مرجع تخصصی آب و فاضلاب

حفاری افقی هدایت شده (HDD): روشها، محاسبات، ساخت دستگاه، و شیوه اجرا

۱. روشهای اجرای HDD

HDD یک فناوری بدون حفاری باز برای نصب لوله ها و کابل ها در زیر زمین با عبور از موانعی مانند رودخانه ها، جاده ها یا سازه هاست. مراحل اصلی عبارتند از:

• حفاری مرحلۀ اولیه (پایلوت هول):

  • ایجاد یک چاه کوچک (قطر ۱۰۰-۲۰۰ میلیمتر) با استفاده از مته هدایت شونده و سیال حفاری.

  • مسیر با دستگاههای مکان‌یابی الکترونیکی (مانند سیستمهای Walkover یا Wireline) ردیابی میشود.

• گشادسازی (Reaming):

  • افزایش قطر چاه با استفاده از ریمر (Reamer) به اندازۀ ۱.۵ برابر قطر لوله نهایی.

• کشش لوله (Pullback):

  • لوله (مانند HDPE یا فولاد) از انتهای مسیر به داخل چاه کشیده میشود.

۲. محاسبات کلیدی

• طراحی مسیر حفاری:

  • شعاع خمش مجاز (R):
    R=(L2)/(8×D)+D/2​
    L=طول مسیر، D=عمق حفاریL=طول مسیر،D=عمق حفاری.

  • حداکثر زاویۀ خمش: ۸-۱۵ درجه (برای جلوگیری از شکست لوله).

• محاسبۀ نیروی کشش (Pull Force):
  F=μ×W×L+Fسیال​

  • μ=ضریب اصطکاک، W=وزن لوله، L=طول مسیر

  • Fسیال=مقاومت ناشی از سیال حفاری

• فشار سیال حفاری:
  P=(Q×ρ)/A​
  Q=دبی سیال، ρ=چگالی، A=سطح مقطع چاه

۳. ساخت دستگاه و تجهیزات

• دستگاه HDD:

  • رانش و گشتاور: قابلیت رانش ۱۰۰-۱۰۰۰ تُن و گشتاور بالا برای خاکهای سخت.

  • سیستم کنترل: مانیتورینگ زاویۀ مته، فشار سیال، و موقعیت در لحظه.

• مته و ریمر:

  • مته پایلوت: مجهز به فرستندۀ موقعیت (Beacon).

  • ریمرهای مخروطی یا بالونی: برای گشادسازی چاه.

• سیستم سیال حفاری (Bentonite Slurry):

  • مخزن و پمپ: تزریق دوغاب بنتونیت برای روانکاری، خنک‌سازی، و جلوگیری از ریزش خاک.

• لوله های HDPE:

  • مقاوم در برابر خوردگی و انعطاف پذیر (با درجۀ DR مناسب).

۴. شیوه اجرا

۱. بررسی اولیه و طراحی:

• مطالعات ژئوتکنیک برای تعیین نوع خاک، سطح آب زیرزمینی، و موانع.

• طراحی مسیر با نرم‌افزارهای تخصصی (مانند BoreAid یا DrillPath).

۲. حفاری پایلوت هول:

• شروع حفاری از چالۀ ورودی با زاویۀ ۸-۱۵ درجه.

• ردیابی مسیر با دستگاه Walkover یا Gyro-Based.

۳. گشادسازی چاه:

• جایگزینی مته با ریمر و افزایش تدریجی قطر چاه.

• تزریق مداوم سیال حفاری برای پایداری دیواره.

۴. کشش لوله:

• اتصال لوله به ریمر و کشش آن از چالۀ خروجی به ورودی.

• نظارت بر فشار کشش و همترازی لوله.

۵. تست و بازرسی:

• تست فشار لوله (برای خطوط آب یا گاز).

• پرکردن فضای خالی با دوغاب سیمانی (در صورت نیاز).

۵. چالشها و راهکارها

• ریزش خاک:

  • راهکار: افزایش چگالی سیال حفاری یا استفاده از افزودنیهای پلیمری.

• برخورد با موانع (سنگ یا لولههای قدیمی):

  • راهکار: تغییر مسیر با سیستم هدایت دقیق یا استفاده از متههای الماسه.

• خمش بیش از حد لوله:

  • راهکار: کاهش سرعت کشش و انتخاب لوله با قابلیت انعطاف بالا (مانند HDPE).

۶. مزایای HDD

• حداقل تخریب سطح: مناسب برای مناطق شهری و محیط‌های حساس.

• عبور از عمق زیاد: تا ۵۰ متر عمق و ۲ کیلومتر طول.

• سرعت اجرا: نصب ۵۰۰-۱۰۰۰ متر در روز (بسته به شرایط).

۷. کاربردهای اصلی

• نصب خطوط آب، گاز، فاضلاب، و کابل های فیبر نوری.

• عبور از زیر رودخانه ها، بزرگراه ها، فرودگاه ها، و مناطق تاریخی.

HDD به عنوان یک روش پیشرفته و پایدار، جایگزین مناسبی برای حفاری باز است. موفقیت پروژه به دقت در طراحی مسیر، انتخاب تجهیزات، و مدیریت سیال حفاری وابسته است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

اسپیرال وایندینگ (Spiral Winding): روشها، محاسبات، ساخت دستگاه، و شیوه اجرا

۱. روشهای اجرای اسپیرال وایندینگ

اسپیرال وایندینگ یک روش بدون حفاری برای بازسازی لوله های فرسوده با نصب یک لاینر مارپیچی در داخل لوله موجود است. این روش به دو دسته اصلی تقسیم میشود:

• روش مکانیکی:

  • استفاده از دستگاه خودکار برای پیچاندن نوارهای پلیمری (مانند PVC یا HDPE) به صورت مارپیچ.

  • مناسب برای لوله های با قطر ۲۰۰–۳۰۰۰ میلیمتر.

• روش دستی:

  • نصب دستی نوارها در لوله های کوتاه یا با دسترسی محدود.

• انواع لاینر:

  • نوارهای توخالی (Hollow Strip): برای انتقال سیالات با فشار کم.

  • نوارهای توپر (Solid Strip): برای تحمل فشارهای خارجی (مانند خاک و ترافیک).

۲. محاسبات کلیدی

• محاسبه تعداد دورهای مارپیچ (N):
  N=(L)/(W×cos(θ))​
  L=طول لوله، W=عرض نوار، θ=زاویۀ مارپیچ

• مقاومت سازهای لاینر:

  • تحمل فشار خارجی (خاک):
    Pcr​=(2E​/(1−ν2))(t/D​)3
    E=مدول الاستیسیته لاینر، ν=نسبت پواسون، t=ضخامت نوار، D=قطر لوله

  • تحمل بار ترافیکی: با استفاده از معادلۀ آمریکن آسوشیتد استیت هایوی (AASHTO).

• کاهش قطر مؤثر:
  Dnew​=Dold​−2t (در صورت عدم استفاده از فیلر).

۳. ساخت دستگاه و تجهیزات

• دستگاه وایندینگ:

  • موتور الکتریکی: برای چرخش نوار با سرعت کنترل شده.

  • سیستم هدایت نوار: غلتکهای فولادی برای جلوگیری از پیچش ناخواسته.

  • حسگرهای فشار و کشش: برای تنظیم نیروی وایندینگ.

• نوارهای پلیمری:

  • جنس: PVC، HDPE، یا کامپوزیتهای فایبرگلاس (GRP).

  • ویژگیها: مقاوم در برابر خوردگی، انعطافپذیر، و دارای اتصال قفل شونده (Interlocking).

• فیلرهای آببندی:

  • رزین اپوکسی یا پلیاورتان برای پرکردن فضای بین مارپیچ و لوله قدیمی.

۴. شیوه اجرا

۱. بررسی اولیه:

• بازرسی لوله با دوربین CCTV برای شناسایی شکستگیها و رسوبات.

• اندازهگیری دقیق قطر و زبری سطح داخلی.

۲. پاکسازی لوله:

• استفاده از جتهای آب پرفشار یا دستگاههای مکانیکی (مثل روتاری رودر) برای حذف رسوبات.

۳. نصب دستگاه وایندینگ:

• قراردادن دستگاه در چالۀ ورودی (Launch Pit) و اتصال نوار پلیمری به سر مارپیچ.

۴. فرآیند وایندینگ:

• چرخش نوار بهصورت مارپیچ در داخل لوله قدیمی با زاویۀ ۳۰–۶۰ درجه.

• قفل شدن خودکار نوارها با سیستم Interlocking.

۵. تزریق فیلر (در صورت نیاز):

• پرکردن فضای خالی بین لوله قدیمی و لاینر با رزین یا دوغاب سیمانی.

۶. اتصال انتهاها:

• برش لاینر اضافی و نصب فلنج یا اتصالات آببند.

۷. تست نهایی:

• بازرسی با CCTV و تست آببندی با هوا یا آب.

۵. چالشها و راهکارها

• ناهمترازی مارپیچ:

  • راهکار: استفاده از غلتکهای هدایتگر و تنظیم زاویۀ وایندینگ.

• کاهش ظرفیت هیدرولیکی:

  • راهکار: انتخاب نوارهای با سطح صیقلی یا افزایش قطر لاینر.

• شکست اتصالات Interlocking:

  • راهکار: استفاده از نوارهای با ضخامت بالاتر و تست کششی نمونه ها.

۶. مزایای اسپیرال وایندینگ

• کاهش هزینه ها: عدم نیاز به حفاری گسترده و تخریب سطح.

• انعطاف پذیری: اجرا در لوله های با مسیرهای منحنی یا قطر متغیر.

• سرعت اجرا: نصب تا ۵۰ متر در ساعت.

• عمر طولانی: تا ۵۰ سال با مواد پلیمری باکیفیت.

۷. کاربردهای اصلی

• بازسازی لوله های فاضلاب، آب باران، و انتقال سیالات غیرفشار.

• عبور از زیر جادهها، ساختمانها، یا مناطق حساس زیست محیطی.

اسپیرال وایندینگ به عنوان یک روش مقرون بهصرفه و پایدار، برای بازسازی لوله های فرسوده بدون اختلال در ترافیک شهری ایده آل است. انتخاب نوارها (توخالی/توپر) و فیلرها به شرایط لوله موجود و نیازهای پروژه بستگی دارد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

لوله گردابی (Vortex Tube):

لوله گردابی (Vortex Tube) یک دستگاه ساده و بدون قطعه متحرک است که با استفاده از هوای فشرده، جریان هوا را به دو بخش سرد و گرم تقسیم میکند. این پدیده بر اساس اثر رانک-هیلش (Ranque-Hilsch Effect) کار میکند و در صنایع مختلف برای خنککاری موضعی یا گرمادهی استفاده میشود.

۱. مکانیزم کار لوله گردابی

• ورود هوای فشرده: هوای فشرده (معمولاً ۵ تا ۱۰ بار) از طریق نازل مماسی به داخل لوله تزریق میشود.

• تشکیل گردابه: هوای فشرده با سرعت بالا (~۱ میلیون دور در دقیقه) درون لوله میچرخد و یک جریان گردابی قوی ایجاد میکند.

• جداسازی دما:

  • لایه بیرونی: مولکولهای هوا در اثر اصطکاک و فشار بالا، انرژی جنبشی خود را به گرما تبدیل میکنند (تا +۱۲۷°C).

  • لایه درونی: مولکولهای مرکزی انرژی جنبشی خود را از دست داده و سرد میشوند (تا -۵۰°C).

• خروج جریانها: جریان گرم از انتهای یک طرف و جریان سرد از انتهای دیگر خارج میشود.

۲. طراحی لوله گردابی

الف) اجزای اصلی

• نازل ورودی: طراحی مماسی برای ایجاد جریان گردابی.

• محفظه گردابی: لوله استوانهای با قطر ۵ تا ۳۰ میلیمتر و طول ۱۰ تا ۳۰ سانتیمتر.

• شیر تنظیم (Valve Cone): کنترل نسبت جریان سرد به گرم (Cold Fraction).

• دیفیوزر خروجی: جداکننده جریان سرد و گرم.

ب) پارامترهای طراحی

• نسبت طول به قطر (L/D): معمولاً بین ۳۰ تا ۵۰ برای حداکثر کارایی.

• نازل ورودی: قطر نازل بر اساس دبی هوای فشرده (معمولاً ۱ تا ۵ میلیمتر).

• جنس لوله: فولاد ضدزنگ یا آلومینیوم برای تحمل فشار و دما.

۳. محاسبات کلیدی

الف) نسبت جریان سرد (Cold Fraction)

Fraction (CF)=(m˙cold​/m˙total​​)×100

• محدوده کاربردی: ۲۰٪ تا ۸۰٪.

• نکته: با کاهش CF، دمای جریان سرد کمتر و دمای جریان گرم بیشتر میشود.

ب) افت دما در جریان سرد

ΔTcold​=Tinlet​−Tcold​

• معمولاً تا ۵۰°C کاهش دما (بسته به فشار ورودی و طراحی).

ج) بازده سرمایشی

Pcooling​=(​(Q˙​cold)/(Pcompressed air)​​

• بازده معمول: ۱۰–۲۵٪ (پایینتر از سیستمهای تبرید معمولی).

۴. موارد مصرف لوله گردابی

• خنک کاری صنعتی:

  • ابزارهای برش در ماشینهای CNC.

  • خنک کاری قالب های تزریق پلاستیک.

• سیستم های کنترل دما:

  • خنک کردن سنسورهای الکترونیکی در محیطهای داغ.

  • خشک کردن سریع سطوح با جریان گرم.

• کاربردهای پزشکی:

  • بیحسی موضعی با هوای سرد در جراحیهای کوچک.

• صنایع غذایی:

  • انجماد سریع محصولات در خط تولید.

۵. مزایا و معایب

الف) مزایا

• سادگی ساخت: بدون قطعات متحرک یا نیاز به برق.

• قابلیت اطمینان بالا: عمر طولانی و نگهداری آسان.

• تنظیم سریع دما: با تغییر Cold Fraction.

ب) معایب

• بازده انرژی پایین: مصرف بالای هوای فشرده.

• نویز بالا: سرعت چرخش هوا باعث ایجاد صدای زیاد (~۱۰۰ دسیبل).

۶. مثال طراحی

• ورودی: هوای فشرده ۸ بار با دبی ۱۰۰ لیتر بر دقیقه.

• خروجی ها:

  • جریان سرد: ۳۰٪ دبی (۳۰ لیتر/دقیقه) با دمای -۲۰°C.

  • جریان گرم: ۷۰٪ دبی (۷۰ لیتر/دقیقه) با دمای +۸۰°C.

۷. جمع بندی

لوله گردابی به دلیل سادگی و عدم نیاز به انرژی الکتریکی، در کاربردهای صنعتی که دسترسی به هوای فشرده آسان است، گزینه مناسبی است. هرچند بازده انرژی پایینی دارد، اما در خنک کاری موضعی و شرایط اضطراری بسیار کاربردی است. طراحی آن مبتنی بر بهینه سازی نسبت طول به قطر و تنظیم دقیق Cold Fraction است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

انواع روشهای اتصال لوله، انتخاب، محاسبات و عوامل مؤثر

اتصال لوله ها یکی از مراحل حیاتی در طراحی و اجرای سیستمهای لوله کشی است. انتخاب روش مناسب به عوامل متعددی مانند نوع سیال، فشار و دما، جنس لوله، شرایط محیطی و هزینهها بستگی دارد. در زیر به بررسی جامع این موضوع پرداخته شده است:

۱. انواع روشهای اتصال لوله

الف) اتصالات جوشی (Welded Joints)

• جوش لب به لب (Butt Weld):

  • کاربرد: لولههای فولادی در سیستمهای فشار بالا (صنایع نفت، گاز و پتروشیمی).

  • مزایا: استحکام بالا، آببندی عالی.

  • معایب: نیاز به نیروی متخصص و هزینه بالای اجرا.

• جوش سوکتی (Socket Weld):

  • کاربرد: لولههای کوچک (قطر کمتر از ۲ اینچ) در سیستمهای فشار متوسط.

  • مزایا: نصب آسانتر نسبت به جوش لب به لب.

  • معایب: احتمال ایجاد تنش در منطقه جوش.

ب) اتصالات فلنجی (Flanged Joints)

• اجزا: فلنج، واشر (Gasket)، بولت و مهره.

• انواع فلنج ها:

  • فلنج گلودار (Weld Neck): مناسب برای فشار و دمای بالا.

  • فلنج سوراخدار (Slip-On): نصب سریع و مقرونبهصرفه.

  • فلنج رزوه شده (Threaded): برای سیستمهای فشار پایین.

• مزایا: قابلیت جداسازی آسان برای تعمیرات.

• معایب: وزن بالا و احتمال نشتی در صورت نصب نادرست.

ج) اتصالات رزوه شده (Threaded Joints)

• کاربرد: لولههای گالوانیزه، فولادی یا PVC در سیستمهای فشار پایین (آبرسانی ساختمان).

• مزایا: نصب سریع و بدون نیاز به جوشکاری.

• معایب: محدودیت در تحمل فشار و دمای بالا، احتمال نشتی در طولانیمدت.

د) اتصالات مکانیکی (Mechanical Joints)

• انواع:

  • کوئیک کوپلر (Quick Coupler): اتصال سریع بدون ابزار ویژه.

  • اتصالات فشاری (Compression Fittings): استفاده از فرول و مهره برای آببندی.

• کاربرد: سیستمهای هیدرولیک، لولهکشی صنعتی.

ه) اتصالات چسبی (Solvent Welding)

• کاربرد: لوله های PVC و CPVC در سیستم های آب و فاضلاب.

• مزایا: هزینه کم و نصب آسان.

• معایب: محدودیت در تحمل دما و فشار.

و) اتصالات اورینگی (Grooved Joints)

• کاربرد: لولههای فولادی و آلومینیومی در سیستمهای آتشکاری و HVAC.

• اجزا: شیار روی لوله، کوپلینگ اورینگی و پیچهای مخصوص.

• مزایا: نصب سریع و مقاومت در برابر لرزش.

۲. عوامل مؤثر در انتخاب روش اتصال

۱. نوع سیال:

• سیالات خورنده (اسیدها) نیاز به اتصالات مقاوم در برابر خوردگی (جوشی یا فلنجی با متریال استنلس استیل).

• سیالات تحت فشار بالا (گازها) نیاز به اتصالات جوشی یا فلنج گلودار.

۲. فشار و دما:

• فشار بالا (>100 بار): جوش لب به لب یا فلنج گلودار.

• دمای بالا: اتصالات جوشی با متریال مقاوم به حرارت (مثل فولاد کربنی).

۳. جنس لوله:

• لوله های فولادی: جوشی یا فلنجی.

• لوله های پلیمری (PVC, HDPE): چسبی یا مکانیکی.

۴. شرایط محیطی:

• محیط خورنده (دریایی): اتصالات استنلس استیل با واشرهای PTFE.

• لرزش (سیستمهای صنعتی): اتصالات اورینگی یا مکانیکی.

۵. هزینه و زمان اجرا:

• اتصالات جوشی: هزینه بالا ولی ماندگاری طولانی.

• اتصالات رزوهشده: هزینه کم ولی نیاز به تعمیرات دورهای.

۶. نیاز به تعمیر و نگهداری:

• اتصالات فلنجی یا مکانیکی برای سیستمهایی که نیاز به بازرسی مکرر دارند.

۳. محاسبات کلیدی

الف) اتصالات جوشی

• استحکام جوش:

  σweld​/=(​(F/Aweld)​≤σallow​

  • F: نیروی وارد بر اتصال، Aweld​: سطح مقطع جوش.

  • σallow​: تنش مجاز جوش (بر اساس استاندارد ASME Section IX).

ب) اتصالات فلنجی

• تعداد بولت ها:

  (S×Ab​)/(N=(π×D×P​

  • D: قطر فلنج، P: فشار طراحی، S: تنش مجاز بولت، Ab​: سطح مقطع بولت.

• محاسبه ضخامت واشر: بر اساس فشار و دمای سیستم (استاندارد ASME B16.21).

ج) اتصالات رزوهشده

• تحمل فشار:

  (D×L)/(Pmax​=(S×Aroot​))))(​

  • SS: تنش مجاز رزوه، ArootAroot​: سطح مقطع ریشه رزوه، D: قطر لوله، L: طول درگیری رزوه.

۴. استانداردهای مرتبط

• ASME B31.3: استاندارد طراحی لوله کشی فرایندی.

• API 5L: مشخصات لوله های خطوط انتقال نفت و گاز.

• ASTM A105/A106: استاندارد فلنج ها و اتصالات فولادی.

• ISO 14692: استاندارد اتصالات لوله های کامپوزیتی.

۵. جمع بندی و انتخاب روش بهینه

روش اتصال فشار دما هزینه کاربردهای معمول

جوش لب به لب بسیاربالا بسیار بالا بالا صنایع نفت، گاز و پتروشیمی

فلنج گلودار بالا بالامتوسط نیروگاه ها، خطوط انتقال

رزوه شده پایین پایین کم آبرسانی ساختمان

مکانیکی متوسط متوسط متوسط سیستم های هیدرولیک

چسبی پایین پایین بسیار کم فاضلاب های شهری

۶. نکات کلیدی

• آببندی: استفاده از واشرهای مناسب (لاستیک نیتریل، گرافیت یا PTFE) برای جلوگیری از نشتی.

• تحلیل تنش: انجام تحلیل تنش (با نرمافزارهایی مانند CAESAR II) برای اتصالات در سیستم های پیچیده.

• نگهداری: بازرسی دورهای اتصالات فلنجی و رزوهشده برای جلوگیری از فرسودگی.

با در نظر گرفتن عوامل فنی، اقتصادی و عملیاتی، میتوان روش اتصال بهینه را انتخاب کرد. همیشه استانداردهای مهندسی و الزامات پروژه را در اولویت قرار دهید!

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

خوردگی در لوله ها و تاسیسات آب

تئوری خوردگی
خوردگی پدیده ای است که به واسطه تأثیر متقابل ماده و محیط بر هم پدید می آید و در نتیجه آن ماده تغییر حالت داده و فاسد می شود. محیط ممکن است آب (یا هر مایع دیگر) خاک و یا هوا باشد. انواع مختلف خوردگی را می توان به خوردگی ناشی از جریان الکتریسیته وجریانات اتفاقی برق، خوردگی بر اثر فشار، خوردگی شیمیایی وخوردگی میکروبی طبقه بندی کرد.
خوردگی فرآیندی است که طی آن فلز پالایش شده به تدریج به حالت طبیعی خود برمی گردد. این فرآیند از همان لحظه که فلز در کارخانه از سنگ طبیعی جدا می شود شروع می شود و اساسا یک فرآیند پایان ناپذیر است. وقتی دو فلز غیر هم جنس در تماس با یکدیگر قرار می گیرند، فلزی که آند است شروع به زنگ زدگی می کند و این زنگ زدگی باعث نشت و ترکیدگی در لوله های انتقال آب شده و باعث هدرروی سنگین آب می شود.
نشت بر اثر خوردگی
بیش از ۶۵% سرمایه گذاری در تأسیسات آبرسانی را هزینه های شبکه توزیع تشکیل می دهد. خوردگی چه در داخل لوله و چه از خارج بیشترین اثر را در استهلاک زودرس شبکه دارد. تقریبا همه انواع لوله ها اعم از فولادی، چدنی، آزبست سیمان ویا بتنی در معرض خوردگی قرار می گیرند که بر اثر آن آب زیادی از شبکه هدر می شود.
خوردگی داخلی

سرعت جریان، درجه حرارت و PH آب، غلظت املاح محلول و اکسیژن محلول از عوامل مؤثر در سرعت خوردگی لوله های فلزی نظیر لوله های فولادی و چدنی است. از نقطه توقف خورندگی آبها، درجه پایداری آن که با اشباع آب به کربنات کلسیم تعیین می شود، قابل قبول ترین معیار طبقه بندی آبها ازلحاظ خورندگی است. اندکس لانگلیر و اندکس ریزنر اغلب به عنوان شاخص تعیین درجه پایداری آب به کار برده می شوند.

خورندگی داخلی در لوله های آزبست سیمان و لوله های بتنی انتقال آب که ممکن است از رسوبات جدار آنها سولفید هیدروژن آزاد شود، می تواند رخ دهد. سولفات موجود در آب نیز می تواند به توسط باکتریهای تغییر دهنده سولفات به سولفید هیدروژن تبدیل شود.و هیدروژن سولفوره به وجود آمده بعدا” به اسید سولفوریک تبدیل شده که می تواند در نقاطی از لوله که حفاظت نشده باشند ایجاد خوردگی کند.

خوردگی خارجی
لوله های مدفون فلزی، به ویژه لوله های فولادی نرم و لوله های چدنی، از خوردگی ناشی از جریانات اتفاقی ومتفرقه آسیب می بینند. خوردگی ناشی از جریانات اتفاقی یک فرآیند پیچیده تجزیه فلز است که دراثر عمل توأم خاک و جریانات اتفاقی که منبع تولید آنها لوکوموتیو راه آهنهای حومه شهری و واگنهای شهری (تراموا) است رخ می دهد. خوردگی در منطقه ای که مثبت (آند)هست رخ می دهد، نقطه ای که در آن جریان از فلز جدا می شودتا به منبع تولید برگردد. خسارات بر اثر خوردگی ناشی از جریانات اتفاقی اغلب خیلی سنگین هستند. اگر ۱% جریان ناشی از حرکت ترن از طریق ریل ها به بیرون نشت کند، تقریبا”۹۰ کیلوگرم از فولاد نرم در منطقه آند ظرف یکسال زنگ خواهد زد.
مقاومت الکتریکی یا هدایت الکتریکی خاک نیز یکی دیگر از پارامترهای مهم در تعین مقدار خوردگی در لوله های فلزی مدفون نظیر لوله های فولادی نرم و لوله های چدنی است. عوامل مؤثر در میزان مقاومت الکتریکی خاک عبارتند از: مقدار pH ،توان ایستادگی در مقابل سوختن و اکسید شدن، میزان رطوبت، مقدار مواد آلی و مواد شیمیایی موجود در خاک.

باکتریها می توانند به طور مستقیم یا غیر مستقیم موجب خوردگی شوند. هر فعالیت بیولوژیکی، حاصل اثرات محیط بر سلول زنده هست و در عوض، هرگونه تغییر و تبدیل در محیط زیست بر اثر متابولیسم میکروبی صورت می پذیرد. محیط خاک اطراف لوله در داخل ترانشه مهمترین ناحیه از نظر خورندگی لوله و یا از بین بردن پوشش خارجی لوله است.
خوردگی لوله های چدنی
به طورعمومی اعتقاد بر این است که لوله های چدنی وقتی در خاک مدفون شوند خورده نمی شوند. این موضوع تا چند سال قبل که ساخت لوله های چدنی به گونه ای بود که با سرد شدن آرام چدن مذاب یک لایه نازک اکسید آهن در سطح لوله تشکیل می شد، صحیح بود. این ماده جسم چدنی لوله را محصور می کرد و به لحاظ اینکه قابلیت هدایت الکتریکی آن نسبت به چدن کمتر است، لایه تشکیل شده از آن می توانست خاصیت ضد خوردگی به لوله های چدنی بدهد. لکن در روشهای جدید ساخت لوله های چدنی چنین لایه چسبنده و محافظی تشکیل نمی شود ولوله به ویژه در نقاطی که در موقع حمل و نقل آسیب ببیند تقریبا به همان میزان لوله هایی از جنس فولاد نرم در شرایط یکسان خاک، خورده می شود.
لوله های چدنی، بعضی اوقات در معرض خوردگی گرافیتی قرار می گیرند که در نتیجه آن آهن و سیلیس خارج شده و توده سیاه اسفنجی اما سخت گرافیت به جای گذاشته می شود. یک چنین لوله هایی تا زمان یقابل استفاده هستند که در معرض تغییرات زیاد فشار، بارهای خارجی و غیره قرار نگیرند.
به طریق زیر می توان از خوردگی این نوع لوله ها ممانعت به عمل آورد :
-تعویض خاک اطراف لوله
-پوشش قیری خارجی لوله برای کاهش اثرات خورندگی خاک
-نوار پیچی دور لوله با نوارهای پلی استر
-داخل کردن لوله در تیوپ پلی اتیلن

خوردگی لوله های آهن گالوانیزه

در یک شبکه توزیع آب نمونه، انشعابات خانگی همیشه از لوله های چدنی با بست هایی از جنس مفرغ ساخته می شوند. لوله های ارتباطی از جنس آهن گالوانیزه به بست مفرغی متصل و سپس به هر مشترک وصل می شود. اتصال بین مفرغ و لوله های آهن گالوانیزه در زیر خیابان یا پیاده رو در عمقی حدود ۱ متر قرار می گیرد. از آنجا که بین این دو فلز غیر مشابه(G.I و G.M ) از طریق خاک و آب به عنوان الکترولیت، تماس برقرار می شود. لوله از جنس آهن گالوانیزه که از پتانسیل بالاتری برخوردار است قطب مثبت قرار گرفته و با سرعت بیشتری خورده می شود.
به طور معمول، عمر مفید یک لوله چدنی ۷۰ تا ۸۰ سال است، در حالیکه عمر مفید لوله های از جنس آهن گالوانیزه، حتی اگر اثر خوردگی در نظر گرفته نشود به سختی به ۱۰ تا ۱۵ سال می رسد. این به خوبی نشان می دهد که در طول یک دوره از عمر مفید لوله های چدنی، لوله های آهن گالوانیزه بایستی حداقل ۴ تا ۵ بار تعویض شوند.

خوردگی لوله های آزبست سیمان
بدترین نوع خسارت وارده به لوله ای آزبست سیمان و لوله های بتنی به ترکیبات گوگردی در خاک یا آب اطراف لوله در داخل ترانشه مربوط می شود. این ترکیبات با آهک آزاد ایجاد واکنش می کند و مقاومت لایه سیمانی دور لوله و یا مقاومت ذاتی لوله کم می شود.

صفحات جداگانه مرجع تخصصی آب و فاضلاب - سه شنبه هفدهم اسفند ۱۳۹۵
مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب - یکشنبه پانزدهم اسفند ۱۳۹۵
مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب - یکشنبه پانزدهم اسفند ۱۳۹۵
مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب - یکشنبه پانزدهم اسفند ۱۳۹۵
مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب - یکشنبه پانزدهم اسفند ۱۳۹۵
محاسبه عمق نرمال در کانالهای ذوزنقه ای و مستطیلی - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
برترین سایت های مدیریت پروژه و مدیریت ساخت سال 95 - پنجشنبه بیست و ششم اسفند ۱۳۹۵
کنفرانس های مدیریت ساخت و پروژه - شنبه چهاردهم اسفند ۱۳۹۵
مکانیزم آلوده شدن آبهای زیرزمینی - جمعه ششم اسفند ۱۳۹۵
اصطلاحات آب و فاضلاب و محیط زیست - جمعه ششم اسفند ۱۳۹۵
دانشگاه های دارای رشته آب و فاضلاب - سه شنبه بیست و ششم مرداد ۱۳۹۵
کنفرانس های آب و فاضلاب - سه شنبه بیست و ششم مرداد ۱۳۹۵
ژورنال های تخصصی آب و فاضلاب - سه شنبه بیست و ششم مرداد ۱۳۹۵
عناوین پایان نامه های رشته آب و فاضلاب - سه شنبه بیست و ششم مرداد ۱۳۹۵
قانون بیمه‌های اجتماعی کارگران ساختمانی - سه شنبه بیست و ششم مرداد ۱۳۹۵
کتاب های تخصصی مدل سازی اطلاعات ساختمان - یکشنبه بیست و چهارم مرداد ۱۳۹۵
Business Case - شنبه بیست و سوم مرداد ۱۳۹۵
آشنائي با سيستم مديريت امنيت اطلاعات (ISMS) - جمعه بیست و دوم مرداد ۱۳۹۵
مفاهیم پایه استانداردهای مدیریت - پنجشنبه بیست و یکم مرداد ۱۳۹۵
برگزاری تور آموزشی پرینس 2 Prince2 - سه شنبه نوزدهم مرداد ۱۳۹۵
سیستم مدیریت تغییر پروژه - یکشنبه هفدهم مرداد ۱۳۹۵
نقش منشور پروژه در کامیابی پروژه - شنبه شانزدهم مرداد ۱۳۹۵
دفاتر مدیریت پروژه - جمعه پانزدهم مرداد ۱۳۹۵
کلیات آزمون های کنترل کیفی آب - پنجشنبه چهاردهم مرداد ۱۳۹۵
مدیریت پیشبرانه پروژه: بر اساس یک دیدگاه استراتژیک مدیریت پروژه توسط شبیه سازی - چهارشنبه سیزدهم مرداد ۱۳۹۵
کدورت و مواد معلق در تصفیه خانه آب - چهارشنبه سیزدهم مرداد ۱۳۹۵
اندازه گیری نیتروژن کل - سه شنبه دوازدهم مرداد ۱۳۹۵
تعیین مقدار مواد آلی در آب - دوشنبه یازدهم مرداد ۱۳۹۵
تعیین مقدار کرومات در آب - یکشنبه دهم مرداد ۱۳۹۵
پروژه های متعادل کننده ی جامعه و محیط؛ یک پروژه، برنامه و رویکرد پورت فولیو - یکشنبه دهم مرداد ۱۳۹۵
تعیین مقدار اکسید آلومنیوم درآب - شنبه نهم مرداد ۱۳۹۵
تعیین مقدار هیدرازین در آب - جمعه هشتم مرداد ۱۳۹۵
روش افزایش استاندارد – اندازه گیری کرم (سه) در نمونه آب شهر - پنجشنبه هفتم مرداد ۱۳۹۵
اندازه گیری نیترات NO3- - چهارشنبه ششم مرداد ۱۳۹۵
Tailor it - سه شنبه پنجم مرداد ۱۳۹۵
استفاده گیاهان برای تصفیه فاضلاب - سه شنبه پنجم مرداد ۱۳۹۵
اندازه گیری کلسیم Ca2 - سه شنبه پنجم مرداد ۱۳۹۵
اندازه گیری سیانید در آب اندازه گیری سیانید در آب - دوشنبه چهارم مرداد ۱۳۹۵
تفسیر نتایج آزمایشگاهی + جدول - یکشنبه سوم مرداد ۱۳۹۵
محلول سازی - شنبه دوم مرداد ۱۳۹۵
تهیه منشور برای پروژه - جمعه یکم مرداد ۱۳۹۵
کلر زنی مخازن آب - جمعه یکم مرداد ۱۳۹۵
اندازه گیری نیتریت در آب آشامیدنی - پنجشنبه سی و یکم تیر ۱۳۹۵
شاخص های موفقیت - پنجشنبه سی و یکم تیر ۱۳۹۵
روش صحیح کلرسنجی آب - چهارشنبه سی ام تیر ۱۳۹۵
استاندارد روش روزمره نمونه ‏گیری آب - سه شنبه بیست و نهم تیر ۱۳۹۵
منابع کارشناسی ارشد؛ محیط زیست، بهداشت محیط، عمران آب و فاضلاب - دوشنبه بیست و هشتم تیر ۱۳۹۵
وظایف مسئول برنامه ریزی و کنترل پروژه در یک پروژه - دوشنبه بیست و هشتم تیر ۱۳۹۵
تعیین کدورت آب - دوشنبه بیست و هشتم تیر ۱۳۹۵
فلیم فتومتر - یکشنبه بیست و هفتم تیر

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

توصیه های حمل و انبارش

حمل و نقل:
در حمل و نقل لوله های PVC-U، توجه به نکات عمده زیر ضروری است:

برای حمل و نقل لوله های PVC-U از محل کارخانه به انبارها و یا به کارگاه، باید از وسایل نقلیه با کف صاف استفاده شود. کف وسیله نقلیه باید عاری از میخ یا قسمت های تیز یا برآمده باشد. هر لوله باید در جهت طولی و بصورت یکنواخت روی تکیه گاه قرار گیرد.

در زمان بارگیری لوله های دارای کاسه، باید دقت شود که قسمت مادگی و صاف لوله ها به صورت یک در میان، در کنار یکدیگر قرار گیرند، به نحوی که مادگی لوله ها تحت فشار قرار نگیرند.

اگر لوله ها با قطرهای متفاوت بوده و داخل یکدیگر برای حمل قرار داده می شوند، باید دقت های لازم برای جلوگیری از آسیب رساندن لوله ها به یکدیگر به عمل آید.

لوله ها به نحوی داخل وسیله نقلیه بارگیری شوند که طول قسمت آزاد انتهایی آنها، که احتمالاً به صورت آزاد و طره ای قرار خواهد گرفت، بیش از یک متر نباشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تئوري خوردگي
خوردگي پديده اي است كه به واسطه تأثير متقابل ماده و محيط بر هم پديد مي آيد و در نتيجه آن ماده تغيير حالت داده و فاسد مي شود. محيط ممكن است آب (يا هر مايع ديگر) خاك و يا هوا باشد. انواع مختلف خوردگي را مي توان به خوردگي ناشي از جريان الكتريسيته وجريانات اتفاقي برق، خوردگي بر اثر فشار، خوردگي شيميايي وخوردگي ميكروبي طبقه بندي كرد.
خوردگي فرآيندي است كه طي آن فلز پالايش شده به تدريج به حالت طبيعي خود برمي گردد. اين فرآيند از همان لحظه كه فلز در كارخانه از سنگ طبيعي جدا مي شود شروع مي شود و اساسا" يك فرآيند پايان ناپذير است. وقتي دو فلز غير هم جنس در تماس با يكديگر قرار مي گيرند، فلزي كه آند است شروع به زنگ زدگي مي كند و اين زنگ زدگي باعث نشت و تركيدگي در لوله هاي انتقال آب شده و باعث هدرروي سنگين آب مي شود.  

نشت بر اثر خوردگي
بيش از 65% سرمايه گذاري در تأسيسات آبرساني را هزينه هاي شبكه توزيع تشكيل مي دهد. خوردگي چه در داخل لوله و چه از خارج بيشترين اثر را در استهلاك زودرس شبكه دارد. تقريبا" همه انواع لوله ها اعم از فولادي، چدني، آزبست سيمان ويا بتني در معرض خوردگي قرار مي گيرند كه بر اثر آن آب زيادي از شبكه هدر مي شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آبراهه (کانال)هاي روباز : آبراهه هاي روباز از معمولترين روش هاي انتقال آب به شمار مي آيند. اين آبراهه ها در شبکه آبياري کانال و در شبکه زهکشي ، زهکش ناميده مي شوند. در آبراهه هاي روباز آب فقط در امتداد شيب زمين حرکت مي کند و به همين دليل کانال ها معمولاً در بالاترين قسمت زمين ساخته مي شوندتا آب بتواند از طريق کانال وارد مزرعه شود.
کانال پوشش نشده(فرسایشی):
اين کانال معمول ترين نوع کانال به شمار مي ايند که بر روي زمين حفر مي شوند و خاک هاي حفاري شده به منظور تشکيل خاکريز کنار کانال مورد استفاده قرار مي گيرد. 
کانال پوشش شده (غیر فرسایشی):
کانال ها را مي توان از مصالح مختلفي چون خاک رس کوبيده شده، بتن، آجر ، آسفالت و ورقه هاي (pvc) پوشش داد. در اين صورت از رشد علف هاي هرز، فرسايش خاک، نفوذ ، ديواره و ... جلوگيري کرده و بازده انتقال آب را افزايش داده ايم. 
خطوط لوله :
گاهي در بعضي از سيستم هاي آبياري به جاي کانال هاي روباز و يا به جاي قسمتي از آنها از لوله استفاده مي شود، دلايل اين کار عبارتست از :
- کم کردن تلفات آب ناشي از نشت و تبخير
- عدم رويش علف هاي هرز
- کنترل بهتر بر نحوه توزيع آب
- اشغال زمين کمتر در سيستم آبياري
- جنبه هاي بهداشتي و کيفيت آب 

مرجع تخصصی آب و فاضلاب