Cách đối phó với các vấn đề mở rộng và co thắt nhiệt trong các hệ thống Siphon HDPE trong các tòa nhà cao tầng

Đặc điểm mở rộng và co lại của vật liệu HDPE
HDPE (polyetylen mật độ cao) là một loại nhựa nhiệt dẻo với các đặc tính co giãn và mở rộng nhiệt rõ ràng. Hệ số giãn nở nhiệt thường là 0,17 ~ 0,20 mm/m ·. Thay đổi về nhiệt độ sẽ gây ra những thay đổi lớn về chiều dài của đường ống, đặc biệt là trong các tòa nhà cao tầng. Khi lắp đặt các riser và các đường ống chính nằm ngang đường dài, sự mở rộng và co lại tuyến tính của chúng phải được xem xét một cách khoa học.

Trong các điều kiện hoạt động xen kẽ của nhiệt độ cao vào mùa hè và nhiệt độ thấp vào mùa đông, các đường ống trong hệ thống HDPE Siphon sẽ mở rộng hoặc co lại với sự biến động của nhiệt độ môi trường xung quanh. Nếu không được xử lý đúng cách, nó sẽ gây ra hậu quả nghiêm trọng như biến dạng đường ống, trật khớp giao diện, rò rỉ hệ thống hoặc không ổn định khung.

Biểu hiện chính của sự mở rộng và co thắt nhiệt trong các tòa nhà cao tầng
Các vấn đề mở rộng nhiệt và co lại của Hệ thống HDPE Siphon Trong các tòa nhà cao tầng chủ yếu được thể hiện theo những cách sau:
Riser bị ảnh hưởng bởi chiều cao của sàn và tổng chiều dài thay đổi rất nhiều, rất dễ gây dịch chuyển trục của đường ống.
Trong tình trạng đặt đường dài của đường ống chính nằm ngang trên mái nhà, chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm hoặc chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trời và trong nhà là rất đáng kể.
Nếu giá đỡ cố định đường ống không được sắp xếp hợp lý, nó sẽ gây ra nồng độ ứng suất, xé giao diện và thậm chí thiệt hại hệ thống.
Móc áo và khung trượt không được sử dụng cùng nhau, điều này hạn chế sự di chuyển tự do của đường ống và hình thành các điểm tích lũy ứng suất.

Chiến lược giải phóng căng thẳng cho việc mở rộng nhiệt và co thắt trong hệ thống thoát nước Siphon
Việc mở rộng nhiệt và kiểm soát co thắt của hệ thống siphon trong các tòa nhà cao tầng nên được xử lý toàn diện bằng nhiều phương tiện kỹ thuật:
Thiết lập giá đỡ trượt
Trong bố cục của các đường ống chính nằm ngang và riser dọc, giá đỡ trượt nên được đặt để cho phép đường ống di chuyển tự do theo hướng trục. Chân trượt thường được sắp xếp giữa các dấu ngoặc cố định. Giá đỡ bằng thép không gỉ hoặc miếng trượt polyetylen được khuyến nghị để giảm hệ số ma sát. Trong quá trình cài đặt, hãy chú ý đến hướng trượt phải phù hợp với hướng mở rộng của đường ống để tránh bị kẹt.
Bố cục hợp lý của dấu ngoặc cố định
Giá đỡ cố định phải được cài đặt trong một phần ổn định và cứng nhắc của cấu trúc, chẳng hạn như dưới chùm tia, trên tường và ở bên cạnh cột. Nên thiết lập một khung cố định cứ sau 3 đến 5 tầng trong các tòa nhà cao tầng. Chức năng chính của khung cố định là xác định điểm tham chiếu của đường ống để ngăn chặn độ trượt tổng thể, nhưng nó không ngăn chặn sự mở rộng nhiệt và dịch chuyển co lại.
Khoảng cách mở rộng dự trữ cho đường ống
Trong thiết kế của hệ thống Siphon HDPE, lề mở rộng thích hợp phải được đặt trước theo các điều kiện chênh lệch nhiệt độ khi kết nối từng phần của đường ống. Lấy một ống HDPE dài 50 mét làm ví dụ, nếu chênh lệch nhiệt độ là 30, việc mở rộng tuyến tính có thể đạt 250 ~ 300mm. Các nhà thiết kế cần bảo lưu không gian đệm tại giao diện và hàn hợp hạch điện.
Thêm vòng mở rộng hoặc uốn cong bộ đệm
Ở vị trí mà đường ống quay, dài hoặc chênh lệch nhiệt độ thay đổi thường xuyên, một "vòng mở rộng" hoặc "uốn cong bộ đệm hình chữ U" có thể được đặt. Hình thức cấu trúc này có thể hấp thụ hiệu quả sự mở rộng và co lại của đường ống gây ra bởi sự giãn nở và co lại, tránh nồng độ ứng suất trên phần thẳng và bảo vệ sự ổn định của hệ thống.
Chọn các kết nối hoặc bộ bù linh hoạt
Các khớp cao su linh hoạt hoặc bộ bù mở rộng có thể được xem xét tại các nút đặc biệt của một số tòa nhà cao tầng (như thông qua các tấm sàn và thông qua các khe hở trên tường). Các thành phần này có thể đệm một số chuyển vị và rung động nhất định, nhưng tần suất sử dụng của chúng nên được kiểm soát để tránh ảnh hưởng đến các đặc tính áp suất âm của hệ thống.

Tối ưu hóa bố cục trục ống trong các tòa nhà cao tầng
Không gian trục dọc trong các tòa nhà cao tầng bị hạn chế. Khi hệ thống thoát nước HDPE Siphon được sắp xếp trong trục ống, lựa chọn đường kính ống, vị trí khung, bảo vệ cách nhiệt và các biện pháp khác nên được tối ưu hóa.
Các đường ống không nên gần với tường, và cần có một lượng nhất định của sự mở rộng nhiệt và không gian di chuyển;
Slide theo dõi dọc có thể hỗ trợ Riser mở rộng và ký hợp đồng tự do;
Nên đặt một kết nối mềm hoặc khớp đệm ở dưới cùng của riser để tránh sự kéo xuống tổng thể của hệ thống;
Cách nhiệt đường ống có thể làm giảm tác động của chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm, và giảm tần suất và mức độ mở rộng và co lại.

Các biện pháp kiểm soát co thắt và mở rộng nhiệt trong các trường hợp kỹ thuật
Hệ thống siphon nước mưa trên mái của một khu phức hợp thương mại cao tầng sử dụng các ống HDPE, với phần đường ống ngang tối đa là 60 mét. Các giá đỡ trượt đa điểm được đặt và các vòng mở rộng nhiệt hình chữ U được thiết kế ở phần giữa. Sau khi mô phỏng và gỡ lỗi tại chỗ, hệ thống chạy liên tục và ổn định dưới chênh lệch nhiệt độ môi trường là ± 35, mà không bị trật khớp giao diện hoặc khung giảm, xác minh đầy đủ hiệu quả của chiến lược điều trị co giãn và mở rộng nhiệt.

Các biện pháp phòng ngừa trong quá trình lắp đặt và xây dựng
Bản ghi nhiệt độ cài đặt là một dữ liệu tham chiếu quan trọng, được sử dụng để xác định không gian mở rộng dành riêng trong quá trình hàn;
Tất cả các dấu ngoặc nên được lắp đặt chắc chắn, điều trị chống ăn mòn nên được áp dụng, và loại trượt/cố định nên được đánh dấu;
Sau khi hàn, không nên đẩy mạnh hoặc kéo đường ống để tránh làm hỏng lớp hàn;
Sau khi đường ống được cài đặt, hệ thống thông gió và kiểm tra áp suất âm phải được thực hiện để quan sát xem liệu sự mở rộng và co lại có ảnh hưởng đến việc niêm phong hệ thống hay không.