การเลือกและการวิเคราะห์ทางเทคนิคของอุปกรณ์ท่อ PE ในโครงการบำบัดน้ำเสียของเมือง Xu Xiake มณฑล Jiangyin

ในฐานะบ้านเกิดของ Xu Xiake ซึ่งเป็น "ผู้เชี่ยวชาญด้านการท่องเที่ยวโลก" เมือง Xu Xiake เมือง Jiangyin ได้สร้างความสำเร็จอย่างน่าทึ่งในด้านการบริหารจัดการสิ่งแวดล้อมทางน้ำในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ในปี 2023 "โครงการฟื้นฟูระบบนิเวศและการเพิ่มความหลากหลายทางชีวภาพของพื้นที่ชุ่มน้ำริมแม่น้ำในพื้นที่ไป่ฉู่กัง สวี่เซียเกะ" ที่ดำเนินการโดยเมือง ได้รับเลือกให้เป็นโครงการสนับสนุนกองทุนป้องกันและควบคุมมลพิษทางน้ำส่วนกลาง โครงการนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงคุณภาพน้ำและสภาพแวดล้อมทางนิเวศน์ของแม่น้ำ 32 สายในเมืองผ่านมาตรการที่ครอบคลุม โครงการบำบัดน้ำเสียของเมือง Xu Xiake ใช้ระบบข้อต่อท่อที่ทำจากท่อ PE (โพลีเอทิลีน) ตัวเลือกนี้จะพิจารณาสภาพแวดล้อมทางภูมิศาสตร์ คุณลักษณะทางวิศวกรรม และข้อกำหนดการพัฒนาที่ยั่งยืนของท้องถิ่นอย่างถี่ถ้วน ในโครงการกำกับดูแลสภาพแวดล้อมทางน้ำที่สำคัญดังกล่าว การเลือกอุปกรณ์ท่อบำบัดน้ำเสียมีความสัมพันธ์โดยตรงกับคุณภาพของโครงการและผลการดำเนินงานในระยะยาว ดังนั้นจึงจำเป็นต้องพิจารณาประสิทธิภาพของวัสดุ การปรับตัวต่อสิ่งแวดล้อม ความสะดวกในการก่อสร้าง และความประหยัดอย่างครอบคลุม

1. ลักษณะทางเทคนิคและข้อดีของ ท่อพีอี

ในโครงการบำบัดน้ำเสียของเมือง Xu Xiake ท่อโพลีเอทิลีน (PE) ส่วนใหญ่จะใช้เป็นวัสดุข้อต่อท่อหลัก ตัวเลือกนี้ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของท่อ PE ในหลาย ๆ ด้าน เนื่องจากเป็นวัสดุโพลีเมอร์โมเลกุลสูง ท่อ PE จึงมีข้อดีที่ท่อแบบเดิมไม่สามารถเทียบได้ และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการบำบัดน้ำเสียและวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม

ในแง่ของคุณสมบัติทางกายภาพและเคมี ท่อ PE ทำงานได้ดี วัสดุนี้มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยมและสามารถต้านทานการกัดกร่อนของสารกรดและด่างทั่วไป ตัวทำละลายอินทรีย์และอิเล็กโทรไลต์ในการบำบัดน้ำเสีย หลีกเลี่ยงปัญหาการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าทั่วไปของท่อโลหะ ในเวลาเดียวกัน ผนังด้านในของท่อ PE เรียบ ค่าสัมประสิทธิ์ความหยาบต่ำ (nγ0.009) และความต้านทานการไหลของน้ำมีน้อย ซึ่งสามารถลดการสะสมของสิ่งสกปรกและการสูญเสียพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมือง Xu Xiake ตั้งอยู่ในทำเลที่ดีเยี่ยมของสามเหลี่ยมปากแม่น้ำแยงซี โดยมีระดับน้ำใต้ดินสูงและมีการกัดกร่อนของดินอย่างรุนแรง คุณลักษณะของท่อ PE เหล่านี้ตอบสนองความต้องการของโครงการเท่านั้น

จากมุมมองของคุณสมบัติทางกล ท่อ PE มีความเหนียวและทนต่อแรงกระแทกสูง และการยืดตัวเมื่อขาดมักจะมากกว่า 350% ซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับการทรุดตัวของฐานรากที่ไม่สม่ำเสมอและแรงภายนอก เช่น แผ่นดินไหว คุณลักษณะนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในพื้นที่ฐานรากดินอ่อน เช่น เมือง Xu Xiake นอกจากนี้ ท่อ PE ยังมีน้ำหนักเบา (ความหนาแน่นเพียง 0.94-0.96g/cm³) ซึ่งเป็น 1/10 ของน้ำหนักของท่อคอนกรีตที่มีข้อกำหนดเดียวกัน ซึ่งช่วยลดความยากในการขนส่งและการติดตั้งได้อย่างมาก การปฏิบัติงานด้านวิศวกรรมแสดงให้เห็นว่าการใช้ท่อ PE สามารถลดการใช้เครื่องจักรในการก่อสร้างได้ประมาณ 30% และลดระยะเวลาการก่อสร้างได้ประมาณ 25%

ความน่าเชื่อถือในการเชื่อมต่อเป็นข้อดีที่สำคัญอีกประการหนึ่งของท่อ PE การใช้เทคโนโลยีการเชื่อมต่อฟิวชั่นไฟฟ้าสามารถบรรลุการเชื่อมต่อที่จำเป็นด้วยความแข็งแรงของข้อต่อไม่ต่ำกว่าความแข็งแรงของตัวท่อ ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการรั่วไหลของอินเทอร์เฟซที่พบได้ทั่วไปในท่อแบบดั้งเดิมได้อย่างมาก ในโครงการบำบัดน้ำเสียของเมือง Xu Xiake ระบบเครือข่ายท่อจำเป็นต้องข้ามภูมิประเทศที่ซับซ้อน และข้อกำหนดด้านคุณภาพการเชื่อมต่อก็สูงมาก คุณสมบัติของท่อ PE นี้ตรงตามความต้องการทางวิศวกรรมเท่านั้น

ในด้านอายุการใช้งาน ท่อ PE ทำงานได้ดี ท่อ PE คุณภาพสูงมีอายุการใช้งานได้นานกว่า 50 ปีภายใต้สภาวะการใช้งานปกติซึ่งสูงกว่าท่อคอนกรีตแบบเดิมๆ (ประมาณ 20-30 ปี) และท่อโลหะ (15-25 ปี) มาก การวิเคราะห์ต้นทุนตลอดอายุการใช้งานแสดงให้เห็นว่าแม้ว่าการลงทุนเริ่มแรกของท่อ PE จะสูงกว่าเล็กน้อย เนื่องจากค่าบำรุงรักษาต่ำและอายุการใช้งานที่ยาวนาน ต้นทุนรวมที่มีอายุมากกว่า 50 ปีจึงต่ำกว่าท่อแบบเดิมถึง 15-20%

ตารางเปรียบเทียบประสิทธิภาพของท่อ PE กับท่อทั่วไปอื่นๆ

2. การวิเคราะห์ความเข้ากันได้ระหว่างข้อกำหนดทางวิศวกรรมและการเลือกอุปกรณ์ท่อ

ในฐานะโครงการหลักในการปรับปรุงสภาพแวดล้อมทางน้ำในภูมิภาคอย่างครอบคลุม โครงการบำบัดน้ำเสียในเมือง Xuxiake มีลักษณะเฉพาะขนาดใหญ่ ระบบที่ซับซ้อน และความไวต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งทำให้เกิดข้อกำหนดพิเศษสำหรับอุปกรณ์ท่อ ความสามารถในการปรับตัวในระดับสูงระหว่างแผนการออกแบบทางวิศวกรรมและการเลือกข้อต่อท่อเป็นปัจจัยสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าการดำเนินการตามโครงการจะประสบผลสำเร็จ

ขนาดของโครงการและความซับซ้อนของระบบจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ท่อเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการเชื่อมต่อที่ได้มาตรฐานและเชื่อถือได้สูง โครงการปรับปรุงสภาพแวดล้อมทางน้ำในเมือง Xuxiake ครอบคลุมแม่น้ำ 32 สาย และเนื้อหาการดำเนินการประกอบด้วยระบบย่อยหลายระบบ เช่น การสกัดกั้นมลพิษ การทำน้ำให้บริสุทธิ์ การฟื้นฟูระบบนิเวศทางแม่น้ำ และการฟื้นฟูระบบนิเวศทางน้ำอย่างครอบคลุม เครือข่ายทางวิศวกรรมขนาดใหญ่ดังกล่าวต้องการอุปกรณ์ท่อต่างๆ เพื่อให้ข้อมูลจำเพาะ อินเทอร์เฟซ และประสิทธิภาพมีความสอดคล้องกันสูง ท่อ PE มีการผลิตที่ได้มาตรฐานในระดับสูง โดยมีข้อกำหนดเฉพาะตั้งแต่ DN50 ถึง DN2000 ครบถ้วน และวิธีการเชื่อมต่อแบบครบวงจร ซึ่งช่วยลดความยุ่งยากในการรวมระบบได้อย่างมาก ในการเปรียบเทียบ หากใช้ท่อคอนกรีตหรือท่อเหล็กหล่อ ความหลากหลายของประเภทและขนาดอินเทอร์เฟซจะเพิ่มความซับซ้อนของระบบและลดความน่าเชื่อถือทางวิศวกรรม

ความสามารถในการปรับตัวเข้ากับภูมิประเทศถือเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญในการเลือกอุปกรณ์ท่อ เมือง Xuxiake อยู่ติดกับทะเลสาบ Taihu ทางตอนใต้และแม่น้ำแยงซีทางตอนเหนือ ระดับน้ำใต้ดินอยู่ในระดับสูงและความสามารถในการรับน้ำหนักของฐานรากต่ำ ท่อบางท่อในโครงการจำเป็นต้องผ่านฐานรากดินอ่อนและโครงสร้างที่มีอยู่ ซึ่งต้องการความยืดหยุ่นสูงมากและประสิทธิภาพการก่อสร้างท่อแบบไร้ร่องลึก ความยืดหยุ่นของท่อ PE ช่วยให้สามารถปรับให้เข้ากับการโก่งตัวในระดับหนึ่ง และยังสามารถรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างและการปิดผนึกภายใต้การทรุดตัวที่ไม่สม่ำเสมอ นอกจากนี้ ท่อ PE ยังเหมาะสำหรับการก่อสร้างโดยใช้เทคโนโลยีไร้ร่องลึก เช่น การเจาะตามทิศทางแนวนอน ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อต้องข้ามพื้นที่อ่อนไหว เช่น ถนนและแม่น้ำ

ลักษณะคุณภาพน้ำและกระบวนการบำบัดยังส่งผลโดยตรงต่อการเลือกอุปกรณ์ท่ออีกด้วย ในระหว่างการบำบัดน้ำเสีย ท่ออาจสัมผัสกับตัวกลางที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยสารกัดกร่อน อนุภาคของแข็ง และจุลินทรีย์ ความเฉื่อยทางเคมีของท่อ PE ช่วยให้สามารถต้านทานสารกัดกร่อน เช่น ส่วนประกอบของกรดและด่าง และกรดไฮโดรซัลฟิวริกในน้ำเสีย ผนังด้านในเรียบช่วยลดการสะสมของสิ่งสกปรกและการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย ซึ่งช่วยรักษาประสิทธิภาพการบำบัดและคุณภาพน้ำทิ้ง ในทางตรงกันข้าม ท่อโลหะมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนด้วยเคมีไฟฟ้า และท่อคอนกรีตอาจเสื่อมสภาพเนื่องจากแบคทีเรียรีดิวซ์ซัลเฟต โครงการเมือง Xuxiake ยังรวมถึงหน่วยกระบวนการ เช่น เตียงลอยน้ำเชิงนิเวศ สิ่งอำนวยความสะดวกในการเติมอากาศ และการบำบัดทางออกในแหล่งกำเนิด ท่อ PE เข้ากันได้กับอุปกรณ์กระบวนการเหล่านี้มากกว่าและสะดวกและเชื่อถือได้ในการเชื่อมต่อ

ข้อกำหนดในการจัดเตรียมโครงการและการบำรุงรักษาก็เป็นสิ่งสำคัญเช่นกัน โครงการกำกับดูแลสิ่งแวดล้อมทางน้ำขนาดใหญ่มักดำเนินการเป็นระยะ โดยกำหนดให้ระบบท่อต้องมีความยืดหยุ่นและสะดวกในการบำรุงรักษา เทคโนโลยีการเชื่อมต่อฟิวชันไฟฟ้าของท่อ PE ช่วยให้เพิ่มกิ่งก้านหรือเปลี่ยนส่วนท่อในระบบปฏิบัติการอยู่แล้วได้อย่างสะดวกโดยไม่จำเป็นต้องปิดระบบจ่ายน้ำ เนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ EOD "แม่น้ำแยงซีสู่ทะเลสาบไท่หู" โครงการเมือง Xuxiake อาจต้องเผชิญกับการขยายและอัปเกรดระบบในอนาคต คุณสมบัติของท่อ PE นี้ให้ความยืดหยุ่นในระยะยาวสำหรับโครงการ

ตาราง: ความสอดคล้องระหว่างข้อกำหนดของโครงการ Xuxiake Town และลักษณะของท่อ PE