نشت آب از ترک های طولی لوله پلی اتیلن

نشست در شبکه های آبرسانی سبب هدر رفتن آب و انرژی میشود. میزان نشست در شبکه های آبرسانی لوله پلی اتیلن  (دریافت قیمت لوله پلی اتیلن تماس بگیرید) از میزان فشار حاکم بر شبکه تاثیر میپذیرد و تصمیم گیری بهینه در مورد استراتژی های کنترل نشت، به درک عمیق رابطه نشت-فشار نیاز دارد. در دهه های اخیر از لوله های پلی اتیلن چگالی بالا بصورت گسترده در شبکه های توزیع آب استفاده میشود. در صورتی که رفتار نشت در این نوع لوله ها هنوز بطور کامل مشخص نیست. هدف از انجام این مطالعه درک بهتر رفتار نشت از ترک طولی لوله پلی اتین و پارامتر های موثر بر رفتار الاستیک آنها میباشد.

در این پژوهش یک مدل نیمه صنعتی آزمایشگاهی ساخته شد. بر اساس بررسی های اولیه، پارامتر های موثر، تعیین و با در نظر گرفتن پارامتر های قطر لوله پلی اتیلن، ضخامت لوله، ابعاد ترک و دما، بیش از 65 آزمایش بر روی لوله های پلی اتیلن انجام شد. سپس نمونه ها توسط یک پمپفشار قوی تحت فشار قرار داده شدند و با تنظیم فشار، میزان دبی خروجی از ترک طولی و دمای محیط اندازه گیری و سپس نتایج آزمایشگاهی با استفاده از روش تحلیل ابعادی مطالعه شد.

در ترک های طولی لوله های پلی اتیلن، مقدار دبی نشت تابعی از تغییرات مساحت موضع نشت است.نتایج آزمایش ها نشان میدهد که میزان تغییر در مساحت موثر موضع نشت با فشار در حالت الاستیک، رابطه کمابیش خطی دارد. همچنین نرخ تغییرپذیری مساحت موثر موضع نشت نسبت به فشار به پارامتر هایی نظیر ابعاد ترک، قطر و ضخامت لوله  و دمای محیط بستگی دارد. از میان این پارامتر ها تاثیر طول ترک روی لوله پلی اتیلن و دمای محیط نسبت به فشار پارامتر هایی نظیر ابعاد ترک، قطر و ضخامت لوله و دمای محیط بستگی دارد.از میان این پارامتر ها تاثیر طول ترک و دمای محیط نسبت به دیگر پارامتر ها برجسته بوده و تاثیر بیشتری بر میزان نشت در ترک طولی دارد. با استفاده از نتایج آزمایشگاهی و استفاده از تحلیل ابعادی، رابطه ای برای تخمین تغییر مساحت موثر موضع نشت در ترک طولی دارد. با استفاده از نتایج آزمایشگاهی و استفاده از تحلیل ابعادی، رابطه ای برای تخمین تغییر مساحت موثر موضع نشت در ترک طولی دارد. 

با استفاده از این رابطه، دبی نشت در فشارهای مختلف قابل مقایسه است. در تحقیق حاضر توان نشت برای ترک های طولی لوله پلی اتیلن در محدوده 0.44 تا 1.44 محاسبه شده است. 

توان نشت تابعی از تغییر پذیری سطح مقطع موضع نشت میباشد، در این مقاله نشان داده شده است که توان نشت برای لوله های انعطاف پذیر مانند لوله پلی اتیلن در حالت الاستیک تا 1/5 برابر نیز افزایش میابد.

با توجه به مشخص نبودن ابعاد ترک ها در شبکه های توزیع آب، برای توان نشت، تنها یک عدد را نمی توان بیان کرد ولی میانگین توان نشت در آزمایش های صورت گرفته کمابیش معادل یک بود. همچنین در آزمایش دیگری اثر دما بر میزان نشت بطور مستقل در فشار 5 بار بررسی شد. نتایج نشان داد افزایش نشت در لوله پلی اتیلن شود. در دمای 40 درجه سانتی گراد موضع نشتاز حالت الاستیک خارج شده و نرخ تغییر پذیری آن نسبت به فشار به شدت افزایش یافت.

نتیجه گیری: میزان میانگین توان نشت برای آزمایش های حاضر برابر یک به دست آمد که این میزان با میزان پیشنهادی توسط محققان قبلی مطابقت دارد. در مطالعه حاضر رابطه ای برای تخمین میزان تغییری مساحت موضع و دبی نشت بر حسب جنس و شکل لوله، شکل ترک، فشار و دما پیشنهاد شد. برای اولین بار است که پارامتر دما در روابط مذکور در نظر گرفته میشود. با توجه به تاثیر نشان داده شده دما، پیشنهاد میشود در منطقه های گرمسیری از رابطه جدید پیشنهاد شده برای تخمین میزان نشت و تحلیل مدیریت فشار در لوله پلی اتیلن استفاده شود.