เครือข่ายการประปาใต้ดินในเมืองทำหน้าที่เป็นระบบหลอดเลือดของเมือง ซึ่งรับผิดชอบในการส่งมอบทรัพยากรที่สำคัญนี้ เครือข่ายเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเครือข่ายที่สร้างขึ้นโดยใช้ท่อโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE) ต้องเผชิญกับความท้าทายที่สำคัญเมื่อเกิดการรั่วไหล ไม่เพียงแต่เป็นการสิ้นเปลืองทรัพยากรน้ำอันมีค่าเท่านั้น แต่ยังอาจทำให้เกิดอันตรายทางธรณีวิทยาและการหยุดชะงักของการขนส่ง ซึ่งส่งผลกระทบต่อการดำเนินงานในเมืองและคุณภาพชีวิตของผู้อยู่อาศัย
ท่อ HDPE ได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมประปา การระบายน้ำ การกระจายก๊าซ และเคมีภัณฑ์ เนื่องจากทนทานต่อการกัดกร่อน ความยืดหยุ่น และอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่เหนือกว่า อย่างไรก็ตาม เสถียรภาพในระยะยาวของระบบท่อ HDPE ขึ้นอยู่กับเทคนิคการเชื่อมต่อที่มีคุณภาพสูง คุณภาพของการเชื่อมต่อส่งผลกระทบโดยตรงต่อความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ และอายุการใช้งานของระบบ โดยการเชื่อมต่อที่ไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่การรั่วไหล การแตก หรือการหลุดออก ซึ่งเสี่ยงต่อการสูญเสียทางเศรษฐกิจอย่างมาก การปนเปื้อนสิ่งแวดล้อม และอันตรายต่อความปลอดภัยส่วนบุคคล
ความสำคัญอย่างยิ่งของการเชื่อมต่อท่อ HDPE ปรากฏในหลายด้าน:
ความท้าทายในการเชื่อมต่อ ได้แก่:
เทคโนโลยีการเชื่อมต่อ HDPE ในปัจจุบันประกอบด้วยสี่ประเภทหลัก ได้แก่ การหลอมชน (การหลอมด้วยความร้อน) การหลอมด้วยไฟฟ้า การหลอมซ็อกเก็ต และการเชื่อมต่อแบบอานม้า ซึ่งแต่ละประเภทมีการใช้งาน ข้อดี และโปรโตคอลการดำเนินงานที่แตกต่างกัน
หลักการ: วิธีนี้เป็นวิธีที่แพร่หลายสำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนที่ปลายท่อจนถึงอุณหภูมิหลอมเหลว จากนั้นกดเข้าด้วยกันภายใต้แรงดันที่ควบคุม เพื่อสร้างพันธะโมเลกุลที่เทียบเท่ากับความแข็งแรงของตัวท่อ
การใช้งาน: เหมาะสำหรับการส่งน้ำ/ก๊าซ/น้ำมันระยะไกล (โดยทั่วไปคือท่อ DN110+) ซึ่งความทนทานต่อแรงดันสูงเป็นสิ่งสำคัญ
อุปกรณ์: เครื่องหลอมพิเศษพร้อม:
ขั้นตอน: การเตรียมการ → การจัดตำแหน่ง → การปรับหน้า → การให้ความร้อน → การหลอม → การระบายความร้อน → การตรวจสอบ
ข้อดี: ความแข็งแรงของข้อต่อที่ยอดเยี่ยม ความน่าเชื่อถือสูงสำหรับท่อขนาดใหญ่
ข้อเสีย: ต้องใช้อุปกรณ์มาก ต้องใช้ผู้ปฏิบัติงานที่มีทักษะ ใช้เวลานาน
หลักการ: ใช้ข้อต่อที่มีองค์ประกอบความร้อนฝังอยู่ ซึ่งจะหลอมพื้นผิวของข้อต่อและท่อเมื่อได้รับกระแสไฟฟ้า ทำให้เกิดพันธะโมเลกุล
การใช้งาน: ใช้กันทั่วไปในเครือข่ายก๊าซ/น้ำ (DN20-DN110) และสถานการณ์การซ่อมแซม
ข้อดี: ใช้งานง่าย ประหยัดพื้นที่ เข้ากันได้กับวัสดุ
ข้อเสีย: ค่าใช้จ่ายข้อต่อสูงกว่า ความแข็งแรงของข้อต่อปานกลาง
หลักการ: ให้ความร้อนภายนอกท่อและภายในข้อต่อพร้อมกันก่อนใส่เข้าไป ทำให้เกิดข้อต่อหลอม
การใช้งาน: ระบบประปา/ชลประทานขนาดเล็ก (DN20-DN63)
ข้อดี: คุ้มค่า ใช้เครื่องมือน้อยที่สุด
ข้อเสีย: ความไวต่ออุณหภูมิ อัตราแรงดันต่ำกว่า
หลักการ: ข้อต่อพิเศษหลอมรวมกับท่อหลักสำหรับการเชื่อมต่อสาขาโดยไม่ขัดจังหวะการบริการ
การใช้งาน: ระบบชลประทาน/อุตสาหกรรมที่ต้องการการแตะโดยไม่หยุดทำงาน
ข้อดี: ความต่อเนื่องในการดำเนินงาน
ข้อเสีย: ความเปราะบางทางกลไก
| วิธีการ | การใช้งาน | ข้อดี | ข้อเสีย | ค่าใช้จ่าย | ความยาก | ความแข็งแรง |
|---|---|---|---|---|---|---|
| การหลอมชน | ท่อขนาดใหญ่ แรงดันสูง | ความแข็งแรง/ความน่าเชื่อถือสูงสุด | อุปกรณ์/กระบวนการที่ซับซ้อน | สูง | ขั้นสูง | สูง |
| การหลอมด้วยไฟฟ้า | ท่อขนาดเล็ก การซ่อมแซม | ใช้งานง่าย | ความแข็งแรงปานกลาง | ปานกลาง | พื้นฐาน | ปานกลาง |
| การหลอมซ็อกเก็ต | ท่อขนาดเล็ก แรงดันต่ำ | ต้นทุนต่ำ | ความไวต่ออุณหภูมิ | ต่ำ | ปานกลาง | ต่ำ |
| อานม้า | การเชื่อมต่อสาขา | ไม่ขัดจังหวะ | ความอ่อนแอทางกลไก | ปานกลาง | ปานกลาง | ต่ำ |
การเลือกวิธีการเชื่อมต่อ HDPE ที่เหมาะสมต้องพิจารณาข้อกำหนดของโครงการ สภาพแวดล้อมในการดำเนินงาน และข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพอย่างรอบคอบ การนำโปรโตคอลการควบคุมคุณภาพที่เข้มงวดและการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานมาใช้อย่างต่อเนื่องยังคงมีความสำคัญสูงสุดในการรับประกันความสมบูรณ์ของระบบในระยะยาวในการใช้งานโครงสร้างพื้นฐานในเมือง
