AWWA C900 class μπορούν να συνδεθούν άμεσα.

β. Οπές έως 1 ίντσα μέγιστο μπορούν να γίνουν απ 'ευθείας (δηλαδή 5/8 " 3/5 "και 1").

γ. Υγρές οπές (γεμάτο σωλήνα με ρευστό) ή ξηρές οπές (άδειος σωλήνας ) επιτρέπονται. Οι υγρές οπές προτιμώνται.

δ. Η μέγιστη επιτρεπόμενη πίεση στο σωλήνα όταν ολοκληρωθεί η υγρή οπή είναι η ονομαστική πίεση λειτουργίας του σωλήνα (δηλ DR 18, Τ.Κ. 150? DR 14, Τ.Κ.200).

ε. τα τερματικά πρέπει να έχουν σπείρωμα AWWA C800. Σπειρώματα για σιδερένιους σωλήνες δεν συνίστανται για τα τοιχώματα του σωλήνα.

139

στ. Χρησιμοποιήστε ένα τρυπάνι διάτρησης και κοπής κατά την άμεση σύνδεση. Μην χρησιμοποιείτε τρυπάνια που έχουν σχεδιαστεί για διάτρηση σε τοιχώματα σκληρών σωλήνων.

ζ. Συνιστώμενα όρια θερμοκρασίας:

Ξηρή οπή : 0 ° F (-18 ° C) έως 100 ° F (38 ° C)

Υγρή οπή : 32 ° F (0 ° C) έως 90 ° F (32 ° C)

Αυτές οι θερμοκρασίες αναφέρονται στη θερμοκρασία της ίδια της σωλήνας, η οποία είναι στενά συνδεδεμένη με τη θερμοκρασία του αέρα στις περισσότερες περιπτώσεις.

Τοποθέτηση

- Οι οπές δεν πρέπει να είναι σε απόσταση πλησιέστερη από 24 ίντσες (600 mm) από το άκρα του σωλήνα.

-Τοποθετήστε κλιμακωτά πολλαπλές οπές και κρατήστε τις σε απόσταση μεταξύ τους τουλάχιστον 18ίντσες (450 mm).

- Αποφύγετε τις οπές σε μια αποχρωματισμένη επιφάνεια.

Δημιουργείστε οπές σε ένα καμπύλο σωλήνα μόνο εάν η ακτίνα καμπυλότητας του είναι 300 φορές η εξωτερική διάμετρος του σωλήνα (ή περισσότερο). Οι μετατοπίσεις που προκύπτουν από μια ελάχιστη ακτίνα κάμψης 300 (εξωτερικής διαμέτρου ) είναι αυτές που δίνονται παρακάτω.

140

Κάνετε μια δοκιμαστική σύνδεση πριν από την έναρξη στο πεδίο.

- Κάντε ένα ζεύγος δοκιμαστικών ξηρών οπών για να εντοπίσετε το σημείο που αντιστοιχεί στο σωστό βάθος στο κοπτικό.

- Στερεώστε το κοπτικό στην υποδοχή του μηχανήματος διάνοιξης οπών. Ασφαλίστε το καλά. οποιαδήποτε αστάθεια ή χαλαρότητα είτε του κοπτικού ή του άξονα κοπής θα προκαλέσει προβλήματα.

- Κάντε έναν τελικό έλεγχο της συμβατότητας του σπειρώματος σπειρώματα AWWA απαιτούνται τόσο για την οπή όσο και για το τερματικό.

Τηρείτε τις βασικές προφυλάξεις στην δημιουργία οπών, όταν αυτές διεξάγονται σε σωλήνες υπό πίεση:

- Έχετε ένα δεύτερο άτομο κοντά.

- Να φοράτε προστατευτικά γυαλιά.

- Να υπάρχει μια γρήγορη έξοδο από την τάφρο.

- Καλύψτε την περιοχή του σωλήνα με ένα προστατευτικό στρώμα.

- Ακολουθήστε τους τοπικούς κανονισμούς.

Όταν ανοίγετε οπές σε σωλήνες υπό πίεση, το προσωπικό στην επιφάνεια θα πρέπει να έχει μια σαφή κατανόηση της λειτουργίας των βαλβίδων που είναι απαραίτητες για να απομονωθεί ο χώρος όπου διενεργούνται οι συνδέσεις όταν αυτό απαιτείται.

Τοποθέτηση του μηχανήματος

α. Βεβαιωθείτε ότι η εξωτερική διάμετρος του σωλήνα (αναφέρονται παρακάτω) εμπίπτει εντός της περιοχής (εξωτερική διάμετρος ) για τις οποίες η σέλα της μηχανής διάνοιξης οπών είναι σχεδιασμένη.

Ονομαστικό μέγεθος σωλήνα ίντσες Σωλήνας (ΕΔ). ίντσες6 6,908 9,0510 11,1012 13,20

141

To μηχάνημα θα πρέπει να τοποθετηθεί στο χώρο γεώτρησης σταθερά, αλλά όχι με τρόπο που θα δημιουργήσει πιέσεις στα τοιχώματα παραμορφώνοντας το σωλήνα. Η πραγματική τοποθέτηση του μηχανήματος στο σωλήνα θα πρέπει να γίνει σύμφωνα με τις συστάσεις του κατασκευαστή του μηχανήματος.

Ακόμα και όταν οι οπές γίνονται στο οριζόντιο επίπεδο (είναι η προτιμώμενη θέση επειδή κρατά το καμπύλο τμήμα του σωλήνα παροχής, πολύ κάτω από τη γραμμή τήξης ), είναι σημαντικό τα παξιμάδια για το σφίξιμο να βιδωθούν ομοιόμορφα σε κάθε πλευρά.

Ακολουθήστε την παρακάτω διαδικασία:

- Ρυθμίστε τα παξιμάδια στους χαλκάδες της αλυσίδας, έτσι ώστε να βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο με τις κορυφές των σπειρωμάτων.

- Τοποθετήστε τα άγκιστρα της αλυσίδας στην μηχανή και κάντε θηλιά τους χαλκάδες της αλυσίδας στα άγκιστρα.

- Σφίξτε τα παξιμάδια Α και Β εναλλάξ, έτσι ώστε ο ίδιος αριθμός σπειρωμάτων να είναι ορατά όταν το μηχάνημα είναι σωστά και σταθερά τοποθετημένο.

- Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, βεβαιωθείτε ότι το μηχάνημα είναι σωστά τοποθετημένο στο κολάρο και στη τσιμούχα. Το υπερβολικό σφίξιμο μόνο στη μία πλευρά μπορεί να στρεβλώσει το τοίχωμα και να δημιουργήσει τάσεις στο τοίχωμα.

δ. Δεν θα πρέπει να χρησιμοποιούνται κλειδιά αποδέσμευσης.

Διάνοιξη οπής και δημιουργία σπειρώματος

α. Δεδομένου ότι το PVC είναι εύκολο να κοπεί, υπάρχει ο πειρασμός να υπερτροφοδοτηθεί το κοπτικό επειδή είναι σχετικά εύκολο να περιστραφεί η λαβή της καστάνιας. Η αρχή λειτουργίας είναι να επιτραπεί στο κοπτικό να λειτουργήσει ως κοπτικό. Περιστρέψτε την καστάνια κατά μια πλήρη στροφή για κάθε 1/8 στροφής του σπειρώματος τροφοδοσίας.

β. Το ποσοστό τροφοδοσίας του κοπτικού θα πρέπει να είναι μικρότερο σε ψυχρό καιρό. Κρίνετε το σωστό ρυθμό τροφοδοσίας με το "τράβηγμα του δάκτυλου". Η δύναμη θα πρέπει να είναι περίπου η ίδια που χρησιμοποιείται για να ανοίξετε ένα συρτάρι του γραφείου. Αυτός ο κανόνας του αντίχειρα ισχύει σε οποιαδήποτε θερμοκρασία.

γ. Κατά την διείσδυση στο τοίχωμα, η αντίσταση που θα συναντά ο άξονας κοπής (υποθέτοντας ένα σωλήνα υπό πίεση) θα είναι περίπου 1 lb.-δύναμη ανά 1 psi πίεσης του νερού.

δ. Χρησιμοποιήστε το σπείρωμα τροφοδοσίας κατά τις πρώτες περιστροφές του εργαλείου διάνοιξης οπών στην τρύπα. Μετά από αυτό, η οπή είναι

142

αυτοτροφοδοτούμενη και το σπείρωμα τροφοδοσίας μπορεί να απεμπλακεί από τον άξονα διάτρησης.

ε. Το σημάδι στο άξονα του κοπτικού δεν είναι ένας αξιόπιστος δείκτης για το βάθος της οπής. Η διάνοιξη οπής στο σωστό βάθος είναι σημαντικό και θα πρέπει να προσδιορίζεται με την διεξαγωγή δοκιμών σε πάγκο εκ των προτέρων και προσεκτικά σημειώνοντας την θέση του κοχλία τροφοδοσίας (σε σχέση με το κολάρο ή άλλο σημείο αναφοράς), όταν ο σύνδεσμος έχει εισαχθεί σωστά.

στ. Καθώς το εργαλείο εξέρχεται από την τρύπα, βιδώστε το ξανά προς τα μέσα μέχρι να καθαρίσει τα σπειρώματα. Αποδεσμεύστε τον άξονα αργά, έτσι ώστε να μην βλάψει τα σπειρώματα ή να τραυματίσει τον χειριστή του μηχανήματος.

ζ. Εξετάστε το κουπόνι του σωλήνα PVC, αφού αποδεσμευτεί από την κεφαλή κοπής. Ένα καθαρό άκρο σημαίνει καλή κοπή. Οδοντωτά άκρα σημαίνει ότι ο κόφτης τροφοδοτείται μέσα πάρα πολύ γρήγορα.

6.20.4 Τοποθέτηση του συνδέσμουα. Συνδέστε το βύσμα στο τέλος του άξονα διάτρησης. Βιδώστε τη βάνα στο βύσμα απελευθέρωσης. Το εκτεθειμένο άκρο του συνδέσμου θα είναι το άκρο εισόδου με κωνικό σπείρωμα (AWWA). Ελέγξτε για να βεβαιωθείτε ότι ο βάνα είναι κλειστή.

β. Εφαρμόστε δύο περάσματα με ταινία "τεφλόν" δεξιόστροφα στα σπειρώματα AWWA. Δεν συνιστώνται λιπαντικά σπειρωμάτων. Μην χρησιμοποιείτε υγρά στεγανοποίησης αν και μπορεί να περιέχουν τεφλόν.

γ. Αντικαταστήστε τον άξονα διάτρησης στο μηχάνημα και τοποθετήστε τη βάνα στο σωλήνα. Ξεκινήστε προσεκτικά έτσι ώστε τα πρώτα δόντια του σπειρώματος να μην πιέζονται. Χρησιμοποιώντας σπείρωμα για αυτή τη λειτουργία απαιτείται μόνο μια ελαφρά πίεση με τα δάκτυλα στο παξιμάδι, ενώ περιστρέφεται η λαβή της καστάνιας.

δ. Ελευθερώστε το σπείρωμα τροφοδοσίας και αφαιρέστε την καστάνια μόλις η βανα έχει εμπλακεί σταθερά στα σπειρώματα στο τοίχωμα του σωλήνα. Ολοκληρώστε την εισαγωγή χρησιμοποιώντας ένα κλειδί ροπής.

ε. Σφίξτε το σύνδεσμο με ροπή έως 27 πόδια-λίβρες (36,6 Newton meters).

στ. Τραβήξτε το κλειδί αριστερόστροφα για να απελευθερωθεί το EZ βύσμα από το σύνδεσμο. Αφαιρέστε το μηχάνημα διάνοιξης οπών με το συνήθη τρόπο. Εάν υπάρχει διαρροή από τα σπειρώματα, σφίξτε το σύνδεσμο με μια ροπή έως 35 πόδια-λίβρες (47,5 newton meters). Στη σωστή εισαγωγή, από ένα έως τρία δόντια του σπειρώματος πρέπει να είναι ορατά.

143

ζ. Αλ η διαρροή που διαπερνά το σπείρωμα παραμένει, αφαιρέστε πίεση από τη γραμμή, ξεβιδώστε τη βάνα για να καθαρίσετε τα γρέζια και αντικαταστήστε το σύνδεσμο βιδώνοντας με μια με ροπή έως 27 foot-lbs. (36,6 newton meters), φροντίζοντας το λιπαντικό από "τεφλόν" του σπειρώματος να έχει αποκατασταθεί.

Άμεση ξηρή οπή

Όταν διενεργείται άμεση οπή AWWA C900DR 18 πίεση κατηγορίας 150 ή DR 14 πίεση κατηγορίας 200 για σωλήνα από PVC 6 "με 12" ίντσες που είναι κενή, ή δεν βρίσκεται σε λειτουργία ή δεν είναι ακόμη υπό πίεση, η διαδικασία που υπάρχει για την παραγωγή υγρών συνδέσεων υπό πίεση πρέπει να ακολουθείται με λίγες εξαιρέσεις:

α. Αφαιρέστε το μηχάνημα από το σωλήνα όταν έχει διανοιχτεί η οπή και το σπείρωμα. Αφαιρέστε προσεκτικά τα γρέζια από την τρύπα πριν από την τοποθέτηση της βάνας.

β. Ετοιμάστε τη βάνα όπως περιγράφεται στην ενότητα "Τοποθέτηση βάνας" και τοποθετήστε τη με το χέρι. Προσέξτε ιδιαίτερα να μην τοποθετήσετε λάθος το σπείρωμα χρησιμοποιήστε "τεφλόν" για τα σπειρώματα AWWA.

γ. Σφίξτε τη βάνα μέχρι το σημείο όπου φαίνονται 1με 3 δόντια του σπειρώματος με ροπή 27 foot-lbs. (36,6 newton meters).

6.20.5 Κολάρα παροχήςΗ χρήση κολάρων για να γίνουν οι ενώσεις σε σωλήνα πίεσης από PVC συνιστάται για κάθε μέγεθος ή κατηγορία σωλήνα. Συνδέσεις μπορούν να γίνουν χρησιμοποιώντας ένα κολάρο η μια σέλλα παροχής. Το μέγιστο μέγεθος εξόδου που συνιστάται για κολάρα είναι 2 ίντσες (50 mm). Όταν κάνετε αυτό του είδος την σύνδεση, ο εξοπλισμός που χρησιμοποιείται είναι αυτός ο οποίος συνδέεται με μια βάνα και επιτρέπει σε ένα εργαλείο κοπής να τροφοδοτηθεί μέσω της βάνας έτσι ώστε να δημιουργήσει μια οπή στο σωλήνα. Δεν απαιτείται τρύπημα του σωλήνα όταν το τερματικό βιδώνεται μέσα στο κολάρο.

144

Εικόνα 96 κολάρο παροχής www.iplex.com.au

Εξοπλισμός

Κολάρα ή σέλλες παροχής

α. Τα κολάρα ή σέλλες παροχής που χρησιμοποιούνται για την προσάρτηση των βανών σε ένα σωλήνα νερού PVC θα πρέπει:

- Να παρέχουν πλήρη υποστήριξη γύρω από την περιφέρεια του σωλήνα.

- Να παρέχουν μια περιοχή στήριξης επαρκούς πλάτους κατά μήκος του άξονα του σωλήνα, 2 ίντσες (50 mm), τουλάχιστον, εξασφαλίζοντας ότι ο σωλήνας δεν θα παραμορφωθεί όταν το κολάρο σφίξει.

Τα κολάρα ή σέλλες παροχής δεν πρέπει:

- Να έχουν προεξοχές που θα εισχωρήσουν μέσα στο σωλήνα όταν ο σφιγκτήρας κλείσει.

- Να έχουν ένα ιμάντα τύπου U με μπουλόνια που δεν παρέχει επαρκή περιοχή για την στήριξη.

- Να έχουν μια διάταξη κολάρου η οποία δεν είναι πλήρως ανατομική με την εξωτερική διάμετρο του σωλήνα.

145

Εικόνα 97 σέλλα παροχής www.directindustry.com

Μηχανή διάνοιξης οπών

Μια σειρά από μηχανές διάνοιξης οπών είναι διαθέσιμες η οποίες ανοίγουν οπές μέσω μια βάνας σε ένα σωλήνα. Η μηχανή διάνοιξης οπών μπορεί να διαφέρει στο σχεδιασμό και τη λειτουργία ανάλογα με το συγκεκριμένο κατασκευαστή του μηχανήματος. Η μηχανή πρέπει να λειτουργεί με ένα εργαλείο κοπής το οποίο έχει ταξινομηθεί ως ένα εργαλείο διάτρησης (είτε με εσωτερικά δόντια ή με διπλά ανοίγματα) του κελΧφους το οποίο διατηρεί το κουπόνι κοπεί ενώ διαπερνά το τοίχωμα του σωλήνα. Η μηχανή διάνοιξης οπών παρέχει λαβή καστάνιας στον άξονα του κοπτικοΧ. Η μηχανή διάνοιξης οπών πρέπει να είναι σχεδιασμένη έτσι ώστε να ελέγχεται η κοπή και αυτή να επιτυγχάνεται μέσω ενός σπειρώματος.

Εργαλείο κοπής

Είναι σημαντικό το κοπτικό εργαλείο να έχει σχήμα κοχυλιοΧ (τρΧπα) το οποίο θα διατηρήσει το κουπόνι και σχεδιάζεται για να δεχτεί τοιχώματα σωλήνων τόσο βαριά όσο το DR 14(κατηγορία πίεση 200, AWWA C900). Πολλοί κόφτες έχουν σχεδιαστεί μόνο για λεπτά τοιχώματα από PVC. Κατά συνέπεια, δεν έχουν επαρκές βάθος λαιμοΧ για να χειριστοΧν τα βαρΧτερα τοιχώματα σωλήνων. Το στέλεχος του κόφτη πρέπει να μπορεί να προσαρμόζεται στο μηχάνημα κοπής που χρησιμοποιείται.

146

Βάνα:

Επειδή η βάνα εισάγεται στο κολάρο, πρέπει να έχει σπείρωμα που να ταιριάζει με εκείνο του κολάρου, τα οποία μπορεί να είναι είτε IPS OD ή CIPS OD. Το μέγιστο μέγεθος βάνας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί με ένα κολάρο είναι 2 ίντσες. Εάν είναι απαραίτητη μια οπή μεγαλύτερη από 2 ίντσες, μια σέλλα παροχής είναι υποχρεωτική.

Διαδικασία

Ομοιόμορφα σφίξτε το κολάρο στο σωλήνα. Μην σφίγγετε υπερβολικά τις βίδες. Αν τα μπουλόνια είναι πολύ σφιγμένα, οι τάσεις θα μεταφερθούν στο τοίχωμα του σωλήνα. Η απαιτούμενη ροπή είναι περίπου 20 ft. lb.

Βιδώστε την πλευρά εισόδου του τερματικού στο κολάρο. Διατηρείστε το τερματικό όπως το έχετε προμηθευτεί.

Ανοίξτε το κύριο τερματικό.

Χρησιμοποιώντας τον κατάλληλο προσαρμογέα και τσιμούχα, τοποθετήστε τη μηχανή διάτρησης στο εξωτερικό σπείρωμα του τερματικού. Χρησιμοποιήστε μια μηχανή με ένα ρυθμό τροφοδοσίας ελεγχόμενο από το χειριστή. Να ακολουθείτε τις οδηγίες του κατασκευαστή του μηχανήματος.

Η χρήση ενός τρυπανιού σταθερής βάσης είναι απαραίτητη. Το κλειδί για την διάνοιξη μιας οπής σε ένα PVC σωλήνα έγκειται στην προώθηση του τρυπανιού αρκετά αργά έτσι ώστε να μπορέσει να κόψει το σωλήνα αντί να αναγκαστεί να διέλθει μέσω του τοιχώματος του σωλήνα.

Χαμηλώστε το άξονα διάτρησης και περιστρέψτε το κοπτικό ασκώντας δύναμη στην λαβή που προωθεί το κοπτικό. Περιστρέψτε τη καστάνια κατά μια πλήρη στροφή για κάθε 1/8 της στροφής του σπειρώματος τροφοδοσίας.

Όταν το κοπτικό έχει διεισδύσει στο τοίχωμα του σωλήνα, αποσύρετε το κοπτικό, κλείστε την οπή, και αφαιρέστε το μηχάνημα.

Αφού έχει αφαιρεθεί το μηχάνημα, σφίξτε τις βίδες του κολάρου για να εξασφαλιστεί ότι η τσιμούχα του κολάρου θα σφραγίσει.

6.20.7 Σέλλες παροχής και βαλβίδεςΗ σέλλες παροχής χρησιμοποιούνται όταν οι συνδέσεις που πρέπει να γίνουν στον σωλήνα PVC του δικτύου νερού είναι μεγαλύτερες από 2 ίντσες (50 mm). Η σέλλες παροχής μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή μεγάλων διακλαδώσεων κάτω από πίεση. Η χρήση των σελλών παροχής για την δημιουργία οπών σε σωλήνα PVC υπό πίεση συνιστάται για κάθε μέγεθος ή κατηγορία σωλήνα. Όταν κάνετε

147

αυτόν τον τύπο σύνδεσης, ο εξοπλισμός που χρησιμοποιείται ο οποίος συνδέεται με τη βαλβίδα επιτρέπει σε ένα κοπτικό εργαλείο να τροφοδοτηθεί μέσω της βαλβίδας έτσι ώστε να ανοίξει μια οπή στο σωλήνα. Δεν απαιτείται σφράγισμα του τοιχώματος του σωλήνα, δεδομένου ότι η βαλβίδα είναι συνδεδεμένη με το κολάρο παροχής.

Εξοπλισμός

Σέλλες παροχής

α. Όταν οι σέλλες παροχής παραγγέλλονται από τον κατασκευαστή, η εξωτερική διάμετρος του σωλήνα που θα συνδεθεί, το επιθυμητό μέγεθος της εξόδου και η πίεση λειτουργίας θα πρέπει να καθορίζονται για να εξασφαλιστεί ότι η σέλλα παροχής που παρέχεται, θα είναι ικανοποιητική.

Εικόνα 98 σέλλα παροχής συνδεδεμένη σε σωλήνα www.mickieservice.com

β. Οι σέλλες παροχής θα πρέπει:

- Να παρέχουν πλήρη υποστήριξη γύρω από την περιφέρεια του σωλήνα.

γ. Τα κολάρα παροχής δεν πρέπει:

- Να παραμορφώνουν τον σωλήνα όταν σφίγγουν.

- Να έχουν προεξοχές που μπορεί εισχωρήσουν μέσα στο σωλήνα όταν σφίξουν.

- Να έχουν μια διάταξη σύσφιξης που δεν είναι πλήρως ανατομική με την εξωτερική διάμετρο του σωλήνα.

δ. Κατά την παραγγελία των κολάρων παροχής, οι διαστάσεις και οι μηχανισμοί σύνδεσης που είναι συμβατοί με τις σέλλες παροχής πρέπει να διευκρινιστούν.

Κοπτικό Εργαλείο:

148

Ένα κοπτικό, το οποίο διατηρεί το κουπόνι του σωλήνα από την κοπή ,παρόμοιο με εκείνα που χρησιμοποιούνται για άλλα υλικά, θα πρέπει να χρησιμοποιείται. Το κοπτικό θα πρέπει να έχει επαρκές βάθος του λαιμού για να κόψει τα χοντρά τοιχώματα από PVC, όπως το DR 14.

Μηχανή διάνοιξης πωμάτων:

Μια σειρά από μηχανές διάνοιξης οπών είναι διαθέσιμες οι οποίες θα διανοίξουν μια οπή μέσα από μια σέλλα παροχής. Η μηχανή διάνοιξης οπών μπορεί να διαφέρει στο σχεδιασμό και τη λειτουργία ανάλογα με το κατασκευαστή του μηχανήματος. Η μηχανή διάνοιξης οπών πρέπει να συνδέεται με τη βαλβίδα και πρέπει να παραγγέλλεται σύμφωνα με τις απαιτήσεις της βαλβίδας.

Διαδικασίες

Η σέλλα παροχής θα πρέπει να συναρμολογείται στο σωλήνα σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή, εξασφαλίζοντας ότι δεν θα υπάρξει στρέβλωση του σωλήνα. Η σέλλα παροχής στη συνέχεια συνδέεται με το χιτώνιο.

Η σέλλα παροχής θα πρέπει να υποστηρίζεται ανεξάρτητα από το σωλήνα κατά τη διάρκεια δημιουργίας της οπής. Η στήριξη που χρησιμοποιείται πρέπει να αφήνεται στη θέση της μετά την σύνδεση. Μπλοκ στήριξης θα πρέπει να χρησιμοποιούνται όπως και με κάθε άλλο εξάρτημα.

Τοποθετήστε το μηχάνημα διάτρησης και τον προσαρμογέα στη εξωτερική φλάντζα της βαλβίδας. Τοποθετήστε τα απαραίτητα μπλοκ στήριξης. Ανοίξτε τη βαλβίδα παροχής, προωθήστε το κοπτικό και πραγματοποιήστε την οπή στον σωλήνα διάμεσο του χιτωνίου. Αποσύρετε το κοπτικό και, στη συνέχεια, κλείστε τη βαλβίδα παροχής. Αφαιρέστε το μηχάνημα διάνοιξης οπών και συνδέστε τη νέα γραμμή.

1 2 In . V a lv e F lo w D a ta

T Y P E OF V A L V E P O R T SIZE Cv KG lo b e -P a tte rn C o n tro l V a lv e 1 0 0 % 1800 5 .7 0

S ile n t C h e c k V a lv e 1 0 0 % 2 5 0 0 2 .9 5D ua l D is c C h e c k V a lv e 8 0 % 4 0 0 0 1 .1 5S w in g C h e c k V a lv e * 1 0 0 % 4 2 0 0 1.05E c c e n tr ic P lu g V a lv e 8 0 % 4 7 5 0 0.S1S w in g F le x C h e c k V a lv e 1 0 0 % 4 3 0 0 O.SO

T ilte d D is c C h e c k V a lv e 1 4 0 % 5 4 0 0 0 .6 3

B u tte r f ly V a lv e 0 0 % 6 5 5 0 0 .4 3B all V a lv e 1 0 0 % 2 2 ,8 0 0 0 .0 3 5

Εικόνα 99 συντελεστές ροής για διάφορους τύπους βαλβίδων

149

Συντελεστές hazen- Williams για διαφορετικά υλικά σωλήνων

TYPE OF PIPE VALUES OF C FOR PIPES OF DIAMETER:1 in

25 mm 3 in 76 mm

6 in152 mm

12 in 305 mm

24 in 610 mm

48 in 1219 mm

Uncoated cast iron - smooth

and new121 125 130 132 134

Coated cast iron - smooth and

new129 133 138 140 141

30 yrs old:Trend 1: slight

attack 100 106 112 117 120

Trend 2: moderate attack 83 90 97 102 120

Trend 3: appreciable

attack59 70 78 83 89

Trend 4: severe attack 41 50 58 66 73

60 yrs old:Trend 1: slight

attack 90 97 102 107 112

Trend 2: moderate attack 69 79 85 92 96

Trend 3: appreciable

attack49 58 66 72 78

Trend 4: severe attack 30 39 48 56 62

100 yrs old:Trend 1: slight

attack 81 89 95 100 104

Trend 2: moderate attack 61 70 78 83 89

Trend 3: appreciable

attack40 49 57 64 71

Trend 4: severe attack 21 30 39 46 54

Miscellaneous:150

Newly scraped mains 109 116 121 125 127

Newly brushed mains 97 104 108 112 115

Coated spun iron - smooth

and new137 142 145 148 148

Old - take as coated cast-iron

of same ageGalvanised iron - smooth and

new120 129 133

Wrought iron - smooth and new 129 137 142

Coated steel - smooth and new 129 137 142 145 148 148

Uncoated steel - smooth and

new134 142 145 147 150 150

Coated asbestos cement - clean 147 149 150 152

Uncoated asbestos cement

- clean142 145 147 150

Spun cement- lined and spun bitumen lined -

clean

147 149 150 152 153

Hydraulically smooth pipes

(incl. lead, brass, copper,

polythene, smooth PVC, etc.) - clean

140 147 149 150 152 153

PVC (wavy) - clean 134 142 145 147 150 150

Concrete:(Scobey)

Class 1 (Cs = 0.27) - clean 69 79 84 90 95

Class 2 (Cs = 0.31) - clean 95 102 106 110 113

Class 3 (Cs = 0.345) - clean 109 116 121 125 127

Class 4 (Cs = 0.37) - clean 121 125 130 132 134

151

Best (Cs = 0.40) - clean 129 133 138 140 141

Tate relined pipes - clean 109 116 121 125 127

Pre-stressed concrete pipes -

clean147 150 150

152

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ

7.1 Λυδία ΚαβάλαςΗ Λυδία είναι οικισμός του νομού Καβάλας και βρίσκεται 19 χιλιόμετρα ΒΔ της πόλης της Καβάλας, σε μια ιστορική περιοχή που απαρτίζεται τόσο από αρχαιολογικά όσο και θρησκευτικά μνημεία . Ανήκει στο δήμο Καβάλας και μέχρι το 1968 ονομαζόταν Υδρόμυλοι. Ο σημερινός πληθυσμός της Λυδίας είναι 980 κάτοικοι, αποτελείται κυρίως από πρόσφυγες προερχόμενους από τον Πόντο, την Αν. Θράκη και τη Μικρά Ασία, οι οποίοι εγκαταστάθηκαν στην περιοχή γύρω στο 1922, μετά την ανταλλαγή των μουσουλμάνων κατοίκων της περιοχής με τους χριστιανούς . Το μεγαλύτερο μέρος του πληθυσμού ασχολείται με γεωργικές εργασίες. Εποχιακή αύξηση του πληθυσμού παρατηρείται κατά τους καλοκαιρινούς μήνες, φαινόμενο που οφείλεται τόσο στον αναπτυσσόμενο τουριστικό ρόλο της περιοχής όσο και στους αλλοδαπούς αλλά και ημεδαπούς που επιστρέφουν στον τόπο καταγωγής τους για τις καλοκαιρινές τους διακοπές. Πολιούχος του οικισμού είναι ο Άγιος Ιωάννης όπου η μνήμη του τιμάτε στις 29 Αύγουστου.

7.2 Σο Ιερό Βαπχισχήριο Σης Αγίας ΛυδίαςΕίναι το 49 μ.Χ., όταν ο Απόστολος Παύλος ιδρύει στους Φιλίππους την πρώτη εκκλησία στην Ευρώπη, βαπτίζοντας και την πρώτη Ευρωπαία Χριστιανή, τη Λυδία και την οικογένειά της στον ποταμό Ζυγάκτη. Οι κάτοικοι των Φιλίππων είναι οι πρώτοι κάτοικοι της Ευρώπης που ακούνε το κήρυγμα της νέας θρησκείας. Μια μέρα του 49 ή 50 μ.Χ. ένα πλοίο αποβιβάζει τον Απόστολο Παύλο, τον Τιμόθεο και τον συγγραφέα των Πράξεων των Αποστόλων - πιθανότατα τον Λουκά - στη Νεάπολη, τη σημερινή Καβάλα. Από τη Νεάπολη μέσω της Εγνατίας οδού φθάνουν στην πόλη των Φιλίππων, όπου και διαμένουν. Κοντά στη δυτική πλευρά του τείχους της πόλης υπήρχε ένα μικρό ποταμάκι (Ζυγάκτης ποταμός) όπου ήταν ο τόπος των Εβραίων. Εκεί κατευθύνθηκε ο Απόστολος Παύλος ένα Σάββατο με τους συνοδούς του. Πολλές μέρες ο Απόστολος Παύλος με τους συνοδούς του περπατάει τον δρόμο από την πύλη προς την Εβραϊκή Συναγωγή και διακηρύττει τον λόγο του θεού. Σε όλη την διαδρομή τον ακολουθεί μια γυναίκα δούλη - κατά τον κόσμο των Φιλίππων, δαιμονισμένη - από την μαντική ικανότητα της οποίας οι κύριοί της κέρδιζαν χρήματα. Αυτή η "δαιμονισμένη" δούλη δέχεται το κήρυγμα του Αποστόλου Παύλου και δείχνει πίστη στη νέα θρησκεία. Διακηρύττει στην πόλη πως θεραπεύτηκε από τον δαίμονα που είχε μέσα της. Αυτό είχε σαν αποτέλεσμα να θιγούν τα συμφέροντα των κυρίων της οι οποίοι συνέλαβαν τον Παύλο και τον Σίλα.

153

Σε απόσταση ενός χιλιομέτρου περίπου από τον αρχαιολογικό χώρο των Φιλίππων βρίσκεται το βαπτιστήριο της Αγ. Λυδίας, στις όχθες του Ζυγάκτη ποταμού, στο σημείο όπου βαπτίστηκε η πρώτη Ευρωπαία χριστιανή από τον Απόστολο Παύλο.

Η Εκκλησία μας τιμά την Λυδία ως Αγία και Ισαπόστολο και εορτάζει την μνήμη της κάθε χρόνο στις 20 Μαΐου. Στον ιερό τόπο της βαπτίσεως της ύψωσε ναό- Βαπτιστήριο, όπως και στην παρακείμενη όχθη του ποταμού Ζυγάκτη καθιέρωσε υπαίθριο Βαπτιστήριο, όμοιο με εκείνα που σώζονται στις παλαιοχριστιανικές Βασιλικές των Φιλίππων. Τα νέα κτίσματα δεν θυμίζουν απλά τα περασμένα γεγονότα και δεν προκαλούν ρηχά τη ρομαντική διάθεση των σημερινών χριστιανών. Μαρτυρούν τις αποστολικές ρίζες της πίστεώς μας, βεβαιώνουν τη σταθερή και αναλλοίωτη λατρευτική πράξη της Εκκλησίας μας, δια της οποίας δοξάζεται ο Ιησούς Χριστός, που είναι ο ίδιος χθες και σήμερα και αιωνίως.

7.3 Οι Φίλιπποι Και Το Βαπτιστήριο Της Αγίας Λυδίας Της Υιλιππισίας ΣήμεραΣήμερα σε εκείνη την περιοχή υπάρχει ένας οικισμός που ονομάζεται Κρηνίδες και όχι Φίλιπποι. Ο σημερινός οικισμός Φίλιπποι δεν έχει καμία σχέση με την περιοχή και βρίσκεται περίπου 10 χλμ από τις Κρηνίδες. Πλέον ο χώρος των Φιλίππων από τις αρχές του 20ου αιώνα είναι ο σημαντικότερος αρχαιολογικός χώρος των ρωμαϊκών και παλαιοχριστιανικών χρόνων στη Βόριο Ελλάδα. Η τότε εκκλησία των Φιλίππων πέρασε από διάφορες διοικητικές και οργανωτικές αλλαγές, σήμερα ονομάζεται Ιερά Μητρόπολη Φιλίππων Νεαπόλεως και Θάσου και έχει έδρα την Καβάλα. Η τοπική εκκλησία έχει ιδρύσει ναό προς τιμή του πολιούχου της απ. Παύλου (ιδρυθείς το 1900) και εορτάζει τη μνήμη του στις 29 Ιουνίου μαζί με τον απ. Πέτρο. Πίσω από τον ναό του Αγ. Νικολάου εις μνήμην του γεγονότος της ελεύσεως του απ. Παύλου έχει ένα ψηφιδωτό ‘Βήμα του Αποστόλου’, έργο του ζωγράφου Βλασίου Τσοτσώνη και του ψηφιδογράφου Pino Pastorutti, ενώ προς τιμή της Αγίας Λυδίας της Φιλιππισίας έχει ιδρύσει στο σημείο που έγινε η βάπτισή της ένα ναό - βαπτιστήριο στα πρότυπα παλαιού βαπτιστηρίου. Ακόμα, η Ιερά Μητρόπολη Φιλίππων έχει ιδρύσει ένα κέντρο Ιστορικών Μελετών ‘Απόστολος Παύλος’ στο χώρο του βαπτιστηρίου της Αγ. Λυδίας για να συμβάλει στη βελτίωση του πολιτιστικού και συνεδριακού τουρισμού, στην ανάπτυξη και ανάδειξη της διαδρομής του αποστόλου Παύλου, στη συγκράτηση και ανάδειξη τοπικών στελεχών και επιστημόνων, στη προσέλκυση επιστημόνων και στελεχών υψηλού μορφωτικού επιπέδου στη περιοχή, στην ενοποίηση των αρχαιολογικών χώρων της περιοχής (Φίλιπποι, Κρηνίδες και Βαπτιστήριο της Αγίας Λυδίας) καθώς και στην εξυπηρέτηση ερευνητικών δραστηριοτήτων. Το κτίριο περιέχει βιβλιοθήκη, χώρους εκθέσεων - συσκέψεων και συνεδριακό χώρο.

154

7.4 Το Αρχαίο Θέατρο Των ΦιλίππωνΣτους πρόποδες του λόφου της Ακροπόλεως στηριγμένο στο ανατολικό τείχος της πόλης των Φιλίππων βρίσκεται το θέατρο κάπου 130μ. Β.Α. από την αψίδα της βασιλικής Ά .Το κτίσμα πέρασε σε διάφορες φάσεις. Στην εποχή του Φιλλίπου β (4ος αιώνας) ανάγεται το παλαιότερο οικοδόμημα με τις γενικές γραμμές και την ορχήστρα. Μετά την ρωμαϊκή αποίκηση γίνονται αλλαγές σύμφωνα με τις αισθητικές απαιτήσεις της εποχής .Από το μεγάλο αυτό θέατρο σώζονται σήμερα πολλά στοιχειά του. Αναστηλωμένο προσφέρεται για παραστάσεις συνήθως αρχαίων θεατρικών έργων και συναυλιών τα οποία εντάσσονται στα θερινά προγράμματα του φεστιβάλ Φιλίππων και Θάσου. Το αρχαίο θέατρο Φιλίππων είναι ένα αξιόλογο και σημαντικό μνημείο. Βρίσκεται στους πρόποδες του λόφου της ακροπόλεως και στηρίζεται στο ανατολικό τείχος της πόλης των Φιλίππων. Η πόλη πέρασε από διάφορες φάσεις και το θέατρο έχει υποστεί πολλές αλλαγές στο πέρασμα των αιώνων. Η πρώτη φάση του θεάτρου είναι την εποχή του Φιλίππου Β’ το 356 π.Χ. Την εποχή αυτή η ορχήστρα είχε σχήμα πετάλου. Την εποχή της ρωμαϊκής αποίκισης γίνονται αλλαγές στο θέατρο ώστε να προσαρμοστεί στις απαιτήσεις των νέων θεαμάτων. Τον 3 ο μ.Χ. αιώνα το θέατρο μετατρέπεται σε αρένα για θηριομαχίες. Η ορχήστρα στρώνεται με μεγάλες μαρμάρινες πλάκες και κτίζεται ψηλό τείχος για την προστασία των θεατών κατά τη διάρκεια του θεάματος. Κατά τα παλαιοχριστιανικά χρόνια οι συνήθειες και τα ήθη του κόσμου για ακόμη μια φορά αλλάζουν και το θέατρο εγκαταλείπεται. Σήμερα σώζονται πολλά στοιχεία από το θέατρο. Έχει δεχθεί όμως διάφορες επεμβάσεις για να μπορέσει να φιλοξενήσει το φεστιβάλ Φιλίππων. Το εντυπωσιακό Αρχαίο Θέατρο των Φιλίππων κτίστηκε γύρω στο 356 π.Χ. από τον Φίλιππο Β’, βασιλιά της Μακεδονίας και πατέρα του Μεγάλου Αλεξάνδρου. Βρίσκεται στους πρόποδες του λόφου της Ακρόπολης των Φιλίππων και απετέλεσε μέρος της μεταμόρφωσης των αρχαίων Κρηνίδων (τότε ονομασία των Φιλίππων) σε μεγάλη, σύγχρονη μακεδονική πόλη. Τότε άλλωστε ήταν και η εποχή που ονομάστηκε η πόλη Φίλιπποι. Εξαιτίας των διαστάσεών του, κατατάσσεται στα μεγαλύτερα και εντυπωσιακότερα αρχαία θέατρα. Ωστόσο, δεν ήταν από την αρχή σε αυτή τη μορφή.

Με την ρωμαϊκή αποίκηση, άλλαξε και το είδος των θεαμάτων και αυτό επέβαλε αλλαγή και στην αρχιτεκτονική του θεάτρου. Αφαιρέθηκαν μερικές σειρές και αυξήθηκε η διάμετρος της ορχήστρας. Συγχρόνως, στρώνονται μεγάλες πλάκες μαρμάρου στο δάπεδο και τοποθετείται ένα μαρμάρινο θωράκιο, που σκοπό έχει την προστασία των θεατών από τα άγρια θηρία.

Μεταγενέστερη, και τελευταία, διαρρύθμιση στο θέατρο έγινε στα μέσα του 3ου αιώνα μ.Χ. Τότε διαμορφώθηκε ο χώρος της ορχήστρας σε κυκλικός και φτιάχτηκε και υπόγειο πέρασμα για να φεύγουν τα θηρία. Σε εκείνη την εποχή ανήκουν και τα τρία ανάγλυφα που σκαλίστηκαν στις παραστάδες της εισόδου από τη δυτική πάροδο, της Νέμεσης, του Άρη και της Νίκης. Ιδιαίτερη σημασία βέβαια έχει και το γεγονός

155

πως στο χώρο του Αρχαίου Θεάτρου Φιλίππων βρέθηκε και άγαλμα μούσας που μεταφέρθηκε αργότερα στο Λούβρο.

7.5 Ο Αρχαιολογικός Χώρος Των ΦιλίππωνΑπέναντι από το αρχαίο θέατρο βρίσκονται τα ερείπια της αρχαίας πόλης των Φιλίππων. Η πόλη πήρε το όνομά της το 356 π.Χ. από τον πατέρα του Μεγάλου Αλεξάνδρου, Φίλιππο Β’. Ο περίβολος των τειχών της πόλης ξεκινούσε από την κορυφή του λόφου και καθώς προχωρούσε στη νότια πλαγιά περιέκλειε στους πρόποδες του λόφου ένα τμήμα της πεδιάδας. Η αρχαιότερη φάση του περιβόλου ανάγεται στην εποχή του Φιλίππου Β' και η νεότερη στα χρόνια του Ιουστινιανού Α'(527 - 565 μ.Χ.). Το συνολικό μήκος της περιμέτρου των τειχών έφτανε τα 3,5 χλμ. Το τείχος ενισχυόταν από ισχυρούς πύργους. Από πύργους πλαισιώνονταν επίσης και οι τρεις πύλες που εντοπίστηκαν στις ανασκαφές. Στους επισκέπτες είναι προσιτή μόνο η τελευταία η οποία ονομάζεται από τους ανασκαφείς πύλη της Νεάπολης, γιατί από αυτήν ξεκινούσε ο δρόμος για το λιμάνι της Νεάπολης (σημερινής Καβάλας). Ο αρχαιολογικός χώρος των Φιλίππων μπορεί να προσφέρει στον επισκέπτη μια ανάμεικτη περιήγηση, αφού οι ανασκαφές έχουν φέρει στο φως ερείπια από την ελληνιστική, τη ρωμαϊκή, τη βυζαντινή, και την παλαιοχριστιανική περίοδο. Το οκτάγωνο, η ρωμαϊκή αγορά, οι παλαιοχριστιανικές βασιλικές, τμήματα των τειχών της πόλης, είναι τα πιο γνωστά από αυτά.

7.6 Η Φυλακή Του Αποστόλου ΠαύλουΤην φυλακή του Αποστόλου Παύλου σύμφωνα με την διήγηση των πράξεων των αποστόλων ο Απόστολος Παύλος φυλακίστηκε στους Φιλίππους όταν θεράπευσε την παιδίσκη που είχε μαντικό πνεύμα .Σήμερα πάνω από την αγορά των Φιλίππων υπάρχει το πρόπυλο της μεγάλης παλαιοχριστιανικής εκκλησιάς ένας στενός διάδρομος οδηγεί στην κρύπτη της εκκλησίας σε ένα μικρό σκοτεινό κτίριο με δυο χώρους που τον σκεπάζουν καμάρες αυτό το κτίσμα κατά την παράδοση ήταν η φυλακή του Αποστόλου Παύλου.

7.7 Ο Απ. Παύλος Στους ΦιλίππουςΟι Φίλιπποι ήταν πόλις κολωνία, πρώτη δηλαδή από τις Ρωμαϊκές αποικίες στη Μακεδονία στην οποία ζούσαν Έλληνες Ρωμαίοι και λίγοι Εβραίοι (Πρ.16). Ο απ. Παύλος μαζί με την ομάδα του έμειναν στους Φιλίππους για μερικές ημέρες. Ήταν ημέρα Σάββατο όταν βγήκαν έξω από την πόλη σ’ ένα μέρος κοντά στον ποταμό Ζυγάκτη, γιατί είχαν ακούσει ότι μαζεύεται εκεί κόσμος για να δοξάσει το Θεό. Στο μέρος εκείνο αποφάσισε ο απ. Παύλος να κάνει το πρώτο του κήρυγμα σε ευρωπαϊκό

156

έδαφος, απευθυνόμενος στις γυναίκες που είχε συναντήσει εκεί. Ανάμεσά τους βρισκόταν μια έμπορος πορφύρας, η Λυδία, που καταγόταν από τα Θυάτειρα της Μ. Ασίας, γυναίκα ευσεβής, η οποία δέχτηκε το λόγο του Αποστόλου και πίστεψε στο Χριστό. Η Λυδία ήταν η πρώτη ευρωπαία χριστιανή που βαπτίστηκε μαζί με την οικογένεια της στις όχθες του Ζυγάκτη ποταμού, φιλοξένησε στην οικία της τον απ. Παύλο και τη συνοδεία του και βοήθησε τον απ. Παύλο στη διάδοση του θείου λόγου σε όλη την Ευρώπη. Γι’ αυτό και η ορθόδοξη εκκλησία την ανακήρυξε Αγία και Ισαπόστολο. Προς τιμή της ανεγέρθηκε στην περιοχή εντυπωσιακός οκτάγωνος ιερός ναός - βαπτιστήριο, διακοσμημένος με ψηφιδωτά και βιτρό. Ο απ. Παύλος κατηγορήθηκε ως πρόξενος ανωμαλίας και ως φορέας απαγορευμένων για τους Ρωμαίους συνηθειών για ένα θαύμα που έκανε σε μια νεαρή μάντισσα. Οι αρχές τον συνέλαβαν, τον τιμώρησαν με ραβδισμούς και τον φυλάκισαν. Τη νύχτα της φυλάκισης του απ. Παύλου έγινε σεισμός και άνοιξαν οι πόρτες της φυλακής. Ο δεσμοφύλακας που τον φυλούσε όταν είδε ανοιχτές τις πόρτες τρόμαξε πολύ και επειδή νόμισε ότι οι φυλακισμένοι είχαν φύγει, τράβηξε μαχαίρι για να αυτοκτονήσει. Ο απ. Παύλος όμως τον καθησύχασε λέγοντας πως δεν είχαν φύγει. Τότε ο δεσμοφύλακας πίστεψε στον Χριστό και βαπτίστηκε χριστιανός μαζί με την οικογένειά του. Ο χώρος όπου φυλακίστηκε ο απ. Παύλος βρίσκεται ακόμα και σήμερα στον αρχαιολογικό χώρο των Φιλίππων, κοντά στα ερείπια της Βασιλικής Α', του μεγάλου Παλαιοχριστιανικού ναού του 5ου μ.Χ. αιώνα. Οι άρχοντες της πόλης τον ελευθέρωσαν φοβισμένοι και του ζήτησαν να φύγει από την πόλη. Πριν φύγει ευχαρίστησε τους αδελφούς του και έφυγε για την Θεσσαλονίκη μέσω Αμφίπολης. Ο απ. Παύλος έκανε άλλες τέσσερις επισκέψεις στην πόλη των Φιλίππων αργότερα.

157

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ

Εικόνα 100 τοποθεσία δικτυού ύδρευσης

8.1 Υπολογισμός Διακύμανσης ΖήτησηςΓενικές αρχές υπολογισμού δικτύων ύδρευσης

Το αρχικό βήμα για την επίλυση ενός δικτύου είναι ο καθορισμός της ζήτησης. Οι παράγοντες που επηρεάζουν την γενική κατανομή ζήτησης σε μια χωρα είναι οι παρακάτω.

• Ύδρευση

• Τουρισμός

• Βιομηχανία

• Παραγωγή Ενέργειας

• Γεωργία

• Περιβάλλον

• Αισθητική αναβάθμιση

158

Στην περίπτωση υπολογισμού του παρόντος δικτύου ύδρευσης το δίκτυο για την άρδευση είναι ανεξάρτητο από το δίκτυο της ύδρευσης οπότε δεν επιβαρύνονται οι αστικές καταναλώσεις.

Επίσης σε ένα αστικό δίκτυο υπάρχουν παράγοντες που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι οποίοι μελλοντικά μπορούν να επηρεάσουν την κατανάλωση και αυτό να έχει ως αποτέλεσμα την αδυναμία κάλυψης των αναγκών.

Οι παράγοντες αυτοί είναι:

• Αύξηση Πληθυσμού

• Αύξηση Αρδευόμενων εκτάσεων

• Αστικοποίηση και συγκέντρωση πληθυσμού στα αστικά κέντρα

• Ανάπτυξη

• Άνοδος πολιτιστικού επιπέδου \ νέες ανάγκες

Επίσης στα δίκτυα ύδρευσης υπάρχει και ο όρος του μη κοστολογημένου νερού. Το μη κοστολογημένο νερό μπορεί να προέρχεται από παράγοντες όπως:

> Απώλειες από τα δίκτυα.

> Απώλειες δεξαμενών.

> Εξάτμιση.

> Διαρροές λόγο βλαβών.

> Καταναλώσεις μη μετρούμενων καταναλωτών.

> Παράνομες συνδέσεις στο δίκτυο.

> Χαλασμένοι μετρητές.

> Ζήτηση για κατάσβεση πυρκαγιών.

Στο εν λόγο δίκτυο δεν έχουμε την δυνατότητα να εκτιμήσουμε το μη κοστολογημένο νερό, λόγο ελλείπων στοιχείων από την Δ.Ε.Υ.Α.Κ (Δημόσια Επιχείρηση Ύδρευσης Αποχέτευσης Καβάλα).

159

Από τους υπολογισμούς που διεξήγαμε παρακάτω προκύπτει ότι δεν έχουμε μελλοντική αύξηση του πληθυσμού.

Έτος Πληθυσμός1951 7621961 10821971 8001981 8751991 8432001 8322011 808

Δημογραφικά στοιχεία καταγραφής πληθυσμού για την κωμόπολη της Λυδίας

160

Από τον παραπάνω πίνακα γίνεται εμφανές ότι ο πληθυσμός έχει φθίνουσα πορεία. Για να υπολογίσουμε ηνν αριθμό ησν κατοίκων ζε κηα μελλοντική χρονική στιγμή εφαρμόζουμε τον παρακάτω τύπο.

K = ^ ^ . | n12 - 11 Psat - P1

K = — 1. . | n 1082— 832 = 9.16.10-’

2011 - 2021 1082-808

Psat: ο πληθυσμός κορεσμού

P1: πληθυσμός σε ένα έτος

P2: πληθυσμός σε ένα έτος

Po: σημερινός πληθυσμός

Ο μελλοντικός αριθμός των κατοίκων δίνεται από την σχέση

P = Po + (Psat - Po) * (1 - )

P = 808 +1082 * (1 - 3*i°) = 704

161

8.2 Επίλυση ΔικχυούΓια την επίλυση του δικτύου κάνουμε χρήση του λογισμικού water cad της Bentley. To water cad είναι ένα λογισμικό το οποίο επιλύει δίκτυα ύδρευσης, αποχέτευσης καθώς επίσης και λεκάνες απορροής. Εμείς θα κάνουμε χρήση του water cad για την επίλυση ενός δικτυού ύδρευσης.

162

Εικόνα 101 κάτοψη δικτύου στο AutoCAD

163

Εικόνα 75 δυσμενέστερη διαδρομή σε κάτοψη στο AutoCAD

164

Εικόνα 103 κάτοψη δικτύου στο water cad

To δίκτυο ύδρευσης έχει σχεδιαστεί για τον οικισμό της Λυδίας στον νομό Καβάλας. Ο σχεδιασμός του δικτυού δίνεται σε ηλεκτρονική μορφή σε αρχείο AutoCAD.

Αρχικά μετατρέπουμε το αρχείο AutoCAD από μορφή dwg σε μορφή dxf και το εισάγουμε στο Water cad. Με βάση το αρχικό σχέδιο γίνεται o σχεδιασμός του δικτύου ύδρευσης στο Water cad. Από την πλευρική εργαλειοθήκη εισάγουμε τους σωλήνες , τους κόμβους και του πυροσβεστικούς κρουνούς.

Όταν τελειώσει ο σχεδιασμός του δικτύου κάνουμε τις απαραίτητες ρυθμίσεις. Το πρώτο βήμα είναι η επιλογή του υλικού για τους σωλήνες. Στο δίκτυο που υπολογίζουμε επειδή η βιβλιοθήκη του Water cad δεν έχει το πολυαιθυλένιο εισάγουμε ως υλικό για τους σωλήνες το fiberglass. Το fiberglass έχει ένα συντελεστή Hazen Williams 150. Επίσης από τις ρυθμίσεις του προγράμματος επιλέγουμε ο τρόπος επίλυσης να γίνει με την μέθοδο του Hazen Williams και από την γραμμή εργαλείων στην επιλογή tools ως τύπο προσομοίωσης την επιλογή steady state.

Το λογισμικό που χρησιμοποιούμε πραγματοποιεί τους υπολογισμούς σε συγκριμένα σημεία δηλαδή σε κόμβους, σε αυτά τα σημεία εισάγουμε την απαιτούμενη παροχή. Επιπλέον ρυθμίζουμε παραμέτρους όπως η διάμετρος των σωλήνων αλλά και το μήκος αυτό γίνεται από την καρτέλα που ανοίγει με διπλό κλικ στο κάθε στοιχείο. Επίσης στο υπάρχον δίκτυο εισάγουμε και δυο πυροσβεστικούς κρουνούς, βαλβίδες

165

ελέγχου αλλά και μια δεξαμενή από την οποία έχουμε ροη του νερού προς το αστικό δίκτυο ύδρευσης. Μετα την εισαγωγή όλων των δεδομένων πραγματοποιούμε την προσομοίωση. Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης περιλαμβάνουν τις ταχύτητες του νερού στους σωλήνες , τις πιέσεις σε κάθε κόμβο αλλά και τις ροές.

8.3 ΣυμπεράσματαΟλοκληρώνοντας την προσομοίωση λαμβάνουμε τους παρακάτω πίνακες αποτελεσμάτων. Από τα αποτελέσματα γίνεται εμφανές ότι οι τιμές μας προσεγγίζουν σε αρκετά σημεία τις αρχικές του δικτύου και σε πολλούς κόμβους τις ξεπερνούν. Οι παράγοντες που μπορεί να οδήγησαν σε αυτό το αποτέλεσμα είναι η εκλογή του υλικού διότι όπως αναφέραμε και παραπάνω αντί για πολυαιθυλένιο λάβαμε ως υλικό το fiberglass το οποίο έχει διαφορετικό συντελεστή Hazen Williams οπότε και δίνει διαφορετικά αποτελέσματα στις προσομοιώσεις κατά την διεξαγωγή των υπολογισμών δεν έγιναν αλλαγές στις διαμέτρους των σωλήνων. Ένας ακόμη σημαντικός παράγοντας είναι η απαιτούμενες παροχές στην έξοδο. Οι παροχές που δηλώθηκαν στην έξοδο έγιναν από πίνακες καταναλώσεων για την Ελλάδα. Επίσης αν λάβουμε υπόψη μια ταχύτητα νερού στον σωλήνα της τάξης των 2,65 m/s τότε για διάμετρο σωλήνα μιας ίντσας έχουμε μια παροχή στην έξοδο 1,34*10^-3 m^3/sec οπότε για ένα εικοσιτετράωρο η κατανάλωση θα ανέρχεται στην τιμή 115,576 m^3. Οπότε με βάση τον παραπάνω συλλογισμό αλλά και τους πίνακες καταλήξαμε στις παροχές που έχουμε δηλώσει. Επιπλέον για να έχουμε καλύτερες τιμές οι οποίες να προσεγγίζουν την πραγματικότητα λάβαμε υπόψη το τοπογραφικό σχέδιο της περιοχής το οποίο προμηθευτήκαμε από την Δ.Ε.Υ.Α.Κ στο οποίο απεικονίζονται τα είδη οικημάτων ανά οικοδομικό τετράγωνο. Διαφορετικές τιμές στις παροχές θα επιφέρουν διαφορετικά αποτελέσματα. Επιπλέον παρουσιάζεται και η πτώση του πιεζομετρικού κατά μήκος της δυσμενέστερης διαδρομής. Οι πιέσεις που υπολογίσαμε στις εξόδους των κρουνών με βάση την διεθνή βιβλιογραφία κρίνονται ικανοποιητικές. Στους κόμβους J23,J24,J25 όπου η πίεση είναι χαμηλή πιθανόν να πρέπει να εισαχτεί μια σωλήνα μεγαλύτερης διαμέτρου.

166

Πίνακας αποτελεσμάτων στους πυροσβεστικούς κρουνούς

ID Label HydrantStatus

IncludeLateralLoss?

EmitterCoefficient

(L/s/(mH2O)^n)

LateralLength

(m)

Elevation(m) Zone Demand

CollectionDemand(L/day)

HydraulicGrade(m)

Pressure(atm)

218 H-3 Open TRUE 0 6 71,22 <None> <Collection: 1 item> 155.000 116,27 4

111 H-5 Open TRUE 0 6 77,04 <None> <Collection: 1 item> 155.000 119,6 4

Πίνακας αποτελεσμάτων για τους κόμβους

ID Label Elevation(m) Zone Demand

CollectionDemand(L/day)

Hydraulic Grade (m)

Pressure(atm)

79 J-19 86,56 <None> <Collection: 1 item> 115.956 120,21 3

81 J-20 89 <None> <Collection: 1 item> 255.321 118,03 3

83 J-21 93,96 <None> <Collection: 1 item> 301.233 115,72 2

85 J-22 98,4 <None> <Collection: 1 item> 115.477 115,18 2

167

87 J-23 107,36 <None> <Collection: 1 item> 221.200 114,94 1

89 J-24 100,07 <None> <Collection: 1 item> 125.677 114,85 1

91 J-25 102 <None> <Collection: 1 item> 144.732 114,83 1

93 J-26 93 <None> <Collection: 1 item> 65.000 114,84 2

95 J-27 94,15 <None> <Collection: 1 item> 199.433 114,85 2

100 J-29 95,41 <None> <Collection: 1 item> 250.000 114,9 2

102 J-30 97,41 <None> <Collection: 1 item> 201.789 114,94 2

106 J-31 68,95 <None> <Collection: 1 item> 210.000 115,18 4

108 J-32 84,96 <None> <Collection: 1 item> 82.145 115,29 3

110 J-33 78,76 <None> <Collection: 1 item> 99.458 115,33 4

112 J-34 61 <None> <Collection: 1 item> 344.200 115,35 5

114 J-35 63 <None> <Collection: 1 item> 125.410 115,36 5

116 J-36 65,35 <None> <Collection: 1 item> 300.000 115,45 5

118 J-37 63,73 <None> <Collection: 1 item> 142.555 115,65 5

120 J-38 61,22 <None> <Collection: 1 item> 115.000 115,69 5

122 J-39 58,55 <None> <Collection: 1 item> 145.783 115,68 6

124 J-40 57,51 <None> <Collection: 1 item> 95.741 115,73 6

126 J-41 58,06 <None> <Collection: 1 item> 123.647 115,72 6

128 J-42 57,69 <None> <Collection: 1 item> 100.000 115,74 6

130 J-43 55,5 <None> <Collection: 1 item> 110.423 115,71 6

132 J-44 56,33 <None> <Collection: 1 item> 125.000 115,81 6

134 J-45 59,15 <None> <Collection: 1 item> 140.000 115,73 5

142 J-48 74,15 <None> <Collection: 1 item> 150.000 117,03 4

144 J-49 68,72 <None> <Collection: 1 item> 165.000 116,84 5

168

146 J-50 67,92 <None> <Collection: 1 item> 135.247 116,69 5

148 J-51 73,2 <None> <Collection: 1 item> 177.413 116,79 4

151 J-52 64,5 <None> <Collection: 1 item> 100.000 116,78 5

153 J-53 60,21 <None> <Collection: 1 item> 110.000 116,23 5

155 J-54 61,7 <None> <Collection: 1 item> 126.741 116,15 5

159 J-55 60,29 <None> <Collection: 1 item> 129.000 115,94 5

161 J-56 60,78 <None> <Collection: 1 item> 132.000 115,85 5

163 J-57 58,58 <None> <Collection: 1 item> 111.000 115,75 6

165 J-58 65,01 <None> <Collection: 1 item> 95.413 115,92 5

168 J-59 70,42 <None> <Collection: 1 item> 205.000 115,49 4

170 J-60 71,73 <None> <Collection: 1 item> 205.044 115,72 4

172 J-61 75,3 <None> <Collection: 1 item> 205.412 115,73 4

174 J-62 79,2 <None> <Collection: 1 item> 277.000 115,89 4

176 J-63 79,08 <None> <Collection: 1 item> 300.000 116,61 4

178 J-64 68,11 <None> <Collection: 1 item> 250.413 116,22 5

182 J-65 76,85 <None> <Collection: 1 item> 249.000 115,66 4

184 J-66 82,61 <None> <Collection: 1 item> 189.000 115,71 3

189 J-67 77,95 <None> <Collection: 1 item> 177.000 115,57 4

194 J-68 57,82 <None> <Collection: 1 item> 190.000 115,75 6

199 J-69 79,4 <None> <Collection: 1 item> 180.000 120,04 4

201 J-70 72,05 <None> <Collection: 1 item> 210.433 118,77 5

203 J-71 67,33 <None> <Collection: 1 item> 89.777 117,11 5

210 J-73 90,21 <None> <Collection: 1 item> 353.000 114,9 2

169

Πίνακας αποτελεσμάτων για τους σωλήνες

ID L a b e lL e n g th

(S c a le d )

(m )

S ta r tN o d e

S to pN o d e

D ia m e te r(m m )

M a te r ia lH a z e n -

W il l ia m sC

H a sC h e c kV a lv e ?

M in o r L o s s C o e f f ic ie n t

(L o c a l )

F lo w(L /d a y )

V e lo c ity( m /s )

H e a d lo s sG r a d ie n t

( m /m )

H a s U s e r D e f in e d L e n g th ?

L e n g th(U s e r

D e f in e d )

(m )

80 P -2 5 281 R -3 J -1 9 2 5 0F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 9 .0 7 8 .0 7 3 2 ,1 4 0 ,0 1 7 T R U E 2 8 0

82 P -2 6 155 J -1 9 J -2 0 2 0 0F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 4 .5 2 7 .0 1 7 1 ,6 7 0 ,0 1 4 F A L S E 0

8 4 P - 2 7 3 2 5 J -2 0 J-2 1 1 60F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 1 .7 4 9 .7 0 2 1,01 0 ,0 0 7 F A L S E 0

86 P -2 8 121 J-2 1 J -2 2 1 60F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 1 .3 6 4 .1 3 4 0 ,7 9 0 ,0 0 4 T R U E 1 20

88 P -2 9 211 J -2 2 J -2 3 125F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 3 3 7 .8 9 7 0 ,3 2 0 ,0 0 1 F A L S E 0

9 0 P -3 0 1 9 7 J -2 3 J -2 4 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 1 5 0 .1 5 9 0 ,1 8 0 T R U E 1 96

9 2 P -3 1 165 J -2 4 J -2 5 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 6 2 .4 5 0 0 ,0 8 0 F A L S E 0

9 4 P -3 2 82 J -2 5 J -2 6 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 -8 2 .2 8 2 0,1 0 T R U E 81

9 6 P -3 3 1 02 J -2 6 J -2 7 1 60F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 - 1 4 7 .2 8 2 0 ,0 8 0 F A L S E 0

9 9 P -3 5 1 2 7 J -2 4 J -2 7 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 -3 7 .9 6 8 0 ,0 5 0 T R U E 125

101 P -3 6 1 19 J -2 7 J -2 9 1 60F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 -3 8 4 .6 8 3 0 ,2 2 0 T R U E 118

103 P - 3 7 3 4 J -2 9 J -3 0 1 60F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 - 6 4 4 .8 0 6 0 ,3 7 0 ,0 0 1 T R U E 33

1 0 4 P -3 8 1 16 J -3 0 J -2 3 1 5 2 ,4F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 3 3 .4 6 2 0 ,0 2 0 F A L S E 0

105 P -3 9 9 4 J -3 0 J -2 2 1 5 2 ,4F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 - 8 8 0 .0 5 7 0 ,5 6 0 ,0 0 3 F A L S E 0

1 0 7 P -4 0 7 0 J -2 2 J-3 1 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 3 0 .7 0 4 0 ,0 4 0 T R U E 6 9

1 09 P -4 1 80 J-3 1 J -3 2 1 40F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 - 5 2 2 .1 7 4 0 ,3 9 0 ,0 0 1 T R U E 7 9

111 P -4 2 83 J -3 2 J -3 3 1 40F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 - 2 8 9 .5 4 4 0 ,2 2 0 F A L S E 0

113 P -4 3 171 J -3 3 J -3 4 1 40F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 - 1 1 3 .6 6 2 0 ,0 9 0 F A L S E 0

115 P - 4 4 153 J -3 4 J -3 5 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 -4 9 .6 5 1 0 ,0 6 0 T R U E 1 52

1 1 7 P -4 5 158 J -3 5 J -3 6 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 - 1 7 5 .0 6 1 0 ,2 1 0 ,0 0 1 T R U E 1 5 7

1 19 P -4 6 1 4 7 J -3 6 J -3 7 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 -2 7 5 .0 7 8 0 ,3 4 0 ,0 0 1 T R U E 135

121 P - 4 7 2 0 5 J -3 7 J -3 8 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 -9 1 .7 1 1 0 ,1 1 0 F A L S E 0

123 P -4 8 4 3 J -3 8 J -3 9 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 6 2 .9 9 4 0 ,0 8 0 F A L S E 0

125 P -4 9 2 9 9 J -3 9 J -4 0 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 -8 2 .7 8 9 0,1 0 F A L S E 0

1 2 7 P -5 0 2 8 8 J -4 0 J-4 1 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 2 5 .9 9 6 0 ,0 3 0 T R U E 2 8 7

1 29 P -5 1 3 0 2 J-4 1 J -4 2 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 -4 1 .3 0 0 0 ,0 5 0 T R U E 301

131 P -5 2 211 J -4 2 J -4 3 125F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 1 1 0 .4 2 3 0,1 0 T R U E 2 1 2

133 P -5 3 1 16 J -4 2 J -4 4 125F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 -2 5 1 .7 2 3 0 ,2 4 0 ,0 0 1 T R U E 1 1 4

135 P - 5 4 1 9 7 J -4 4 J -4 5 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 1 4 3 .1 1 9 0 ,1 7 0 T R U E 198

1 36 P -5 5 35 J -4 5 J-4 1 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 5 6 .3 5 1 0 ,0 7 0 F A L S E 0

143 P -5 8 3 0 6 J -1 9 J -4 8 1 40F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 1 .5 0 9 .2 8 3 1 ,1 3 0 ,0 1 F A L S E 0

145 P -5 9 86 J -4 8 J -4 9 1 5 2 ,4F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 8 1 4 .7 7 8 0 ,5 2 0 ,0 0 2 F A L S E 0

1 4 7 P -6 0 165 J -4 9 J -5 0 125F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 3 0 8 .3 6 0 0 ,2 9 0 ,0 0 1 T R U E 1 6 4

170

1 49 P -6 1 78 J -5 0 J-5 1 125F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 - 3 6 7 .0 9 2 0 ,3 5 0 ,0 0 1 F A L S E 0

1 50 P -6 2 88 J-5 1 J -4 8 125F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 -5 4 4 .5 0 5 0 ,5 1 0 ,0 0 3 F A L S E 0

1 52 P -6 3 9 0 J -4 9 J -5 2 1 40F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 3 4 1 .4 1 8 0 ,2 6 0 ,0 0 1 F A L S E 0

1 5 4 P - 6 4 1 29 J -5 2 J -5 3 1 40F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 9 4 0 .5 8 2 0 ,7 1 0 ,0 0 4 T R U E 128

1 56 P -6 5 3 0 0 J -5 3 J -5 4 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 1 0 6 .3 7 8 0 ,1 3 0 T R U E 301

1 5 7 P -6 6 1 3 7 J -5 4 J -4 4 125F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 5 1 9 .8 4 2 0 ,4 9 0 ,0 0 3 F A L S E 0

158 P - 6 7 1 9 7 J -5 0 J -5 4 125F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 5 4 0 .2 0 5 0 ,5 1 0 ,0 0 3 F A L S E 0

1 60 P -6 8 108 J -5 3 J -5 5 1 40F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 7 2 4 .2 0 4 0 ,5 4 0 ,0 0 3 F A L S E 0

1 62 P -6 9 1 56 J -5 5 J -5 6 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 1 6 9 .4 2 6 0 ,2 1 0 ,0 0 1 F A L S E 0

1 6 4 P -7 0 111 J -5 6 J -5 7 1 40F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 4 0 2 .6 8 6 0 ,3 0 ,0 0 1 F A L S E 0

1 66 P -7 1 9 6 J -5 6 J -5 8 1 40F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 - 3 6 5 .2 6 0 0 ,2 7 0 ,0 0 1 T R U E 95

1 6 7 P -7 2 1 2 7 J -5 8 J -3 7 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 3 2 5 .9 2 1 0 ,4 0 ,0 0 2 T R U E 138

1 69 P -7 3 158 J -3 4 J -5 9 1 40F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 - 4 0 8 .2 1 2 0 ,3 1 0 ,0 0 1 T R U E 1 5 7

171 P - 7 4 111 J -5 9 J -6 0 1 40F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 - 6 2 9 .7 9 1 0 ,4 7 0 ,0 0 2 F A L S E 0

173 P -7 5 71 J -6 0 J-6 1 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 -7 0 .1 1 6 0 ,0 9 0 T R U E 7 0

175 P -7 6 83 J-6 1 J -6 2 1 5 2 ,4F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 -7 6 1 .7 4 8 0 ,4 8 0 ,0 0 2 F A L S E 0

1 7 7 P - 7 7 7 2 J -6 2 J -6 3 1 5 2 ,4F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0

1 .8 5 6 .7 1 21 ,1 8 0 ,0 1 F A L S E 0

1 80 P -7 9 9 6 J -6 4 J -5 8 1 40F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 7 8 6 .5 9 4 0 ,5 9 0 ,0 0 3 F A L S E 0

181 P -8 0 1 70 J -6 4 J -6 0 1 40F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 7 6 4 .7 1 9 0 ,5 7 0 ,0 0 3 T R U E 1 69

183 P -8 1 7 7 J-6 1 J -6 5 1 5 2 ,4F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 4 8 6 .2 2 0 0 ,3 1 0 ,0 0 1 F A L S E 0

185 P -8 2 83 J -6 5 J -6 6 1 5 2 ,4F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 -3 9 8 .5 2 3 0 ,2 5 0 ,0 0 1 F A L S E 0

1 86 P -8 3 1 82 J -6 6 J-2 1 1 5 2 ,4F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 -8 4 .3 3 5 0 ,0 5 0 F A L S E 0

1 8 7 P - 8 4 2 2 8 J -3 2 J -6 6 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 -3 1 4 .7 7 5 0 ,3 8 0 ,0 0 2 F A L S E 0

188 P -8 5 80 J -6 6 J -6 2 1 5 2 ,4F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 -8 1 7 .9 6 3 0 ,5 2 0 ,0 0 2 F A L S E 0

1 90 P -8 6 1 6 4 J -3 3 J -6 7 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 - 2 7 5 .3 3 9 0 ,3 4 0 ,0 0 1 T R U E 165

191 P - 8 7 6 7 J -6 7 J -6 5 1 5 2 ,4F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 -6 3 5 .7 4 3 0 ,4 0 ,0 0 1 F A L S E 0

1 92 P -8 8 115 J -6 7 J -5 9 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 1 8 3 .4 0 4 0 ,2 2 0 ,0 0 1 F A L S E 0

193 P -8 9 1 5 4 J -5 9 J -3 6 1 40F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 1 9 9 .9 8 3 0 ,1 5 0 F A L S E 0

195 P -9 0 2 8 8 J -4 5 J -6 8 1 10F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 -5 3 .2 3 2 0 ,0 6 0 T R U E 2 8 7

1 9 7 P -9 2 38 J -4 0 J -6 8 125F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 - 2 0 4 .5 2 7 0 ,1 9 0 F A L S E 0

198 P -9 3 1 12 J -6 8 J -5 5 125F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 -4 2 5 .7 7 8 0 ,4 0 ,0 0 2 F A L S E 0

2 0 0 P - 9 4 7 9 J -1 9 J -6 9 2 5 0F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 2 .9 2 5 .8 1 7 0 ,6 9 0 ,0 0 2 T R U E 80

2 0 4 P -9 6 131 J -7 0 J-7 1 1 60F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 2 .3 8 0 .3 8 4 1 ,3 7 0 ,0 1 3 F A L S E 0

2 0 5 P - 9 7 118 J-7 1 J -6 4 1 5 2 ,4F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 1 .5 9 1 .4 4 3 1,01 0 ,0 0 8 F A L S E 0

2 0 6 P -9 8 1 32 J-7 1 J -5 2 1 40F ib e rg la s s

r o v in g13 0 F A L S E 0 6 9 9 .1 6 4 0 ,5 3 0 ,0 0 3 F A L S E 0

211P ­

10168 J -2 9 J -7 3 1 10

F ib e rg la s sr o v in g

13 0 F A L S E 0 1 0 .1 2 3 0 ,0 1 0 F A L S E 0

2 1 2P ­

1 021 26 J -7 3 J-3 1 1 10

F ib e rg la s sr o v in g

13 0 F A L S E 0 - 3 4 2 .8 7 7 0 ,4 2 0 ,0 0 2 F A L S E 0

2 1 3P ­

10380 J -6 3 J -2 0 1 5 2 ,4

F ib e rg la s sr o v in g

13 0 F A L S E 02 .5 2 1 .9 9 5

1,6 0 ,0 1 8 F A L S E 0

171

2 1 4P ­

1 0 4145 J -3 8 J -5 7 1 40

F ib e rg la s sr o v in g

13 0 F A L S E 0 -2 6 9 .7 0 5 0 ,2 0 T R U E 1 4 4

2 1 5P ­

1051 5 4 J -5 7 J -6 8 1 10

F ib e rg la s sr o v in g

13 0 F A L S E 0 2 1 .9 8 1 0 ,0 3 0 F A L S E 0

2 1 9P ­

1 06143 J -6 3 H -3 1 10

F ib e rg la s sr o v in g

13 0 F A L S E 0 3 6 5 .2 8 3 0 ,4 4 0 ,0 0 2 F A L S E 0

2 2 0P ­

1 0 75 7 H -3 J -6 4 1 10

F ib e rg la s sr o v in g

13 0 F A L S E 0 2 1 0 .2 8 3 0 ,2 6 0 ,0 0 1 F A L S E 0

2 2 3P ­

1082 6 J -6 9 H -5 1 60

F ib e rg la s sr o v in g

13 0 F A L S E 0 2 .7 4 5 .8 1 7 1 ,5 8 0 ,0 1 6 T R U E 2 7

2 2 4P ­

1 0955 H -5 J -7 0 1 60

F ib e rg la s sr o v in g

13 0 F A L S E 0 2 .5 9 0 .8 1 7 1 ,4 9 0 ,0 1 5 T R U E 5 6

Q FlexTable: Junction Table {Current Time: 0,000 hours) (final.wtg)

E l ■ '

ID Label Elevation(m)

Zone D emandCollection

Demand(I7dav)

HydraulicG rade

(m)

Pressure(atm )

7 9 : :-1 9 79 3-19 86,56 < N one> <Col edj... 115.956 120,21 391: > 2 0 81 3-20 89,00 < N one> <Col edi... 255.321 118,03 3

83: > 2 1 83 3-21 93,96 < N one> <Col ecli... 301.233 115,72 285: > 2 2 85 3-22 98,40 < N one> <Col edj... 115.477 115,18 28 7 :J-23 87 3-23 107,36 < N one> <Co! edi... 221200 114,94 18 9 :J*24 89 ' :■* 1(10,07 < N one> <Col edi... 125.677 114,85 1

91:3-25 91 3-25 102,00 < N one> <Co! edi... 1 14.732 114,83 1

93:3-26 93 3-26 93,00 < N one> <Col edj... 65.000 114,84 295:3 -27 95 3-27 94,15 < N one> <Col edi... 199.433 114,85 2100:3-29 100 3-29 95,41 < N one> <Col edi... 250.000 114,90 2102:3-30 102Ϊ3-30 97,41 < N one> <Col edi... 201.789 114,94 2

106:3-31 106 3-31 68,95 < N one> <Col e r 210.000 115,18 4

108:3-32 108 3-32 84,96 < N one> <Col edi... 82.145 115,29 3110:3-33 110 3-33 78,76 <N one> <Coi e d i - 99.458 11523 4112:3-34 11213-34 61,00 < N one> <Col edi... 344200 11525 5

114:3-35 114i3-35 63,00 < N one> <Col edi... 125.410 115,36 5

116:3-36 116 3-36 < N one> <Col edj... 300.000 115,45 5118: 3-37 118 3-37 63,73 < N one> <Col edi... 142.555 115,65 5120:3-38 120 3-38 (51,22 < N one> <Col edj... 115.000 115,69 5122:3-39 122 3-39 58,55 < N one> <Col edi... 145.783 115,68 6

124:3-40 12413-40 i w < N one> <Col edi... 95.741 115,73 6126: 3-41 126 3-41 58,06 <N one> <Col edi... 123.647 115,72 6128: 3-42 128 3-42 57,69 < N one> <Co! edi... 100.000 115,74 6130:3-43 130 3-43 55,50 < N one> <Col edi... 110.423 115,71 6

132:3-44 13213-M 56,33 < N one> <Col edi... 1 . '5.000 115,81 6

134:3-45 13413-45 59,15 < N one> <Col edj... 140.000 115,73 5142:3-48 14213-48 74,15 < N one> <Col edi... 150.000 117,03 4

144:3-49 14413-49 68,72 < N one> <Col edj... 165.000 116,84 5146:3-50 145 3-50 67,92 < N one> <Col edi... 135247 116,69 5

148:3-51 148 3-51 73,20 < N one> <Col edi... 177.413 116,79 4

151:3-52 151 3-52 64,50 < N one> <Col e d i - 100.000 116,78 5153:3-53 153 3-53 60,21 <N one> <Col edi... 110.000 116,23 5155:3-54 155 3-54 61,70 < N one> <Coi edi... 126.741 116,15 5

159:3-55 159 3-55 60,29 < N one> <Col edi... 129.000 115,94 5

161:3-56 161 3-56 60,78 < N one> <Col ecd... 132.000 115,85 5163:3-57 163 3-57 58,58 < N one> <Col edi... 111.000 115,75 6165:3-58 165 3-58 65,01 < N one> <Col edj... 95.413 115,92 5158:3-59 168 3-59 70,42 < N one> <Col edi... 205.000 115,49 4

170:3-60 170 3-60 71,73 < N one> <Co! edi... 205.044 115,72 4

172:3-61 17213-61 75,30 < N one> <Col edi... 205.412 115,73 4

174: 3-62 17413-62 79,20 < N one> <Col edi... 277.000 115,89 4

176:3-63 176 3-63 79,08 < N one> <Col c I . 300.000 116,61 4178:3-64 178 3-64 68,11 < N one> <Col edi... 250.413 116,22 5182:3-65 182|3-65 76,85 < N one> <Col edi... 249.000 115,66 4

184:3-66 18413-66 82,61 <N one> <Co! edi... 189.000 115,71 3189:3-67 189 3-67 77,95 < N one> <Col edj... 177.000 115,57 4194:3-68 19413-68 57,82 < N one> <Co! edi... 190.000 115,75 6

199:3-69 199 3-69 79,40 < N one> <Col ·’ “· 180.000 120,04 4

201:3-70 20113-70 72,05 < N one> <Co! edi... 210.433 118,77 5203:3-71 203 3-71 (57,33 < N one> <Co! e d i - 89.777 117,11 5

Εικόνα 105 πίνακας αποτελεσμάτων για τους κόμβους

172

Εικόνα 106 πίνακας αποτελεσμάτων για τους σωλήνες

Εικόνα 107 πίνακας αποτελεσμάτων για τους πυροσβεστικούς κρουνούς

173

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑReferences

Υδρευση πόλεων: Αστεριος Παντοκράτορας επίκουρος καθηγητής Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης

1. Plastics Pipe Institute. Handbook of Polyethylene Pipe, 2nd Edition, 2008.

2. Bromstrup, Heiner. PE 100 Pipe Systems, 2nd Edition, 2004.

3. Belofsky, Harold. Plastic Product Design and Process Engineering, Hanser, 1995.

4. Wright, David. Failure of Plastics and Rubber products, 1st Edition, RAPRA Technology Ltd, 2001.

5. Scheirs, John. Compositional and Failure Analysis of Polymers, John Wiley & Sons, 2000.

26

6. Ezrin, Myer. Plastics Failure Guide, Hanser, 1996.

7. BS EN 12007 - 2 - 2000, Gas supply systems - Pipelines for maximum operating pressure up to and including 16 bar.

8. BS ISO 13953: 2001 ‘Polyethylene (PE) Pipes and Fittings - Determination of tensile strength and failure mode of test pieces from a butt fused joint.

9. BS ISO 13954 - 1997 - Plastics pipes and fittings — Peel decohesion test for polyethylene (PE) electrofusion assemblies of nominal outside diameter greater than or equal to 90 mm.

www.trenchlessonline.com

Indian Institute of Technology Madras

Design Criteria for Sewers and Watermains First Edition November 2009

Installation Guide for PVC Water Pipe Copyright January, 1999 PWEagle

HDPE_pressure-manual_pt_v01

HDPE Pressure Manual Copyright Marley Pipe Systems (Pty) Ltd 2010

Polyethylene Piping Systems Field Manual for Municipal Water Applications M&I Division 2009 Edition

174

VAL-MATIC VALVE AND MANUFACTURING CORP. Copyright © 2009 Val- Matic Valve and Manufacturing Corp.

Charts for water hammer in pipelines resulting from valve closure from

full opening only

BRYANW . KARNEYA ND EUGENR UUS

Department of Civil Engineering, University of British Columbia, Vancouver, B.C., Canada V6T IW.5

Received March 12, 1984

Revised manuscript accepted January 3, 1985

Anti water hamer valve VRCA Bermad Water Technologies www.bermad.com.au

Mechanical Engineering Laboratory II - Fluids

Laboratory 4: Head Losses in Pipe Flow

Dr. J. M. Meyers | Dr. D. G. Fletcher | Dr. Y. Dubief

U.S. Fire Administration

Water Supply Systems and Evaluation Methods

Volume II: Water Supply Evaluation Methods

October 2008

www.engineeringtoolbox.com

www.chemeng.ntua.gr/courses/sme/.../Diakinisi_Refstwn_Shmeiwseis.pd

175