دفن خط لوله آب پلی اتیلن

خطوط آبرسانی پلی‌اتیلن را می‌توان با استفاده از دستورالعمل‌های ساده حفر گودال و پر کردن آن گودال بعد از قرار دادن لوله آب پلی اتیلن، ایجاد کرد. در این مورد، از تمام دستورالعمل های مربوطه برای قرار دادن و تراز کردن لوله و اتصالات آن پیروی کنید.

حفر گودال

گودال های مخصوص قراردادن خطوط آبرسانی با لوله پلی اتیلن را طبق دستورالعمل های ساده برای نصب این خط لوله آبرسانی با استفاده از این کتابچه راهنما، آماده کنید. معمولاً، یک گودال با عرض 12 اینچ، برای قرار دادن یک خط لوله آبرسانی، مناسب است.

دو خط لوله آبرسانی با لوله پلی اتیلن

 قرار دادن لوله آب پلی اتیلن در گودال

خط لوله آبرسانی با لوله پلی اتیلن را در یک گودال آماده شده که فاقد هر گونه سنگ و مواد زائد است، قرار بدهید. این خط لوله را طوری قرار بدهید که شل و آزاد باشد. این خط لوله را بیشتر از حداقل شعاع خمش برای DR خط لوله آب، خم نکنید.

قرار دادن مناسب خط لوله آب در مقابل قرار دادن نامناسب آن در گودال حفر شده

پوشاندن روی خط لوله آب و متراکم نمودن خاک روی آن

روی خطوط لوله آبرسانی پلی اتیلن را طبق دستورالعمل های ساده این کتابچه راهنما کاملاً با خاک بپوشانید. مراقب باشید که سنگ یا سایر اجسام سخت در مجاورت خط لوله آب مدفون در گودال وجود نداشته باشد.

دفن لوله پلی اتیلن

به طور کلی، موادی که یک لوله پلی اتیلن مدفون را می پوشانند، بر اساس عملکرد یا مکان آن لوله مشخص می شوند (در این مورد به شکل 20 مراجعه نمایید).

گودال محل دفن لوله

دستورالعمل های نصب برای لوله پلی اتیلن

لوله فشاری پلی اتیلن را مطابق با استاندارد 2774ASTM D نصب کنید.
مهندس مسئول، باید شرایط محل نصب لوله پلی اتیلن، شرایط زیرسطحی و اهداف کاربردی خط لوله پلی اتیلن را ارزیابی کند تا میزان پشتیبانی که ممکن است خط لوله از خاک اطراف نیاز داشته باشد را تعیین کند. در جاهایی که عمق دفن لوله نسبتاً عمیق است، در جایی که شرایط خاک زیرسطحی از لوله پشتیبانی نمی کند، در جایی که بارهای سطحی یا بارهای زنده بر روی محل دفن لوله وجود دارد، یا در جایی که DR لوله بالا است، مهندس مربوطه عموماً مشخصات نصب خاصی را برای دفن آن خط لوله پلی اتیلن تهیه می کند. بنابراین، باید از دستورالعمل های نصب مهندسی خاص برای دفن لوله پلی اتیلن پیروی شود.

دستورالعمل های کلی برای نصب لوله پلی اتیلن با قطر 12 اینچ و کمتر با حداقل عمق پوشش 2 فوت (3 فوت تحت بارگیری ترافیک، حداکثر تا 5 فوت برای محافظت در برابر سرما) و حداکثر عمق پوشش 16 فوت، در متن زیر ارائه شده است. برای مشخص نمودن سایر اعماق برای دفن لوله پلی اتیلن با مهندس مربوطه مشورت کنید. همچنین، ممکن است در این مورد، روش‌ها یا مشخصات رضایت ‌بخش دیگری نیز در دسترس باشد. این اطلاعات نباید جایگزین قضاوت یک مهندس حرفه ای در دستیابی به الزامات خاص برای دفن لوله آب پلی اتیلن شود.

قرار دادن لوله در یک گودال باز

ایجاد گودال برای دفن لوله پلی اتیلن

ملاحظات اصلی در ایجاد گودال دفن لوله پلی اتیلن، عرض، طول و عمق گودال، پایداری خاک؛ و تجمع آب های زیرزمینی در گودال مذکور است. همچنین، خاک‌های ناپایدار یا خاک های دارای شرایط مرطوب باید با شیب‌بندی یا مهاربندی دیواره‌های گودال دفن لوله، آب‌زدایی کف گودال، و/یا انجام اقدامات دیگر کنترل شوند.

عرض گودال دفن لوله

گودال دفن لوله باید فضای کافی را برای اتصال لوله داشته باشد، و در صورت نیاز، برای کاهش تأثیرات حرارتی، و پر کردن و متراکم کردن خاک های جانبی، باید قطر کوچک لوله از یک سمت به سمت دیگر در امتداد کف گودال قرار داده شود. در جدول 3 حداقل مقادیر عرض گودال برای دفن لوله پلی اتیلن پیشنهاد شده است.

حداقل عرض گودال در یک زمین پایدار با توجه به عرض لوله

بیشتر از 3	حداقل عرض گودال (اینچ)
12-3	12
	12  OD لوله

طول گودال

طول گودال باز مورد نیاز برای بخش های لوله پلی اتیلن جوش داده شده، باید به گونه ای باشد که خم شدن و پایین بردن لوله به داخل گودال از حداقل شعاع خمشی توصیه شده توسط تولیدکننده لوله بیشتر نشود و باعث پیچ خوردگی لوله نشود. در جدول 4، طول های توصیه شده برای دهانه های گودال، به منظور قرار دادن طول های پیوسته جوش داده شده در بالای گودال درج شده است. هنگامی که دیواره های کناری گودال مربوطه، شیب قابل توجهی دارند، می توان از دهانه های گودال تا حدودی کوتاهتر استفاده نمود.

طول پیشنهاد شده برای حداقل دهانه گودال (بر حسب فوت) برای نصب طول های متصل لوله پلی اتیلن

اندازه اسمی لوله	عمق گودال (فوت)
	3	5	7	9	11	13
5/0 اینچ تا 3 اینچ	15	20	25	30	35	40
4 اینچ تا 8 اینچ	25	30	35	40	45	50
10 اینچ تا 12 اینچ	35	40	45	50	55	60

پایداری دیواره های گودال

خاک های ریخته شده در گودال، باید از دیواره کناری گودال دست نخورده به دیواره کناری گودال دست نخورده قرار بگیرد. دیواره های گودال ها در زیر ارتفاع بلندترین نقطه لوله، باید تا حد امکان عمودی نگهداری شوند. شیب دیوارهای گودال در خاک‌های دانه‌دار و بدون چسبندگی باید هنگامی که عمق دیوارها بیشتر از چهار فوت باشد یا طبق مقررات ایالتی، محلی یا فدرال مورد نیاز باشد، انجام شود. برای حفظ ایمنی خط لوله پلی اتیلن قرار داده شده ، اگر دیواره های گودال شیب دار نباشند، باید با تقویت کردن یا مهاربندی پایدار شوند. همچنین،  شیب گودال حفر شده باید توسط مهندس مربوطه تأیید شود.

خاک های پایدار در زمین مورد نظر برای حفر گودال را می توان به صورت عمودی یا تقریباً عمودی و بدون خاکبرداری قابل توجهی برش داد. اگر دیواره های کناری گودال به آسانی فرو بریزد یا کف گودال نرم باشد و کارگران یا تراکم مورد نیاز را پشتیبانی نکند، آن خاک ناپایدار است. ناپایداری خاک، معمولاً یک وضعیت گودال است و نه خاک. بیشتر اوقات، ناپایدار بودن خاک، به علت بالا بودن آب زیرزمینی است. در خاک‌های ناپایدار، مهندس باید نیاز به انجام روش های خاص، مانند حفر گودال گسترده یا لایه برداری دائمی خاک از گودال را تعیین کند.

تا جایی که امکان دارد، پوشش نمودن و مهاربندی موقت گودال برای محافظت از کارگران باید به گونه ای نصب شود که کف آن کمتر از حدود یک چهارم قطر لوله زیر بلندترین ارتفاع لوله نباشد. روکشی که برای بیرون آمدن در زیر خط فنر لوله نصب می‌شود، باید در جای خود باقی بماند، مگر اینکه، مانند بعضی از  روکش‌های نازک‌تر، به گونه‌ای طراحی شده باشد که کشیده شود و بدون ایجاد اختلال در قسمت کناری لوله بیرون آورده شود. در این صورت، با توجه به قطر لوله، عرض گودال باید 12 اینچ تا 24 اینچ افزایش یابد، تا فقط اختلال جزئی در قراردادن نزدیک روکش گودال ایجاد شود. از ورقه های ارتعاشی برای قراردادن به عنوان روکش گودال و یا یا خارج کردن ورق های استفاده شده خودداری کنید. این امر می تواند باعث اختلال شدید در بستر خاک و روان شدن خاک های اطراف گودال شود.

محافظ قابل حمل گودال

محافظ های گودال یا جعبه های قابل حمل را می توان با لوله پلی اتیلن استفاده کرد. تمام حفاری گودال در زیر ارتفاع بلندترین نقطه لوله، باید از داخل این محافظ انجام شود. کاربر بیل مکانیکی باید داخل این محافظ را حفر كند و هنگام برداشتن خاك، این محافظ را به پایین فشار بدهد. در جایی که قسمت پایین محافظ تا  زیر ارتفاع بلندترین نقطه لوله کشیده می شود، پس از هر بار بالا بردن بیل مکانیکی، باید محافظ گودال به صورت عمودی بلند شود و خاک های جاسازی شده در زیر محافظ گودال باید با بیل جابجا شوند تا فضای خالی ایجاد شده توسط دیواره محافظ پر شود. در شکل 22 مراحل استفاده از بیل مکانیکی با استفاده از محافظ قابل حمل گودال نشان داده شده است.

در صورت امکان، از محافظ هایی استفاده کنید که هیچ بخشی از کناره های آنها کمتر از یک چهارم قطر لوله در زیر بلندترین ارتفاع لوله نباشد. این امر میزان بلند کردن مورد نیاز محافظ را به حداقل می‌رساند و امکان ایجاد اختلال در خاک های ریخته شده بر روی خط لوله پلی اتیلن در گودال را از بین می‌برد. همچنین، حداقل عرض شفاف داخل جعبه یا محافظ گودال، باید عرض گودال مورد نیاز برای لوله را به اضافه 12 اینچ تا 24 اینچ اضافی فراهم کند.

نصب لوله پلی اتیلن بوسیله محافظ قابل حمل برای گودال

آماده  نمودن کف گودال

کف گودال باید پایدار باشد تا بتوان خط لوله پلی اتیلن و سایر اقلام روی آن نگه داشت. به طور کلی، اگر بتوان بر روی کف گودال بدون مشاهده شدن اثر پا راه رفت، کف گودال، پایدار در نظر گرفته می شود. در جایی که کف گودال پایدار نباشد، در بسیاری از موارد با خارج کردن آب از آن می توان کف گودال را پایدار نمود. در مواردی که خارج کردن آب از کف گودال امکان پذیر نباشد. می توان کف گودال را با اضافه نمودن سنگ خرد شده پایدار کرد یا یک پی گودال در آن ایجاد کرد.

تا زمانی که کف گودال خاک باشد، لوله آب تحت فشار را می توان به طور مستقیم بر روی کف گودال آماده شده نصب کرد. ممکن است کف گودال موج دار باشد، اما باید لوله پلی اتیلن را صاف نگه دارد و بدون برآمدگی، حفره،  و توده های سنگ یا خاک باشد. کف گودال باید نسبتاً صاف و بدون سنگ باشد. سنگ های کوچک، تخته سنگ ها یا سنگ های بزرگی که می توانند باعث بارگذاری نقطه ای روی لوله شوند، باید برداشته شوند و کف گودال با 4 اینچ تا 6 اینچ از مواد مخصوص بستر گودال، کوبیده و پوشانده شود. بستر گودال باید از موادی با جریان آزاد، مانند شن، ماسه، ماسه سیلتی، یا ماسه رسی، که فاقد سنگ یا ذرات سخت بزرگتر از اندازه تعیین شده باشند، تشکیل شده باشد.

اگر کف گودال را بیشتر از 6 اینچ، از میزان تعیین شده حفاری می کنید، گودبرداری انجام شده بیش از حد را با مواد قابل قبولی که به تراکمی برابر با مواد ریخته شده در کف گودال هستند، پر کنید.

خارج کردن آب کف گودال

آب زیرزمینی جمع شده در کف گودال باید در زیر لوله و با استفاده از چاه های عمیق، نقاط چاه یا پمپ های مخزن قرار داده شده در گودال، به صورت معکوس نگه داشته شود.

قرار دادن لوله در گودال

لوله پلی اتیلن تحت فشار تا قطر 8 اینچ را با دست در گودال قرار دهید. از تجهیزات برای بلند کردن، جابجایی و پایین بردن لوله با قطر بزرگتر در گودال استفاده کنید. لوله نباید به داخل محافظ گودال انداخته شود، هل داده شود یا غلت بخورد.

دیواره شیب دار گودال برای حفظ ایمنی

قرار دادن لوله در گودال

در استاندارد 2774ASTM D خواسته شده است که مواد ریخته شده در کف گودال، باید به اندازه کافی دانه‌بندی شوند تا در زیر لوله پلی اتیلن قرار بگیرند و متراکم شوند. خاک های معمولی شامل خاک با دانه های درشت، مانند شن یا ماسه، یا خاک شامل دانه های ریز، مانند ماسه لجنی یا ماسه رسی است. خاک محلی فشرده در جایی که بار ترافیکی وجود ندارد، برای ریختن در گودال قابل قبول است. این خاک، شامل خاک رس ریز و شن و ماسه لجنی است. اندازه ذرات این خاک ها نباید از مقادیر مندرج در جدول 5 بیشتر شود.

در جایی که قرار گرفتن لوله آب بر روی کف گودال به صورت زاویه دار است، می توان سنگ خرد شده را با ریختن و برش دادن با بیل در اطراف لوله قرار داد. در جاهایی که شن‌، ماسه و مخلوط‌هایی با ریزدانه‌ها به‌ طور طبیعی وجود دارند، این مواد باید با ضخامت بیش از 8 اینچ نباشند و سپس کوبیده شوند و بر روی لوله پلی اتیلن ریخته شوند. کوبیدن این مواد باید با استفاده از یک ابزار کوبیدن مکانیکی انجام شود. همانطور که در استاندارد 698ASTM D تعریف شده است، مواد متراکم شده باید تا حداقل 85 درصد تراکم محافظ استاندارد برای ویژگی های تراکم آزمایشگاهی در مورد تراکم خاک، طبق روش‌های آزمایش استاندارد برای ویژگی‌های تراکم آزمایشگاهی خاک با استفاده از استاندارد، ( 600) ( 400 12) تعریف شده باشد. در زیر خیابان ها و جاده ها، باید تراکم خاک روی گودال تا حداقل 95 درصد تراکم محافظ استاندارد  افزایش پیدا کند.

اندازه مواد قرار گرفته بر روی لوله آب در مقابل قطر لوله

قطر لوله	اندازه ذره
4 اینچ	2/1 اینچ
6 اینچ و 8 اینچ	4/3 اینچ
10 اینچ تا 16 اینچ	1 اینچ
18 اینچ	2/1 تا 1 اینچ

قرار دادن خاک با دانه های معمولی بر روی لوله آب

پر کردن مجدد گودال و متراکم نمودن خاک روی لوله آب

‌پر کردن مجدد گودال پس از قرار دادن لوله آب، تا حد امکان باید از محل قرارگیری و مونتاژ لوله پلی اتیلن انجام شود تا از جابجایی لوله به خارج از خط توسط حفره های ایجاد شده در داخل گودال جلوگیری شود، و همچنین، لوله آب در برابر آسیب‌های خارجی، بلند شدن لوله در اثر سیلابی شدن گودال باز و به حداقل رسیدن امکان اینکه مواد پرکننده در هوای سرد منجمد شوند، محافظت شود.

در جایی که خاک موجود در محل گودال، دانه ریز است، مواد برای پر کردن مجدد گودال باید به گونه ای انتخاب شود که از ریخته شدن مواد به روی دیواره گودال یا به بیرون از دیواره گودال و بر روی لایه‌های دیگر مواد ریخته شده بر روی لوله ها جلوگیری شود.

با استفاده از خاک انتخاب شده، زیر لوله ها را تا حداقل 6 اینچ بالای لوله پر کنید. در صورت لزوم، ارتفاع خاک برداشته شده بوسیله بیل یا فشرده شده در بالابرها نبایستی بیشتر از 8 اینچ باشد. بالابرها برای ریختن خاک در گودال را به طور مساوی در دو طرف لوله قرار دهید. برخورد سنگ ممکن است باعث ایجاد تنش های تماسی بالا و افزایش تنش در دیواره لوله شود. اجسام سخت بزرگ را از لوله پلی اتیلن دور نگه دارید. در این مورد، به شکل 25 مراجعه نمایید.

اگر ماده پرکننده نهایی گودال، دارای سنگ بزرگ (به اندازه تخته سنگ یا سنگفرش) یا توده های سنگ و خاک باشد، باید 18 اینچ از خاک موجود، به عنوان بالشتک بین تاج لوله و مواد مورد استفاده برای پر کردن گودال قرار داده شود.

در صورتی مواد نهایی انتخاب شده برای پر کردن گودال، می تواند شامل مواد حفاری‌شده باشد که دارای مواد نامناسب مانند توده‌های بزرگ خاک رس، مواد آلی، تخته‌سنگ‌ها یا سنگ‌های بزرگ‌تر از 8 اینچ یا ضایعات  ساختمانی نباشد. مواد نهایی برای پر کردن مجدد گودال را می توان توسط ماشین آلات در گودال ریخت. قبل از متراکم شدن مواد مورد نظر برای پر کردن مجدد گودال، با استفاده از متراکم‌کننده‌های خودکار، باید حداقل به اندازه یک فوت پوشش خاک روی لوله وجود داشته باشد. تا زمانی که یک پوشش خاک به میزان سه فوت که به صورت مناسبی فشرده شده باشد بر روی لوله قرار نگرفته است، وسایل نقلیه ساختمانی نباید بر روی لوله پلی اتیلن رانده شوند.

در جایی که لوله در زیر جاده قرار دارد، مواد انتخاب شده برای پر کردن گودال را در بالابرها قرار دهید و آن را تا 95 درصد تراکم محافظ استاندارد فشرده کنید.

هنگام ریختن خاک بر روی لوله در گودال، از قرار گرفتن سنگ ها در گودال خودداری کنید

قرار گرفتن در معرض نور خورشید در حین نصب لوله پلی اتیلن

قرار دادن لوله ای که در زیر نور مستقیم خورشید داشته است در یک گودال خنک تر، باعث انقباض حرارتی طول لوله پلی اتیلن می شود. این انقباض می تواند نیرویی ایجاد کند که می تواند منجر به بیرون کشیدن کوپلینگ های مکانیکی لوله یا سایر سازه های مدفون در گودال شود. بنابراین، قبل از اتصال لوله به یک اتصال مهار کننده، اجازه بدهید فلنج یا اتصالاتی که نیاز به محافظت در برابر نیروهای کشش بیش از حد دارند خنک شوند. پوشاندن لوله با خاک انتخاب شده، باعث می شود لوله به آسانی خنک شود.

انحراف لوله آب

لوله های تحت فشار با قطر کوچک که معمولاً دارای سفتی کافی هستند و معمولاً در عمق کم نصب می شوند، نیازی به بازرسی داخلی لوله برای بررسی انحراف لوله ندارند.

شعاع خم سرد

طول سیم پیچ و رشته های بلند لوله های پلی اتیلن جوش داده شده، ممکن است در میدان کار خمیده شوند. نسبت خمش مجاز توسط قطر لوله (D) و نسبت ابعاد آن (DR) تعیین می شود. در این مورد، به شکل 26 و جداول 6 و 7 مراجعه نمایید.

شعاع خمش لوله، R

حداقل شعاع خم شدن برای لوله پلی اتیلن نصب شده در گودال با برش باز

نسبت بعد (DR)	حداقل شعاع خمش سرد “R“
7 تا 9	قطر خارجی لوله  20
11 تا 5/13	قطر خارجی لوله  25
17 تا 21	قطر خارجی لوله  27
اتصال یا فلنج در حالت خم شدن، هر گونه DR	قطر خارجی لوله  100

حداقل شعاع خم شدن و طول لوله پلی اتیلن برای ایجاد نمونه هایی از خمش 90 درجه

17 DIPS DR اندازه	حداقل شعاع خم شدن  “R“ (فوت)	طول مورد نیاز برای خمش 90 درجه (فوت)
4	10	16
6	15	23
8	20	31
10	24	40
12	29	45

 

بدلیل اینکه اتصالات لوله و اتصالات مربوط به فلنج، در مقایسه با لوله محکم هستند، هنگامی که اتصالات لوله یا اتصال فلنجی در خمش وجود دارد، حداقل شعاع خمش آنها، 100 برابر قطر خارجی لوله است. برای فاصله ای حدود 5 برابر قطر لوله در دو طرف محل اتصال لوله، شعاع خم شدن لوله باید به قطر خارجی لوله  100 محدود شود.

خمش میدانی، شامل حفاری گودال تا شعاع خمش مورد نظر، سپس صاف نمودن یا کشیدن رشته لوله پلی اتیلن به میزان خمش مورد نیاز و قرار دادن آن در گودال است. برای خم کردن لوله و حفظ خمش آن در هنگام قرار دادن لوله در گودال و ریختن خاک اولیه برای پر نمودن مجدد گودال، نیاز به مهارهای موقت برای ثابت نگهداشتن لوله باشد. این قالب ها یا مهارهای موقت برای ثابت نگهداشتن لوله، باید قبل از ریختن خاک نهایی برای پر کردن کامل گودال برداشته شوند و هر فضای خالی در گودال، باید با خاک اولیه فشرده شده پر شود. ممکن است برای خم شدن لوله پلی اتیلن در محل قرار دادن آن در گودال، به نیروی قابل توجهی نیاز باشد و اگر در هنگام خم شدن لوله، مهارها بلغزند یا به طور ناخواسته آزاد شوند، ممکن است لوله به زور به عقب برگردد. بنابراین، در هنگام خم نمودن لوله برای قرار دادن آن در گودال، اقدامات احتیاطی مناسب را رعایت کنید.

جزئیات ویژه برای شیرهای آب و شیرهای آتش نشانی  

مونتاژ و ترتیب تکیه گاه (پشتیبانی) معمولی برای اتصال لوله پلی اتیلن

به شیرها و شیرهای آتش نشانی

شکل 27، یک آداپتور اتصال مکانیکی خود مهار پلی اتیلن (MJ) را نشان می دهد که برای اتصال به شیرفلکه استفاده می شود. هنگامی که از سه راهی های کاهش دهنده بزرگ یا سه راهی های یکسان استفاده می شود، آداپتورهای MJ، فلنج ها یا کوپلینگ های متصل شده با روش جوش الکتریکی، باید قبل از قرار گرفتن در گودال به سه راهی های کاهش دهنده جوش داده شوند. اتصال مستقیم بخش‌ها یا شیرهای لوله بلند می‌تواند بارهای خمشی را بر روی پایه سه راهی کاهش دهنده فشار ایجاد کند. همچنین، استفاده از آداپتورهای پلی اتیلن MJ، فلنج‌ها یا کوپلینگ‌های امتصل شده به لوله پلی اتیلن بوسیله روش جوش الکتریکی، بر روی پایه سه راهی کاهش دهنده فشار، نصب سه راهی کاهش‌دهنده فشار را آسان‌تر و ایمن‌تر می‌کند و در عین حال، از وارد آمدن فشار بر روی سه راهی جلوگیری می‌کند.