Perché la rigidità dell'anello è particolarmente enfatizzata nei tubi corrugati in PE

Quando si parla di tubi corrugati a doppia parete-in HDPE, "rigidità dell'anello" è un argomento inevitabile. Perché la rigidità dell'anello è così importante per i tubi a parete strutturale? Analizziamolo in dettaglio.

 

1. Definizione di "rigidità dell'anello"?

La rigidità dell'anello (SN) è un indicatore fondamentale per misurare la resistenza delle tubazioni alla pressione esterna. Rappresenta la capacità della tubazione di resistere alla deformazione sotto pressione esterna e la sua unità è solitamente kN/m².

In poche parole: maggiore è la rigidità dell’anello, minore è la probabilità che la tubazione venga appiattita da forze esterne come la pressione del terreno o i carichi dei veicoli.

2. L'importanza della rigidità dell'anello per i tubi corrugati a doppia- parete?

I tubi corrugati a doppia-parete, con la loro esclusiva struttura "parete esterna corrugata, parete interna liscia", consentono di risparmiare sui costi dei materiali migliorando al tempo stesso la resistenza alla compressione attraverso la corrugazione. Tuttavia, una rigidità dell'anello insufficiente può portare ai seguenti problemi:

● Deformazione eccessiva: sotto la pressione del suolo o i carichi dei veicoli, il tubo potrebbe subire un'eccessiva deformazione circonferenziale, con conseguente ellittizzazione.

● Perdite dai giunti: una deformazione eccessiva del tubo può causare il cedimento delle guarnizioni del bicchiere o degli anelli di gomma, con conseguenti perdite di acqua piovana e liquami o riflusso delle acque sotterranee.

● Cedimenti stradali: dopo il cedimento della struttura del tubo, una capacità portante insufficiente del terreno può causare cedimenti o collassi stradali.

3.

Quali sono irigidità dell'anellogradi e standard di selezione?

Secondo lo standard nazionale "Tubi corrugati a doppia parete- interrati in polietilene (PE)" (GB/T 19472.1-2019), i gradi comuni sono i seguenti:

 

4. Fattori che influenzano la rigidità dell'anello?

● Proprietà del materiale: densità, distribuzione del peso molecolare, indice di fluidità, ecc. della resina HDPE.

● Progettazione strutturale: forma ondulata (rettangolare, trapezoidale), altezza della cresta e spaziatura.

● Distribuzione dello spessore della parete: rapporto tra lo spessore della parete interna e lo spessore della parete esterna.

● Processo di produzione: processo di stampaggio per estrusione, raffreddamento e qualità di impostazione.

● Diametro del tubo: diametri maggiori richiedono una maggiore rigidità dell'anello.

 

5. Relazione tra rigidità dell'anello e costruzione? I tubi corrugati a doppia parete-in HDPE sono tubi flessibili. La loro capacità di carico-dipende non solo dalla resistenza della parete del tubo ma anche dalla loro interazione con il terreno circostante. Pertanto, la qualità del riempimento è importante quanto la rigidità anulare del tubo stesso. Se il terreno di riempimento non è sufficientemente compattato, anche i tubi SN8 potrebbero cedere.

6. Idee sbagliate comuni nella selezione dei progetti

● Concentrarsi esclusivamente sulla valutazione della rigidità dell'anello, ignorando le condizioni di costruzione

Molti credono che "SN8 sia sempre migliore di SN4", ma in realtà la capacità di carico-delle tubazioni flessibili interrate dipende non solo dalla rigidità dell'anello del materiale del tubo ma anche da fattori quali la profondità della copertura del suolo, il grado di compattazione del terreno di riempimento e il carico superficiale. Una scarsa qualità costruttiva può portare a guasti anche con tubi con elevata rigidità dell'anello.

● Credere che una maggiore rigidità dell'anello equivalga a una maggiore sicurezza

Valori di rigidità dell'anello più elevati significano pareti dei tubi più spesse e costi più elevati, ma ciò non è sempre necessario. Ad esempio, SN4 è perfettamente adeguato per le condotte posate sotto cinture verdi o corsie per veicoli non motorizzati; scegliere SN8 o SN12.5 è semplicemente uno spreco.

● Ignorando gli effetti combinati della profondità di seppellimento e del carico

Alcuni progetti si riferiscono solo alla "rigidità dell'anello standard consigliata" senza verificarla in relazione alla profondità di seppellimento effettiva e al carico del veicolo. Nelle applicazioni poco profonde-interrate o con carichi pesanti, l'utilizzo di un valore di rigidità dell'anello basso può facilmente portare a problemi.

● Confondere i concetti di tubi flessibili e rigidi: alcuni progettisti utilizzano ancora la mentalità dei tubi di cemento quando selezionano i tubi, basandosi esclusivamente sulla resistenza del tubo ignorando la caratteristica che i tubi flessibili fanno affidamento sul terreno per le sollecitazioni, portando a valutazioni errate.

● Concentrarsi solo sull'ispezione in fabbrica, trascurando le prestazioni a lungo-termine: alcuni credono che "finché la rigidità dell'anello raggiunge SN8 in fabbrica, non ci sono problemi". Tuttavia, in realtà, i tubi subiscono uno scorrimento in ambienti interrati a lungo-termine e la rigidità dell'anello diminuisce nel tempo. Pertanto, è necessario considerare anche il modulo a lungo-termine e la durata di servizio del materiale.

● Ignorare la qualità del giunto e della costruzione: anche se la rigidità dell'anello del tubo soddisfa i requisiti, una progettazione impropria del giunto o un riempimento non-standard possono comunque causare perdite, deformazioni o addirittura collassi.

Infine, va aggiunto che l'importanza della "rigidità dell'anello" non si limita ai tubi corrugati a doppia parete in HDPE-, ma comprende anche vari tubi a parete strutturale, come i tubi corrugati in PVC e i tubi Krah in HDPE, che richiedono tutti un'attenzione particolare a questo indicatore.