TEHNIČKI PRIRUČNIK REBRASTIH POLETILENSKIH CIJEVI ZA GRADSKU I

INDUSTRIJSKU ODVODNJU I KANALIZACIJU

Italiana Corugatti zahvaljuje svim dobavljačima i inženjerima koji su sudjelovali u realizaciji ovog priručnika

2

K A Z A L O PREDSTAVLJANJE 1. SUSTAVI POSLOVNE KAKVOĆE

1.1 SHEME ISPITIVANJA 2. UVOD 3. POLIETILEN

3.1. POVIJESNI PRIKAZ 3.2. OPĆE ZNAČAJKE 3.3. OTPORNOST NA KEMIJSKE AGENSE 3.4 STABILNOST KOD ZRAČENJA 3.5 STABILNOST KOD ATMOSFERSKIH UTJECAJA 3.6 PONAŠANJE U DODIRU S VELIKOM TOPLINOM 3.7 OTPORNOST NA ABRAZIJU 3.8 TERMIČKA DILATACIJA 3.9 NISKE TEMPERATURE

4. PROIZVODNJA 5. PROIZVODNI PROGRAM 6. POLAZIŠNI NORMATIVI 7. ZAJEDNIČKA ZAŠTITNA OZNAKA PIIP/a 8. HIDRAULIČKI PRORAČUN 8.1 PRIMJER HIDRAULIČKOG PRORAČUNA 9. MEĐUSOBNO DJELOVANJE CIJEVI I TLA 10. IZRAČUN DEFORMACIJA 10.1 STATIČKO OPTEREĆENJE 10.2 DINAMIČKO OPTEREĆENJE 10.3 KUT POLIJEGANJA 10.4 DUGOROČNA TJEMENA NOSIVOST (TVRDOĆA) 10.5 MODUL SEKANTE TLA 10.6 PODACI O RAZLIČITIM VRSTAMA TLA 10.7 OPTEREĆENJA NASTALA UTJECAJEM PROMETA 10.8 UTJECAJ POTPORNOG KUTA 10.9 MODUL OTPORNOSTI TLA 10.10 PRIMJER IZRAČUNA DUGOROČNIH DEFORMACIJA ZA CIJEVNE

VODOVE 10.11 SAŽETI TABLIČNI PRIKAZ REBRASTIH MAGNUM CIJEVI

3

11. POLIJEGANJE CIJEVI 11.1 PRIJEVOZ 11.2 SLAGANJE I SKLADIŠTENJE 11.3 POSTELJICA CIJEVI 11.4 PUNJENJE ROVA 11.5 HIDRAULIČKO ISPITIVANJE 12. SUSTAVI SPAJANJA 12.1 SPAJANJE SPOJNICOM 12.2 SPAJANJE NAGLAVCIMA 12.3 VARENJE 12.4 FAZONSKI KOMADI 13. ZAKLJUČAK BILJEŠKE

4

P R E D S T A V L J A N J E ITALIANA CORRUGATI je moderna tvornica u kojoj se proizvode rebraste polietilenske cijevi za optičku kanalizaciju, drenažu, fekalnu kanalizaciju, odvodnju oborinskih voda i cijevi za usporavanje protoka vode postavljenim pod velikim nagibom. Komercijalna marka cijevi je

ITALIANA CORRUGATI se gotovo odmah nametnula i požnjela uspjeh na tržištu, pa je tako razvila brojna iskustva, koja uključuju tehnička i rukovodstvena iskustva u više od deset godina rada, kao i uporabu najnovijih postrojenja i sustava, što je čini jednom od vodećih kuća u ovom sektoru. Karakteristična komercijalna struktura jest pripadnost tzv. SYSTEM grupi, što omogućuje ITALIANA CORRUGATI potpunu i široku ponudu proizvoda i usluga.

5

Proizvodni asortiman ITALIANE CORRUGATI

Industrijski i ostali kanalizacijski sustavi Cijevi za električne i telekomunikacijske mreže

Cijevi za poljoprivredu i okoliš Cijevi namijenjene usporavanju protoka

vode kod visokog nagiba cijevi

6

1. SUSTAV POSLOVNE KVALITETE

Tijekom godine 1998. ITALIANA CORRUGATI S.r.l., je za proizvodnju polietilenskih rebrastih cijevi dobila od Talijanskog instituta za plastiku (Italian Institute for Plastics – I.I.P.) iz Milana, certifikat kvalitete SQP, zajedno s certifikatom br. 38. SQP certifikat potvrđuje podudarnost standarda kvalitete ITALIANE CORRUGATI i standarda UNI EN ISO 9002. Sustav kvalitete ITALIANE CORRUGATI potvrdiv je i dokumentiran uvidom u tri razine dokumenata:

• Priručnik o kvaliteti • Postupci i ponašanje • Operativne upute

Priručnik o kvaliteti je dokument politike kakvoće, koji uključuje sveukupne radnje i označuje najviše postavljene i ispoštovane kriterije, a prema predloženoj normi kvalitete (UNI EN ISO 9002). Kod uputa o postupcima, opisuju se načini, uvjeti i odgovornost kod izvođenja radova, što odgovara kriterijima u Priručniku, a moguće ih je u istom i pojedinačno navesti. Operativne upute predstavljaju potrebnu dokumentaciju za izvođenje izvršnih radova, te sadrže vrlo precizne upute i pojedinosti izvršenja neke radne operacije ili upućuju u radne detalje.

7

1.1 SHEME ISPITIVANJA

Temeljni princip rada osoblja ITALIANE CORRUGATI je sljedeći: Kvaliteta, sigurnost...ali i informacija. U stvari, ITALIANA CORRUGATI vodi, kako u okviru vlastite kuće, tako i na stranom tržištu, stalne informacijske kampanje, putem formacijskih tečajeva, znanstvenih sastanaka, tehničkih publikacija, software programa, itd... I ovaj se tehnički priručnik uključuje u takav program i predstavlja koristan vodič za projektante, upravitelje radova, tvrtke izvršitelje radova i korisnike proizvoda uopće. Za daljnje informacije o posebnim problematikama i pojedinostima primjene, preporučujemo potražiti savjet od naših tehničara.

Nabavka materijala

Proizvodnja

Ispitivanje finalnog proizvoda

Pakiranje i skladištenje

Otprema

Laboratorijska ispitivanja

Kontrola procesa proizvodnje i kontrola proizvoda

Laboratorijska ispitivanja

Kontrola pakiranja i skladištenja

Kontrola tereta za otpremu

8

2. UVOD Već više od dvadeset godina, polietilen visoke gustoće (PEAD) uvelike se koristi i u Italiji za postavljanje cjevovoda za pitku vodu, odvodne kanalizacijske, industrijske i civilne cjevovode, transportne cjevovode i distribucijske mreže plina metana. Ovaj se tehnički priručnik obraća onim projektantima, tehničarima i izvođačima radova, koji potrebuju informacije o najnovijim postignućima u domeni polietilenskih cijevi namijenjenih kanalizacijskim sustavima ili gravitacijskim sustavima općenito. Rebraste cijevi za otpadne vode upravo su i proučavane s namjerom da se spoje mogućnosti koje pruža polietilen i iskoriste izračuni inženjerskih studija o mehaničkoj otpornosti cjevovoda.

9

3. POLIETILEN 3.1 Povijesni prikaz Upotreba izraza – plastični materijali, zapravo podrazumijeva one makromolekularne organske spojeve koji pokazuju plastične kvalitete za vrijeme nekih faza izrade. Polietilen je otkriven u Velikoj Britaniji 1933. godine. Dobijen je polimerizacijom etilena, koji je uz daljnju doradu, zajedno s polipropilenom, postao najtraženiji plastični materijal. Očito je da su najopsežnija istraživanja provedena u razdoblju između prvog i drugog svjetskog rata, kada su plastični materijali postali značajno tanji i finiji, u odnosu na nedostatke tradicionalnih materijala. Proizvodnja plastičnih materijala tijekom godina doživjela je veliki porast, pa je tako od 100.000 tona svjetske proizvodnje 1930. godine porasla na 50.000.000 tona godine 1970., da bi dosegla 55.000.000 tona proizvodnje samog polietilena u 2001. godini. Istraživanja tržišta predviđaju rast potrošnje od 5 % samo za polietilen za godinu 2002. 3.2 Opće značajke Polietilen je termoplastični polimer sintetiziran s proizvodima dobijenima tijekom procesa razlaganja sirove nafte. Polimer, kao što je polietilen, jest velika molekula u kojoj se fundamentalna jedinica – monomer, stalno ponavlja da bi stvorila polimerski lanac. Monomer polietilena je etilen čija kemijska kompozicija jest C2H4 (sl.7)

Slika 7.

Razbijajući dvostruku vezu atoma ugljika i dodajući jednu po jednu ove jedinice, dobija se polietilen linearne strukture, nazvan homopolimer (sl. 8).

Slika 8.

Na slici 2. vrijednost n prikazuje broj monomera koji čine molekularni lanac. Za komercijalne polietilene, ova vrijednost varira od 2.000 do preko 40.000.

10

Za vrijeme polimerizacije polietilena, mogu se dodavati druge molekule, nazvane komonomeri (buten, esen) kako bi se dobio lateralni okvir na izvorni molekularni lanac. Jedna tako dobivena molekula, zove se kopolimer. Duljina molekularnog lanca, širina statističke podjele molekularne težine i tip kopolimerizacije (bilo kvalitativne ili kvantitativne) jesu parametri koji određuju fizička i mehanička svojstva polietilena (tab. 1 i 2.).

Tablica 1

Mehanička svojstva

Svojstva Udm Vrijednost Standard Koeficijent slabljenja vučne sile Mpa 24 ISO 527 Koeficijent sile loma (50 mm/min) Mpa 33 ISO 527 Izduženje istezanjem (50 mm/min) % 7 ISO 527 Izduženje lomom (kod loma) % > 700 ISO 527 Modul elastičnosti na vuču Mpa 700 ISO 527 Modul elastičnosti na savijanje Mpa 1050 ISO 527

Tablica 2

Kemijska i fizička svojstva

Svojstva Udm Vrijednost Standard Gustoća na 20 ° C g/cm³ >9,830 ISO 527 Pokazatelj protočnosti (190 ° C, 5 kg) g/10’ 0,3 ÷ 1,6 ISO 4451 Termička stabilnost min >20 ISO 1133 Čvrstoća Shore D 61 EN 728 Moment razmekšavanja Vicat ° C 127 ISO 868 Sadržaj crnog uglja % 2 ÷ 2,5 ISO 6964 3.3 Otpornost na kemijske agense Otpornost na kemijske agense rebrastih MAGNUM cijevi određuje se, nakon 55-to dnevnog ispitivanja na polietilenskim pločama dimenzija 50 x 25 x 1 mm. Rezultati, koje donosi i UNI ISO / TR 7474 normativ, prikazani su u tablici 3. Prikaz simbola: R = otporan Širenje < 3 % ili gubitak težine < 0,5 % bez značajnog

izduženja materijala kod točke loma LR = djelomično otporan Širenje 3-8 % ili gubitak težine 0,5 – 5% i/ili smanjenje

izduženja kod točke loma < 50 %.

11

NR = neotporan Širenje > 8 % ili gubitak težine > 5 % bez značajnih varijacija izduženja kod točke loma >50%

A = mijenjanje boje

Tablica 3

Kemijska otpornost polietilena

Kemijska supstanca 20 ° C 60 ° C Plinski acetat R LR Acetat škroba R R Butil acetat R LR Etil acetat LR NR Olovni acetat R R Vinski acetat, koncentrat za upotrebu R R Aceton R R Aromatske kiseline R R Masne kiseline (> C 7) R LR Acetna kiselina (10 %) R R Ledena acetna kiselina (100%) R LR-A Lojna kiselina R R Benzensumporna kiselina R R Benzojna kiselina R R Borna kiselina R R Hidrobromna kiselina (50%) R R Butilna kiselina R LR Cijanovodična kiselina R R Limunska kiselina R R Klorovodična kiselina (svih koncentracija) R R Plinovita, mokra i suha klorovodična kiselina R R (Mono)kloroacetatna kiselina R R Klorosumporna kiselina NR NR Kromska kiselina (80%) R NR-A Dikloroctena kiselina (50 %) R R Dikloroctena kiselina (100 %) R LR-A Hidrofluorna kiselina (40 %) R LR Hidrofluorna kiselina (70 %) R LR Vodena florosilikatna kiselina (do 32 %) R R Mravlja kiselina R Fosforna kiselina (25 %) R R Fosforna kiselina (50 %) R R Fosforna kiselina (95 %) R LR-A Naftalinska kiselina (50 %) R R Glicerinska kiselina (50 %) R R Glicerinska kiselina (70 %) R R Mliječna kiselina R R Maleična kiselina R R Monokloracetatna kiselina R R

12

Dušična kiselina (25 %) R R Dušična kiselina (50 %) LR NR Uljna kiselina R LR Solna kiselina (50 %) R R Klorna kiselina (20 %) R R Klorna kiselina (70 %) R NR-A Propilenska kiselina (50 %) R R Propilenska kiselina (100 %) R LR Silicijska kiselina R R Sumporna kiseliina R R Hidrosulfatna kiselina R R Sumporna kiselina (10 %) R R Sumporna kiselina (50 %) R R Sumporna kiselina (98 %) R NR-A Stearinska kiselina R LR Jantarska (sucinska) kiselina (50%) R R Taninska kiselina (10 %) R R Vinska kiselina R R Trikloracetatna kiselina (50 %) R R Trikloracetatna kiselina (100 %) R LR/NR Klorirana voda (dezinficijens za cijevi) R Morska voda R R Oksigenirana voda (30%) R R Oksigenirana voda (100%) R R Terpentin NR NR Akrilonitrit R R Alilijski alkohol R R Benzilni alkohol R R/LR Forforilni alkohol R R-A Etilni alkohol R R Glinica R R Škrob R R Tekući amonijak (100%) R R Plinoviti amonijak (100 %) R R Anhidridni ocat R LR-A Ugljeni anhidrid R R Sumporni anhidrid NR NR Suhi sumporni anhidrid R R Mokri sumporni anhidrid R R Čisti anilin R R Anisol LR NR Benzin R R/LR Sodijski benzoanat R R Benzol LR LR Dušični bikromat (40%) R R Pivo R R Sodijski bisulfit u razvodnjenoj vodenoj otopini R R Boraks, svih koncentracija R R Vodeni bromid od 1 % R R

13

Vodeni bromid do 10 % R R Brom R R Bromid R R Butanol R R Butantriol R R Butilglikol R R Butoksil (metoksilbutanol) R LR Izbjeljivač od sodijklorita LR NR Kamfor R LR Sodij karbonat R R Pčelinji vosak R LR/NR Ketoni R R/LR Cijankalij R R Cikloheksan R R Cikloheksanol R R Cikloheksanon R LR Glicerinski klorovodik R R Sodij klorit (50 %) R R Klorobenzol LR NR Kloroform LR/NR NR Kloroetanol R R-A Vlažni plinoviti klor LR NR Tekući klor NR NR Suhi klor LR NR Bezvodni aluminijski klorid R R Amonijski klorid R R Barij klorid R R Kalcij klorid R R Etilenski klorid (dikloretan) LR LR Magnezij klorid R R Metilen klorid LR LR Kalijev klorid R R Sodij klorid R R Sumporni klorid NR Klor tionil NR NR Cink klorid R R Feroklorid R R Živin klorid (sublimat) R R Kreozot R R-A Krezol R R-A Kromat tekućeg kalija (40%) R Dekalin R LR Tekući dekstrin (zasićenost 18%) R R Sintetički deterdženti R R Dibutilnaftalin R LR Metilni dikloracetat R R Diklorbenzol LR NR Dikloretanol LR LR Dikloretilen NR NR

14

Diizobutilketon R LR/NR Dimetilformamid (100 %) R R/LR Dioksan R R Emulgatori R R Vanjski alifati (zasićeni hidrokarboni) R R/LR Eter R/LR Dibutil eter R/LR NR Dietilni eter R/LR LR Petrolejski eter R LR Izopropilični eter R/LR NR Etilendijamin R R Etilezanol R R Etilglikol R R Euron G R R Fenol R R-A Fluor NR NR Florid tekućeg amonijaka (20%) R R Formaldehid (40%) R R Formamid R R Fosfat R R Frigen LR NR Ispušni plin iz florohidrične kiseline R R Karbon oksid R R Karbon anhidrid R R Salitrene pare R R Klorohidrična kiselina (svih koncentracija) R R Mokra sumporna kiselina (svih koncentracija) R R Sumporni anhidrid (slaba koncentracija) R R Nitratni plinovi R R Želatina R R Glicerin R R Glikol (koncentrat) R R Glukoza R R Mast za sušilice R LR Halotan LR LR Hidrazin hidrat R R Hidrogen R R Barij hidroksid R R Kalijev hidroksid (otopina od 30%) R R Natrijev hidroksid(otopina od 30%) R R Kalcijev hipokrorid R R Natrijev hipoklorid R R Izooktan R LR Izopropanol R R Tekući kvasac R R Marmelada R R Melasa R R Mentol R NR Živa R R

15

Metanol R R Metilbutanol R NR Metiletilketon R LR/NR Metilglikol R R Etilni monokloracetat R R Metilni monokloracetat R R Morfij R R Nafta R LR Naftalin R LR Nitrat srebra R R Nitrat amonijaka R R Kalijev nitrat R R Sodijev nitrat R R Nitrobenzol R LR O – Nitrotoluol R LR Oleum NR NR Eterična ulja (esencije) LR LR Mineralna ulja R R/LR Terpentinska ulja R Životinjska i biljna ulja R R/LR Diesel ulje R LR Laneno ulje R R Ulje kokosovog oraha R LR Parafinsko ulje R R Ulje sjemena kukuruza R LR Silikonsko ulje R R Mineralna maziva ulja R R/LR Ulje za transformatore R LR Oksidklorid fosfora R LR-A Oktilkrezol LR NR Ozon LR NR Ozon u otopini za obradu vode R Fosforni pentoksid R R Kalijev permanganat R R-A Petrolej R LR Piridin R LR Poliglikol R R Voćna pulpa R R Kalijev karbonat R R Propanol R R Propilenglikol R R Pseudokumul LR LR Zasićena salamura R R Bakrene soli R R Soli nikla R R Šećerni sirup R R Loj R R Alkalinski silikati R R Natrijevi silikati R R

16

Soda kauštika R Sulfati R R Sulfat aluminija R R Sulfat amonijaka R R Sulfat magnezija R R Sulfat amonijaka R R Sulfat ugljika LR Natrijev sulfat R R Otopina za viskozno predivo R R Kitovo sjeme R LR Voćni sokovi R R Otopina za razvijanje fotografija R R Tetrabrometan LR/NR NR Tetrakloretan R/LR NR Ugljični tetraklor LR/NR Tetrahidrofuran R/LR NR Tetralin R LR Tinktura joda DAB6 R LR-A Tiofen LR LR Natrij tiosulfat R R Toluol LR NR Tributilsulfat R R Trikloretilen (trielin) LR/NR NR Triklorid antimona R R Triklorid fosfora R LR Trietanolamin R R Tutogen – U R R Tween 20 i 80 R R Urea R R Pare broma LR Vazelin R/LR LR p-Xilol LR R Sumpor R R 3.4 Otpornost na zračenje Polietilenske cijevi su se već dulji niz godina pokazale vrlo prikladnima za otjecanje otpadnih radioaktivnih voda, kao i za vodove rashladne vode u tehnici nuklearne energije. U svakom slučaju, pod uvjetom da se ona podjednako raspodijeli za vrijeme uporabe cijevi, rebraste MAGNUM cijevi podnose količinu zračenja sve do 10 KJ/kg. 3.5 Otpornost na atmosferske prilike Atmosferske prilike, a osobito utjecaj kratkih valova sunčevih UV zraka, uz djelovanje atmosferskog kisika, mogu nakon dulje izloženosti i boravka na otvorenom, načeti i oštetiti polietilenske cijevi, kao uostalom i sve prirodne i plastične materijale. Upravo iz tog razloga se rebraste MAGNUM cijevi proizvode od

17

masteriziranog polietilena s dodatkom čađe i stabilizatora koji ga štite od starosti i vanjskih utjecaja.

Slika 9.

3.6 Otpornost na toplinu Polietilen, za razliku od drugih plastičnih materijala, iako je zapaljiv, ne razvija korodivne plinove ili ostatke; u stvari od njegovog sagorijevanja razvija se CO, CO2 i voda, kao i kod drugih ugljikovodika. 3.7 Otpornost na abraziju MAGNUM rebraste cijevi, zahvaljujući niskom modulu elastičnosti, niskom stupnju hrapavosti, te hidrofobnim svojstvima koji smanjuju međusobno djelovanje protočnog fluida i stijenke cijevi, karakterizira visoka otpornost na abraziju, te su stoga osobito pogodne za radove s abrazivnim materijalima kao što je npr. mulj ili pijesak i šljunak. Komparativni pokusi na polietilenskim cijevima, te na cijevima od metala ili od kamenih materijala, pokazali su trajnost 3 puta veću od metalnih vodova, a do 5 puta veću od cementnih cijevi. (Tab. 4).

CEMENT PRFV ČELIK PVC GRES PE ≅ 20 h ≅ 25 h ≅ 34 h ≅ 50 h ≅ 60 h ≅ 100 h

Izvor Univerzitet u Darmstadtu (Njemačka)

Standard prEN 13476 doslovce kaže: “Cijevi i spojevi prema ovome standardu otporne su na abraziju. Za posebne slučajeve abrazija se može odrediti prema načinu ispitivanja koje donosi EN 295-3”. Standard EN 295 – 3 ukratko donosi način provjere otpornosti na abraziju poluporculanskih cjevi, kao i traženu protočnost istih. Cijevi MAGNUM su podvrgnute testovima provjere otpornosti na abraziju pri INSTITUTU ZA VODOGRADNJU I VODOPRIVREDU u Darmstadtu (Njemačka) i to

18

prema normativu DIN 19566, dio 2., koji podrobnije opisuje EN 295-3 i iste modaliltete protočnosti. Ispit je položen. Zbog gore izloženog, može se potvrditi da su rebraste MAGNUM cijevi osobito pogodne za vodove u rudarskoj industriji, asanaciju zemljišta, kanalizacijske sustave, itd.

19

INSTITUTU ZA VODOGRADNJU I VODOPRIVREDU – ZAVOD ZA POKUSE Tehnički univerzitet Darmstadt TEST NA ABRAZIJU PREMA DIN 19566 DIO 2. Izvješće br. 601/00 Materijal izrade: PE rebraste cijevi Nominalna širina: DN 250 Proizvođač: ITALIANA CORRUGATI Piego Fraz. Monterone I-52038 Sestino (AR) Na zahtjev: ITALIANE CORRUGATI, i-52038 Sestino (AR) od 27-09-2000. Test na abraziju za PE rebrastu cijev promjera DN 230 Rezultat: Testirano je pola cijevi ITALIANA CORRUGATI na 400.000 ispiranja s ciljem osiguravanja pouzdanog rezultata. Svaki je test prekidan na 25-, 50-, 75-, 150-, 200-, 300- i 400-tisuća ciklusa, da bi se mjerila abrazija. Test je napravljen prema DIN 19566 , dio 2. standardu (aneks br. 1). Ovaj je test razvio naš laboratorij i poznat je kao “Darmstadtska metoda”. On u potpunosti odgovara zahtjevima propisanim državnim odredbama za nekoliko vrsta plastičnih cijevi, tj. poliester, PVC, ili staklom pojačane plastične cijevi. U privicima 2.1 i 2.2 su ponuđene i fotografije cijevi na samom početku i na kraju testa na abraziju. Utjecaj abrazije jasno se vidi na fotografijama. Vanjski crni materijal vidljiv je kroz unutarnjii crni PE sloj. Priloženi privitak br. 3, pokazuje nacrt abrazije am mjeren tijekom testova sukladno broju ciklusa. Može se vidjeti da je abrazija gotovo linearna s obzirom na broj ciklusa po cijevi. Mjerenja se mogu opisati kvadratnom funkcijom am = 0,00102 • (Zadnji krug/1000) + 3,03 • 107 • (Zadnji krug/1000)² . Iz ovoga se može izračunati abrazija nakon 100 000 na ciklusa prema am 100 = 0,105 mm. Ovakove su vrijednosti izmjerenesamo kod vrlo dobrih PE-HD cijevi. INSTITUTU ZA VODOGRADNJU I VODOPRIVREDU Potpis Dr.ing.H.J.Dallwig Darmstadt, 29.studenog 2000. Privici: 1. DIN 19566, dio2., izvadak 2. Fotografije novih cijevi i nakon 400.000 ciklusa 3. Dijagrami, abrazija kao funkcija ciklusa

20

3.8 Termička dilatacija Polietilen, kao i veliki dio plastičnih materijala, ima visoki koeficijent linearne dilatacije (rastezljivosti) (otprilike 2x10 –4° C-1), pa je potrebno ovaj fenomen stalno imati na umu, osobito u slučajevima neukopanih cijevi, koje su stoga podložne stalnim varijacijama temperature. Još jedna velika prednost rebrastog oblika vanjske stijenke rebrastih MAGNUM cijevi jest taj, da je rastezljivost cijevi dijelom ograničena tim rebrima. Rezultat je smanjeno izduženje cijevi od cca 50 % s obzirom na klasičnu glatku cijev PEAD. 3.9 Niske temperature Posebni zahtjevi tržišta omogućili su nam i brojna iskustva i na području provođenja tekućina na niskim temperaturama. Temperatura krtosti polietilena, izmjerena prema metodi ASTM D 746, manja je od -118° C, stoga uporaba cijevi na niskim temperaturama ne predstavlja problem. Trenutno se bilježe iskustva kod uporabe do - 40° C, pri kojima su se rebraste PE cijevi odlično ponašale kako u fazi montaže, tako još i danas kod aktivne uporabe.

Slika 10.

21

4. Proizvodnja Tehnologija koja se primijenjuje u proizvodnji rebrastih cijevi MAGNUM zapravo je njemačkog podrijetla. Cijev je proizvedena koekstruzijom dvije stijenke na korugatoru za nabiranje (Sl.13.), kalibrator, koji je oblikuje i daje joj njen karakterističan profil. Vanjski se dio priljubljuje na kalupe korugatora, koji urezuje rebra na način da ostavlja praznine izvana, a zrak unutra, dok unutarnji dio klizi po vodom hlađenom kalibratoru. (Sl. 12) Dvije se stijenke toplinom priljubljuju jedna uz drugu unutar korugatora, ne stvarajući međusobno trenje, koje može biti uzrokom razdvajanja stijenki i popuštanja slojeva. Na ovaj način dvije stijenke rebrastih MAGNUM cijevi tvore jednu cjelinu unutar strukture same cijevi. Nakon faze oblikovanja cijevi, slijedeća faza je rashlađivanje, u kojoj cijev prolazi kroz bazene za rashlađivanje, u koje se po cijeloj površini cijevi podjednako prska voda, kako bi se izbjegle prehladne ili pretople zone, jer bi moglo doći do rastezanja materijala kad se iz bazena izvuče na temperaturu okoline. Nakon izvlačenja iz rashladnog bazena, cijev se označi lijevanom tintom. Oznake na cijevi (kako je predviđeno prEN 13476-1 standardom) daju sve osnovne parametre, kao nominalni promjer, materijal od kojeg je izrađena, kategorija tvrdoće, datum proizvodnje, kao i marku cijevi (npr. MAGNUM), kao oznaku kuće koja je cijev proizvela. Izvlakač je postavljen između bazena za rashlađivanje i sustava za rezanje, to je aparatura koja služi za ujednačeno izvlačenje cijevi iz korugatora i pod konstantnom brzinom. Takav kompjuterizirani način rezanja omogućuje rezanje na zaglavlju cijevi tako da ujedno omogućuje jednostavnu instalaciju sustava za spajanje (brtvljenje i naglavci).

Slika 11.

Slika 12.

22

Slika 13.

Slika 14.

23

5. Proizvodni niz Rebraste MAGNUM cijevi za beztlačne provodne sustave tekućina, sukladno prEN 13476 tip B standardu, pokrivaju široki dimenzionalni niz, od DN110 do DN 1.200 mm. U nastavku su prikazane karakteristike cijevi prema važećim normativima (Tab. 5). Rebrasta MAGNUM cijev odgovara svim normativnim standardima, a nudi i povećane vrijednosti unutarnjeg promjera, što omogućuje veću nosivost.

Tablica 5

prEN 13476-1 ožujak 1999

Vidi sliku 14.

24

6. Polazišni normativi Prve strukturirane cijevi koje su se pojavile na tržištu, njemačkog su podrijetla, pa je tako jasno da su i prvi polazišni normativi stvoreni u okviru DIN sustava. DIN 16961 propisuje cijevi čija je stijenka izvana profilirana, a iznutra glatka, ne propisujući profil same cijevi. U okviru ovog normativa se standardiziraju i unutarnji promjer cijevi, način izračuna hidrauličkih mjerenja, ali i pojašnjava problematika određivanja širine iskopa, te ne-standardiziranih sustava spajanja, kod kojih nije predviđena minimalna debljina stijenke niti dimenzija profila. Godine 1996., pojavio se djelomično upotpunjen standard DIN 16566, koji daje shemu za različite profile (pune i šuplje), a navodi i minimalnu debljinu stijenke. Na europskoj razini je već duže vremena, u završnoj fazi izrade normativ koju je pripremio CEN TC 155, pa je tako već u srpnju 2000. obrađena do faze prEN13476-1. Ovaj se normativ odnosi na ukopane beztlačne sustave odvoda prljavih i oborinskih voda korištenjem PVC-U, PP i PE cijevi. U ovaj novi međunarodni standard su uvrštene dvije nominalne serije cjevovoda: one normirane na temelju unutarnjeg promjera (DN/ID) i one normirane na temelju vanjskog promjera (DN/OD), Još jedna važna klasifikacija prema peEN 13476-1 jest standardizacija profila, u onom dijelu koji se odnosi na nacrte i dimenzije. Profili tipa A su oni s obje glatke stijenke (vanjska i unutarnja), napravljeni kao sandwich tako da je jedan na drugog naslagano više slojeva, dok su profili tipa B cijevi s glatkom unutarnjom stijenkom, a vanjska stijenka je kao kod rebrastih cijevi. Rebrasta MAGNUM cijev je cijev proizvedena prema prEN 13476-1 standardu, izrađena prema vanjskom promjeru (DN/OD), tipa B. Osim brojnih karakterističnih zahtjeva koje postavlja prEN 13476-1 standard, naglašena je važnost određivanja tjemene nosivosti (SN), parametar koji označava otpornost cijevi na pritisak ili gnječenja, nastala vanjskim opterećenjem. Ovaj normativ određuje sljedeće vrijednosti tjemene nosivosti cijevi: Za DN ≤ 500 mm SN4 – SN8 – SN16 Za DN > 500 mm SN2 – SN4 – SN8 – SN16 Polazišni standard za određivanje tjemene nosivosti je EN ISO 9969, prema kojemu se vrši izračun SN na temelju pritiska na, ili gnječenja cijevi pri stalnoj brzini sve do deformacije unutarnjeg promjera cijevi od 3% od inicijalne vrijednosti. Vrijednost SN pokazuje tjemenu nosivost cijevi u kN/m².

Slika 15.

25

U sljedećim tablicama navedene su fizička i mehanička svojstva rebrastih MAGNUM cijevi za kanalizaciju prema prEN 13476-1 standardu iz srpnja 2000. Fizička svojstva PE cijevi

Svojstvo Propisano Dokazani parametri Polazišni normativi

Karakteristika Vrijednost Oven test CIJEV SE NE

SMIJE RASLOJITI, POKAZATI LOM,

ILI MJEHURE

TEMPERATURA VRIJEME

URANJANJA e ≤ 8 mm e > 8 mm

(110 ± 2) ° C

30 min 60 min

ISO 12091

Meltov indeks MAKSIMALNA RAZLIKA OD INICIJALNE

VRIJEDNOSTI 0,25 g /10 min

TEMPERATURA OPTEREĆENJE

190 ° C

5 kg

ISO 1133

e: maksimalna debljina stijenke cijevi

Mehaničke karakteristike PE cijevi

Svojstva Propisano Dokazni parametri Polazišni normativi

Karakteristika Vrijednost Tvrdoća prstena

≥ od propisane vrijednosti

Sukladno EN ISO 9969 EN ISO 9969

Dokaz o udarcu

TIR ≤ 10 %

Temperatura Uvjeti

Udarni klin Masa udarača

DN 110

° C Voda/zrak

d90

0,5 kg

EN 744

26

DN 125 DN 160 DN 200 DN 250

DN ≥ 315 Visina pada

DN 110 DN ≥ 125

0,8 kg 1,0 kg 1,6 kg 2,5 kg 3,2 kg

1600 mm 2000 mm

Fleksibilnost Obujma

Uobičajeno savijanje, nema

pukotina po završetku pokusa

Nagnječenje

30 % Dem

EN 1446

Vrijednost Creep

≤ 4 za iskrivljenje na 2 godine

Sukladno EN ISO 9967

EN ISO 9967

27

7. Atest kvalitete PIIP/a br. 287 Talijanski Institut za plastiku, priznat na temelju Zakona br. 120 od ½/1975, nadležno je tijelo UNI-ja za dodjelu zaštitne oznake za plastične materijale.

Ova zaštitna oznaka PIIP/a uključuje sve kuće koje izrađuju proizvode sukladno prEN 13476-1 standardu od srpnja 2000, te se obvežu poštovati uvjete predviđene statutom.

Oznaka PIIP/a dodjeljuje se nakon serije preliminarnih ispitivanja o proizvodnji, metodologiji kontrole i vrednovanju opreme u laboratoriju proizvođača, kao i provjere sustava za spajanje (naglavci ili spojnice + brtve) sukladno normativnim parametrima.

ITALIANA CORRUGATI ima koncesiju za oznaku PIIP/a br. 287 za cjevovode:

Slika 16.

28

8. Hidraulički proračun Dimenzije cijevi, nosivost i brzina uz stupanj punjenja i nagib cijevi, izračunavaju se klasičnom Bazin metodom. Jednadžbe prema kojima se izračunava provodnost jesu Chezyjeva jednadžba u odnosu na Bazinovu. Varijable koje se koriste određene su sljedećim parametrima:

Tablica 6.

Varijabla UdM Opis Q m³/s Nosivost

V m/ s Brzina

S m² Mokri dio cijevi

P m Opseg mokrog dijela cijevi

Rh m Hidraulički radijus, po vrijednosti S/P

i Nagib cjevovoda

c Koeficijent hrapavosti cijevi

Budući da je nosivost prikazana kao:

a mijenjajući u zadnjoj jednadžbi vrijednosti prethodnih, dobijemo vrijednost nosivosti Q izražen formulom:

Za nagib i = 1 % = 0,01, formula se pojednostavljuje u:

U slučaju PEAD se koristi koeficijent hrapavosti jednak 0,06. U izračunu iz datog primjera uzet je koeficijent 0,1 da bi se dobili konzervativniji rezultati.

29

Treba imati na umu da je za druge tipove cjevovoda koeficijent hrapavosti u pravilu veći od koeficijenta polietilena (Tab. 8). Za nagib koji nije 1 %, vrijednosti nosivosti Q´i brzine V´jesu:

Vrijednost faktora pretvorbe prikazan je u priloženim tablicama (Tab.7).

Tablica 7. Vrijednost za nagib od 0,1 promila do 100 promila.

30

Tablica 8.

PRIKAZ USPOREDBE Apsolutna hrapavost – koeficijenti izračuna – koeficijent predostrožnosti

MATERIJALI COLEBROOK Cijevi

COLEBROOK K mreže MANNING WILLIAMS BAZIN

Čelik 0,6-1 85 130-140 Čelik obložen plastikom

0,2 2-4 100 140-150

Čelik obložen bitumenom

0,6-1,2 95 130

Giz 2-4 80 80 Bitumirani giz 0,6-1,2 2-4 85 95 Giz obložen centrifugiranim cementom

1 83 95

Centrifugirani cement

1 2,5 95 145 0,23

Glatki cement 0,6-1 3 90 100 0,23 Grubi cement 3-4 4 80 80 0,46 Radni cement 3-4 4 73 90 0,36 Fibrocement 0,6-1 1-1,5 100 145 0,06 Poluporculan 1,2-1,9 2-2,5 68-80 90-95 PRFV 1-2 (centrif.) 1,5-2,5 80-90 130-140 Plastični ekstrudirani materijali

0,06 0,25-0,5

PE ekstrudirani 0,06 0,25-0,5 105 150 0,06 PE spiralno strukturiran

0,2-05 0,6 95 135

PE rebrasto strukturirane cijevi

0,06 0,25-0,5 105 150 0,1

PVC 0,06 0,6 95 135 ATV smatra za ekstrudirane plastične cijevi (PE) kod postavljenih mreža: K= 0,25 bistre vode

K= 0,40 bistre vode s obustavnim dijelovima K= 0,50 za tamne kanalizacijske vode

Slika 17.

31

Primjer hidrauličkog proračuna za rebrastu cijev MAGNUM dn 315

Ispitivana cijev: Rebrasta MAGNUM cijev

Vanjski nominalni promjer: 315 (mm)

Unutarnji promjer D: 272 (mm)

Nagib u promilima: 10 Hrapavost: 0,1

h/D Visina punjenja h S Rh K Q V

mm cm² Cm I/s m/s

0,00 0,00 0,0 0,0 0,00 0,00 0,00

0,05 13,60 10,9 0,9 42,18 0,43 0,40

0,10 27,20 30,2 1,7 49,41 1,96 0,65

0,15 40,80 54,7 2,5 53,40 4,64 0,85

0,20 54,40 82,7 3,3 56,05 8,40 1,02

0,25 68,00 113,6 4,0 57,97 13,15 1,16

0,30 81,60 146,6 4,6 59,44 18,79 1,28

0,35 95,20 181,2 5,3 60,59 25,19 1,39

0,40 108,80 217,0 5,8 61,52 32,23 1,48

0,45 122,40 253,6 6,3 62,27 39,76 1,57

0,50 136,00 290,5 6,8 62,88 47,64 1,64

0,55 149,60 327,5 7,2 63,39 55,71 1,70

0,60 163,20 364,0 7,6 63,79 63,81 1,75

0,65 176,80 399,8 7,8 64,10 71,75 1,79

0,70 190,40 434,5 8,1 64,34 79,34 1,83

0,75 204,00 467,5 8,2 64,49 86,36 1,85

0,80 217,60 498,3 8,3 64,56 92,54 1,86

0,85 231,20 526,4 8,2 64,53 97,57 1,85

0,90 244,80 550,8 8,1 64,39 100,98 1,83

0,95 258,40 570,2 7,8 64,05 101,95 1,79

1,00 272,00 581,1 6,8 62,88 95,29 1,64

32

Drugi način korišten u hidrauličkom proračunu cjevovoda je onaj baziran na Prandtl-Colebrookovoj jednadžbi:

U kojoj je Re Reynoldsov broj izražen formulom

Iz ove jednadžbe se daljnjim izvođenjem dobije vrijednost koeficijenta λ (koeficijent gubitka nosivosti, uzet u formuli

Korišteni simboli objašnjeni su u tablici 9, korištenim vrijednostima.

Tablica 9.

Varijabla UdM Opis λ Koeficijent gubitka nosivosti

K Apsolutna hrapavost (0,2)

ν m²/s Kinematski viskozitet (1,142 x 10-6)

Dι m Unutarnji promjer

33

9. Međusobno djelovanje cijevi i tla Cijevi postavljene u rovove ili zemljane nasipe izložene su vanjskim opterećenjima, zbog težine materijala za zatrpavanje i pokrova (statičko opterećenje), te opterećenjima nastalima prolazom prijevoznih sredstava i sl. poviše njih ili u neposrednoj blizini cjevovoda (dinamičko opterećenje). Kad cijev postavljena u rov postane podložna vanjskom opterećenju, stvara se interakcijski odnos između cijevi, materijala za zatrpavanje i stijenki rova. Kod krutih cijevi prije polaganja cjevovoda, deformacija je gotovo zanemariva, a u nekim je slučajevima uopće nema. Uzgon terena u ovom slučaju služi samo da bi smanjio tenziju stijenke nastalu lateralnim opterećenjem samog terena. Kod krutih cijevi, osim toga, vrijednost opterećenja je viša nego kod fleksibilnih cijevi, a koncentrira se na izvore opterećenja, bilo superiorne ili inferiorne, prebacujući se u trenutku savijanja (deformacije) na stijenku.

Treba osim toga uzeti u obzir i ulijeganje zemljišta oko postavljenjih cijevi, te znati da je ono drukčije kod postavljenih krutih u odnosu na fleksibilne cijevi: u stvari, kod krutih cijevi ulegnuće terena zbog ulegnuća samog tla događa se zajedno s ulijeganem stijenke rova, dok je ulijeganje za fleksibilnu cijev sukladno ulijeganju središta rova.

Kod fleksibilnih cijevi, pak, deformacija dosiže vrlo osjetljive vrijednosti: uzgon potpornog materijala za punjenje zapravo ograničava samu deformaciju. (Sl.18). Opterećenje je smanjeno, podjednako je raspoređeno i pretvara se u kompresionu silu. (Sila koja djeluje po čitavom obujmu cijevi) Stoga je kod polaganja cijevi, važno dobiti dovoljan kontrast tako da na odgovarajući način nabijemo zemlju kojom se puni rov, na taj način ograničimo deformaciju, tako da ona bude prihvatljiva.

Slika 18.

Dakle, što je veća tvrdoća zemlje za punjenje rova i strukture oko cijevi, veći je i otpor cijevi na vanjske utjecaje.

34

Reakcija sustava tlo – zemlja za punjenje objašnjava se modulom elastičnosti zemlje za punjenje, koji direktno ovisi o stupnju kompaktnosti terena te modulu elastičnosti stijenke rova. U cilju smanjenja deformacija i tenzija bitna je tvrdoća zemlje kojom se zatrpava rov. Za fleksibilne cijevi, koristi se Spanglerova metoda, koja uzima u obzir činjenicu da modul elastičnosti terena nije konstanta, već da je konstanta modul sekante (dobiven iz modula elastičnosti pomnoženog s radijusom kanala). Njemačkim normativom ATV-A 127 predlaže se, međutim, jedan kompleksniji izračun, koji koristi vrijednosti modula elastičnosti podijeljene s obzirom na vrstu tla: tj. tlo za punjenje s bočne strane, materijal za punjenje iznad cijevi, vrst terena za stijenke rova i dno rova bez posteljice cijevi. Iz svega iznijetog, vidljivo je koliko je važno pronaći točnu ravnotežu između tvrdoće cijevi i vanjskog opterećenja, zbog čega bi trebalo imati u vidu da se cijev pomiće dok traje zatrpavanje rova. Ipak, uspoređujući s fazama nakon zatvaranja, najkritičnija faza, može biti faza zatvaranja rova, jer u kasnijim fazama dolazi do samokompaktnosti materijala za punjenje. Kod krutih cijevi materijal za punjenje prvotno nema potporna svojstva, kao što je to slučaj kod fleksibilnih cijevi. Ako se ne obavi kako treba, postupak zbijanja materijala prenosi na cijevi impulsivna i vibraciona dinamička opterećenja, koji u nekim slučajevima mogu dovesti do kriznih situacija (napuknuća, propadanja, lomovi) . Fleksibilne cijevi reagiraju na takva pomicanja kroz elastičnu deformaciju, kojoj je suprostavljeno okolno tlo.

35

10. Izračun deformacije Kako je vidljivo iz prethodnih poglavlja, sustav tlo – rov međusobno djeluje s cijevi koja je podložna vanjskom opterećenju i to na način da se, zapravo, suprostavljaju deformaciji. Jednadžba kojom se izračunava deformacija MAGNUM rebrastih cijevi je klasična jednadžba, koja proizlazi iz Springlerove metode, u kojoj podaci koji se odnose na rov, materijal za punjenje i kompaktnost tla nisu neposredno prisutni, već se izračunavaju kroz izračun ostalih prisutnih faktora.

gdje je

Varijabla UdM Karakteristike ∆De Mm Varijacije vanjskog promjera zbog vanjskog opterećenja

d1 Faktor povećanja opterećenja (1,5÷ 2,0)

P0 N/m Statičko opterećenje tla

Pt N/m Dinamičko opterećenje zbog prometa

Kχ Konstanta tla

SN50 kN/m² Dugoročna obodna krutost

E’ kN/m² Modul sekante tla

Prema gornjoj formuli deformacije nastale pritiskanjem tla su manje od 5% od vanjskog promjera cijevi . 10.1 Statičko opterećenje Statičko opterećenje nastalo na cijevi, prouzročeno je težinom tla koje je pokriva, odgovarajuće pomnoženo s koeficijentom korekcije koji ovisi o karakteristikama tla i geometrijskom obliku rova.

Kod kojega je:

Varijabla UdM Karakteristike P0 N/m Statičko opterećenje tla

C Koeficijent opterećenja tla

γt N/m³ Specifična težina materijala za punjenje

De m Vanjski promjer cijevi

B m Širina rova prema površinskom dijelu cijevi

36

Slika 19.

Vrijednost C se dobija iz

kod čega je:

Varijabla UdM Karakteristike C Koeficijent opterećenja tla

K Rankinov koeficijent

µ Koeficijent trenja između materijala za punjenje i stijenke rova

ϕ rad Unutarnji kut trenja donešenog materijala

H m Visina rova mjerena s površinskog dijela cijevi

B m Širina rova na površinskom dijelu ukopa cijevi

10.2 Dinamičko opterećenje Opterećenje nastalo utjecajem prometa, te površinsko opterećenje nadodaju se statičkom teretu i utječu na izračun deformacije cijevi. U opisanim formulama koristi se površinsko opterećenje Q koje uključuje i dinamičko opterećenje nastalo prometom i statičko opterećenje nastalo utjecajem fiksnih struktura koje opterećuju rov (temelji, zgrade itd.).

37

Formula izračuna površinskog opterećenja izlazi iz Boussinnesqove teorije, uz pomoć koje se računa vertikalna napetost nastala zbog površinskog tereta na bilo kojoj točci terena.

pri čemu je:

Varijabla UdM Karakteristike Pt N/m Dinamičko opterećenje

σz N/m² Vertikalna napetost

Q N Ukupno površinsko opterećenje

R m Vodoravna udaljenost od točke opterećenja

Slika 20.

Vertikalna napetost se smatra jednako raspodijeljena po jedinici dužine i širini, koja je jednaka vodoravnom promjeru cijevi. Iz formule proizlazi da se dinamičko opterećenje smanjuje po kvadratnom metru dubine pokrova, zbog čega opterećenje postaje to veće u slučaju kad je visina pokrova manja od 2 m.

38

Dinamičko opterećenje je osim toga opterećenje koje nije prisutno kao konstanta, a ako ga stalno uključimo u izračun dobijemo vršne vrijednosti (konzervativne rezultate) u izračunu deformacije. 10.3 Nosivi kut Izraz konstante dna vezan je za vrijednost nosivog kuta (potpornog kuta, obično iskazan kao 2α), a u ovom je izračunu pokusno definiran. Vrijednost K praktično se odnosi na temeljitost kojom je pripremljena posteljica za cijev.

Slika 21.

Dobro bi, dakle, bilo pripremiti posteljicu koja dozvoljava potporni kut veći od 90 °, nastojeći postići uvjete za maksimalan potporni kut ( 180 °) s točno odmjerenom kompaktnošću materijala za punjenje oko cijevi. Vrijednosti Kχ prikazani u tablicama mogu se linearno interpolirati za potporne kutove različite od onih u tablicama. 10.4 Dugoročna tjemena nosivost Tjemena nosivost (SN) cijevi određena je prema prEN 13476-1 standardu ISO 9969, a izračunata je nakon provedenih pokusa, pri zbijanju pod stalnom brzinom, sve do stalne deformacije unutarnjeg promjera od 3 %. Vrijednost dugoročne tjemene nosivosti u međusobnom je odnosu s kratkoročnom nosivošću na isti način kao što su to moduli elastičnosti (0,395). 10.5 Modul sekante tla Modul sekante tla, ili modul otpornosti, ovisi o stupnju kompaktnosti terena. Konstantan je za svaki promjer cijevi, a klasificiran prema ASTM 2487 (vidi poglavlje 9.9).

39

10.6 Podaci o različitim vrstama materijala za punjenje (tab. A)

Vrsta tla Specifična težina tla

Kut trenja materijala za punjenje

Rankinov koefiicijent

N/m³ ϕ° ϕ rad K Gips 19.600 18 0,31 0,53 Suha ilovača 15.700 22 0,38 0,45 Mokra ilovača 19.600 12 0,21 0,66 Suha rasuta zemlja 12.750 12 0,21 0,66 Suha zbijena zemlja 17.200 15 0,26 0,59 Ispremiješana zemlja 15.700 31 0,54 0,32 Vrlo kompaktno tlo 18.150 32 0,56 0,31 Mokra zbijena zemlja 19.600 33 0,58 0,29 Tucanik 17.200 25 0,44 0,41 Tucanik s pijeskom 16.700 26 0,45 0,39 Masna suha ilovača 15.700 14 0,24 0,61 Masna mokra ilovača 20.700 22 0,38 0,45 Blato 15.700 25 0,44 0,41 Šljunak 17.200 37 0,65 0,25 Suhi pijesak 14.700 31 0,54 0,32 Kompaktni pijesak 17.200 33 0,58 0,29 Vlažni pijesak 18.700 34 0,59 0,28 Veliko kamenje 15.700 37 0,65 0,25 Podaci o različitoj vrsti materijala za punjenje (tab. B)

Vrsta tla Kut trenja materijala za punjenje i rova

µ Gips 0,33 Suha ilovača 0,41 Mokra ilovača 0,21 Suha rasuta zemlja 0,21 Suha zbijena zemlja 0,26 Ispremiješana zemlja 0,60 Vrlo kompaktno tlo 0,62 Mokra zbijena zemlja 0,65 Tucanik 0,47 Tucanik s pijeskom 0,49 Masna suha ilovača 0,25 Masna mokra ilovača 0,41 Blato 0,47 Šljunak 0,75 Suhi pijesak 0,60 Kompaktni pijesak 0,65 Vlažni pijesak 0,67 Veliko kamenje 0,75

40

10.7 Opterećenja prouzročena prometovanjem

Vrsta opterećenja Ukupno opterećenje (kN) Opterećenje po kotaču (kN) Gusti promet 600 100 Srednji promet 450 75 Srednji promet 300 50 Rijetki promet 120 20 Rijetki promet 60 20 Automobili 30 10

10.8 Utjecaj potpornog kuta

2α 0° 90° 120° 180° Kχ 0,110 0,096 0,090 0,083

10.9 Modul otpornosti tla

ASTM 2487

Miješani materijal Kompaktni materijal

Proktorov indeks < 85 % 85÷90 % > 95 %Relativna gustoća < 40 % 40÷70 % > 70 %Tlo E’ (N/mm²) Niska granulacija; tlo srednje i visoke plastičnosti 0 0 0 0,35

Niska granulacija; tlo srednje i visoke plastičnosti s manje od 25 % grubih zrnaca

0,35 1,38 2,76 6,9

Niska granulacija; tlo srednje i visoke plastičnosti s više od 25 % grubih zrnaca; tla s grubom granulacijom s više od 12 % finih zrnaca

0,69 2,76 6,9 13,8

Gruba granulacija s manje od 12 % finih zrnaca 0,69 6,9 13,8 20,7

Miješani materijal 6,9 0 0 0

41

10.10. Primjer izračuna dugoročne deformacije za ukopane cijevi

Verifikacija deformacije pod teretom za rebraste MAGNUM cijevi Proračun je napravljen uz pomoć Spanglerove metode za fleksibilne cijevi

Dimenzije cijevi Nominalni promjer cijevi (u mm) DN 315 Tjemena nosivost prema EN ISO 9969 (u kN/m²) SN 4

Podaci o rovu Dimenzije rova Širina izmjerena na vrhu cijevi (u m) B 0,5 Visima izmjerena na vrhu cijevi (u m) H 4 Materijal za punjenje i način kopanja rova Specifična težina materijala za punjenje (u N/m²) γt 17.200 Unutarnji kut trenja materijala za punjenje (u °) ϕ 33 Koeficijent trenja kod materijala za punjenje i stijenki rova µ 0,65 Faktor samokompaktnosti d1 1,5 Potporni kut (u °) 2α 0 Konstanta dna rova (izračunata vrijednost) Kχ 0,11 Modul sekante tla (u N/mm²) E’ 2,76

Slika 22.

Površinsko dinamičko opterećenje Vanjsko opterećenje (u kN/kotač) Q 100 Vodoravna udaljenost od točke oopterećenja (u m) r 0

42

Slika 23.

Verifikacija deformacije Deformacija cijevi u mm 6,715 Smanjenje promjera u postocima 2,13% Prihvatljiva vrijednost Krajnja dozvoljena granica deformacije promjera je 5 %.

N.B. U gornjem primjeru, kao i u primjerima koji slijede, u izračunu je, za materijal za punjenje, uzet u obzir isključivo kompaktni pijesak.

43

Verifikacija deformacije pod teretom za rebraste MAGNUM cijevi Proračun je napravljen uz pomoć Spanglerove metode za fleksibilne cijevi

Podaci o rovu

Dimenzije rova Širina izmjerena na vrhu cijevi (u m) B 0,5 Materijal za punjenje i način kopanja rova Specifična težina materijala za punjenje (u N/m²) γt 17.200 Unutarnji kut trenja materijala za punjenje (u °) ϕ 33 Koeficijent trenja kod materijala za punjenje i stijenki rova µ 0,65 Faktor samokompaktnosti d1 1,5 Potporni kut (u °) 2α 0 Konstanta dna rova (izračunata vrijednost) Kχ 0,11

Dinamičko opterećenje

Vanjsko opterećenje (u kN/kotač) Q 100 Vodoravna udaljenost od točke oopterećenja (u m) r 0

Slika 24.

Slika 25.

44

10.11 Zaključne tablice za MAGNUM rebraste cijevi

ITALIANA CORRUGATI Verifikacija deformacije pod teretom za rebraste MAGNUM SN 4 cijevi Proračun je napravljen uz pomoć Marston-Spanglerove metode za fleksibilne cijevi.

Vrsta tla Miješano rasuto tlo Vrst materijala za punjenje Suhi pijesak Visina nabora vode od zemlje do cijevi Nema Vrst prometa (DIN 1072) HT60 (teški = 100 kN/kotaču) Potporni kut 2 α = 0°

Lista simbola

B = širina ukopanog rova mjerena na vrhu cijevi H = visina pokrova cijevi mjerena na krajnjem vrhu ukopane cijevi LP = visina posteljice cijevi R = vrst kompaktnosti materijala za punjenje oko cijevi: rasuti L = vrst kompaktnosti materijala za punjenje oko cijevi: blaga (Proctor < 85%) M = vrst kompaktnosti materijala za punjenje oko cijevi: srednja (Proctor>85-95%) A = vrst kompaktnosti materijala za punjenje oko cijevi: visoka (Proctor < 95%)

Slika 26.

45

deformacija % deformacija % deformacija %

deformacija % deformacija % deformacija %

deformacija % deformacija % deformacija %

46

11. Polijeganje cijevi 11.1. Prijevoz Prevoženje i iskrcavanje rebrastih MAGNUM cijevi mora se vršiti iznimno pažljivo, te osobito paziti da se ne ošteti unutarnja stijenka cijevi i krajevi cijevi: nije preporučljivo korištenje kuka za hvatanje s unutarnje strane cijevi, već uporaba traka ili konopa vlakača, koji neće zarezati stijenke cijevi.

Slika 27. Slika 28.

11.2 Skladištenje i slaganje Mala težina cijevi, kao i visoka otpornost na nagnječenje rebrastih MAGNUM cijevi, omogućuje skladištenje i slaganje istih bez osobitih problema.

Slika 29. Slika 30

11.3 Posteljica cijevi Dno rova mora se pripremiti od vrlo finog materijala niske granulacije, na način da nema grubih izbočina ili neravnina koje bi oštetile stijenke cijevi. Bilo bi dobro napraviti posteljicu za cijev od pijeska ili drobljenca i to najmanje dva puta veću od profila cijevi, kako bi se izbjegao dodir rebara cijevi s grubim površinama. Širina prokopa se smanjuje, preporuča se rov 1,5 puta veći od nominalnog promjera cijevi.

47

Veća tjemena nosivost MAGNUM cijevi dozvoljava njenu primjenu i kod većih dubina rova i čini ih pogodnima čak i kod lokaliteta kod kojih je povišeno mobilno opterećenje (cestovnog ili željezničkog prometa) 11.4 Punjenje rova Punjenje rova je najosjetljiviji dio polijeganja cijevi, jer neodgovarajuće punjenje može negativno utjecati na samu cijev. Neovisno o tipu instalirane cijevi, punjenje rova se vrši na način da se slojevi poliježu svakih 30 cm, te se zbijaju jedan na drugi, jer bi loša kompaktnost kasnije mogla dovesti do propadanja tla. Prihvatljiva vrijednost kompaktnosti tla odgovarala bi 90 ÷ 95 % Proktorovog indeksa. Kompaktnost se postiže odgovarajućim materijalima, najviše u području pokrova neposredno iznad cijevi, koristeći odgovarajući materijal i finu granulaciju istog. Otprilike 30 cm iznad cijevi dobro je koristiti fini materijal i finu granulaciju, nakon čega se koristi dobar materijal za dodatnih 70/80 cm . Nakon jednog (1) metra, može se koristiti materijal iskopan iz samog rova. 11.5 Hidrauličko ispitivanje Nakon izvršenog spajanja cijevi, dobro je napraviti hidrauličko isipitivanje istih na način da se začepe dva kraja cijevi i tako izoliran dio cjevovoda podvrgne laganom tlaku (0,5 bara). Kod ispitivanja treba imati na umu elastičnost cijevi, zbog čega se prethodno računa i količina vode koja kroz nju prolazi, a koja služi za ponovno uspostavljanje ispitnog pritiska. Moguć je i lagani pad ispitnog pritiska. Ovakav pad pritiska nastaje zbog dilatacije cijevi, a ne zbog puštanja na spojevima cijevi.

48

12. Sustavi spajanja cijevi U cjevovodima se osobita pozornost i važnost pridaje spajanju cijevi, jer se samo tako može jamčiti nepropusnost i izbjegavanje gubitaka vode. Fleksibilnost MAGNUM rebrastih cijevi omogućuje tri različita sustava spajanja: - naglavkom (s jednom brtvom) - spojnicom (s dvije brtve) - sučeonim polifuzijskim varenjem

U odnosu na sustav spajanja spojnicom, spajanje naglavkom smanjuje broj operacija potrebnih za spajanje cijevi, zapravo smanjuju vrijeme spajanja , te jamče bolju nepropusnost cijevi. U cilju upotrebe cijevi bilo koje dužine, u koliko se za to ukaže potreba prilikom spajanja i polaganja cijevi, sistem spajanja spojnicom je na raspolaganju u cijelom proizvodnom programu rebrastih MAGNUM cijevi.

Slika 31. Spajanje naglavkom

1 brtva 1 radnja umetanja

Slika 32.

Spajanje spojnicom

2 brtve 2 radnje umetanja

12.1 Spajanje naglavkom Spajanje rebrastih MAGNUM cijevi naglavkom vrši se posebnim naglavkom koji se nalazi na kraju svake cijevi. Duljina naglavka omogućuje umetanje više korugacija cijevi u unutrašnjost druge cijevi, te na taj način jamči ispravan kontinuitet dviju cijevi. Naglavci odgovaraju propisima prEN 13476-1 od srpnja 2000.

49

Prije spajanja cijevi, potrebno je u radionici preventivno izvršiti dvije radnje kako bi ubrzali postupak spajanja, te osigurali ispravno postavljanje cijevi i to kako slijedi: - Prvo je potrebno očistiti vanjsku stijenku cijevi, unutarnji dio naglavka i brtve,

kako nataložena nećistoća ne bi potaknula gubitke (istjecanje) za vrijeme rada cijevi.

- Druga radnja koju je potrebno osigurati jest određivanje duljine dijela cijevi koji ulazi unutar naglavka do njenog označenog dijela .

Operacija spajanja događa se, dakle, kako slijedi: 1. umetanje brtve na “mušku” stranu cijevi, 2. podmazivanje dijela koji dolazi u kontakt sa brtvom i naglavkom ( preporuča se

biorazgradivo mazivo na bazi vode), 3. umetanje cijevi unutar naglavka.

Slika 32. Slika 33. Slika 35.

Brtva u EPDM proizvedena je sukladno normi EN 681 –1, a napravljena je na način da jamči savršenu hidrauličku nepropusnost cijevi, kako prema unutra, tako i prema vani (infiltracija vanjskih voda u cijev). Za dobru funkciju brtve, potrebno je njen kraj usmjeriti u suprotnom smjeru od mjesta umetanja cijevi.

Slika 36 i 37

Cijevi MAGNUM koriste dva različita sustava naglavka: - sustav SWS (Spin Welding System) - intergrirani sustav.

50

Sustav spajanja naglavkom SWS kod MAGNUM rebrastih cijevi, koristi točno određeni PEAD naglavak, koji se, već u fazi proizvodnje, zavari na kraju cijevi; naglavak se nabije do označenog dijela, te se automatski zavari na tri mjesta na kružnici (na prva dva rebra cijevi, te na označenom dijelu unutar samog naglavka). Cijevi na taj način stižu na gradilište već sa naglavkom i to po odgovarajućoj dužini, onako kako to zatraži naručitelj.

Slika 38.

Sustav spajanja naglavkom SWS koristi se za MAGN UM DN d.e. 250 – 315 – 400 – 500 mm, a njegove su prednosti, u odnosu na sustav spajanja spojnicom, sljedeće: - nepropusnost spoja: tri automatska vara u čistom ambijentu, bolja su od ručnog

spajanja sa brtvom na gradilištu, - broj radnji potrebnih za spajanje je prepolovljen, - brže postavljanje cijevi. Za MAGNUM cijevi DN d.e većeg od 400 mm, upotrebljava se sustav EKSTRUDIRANOG naglavka, koji se radi u samoj fazi proizvodnje. U ovom slučaju cijev se proizvodi s dva karakteristična elementa na krajevima, i to: - čaša («ženski» naglavak) - “muški” kraj

Naglavak se napravi već u fazi proizvodnje s odgovarajućim kalupima, a sastoji se od vanjske stijenke cijevi (koja je sada glatka, umjesto rebrasta). Vanjski promjer naglavka odgovara vanjskom promjeru cijevi.

Slika 39. Sustav ekstrudiranog naglavka MAGNUM Ø 500 – 630 – 800-1000-1200

51

“Muški dio” je dio druge cijevi koji se umeće unutar naglavka kako bi se dvije cijevi spojile. “Muški dio” naglavka EKSTRUDIRANOG MAGNUM sustava, sastoji se od prva tri rebra cijevi umanjene visine profila u odnosu na druge, u cilju da se isti mogu umetati unutar naglavka. Tjemena nosivost (SN) spoja EKSTRUDIRANIM MAGNUM sustavom zajamčena je umetanjem naglavka na korugacije “muškog dijela” cijevi. Kod EKSTRUDIRANOG MAGNUM sustava, brtva se namješta u odgovarajuće užljebljenje prvog prstena korugacije “muškog dijela”. Ovakav način omogućuje pozicioniranje brtve prema središnjem dijelu spoja, te spajanje cijevi uz jednu puno manju brtvu. Sve prednosti navedene za sustav spajanja naglavkom SWS, navode se i za EKSTRUDIRANI MAGNUM sustav, za koji još treba nadodati da stabilnost vanjskog promjera u svim točkama spoja omogućuje savršeni kontinuitet cijevi na posteljici , a što je osobito pogodno kod gravitacije sa vrlo niskim padom, jer radnici ne moraju prilagođavati posteljicu s obzirom na varijacije promjera u točkama spajanja, niti nadomiještati iste. 12.2 Sustav spajanja spojnicom Spojnica za spajanje rebrastih MAGNUM cijevi iznutra je glatka i točno po sredini dužine spojnice je označena žljebom koji omogućuje centriranje u odnosu na krajeve cijevi koji se spajaju. Duljina spojnice omogućuje umetanje više rebara unutar istog, kako bi se osiguralo ravno spajanje (kontinuitet) dviju cijevi. Spojnice odgovaraju normama prEN 13476-1 od srpnja 2000, kojima se regulira njihova izrada od PE, PP ili PVC materijala. Za spajanje spojnicom, zapravo se ponavljaju sve one radnje kod spajanja sustavom naglavka, gore već opisane.

Slika 40.

52

12.3 Sučeono zavarivanje Debljina dviju stijenki (e4) rebrastih MAGNUM cijevi, omogućuje spajanje cijevi i sučeonim zavarivanjem. Tehnika zavarivanja ista je kao i kod glatkih cijevi, a jamči savršenu nepropusnost cijevi. Cijevi se siječu u vrlo kratkom dijelu, tako da toplina ne ošteti rebra cijevi. Parametri zavarivanja (vrijeme i tlak), isti su oni koji se koriste za sučeono zavarivanje glatkih cijevi tankih stijenki. 12.4 Fazonski komadi Odvodni cijevni vodovi potrebuju i fazonske komade uz pomoć kojih se rade lukovi, derivacije, redukcije, inspekcije, priključci, zatvori, itd., koji su neophodni da bi ovaj sustav ispravno radio i poslužio svojoj svrsi. Spajanje dijela cijevi i odgovarajućeg fazonskog komada odvija se na isti način, već opisan za spajanje cijevi: spojnicom, naglavcima ili sučeonim zavarivanjem. ITALIANA CORRUGATI zahvaljujući suradnji s SYSTEM GROUP, može koristiti strukturu i usluge tvrtke specijalizirane za proizvodnju gore navedenih fazonskih komada. Fazonski komadi izrađuju se od istih cijevi kao i MAGNUM, pa na taj način samom izradom jamče maksimalnu kompatibilnost i najviši stupanj nepropusnosti i spoja. Na isti način se prave okna (inspekcijska , sa ili bez kinete, rasteretna okna, itd.). Svi fazonski komadi i okna izrađuju se prema standardu ili po zahtjevu, crtežu, tj. prema narudžbi. Iskusno tehničko osoblje, svakodnevno bogatije novim iskustvima, nudi zajednički rad na odgovarajućem projektu, savjete, te iznalaženje i prepoznavanje najboljeg sustava, ovisno o zahtjevu, stalno stojeći na raspolaganju potencijalnom kupcu. Moguće je zajednički pronaći rješenja koja omogućavaju spajanje, priključke, derivacije, itd., za cijevne vodove od nekog drugog materijala a ne samo od rebrastog polietilena.

53

13. Zaključna riječ za rebraste odvodne cijevi Nabavka i polijeganje cijevi od PEAD materijala dvostruke stijenke, izvana rebraste a iznutra glatke, dobijenog koekstruzijom dviju stijenki, u skladu s atestnom oznakom PIIP/a, proizvođača s certifikatom prema UNI EN ISO 9002 standardu. Unutarnja glatka stijenka plave je boje zbog lakše inspekcije i sustava provjera telekamerama. Profil, dimenzije i mehanička svojstva cijevi moraju odgovarati odredbama prEN 13476-1 od srpnja 2000. godine za cijevi od PE materijala, tip B. Vanjski nominalni promjer bit će......mm, klasifikacija tjemene nosivosti mjerena prema EN ISO 9969, bit će SN......(ili ............kN/m²). Spojevi samih cijevi i fazonskih komada rade se odgovarajućim naglavcima ili spojnicama s elastomeričnim brtvama koje su pozicionirane na prvo rebro na samom kraju cijevi ili sučeonim zavarivanjem. Rov, posteljica, punjenje, zbijanje, prekrivanje zemljom i puštanje u pogon posebno se obrađuju.

54

Obavijesti i podaci iz ovog tehničkog priručnika u potpunosti su dokumentirani; čime se tvrtka ITALIANA CORRUGATI S.r.l. oslobađa svake odgovornosti. Zakoni o sigurnosti i radnoj higijeni moraju se primjenjivati u svim slučajevima, nepoštivanje tih zakonskih odredbi oslobađa nas svake odgovornosti.