Tuổi thọ của ống thép, đất sét, nhựa và composite

Lựa chọn vật liệu ống tốt nhất cho một dự án cụ thể phụ thuộc vào các yếu tố khác nhau, nhưng chủ yếu là vào mục đích của đường ống. Các vật liệu thường được ưa thích cho hệ thống đường ống và cống rãnh là bê tông, thép, đất sét thủy tinh hóa, polyvinyl clorua (PVC) và polyetylen mật độ cao (HDPE), tất cả đều có những đặc tính mong muốn và khả năng sử dụng. Khả năng sử dụng là thời gian sử dụng hữu ích của một sản phẩm trong đó sản phẩm sẽ thực hiện tối đa vai trò dự kiến ​​của nó.

 

Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sử dụng của đường ống chôn

Theo Hướng dẫn thiết kế đường ống trọng lực của Bộ Giao thông Vận tải , các yếu tố gây ra sự xuống cấp của vật liệu ống hoặc ảnh hưởng đến chức năng của nó bao gồm:

• Độ pH.
• Điện trở suất của đất và nước.
• Chịu mài mòn.
• Ăn mòn clorua, sunfat hoặc axit.
• Khả năng chống cháy.
• Sự phát triển vết nứt chậm và quá trình oxy hóa nhựa nhiệt dẻo.
• Ăn mòn điện hóa thép.
• Tuổi thọ của vật liệu ống

Các yếu tố được đề cập ở trên ảnh hưởng đến tuổi thọ vật liệu ước tính (EMSL) của đường ống, tức là số năm mà đường ống hoặc hệ thống sẽ cung cấp tuổi thọ sử dụng thỏa đáng trước khi yêu cầu phục hồi. Cách hiệu quả nhất để đảm bảo rằng một đường ống đáp ứng được tuổi thọ thiết kế (DSL) là thực hiện bảo trì thường xuyên và đảm bảo rằng các điều kiện dòng chảy không vượt quá các thông số thiết kế.

Trên thực tế, các thông số thiết kế và điều kiện địa điểm thực tế có thể thay đổi đáng kể do các thành phần tự nhiên và con người như địa chất, đặc tính chất lỏng, điều kiện khí hậu, v.v. Như Hiệp hội Ống bê tông Hoa Kỳ đã chỉ ra, các dự đoán về độ bền do đó không thể được thực hiện với cùng một mức độ độ chính xác có thể được thực hiện cho kết cấu và hiệu suất thủy lực. Hãy cùng xem tuổi thọ và đặc điểm của một số vật liệu ống được ưa chuộng trong ngành thoát nước.

Ống Polyetylen (HDPE) mật độ cao

Tuổi thọ ước tính - 50 đến 100 năm

Ống HDPE được sản xuất bằng kỹ thuật đùn trên một máy đùn trục vít. Hạt HDPE được nấu chảy và đúc trong khuôn.

 

Ưu điểm

• Các khớp nối hợp nhất ngăn ngừa các vấn đề như rò rỉ và thấm
• Chịu nước, chống ăn mòn từ các khí như hydrogen sulfide
• Chống mài mòn và ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn và vi khuẩn do bề mặt bên trong nhẵn
• Có thể được sử dụng cho các mục đích phục hồi như trượt lót, vỡ ống, ống nổi, v.v. và có thể được mua với độ dài mong muốn do đó giảm các mối nối
• Có thể chịu được áp suất dâng cao và thích hợp cho các khu vực dễ xảy ra động đất do tính linh hoạt của nó.

Nhược điểm

• Không thể sử dụng ở nơi tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời do tia UV bị hư hại
• Không chịu được axit oxy hóa, hydrocacbon clo hóa và xeton
• Có độ giãn nở nhiệt cao

Ống nhựa HDPE cần được bảo trì thường xuyên để đảm bảo hoạt động trơn tru và tuổi thọ của đường ống. Bảo trì phải bao gồm kiểm tra xem có mất nước không, hiệu quả của hệ thống, thường xuyên kiểm tra các hư hỏng ở các khớp nối, cảm biến và bộ điều khiển.

Ống polyvinyl clorua (PVC)

Tuổi thọ ước tính - 50 đến 70 năm

Ống PVC được sản xuất bằng cách trộn nhựa PVC với chất ổn định hoặc chất làm dẻo trong máy trộn từ đó nó được đưa đến máy đùn trục vít đôi được trang bị các khuôn có kích thước phù hợp. Sau đó, nó được đưa qua một buồng nung nóng, nơi nó có dạng mong muốn.

 

Ưu điểm

• Chịu được sự hư hại của hóa chất và ăn mòn do tiếp xúc với khí độc hại
• Có thể dễ dàng cắt thành các đoạn có chiều dài mong muốn, giúp dễ dàng lắp đặt
• Giá cả phải chăng và dễ bảo trì.

Nhược điểm

• Hỗ trợ tải trọng ít hơn so với đường ống GI và CI đặc biệt là ở những nơi có lưu lượng xe cộ đông đúc
• Cần hỗ trợ lấp đầy tốt để ngăn ngừa uốn cong các đoạn ống
• Có thể cong vênh hoặc biến dạng dưới nhiệt độ khắc nghiệt

Bảo dưỡng thường xuyên ống PVC nên bao gồm kiểm tra thường xuyên các tắc nghẽn, rò rỉ ở các mối nối, và hỗ trợ thích hợp từ đất lấp và đất xung quanh để ngăn ngừa nứt do ứng suất từ ​​tải trọng trên.

Ống bê tông cốt thép (RCP)

Tuổi thọ ước tính - 75 đến 100 năm

Ống bê tông cốt thép được lắp đặt đúng cách có thể tồn tại suốt đời. Các ống này được sản xuất bằng bê tông làm từ xi măng, tro bay, cốt liệu và nước.

 

Ưu điểm

• Cung cấp tuổi thọ sử dụng tuyệt vời so với các vật liệu khác
• Không dễ bị vỡ và do đó có thể hoạt động trong điều kiện áp suất cao
• Không cho phép sự xâm nhập của rễ hoặc đất
• Có chịu tải không và do đó chỉ yêu cầu lớp lót từ đường lò xo đến đáy ống

Nhược điểm

• Mặc dù không dễ bị vỡ, việc xử lý trong quá trình lắp đặt phải được thực hiện hết sức cẩn thận để tránh hư hỏng
• Yêu cầu máy móc hạng nặng để lắp đặt
• Dễ bị tấn công bởi hydrogen sulfide (H2S)
• Bề mặt bên trong thô ráp của nó dẫn đến tích tụ vật chất.

Các đường ống bê tông cần được bảo dưỡng thường xuyên để giúp ngăn chặn sự tích tụ từ chất thải. Thường xuyên kiểm tra các vết nứt, rò rỉ và xâm nhập có thể ngăn ngừa sự ăn mòn, tắc nghẽn và tích tụ do đó tăng tuổi thọ của đường ống.

Ống đất sét thủy tinh hóa (VCP)

Tuổi thọ ước tính - Vài thế kỷ

Ống đất sét thủy tinh hóa là một trong những vật liệu làm ống có tuổi thọ cao nhất. Theo Logan Clay Pipe, nó vẫn duy trì độ bền, khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn như ngày nó được tạo ra. VCP được sản xuất bằng cách trộn đất sét và đá phiến sét và tạo thành các đường ống, sau đó được thủy tinh hóa làm cho chúng không thấm nước và chống lại hóa chất.

Ưu điểm

• Có khả năng chống ăn mòn do hóa chất và axit cao
• Rẻ hơn ống thép và ống sắt và có thể được sử dụng như một đường ống có kích trực tiếp để phục hồi không rãnh
• Có tuổi thọ cao nhất trong tất cả các vật liệu đang được sử dụng hiện nay.
• Các phiên bản mới hơn cứng hơn và ít xốp hơn với thiết kế khớp nối tốt hơn.

Nhược điểm

• Có khả năng chịu áp suất thấp hơn so với ống kim loại
• Nó giòn và có thể dễ dàng nứt và cho phép xâm nhập từ rễ
• Chiều dài ống bị hạn chế do quá trình sản xuất

Các ống thủy tinh hóa cũ hơn cần được thay thế bằng một chất thay thế tốt hơn vì chúng không được sản xuất theo các thông số kỹ thuật tiêu chuẩn và có thể bị hỏng khi bị căng.

Ống thép mạ kẽm

Tuổi thọ ước tính - 40 đến 70 năm trở lên

Ống thép thường được sử dụng cho các đường ống hệ thống nước nhưng cũng có thể được sử dụng làm vỏ bọc cho các đường ống thoát nước. Nó là một hợp kim kim loại có độ bền lớn hơn so với ống sắt. Các ống thép là hợp kim của sắt và kim loại khác như nhôm, mangan, v.v. và được hàn liền mạch hoặc hàn dọc theo một cạnh của chiều dài của nó. Một lớp kẽm được phủ trên ống thép để giúp chống lại sự ăn mòn.

 

Ưu điểm

• Có độ bền và tính linh hoạt cao hơn sắt, dẫn đến uốn cong hơn là gãy
• Nó có khả năng chống tích tụ và ăn mòn trong điều kiện bảo dưỡng thích hợp.

Nhược điểm

• Nó có chi phí mua và lắp đặt cao hơn
• Đắt tiền và dễ bị ăn mòn nhưng tốc độ chậm hơn ống sắt
• Cần lớp phủ để kháng hóa chất
• Nặng để xử lý

Theo thời gian, các đường ống này có thể phát triển tắc nghẽn dòng chảy do các cặn khoáng bên trong đường ống. Kiểm tra bảo trì thường xuyên có thể giúp ngăn ngừa sự tích tụ và kéo dài tuổi thọ có thể sử dụng của đường ống.

Phần kết luận

Có nhiều vật liệu khác nhau được sử dụng cho mục đích lắp đặt hệ thống thoát nước và đường ống dẫn nước. Trên đây chỉ là một số và các vật liệu được sử dụng phổ biến nhất. Với sự ra đời của công nghệ không rãnh, việc thay thế hoặc sửa chữa các đường ống đã cũ hoặc đã bị hư hỏng trở nên dễ dàng hơn. Các vật liệu như HDPE được ưa chuộng để phục hồi không rãnh vì chúng có khả năng chống ăn mòn và có thể thích ứng với các tình huống khác nhau.

Bảo trì đường ống là chìa khóa để đảm bảo tuổi thọ dài hơn và không gặp sự cố bất kể chất liệu của đường ống.

 

CÔNG TY CP TƯ VẤN ĐẦU TƯ & THIẾT KẾ XÂY DỰNG MINH PHƯƠNG

Địa chỉ: Số 28B Mai Thị Lựu, Phường Đa Kao, Q.1, TPHCM

Hotline:  0903649782 - (028) 3514 6426

Email: nguyenthanhmp156@gmail.com