Naršymas gylyje
Jei kada nors dirbote jūrų statybų aikštelėje, žinote, kad išlaikyti dujotiekį ten, kur jis priklauso, yra sunkiau, nei atrodo. Vanduo nori jį stumti atgal. Visada. O kai taip nutinka, žiūrite ne tik į vėlavimo tvarkaraštį,-atsižvelgiate į galimas aplinkos problemas, įrangos pažeidimus ir daugybę labai įtemptų telefono skambučių.
Taigi pakalbėkime apie tai, kas iš tikrųjų svarbu, kai bandote išlaikyti panardintą vamzdį stabilų. Ne tik formules,{1}}nors prie jų pateksime,-bet ir už jų slypintį mąstymą.
Visos šios problemos esmė yra kažkas, ko dauguma iš mūsų išmoko vidurinės mokyklos fizikoje: Archimedo principas. Paprasčiau tariant, jei ką nors panardinate į vandenį, vanduo stumiasi aukštyn jėga, lygia išstumto vandens svoriui. Tai ne teorija,{2}}tai faktas, kurį jaučiate kiekvieną kartą bandydami įstumti tuščią kibirą į baką.
Dujotiekiui tai tampa virvės-traukimu-. Vienoje pusėje jūs turite plūdrumą bandydami pakelti vamzdį. Kita vertus, jūs turite paties vamzdžio svorį ir bet kokio grunto ar užpildo, esančio ant jo, svorį. Triukas yra užtikrinti, kad žemyn nukreipta pusė laimėtų-su patogia marža.
Daugelis mano pažįstamų inžinierių čia laikosi konservatyvaus požiūrio. Jie apskaičiuoja plūdrumą taip, lyg vamzdis būtų visiškai tuščias, net jei eksploatacijos metu jis neša skystį. Kodėl? Kadangi vidinis skystis ne visada gali būti-atliekant techninę priežiūrą, tikrinant ar paleidžiant, vamzdis gali būti iš dalies arba visiškai išleistas. Taigi šį skysčio svorį laikyti papildoma saugumo riba yra prasminga. Tai nėra per daug atsargus. Tai realu.
Dabar pati matematika nėra sudėtinga, bet jūs turite sekti keletą judančių dalių.
Pradedate nuo vamzdžio svorio tiesinei pėdai{0}}akivaizdu, kad betonas ir plienas vandenyje elgiasi labai skirtingai nei HDPE. Tada apskaičiuokite jėgą aukštyn iš išstumto vandens. Tai priklauso nuo vamzdžio išorinio skersmens ir nuo to, ar esate gėlame vandenyje, ar sūriame vandenyje-sūrus vanduo yra tankesnis, maždaug 64 svarai už kubinę pėdą, palyginti su 62,4 gaiviu. Nedidelis skirtumas, bet jis susidaro per ilgą vamzdyną.
Tada yra užpildymas. Čia viskas tampa šiek tiek netvarkingesnė. Dirvožemio svoris yra paprastas, kai jis yra sausas, bet kai jis yra po vandeniu, jūs prarandate didelį pasipriešinimą žemyn. Panardinto vieneto svoris yra pastebimai mažesnis. Štai kodėl daugumoje projektavimo vadovų užpildymo indėliui dažnai taikomas saugos koeficientas-, kuris yra maždaug 1,5. Tai lemia dirvožemio kintamumą, prisotinimo lygį ir tai, kad rangovai ne visada užpildo visiškai tolygiai.
Jei paleidžiate skaičius, o jėga vis tiek laimi? Tada tu turi ką nors daryti. Pridėkite daugiau svorio-storesnes sienas, betonines apykakles ar mechaninius inkarus. Tai visi galiojantys pataisymai, tačiau kiekvienas iš jų turi savo išlaidas ir logistikos nuolaidas.
Tačiau čia, manau, daugelis projektų planų nukrypsta nuo bėgių. Skaičiavimas yra tik pusė istorijos.
Renkantis faktines plūdes-prekybinę aparatinę įrangą, kuri tvirtinama prie vamzdžio-, svarbu ne tik vertinti, bet ir aritmetiką. Negalite tiesiog pažvelgti į plūdrumo įvertinimą duomenų lape ir pavadinti tai atlikta.
Pirmiausia pagalvokite apie bendrą sistemos svorį.Tai reiškia, kad vamzdis, skystis ir bet kokia išorinė apkrova, pvz., srovės, bangos ar net jūros augimas laikui bėgant. Aš asmeniškai mėgstu taikyti bent 1,2 saugos koeficientą bendram plūdrumo pajėgumui. Tai nėra paimta iš standarto-, tai tiesiog tai, ką mačiau praktiškai įgyvendinant kelis projektus. Tai suteikia jums erdvės kvėpuoti, kai sąlygos nėra idealios.
Antra, kur bus šis dujotiekis?Jei tai sūrus vanduo ir veikiamas saulės spindulių, pigios plūdės greitai genda. HDPE yra tinkamas-dėl priežasties-, jis gerai susidoroja su korozija ir UV poveikiu, todėl galite pagrįstai tikėtis 10-–20 metų tarnavimo laiko. Tačiau jei esate apsaugotoje gėlo vandens aplinkoje, jums gali neprireikti tokio lygio apsaugos. Nepersistenkite vien todėl, kad taip rašoma kataloge.
Trečia-ir šis nustebina daugelį jaunesniųjų inžinierių-tarpai yra svarbesni, nei jūs manote.Jei plūdes išskleisite per toli vienas nuo kito, vamzdis tarp jų nukrenta. Jei juos sujungiate per arti, švaistote pinigus ir sukuriate nereikalingą tempimą. Dar blogiau, dėl prasto atstumo dujotiekis gali pasisukti arba nukrypti į šoną po vandeniu, o tai iškrenta visą jūsų išlygiavimą. Tam nėra universalios formulės; tai priklauso nuo vamzdžio standumo, vandens gylio ir srovės stiprumo. Jūs tikrai turite atlikti lenkimo analizę kartu su plūdrumo patikrinimu.
Diegimas yra kitas sluoksnis.Šiuolaikinės plūduriuojančios konstrukcijos priveržimo{0}}ar varžto{1}}priekabės gali žymiai sutrumpinti montavimo laiką-kartais daugiau nei trečdaliu, palyginti su senesniais metodais. Tai ne tik darbo jėgos taupymas; tai sumažina nardymo laiką, įrangos nuomą ir oro poveikį. Taigi verta sumokėti šiek tiek daugiau iš anksto už aparatinę įrangą, kuri veikia greitai ir išlieka saugi.
Žvelgiant į ateitį, manau, kad pamatysime daugiau tinkintų{0}}sukurtų plūdurių, skirtų giliavandenėms ar aukštai{1}}dabartinėms svetainėms.Standartiniai gaminiai puikiai tinka gilinimo darbams arba netoli kranto atliekamiems darbams, tačiau kai susiduriate su kontroliuojamu sulinkimu arba ypač nelygiais jūros dugnais, jums reikia kažko pritaikyto. Tai reiškia, kad projektavimo komanda ir plūdės gamintojas turi glaudžiau bendradarbiauti-ne tik užsakymus iš lentynos.
Galų gale, tai nėra lygčių įsiminimas.Svarbu suprasti, ką vanduo bando padaryti, ir būti vienu žingsniu priekyje. Atidžiai skaičiuokite skaičius, bet taip pat pasitikėkite savo sprendimu dėl medžiagų, tarpų ir montavimo metodo. Stabilus dujotiekis nėra sėkmė-, tai yra teisingų klausimų uždavimas prieš ką nors įmetant į vandenį.