HDPE قابلیت آسایش تحت تنش را دارد. این ویژگی برای سازههای زیرزمینی مزایایی به همراه دارد و همچنین محدودیتهای استفاده را تعریف میکند. هنگامی که لوله HDPE تحت بار قرار میگیرد، بلافاصله ریلکس مییابد و با گذشت زمان، اجازه میدهد که بار به خاک مجاور منتقل شود. این ویژگی به لوله اجازه میدهد تا نقاط تنش محلی را کاهش دهد. آسایش از تنش[1] ممکن است باعث تغییر شکل جزئی لوله در طول زمان شود تا شرایط بارگذاری در محل را جبران کند. چنین تغییر شکلی به عنوان عامل ثبات ساختاری درازمدت در نظر گرفته میشود. لولههای HDPE کاروگیت[2](موج دار) انتخابی عالی برای سیستمهای جریان گرانشی یا لولهکشی با سر پایین هستند. ثبات ساختاری لولههای HDPE کاروگیت به وسیله سه طراحی لوله تولید میشود. بر اساس استاندارد AASHTO M294، این طراحیها به شرح زیر تعریف شدهاند:
نوع S – این لوله دارای مقطع دایرهای دو جداره کامل است که دیواره موجدار و لایه داخلی صاف دارد.
• نوع D – این لوله دارای مقطع دایرهای است که شامل یک دیواره داخلی کاملاً صاف به همراه یک دیواره خارجی کاملاً صاف است که به وسیله عناصر متصلکننده حلقوی یا مارپیچ به هم متصل شدهاند.
بهطور کلی، لوله نوع C با دیوارههای موجدار داخلی و خارجی در قطرهای ۳ اینچ تا ۲۴ اینچ موجود است. لولههای موجدار داخلی و خارجی در قطرهای کوچکتر با اتصالات جداگانه و بدون واشر متصل میشوند. در قطرهای بزرگتر، اتصالات با بندهای موجدار که با بندهای پلاستیکی محکم شدهاند، انجام میشود. طراحی خاص لوله، همانطور که در شکل 1-1 نشان داده شده، بسته به تولیدکننده متفاوت است. هر بخش با ویژگیهای ساختاری و عملکرد خاصی همراه است. این ویژگیها از تولیدکننده قابل دسترسی است و برای محاسبات بار استفاده میشود.
تولیدکنندگان لوله روشهای مختلفی برای اتصال لولهها ارائه میدهند که بسته به نوع لوله و نیازهای پروژه متفاوت است. بندهای اتصال، با یا بدون واشر، دور لوله پیچیده میشوند و با بندهای پلاستیکی محکم میشوند. اتصالات بغل و نر با واشر نیز بهطور گستردهای استفاده میشوند. اتصالات آببند بدون درجهبندی و تست فشار برای اکثر کاربردهای تخلیه بدون فشار (جریان گرانشی) مناسب هستند و معمولاً نشتی قابل توجهی ندارند. به دلایل محیطی و دیگر موارد، اکثر تولیدکنندگان همچنین اتصالات آببند با درجه فشار مناسب برای کاربردهای بدون فشار دارند. اتصالات در هنگام تست طبق ASTM D 3212 3212 با فشارهایpsi ۱۰.۸ یاpsi ۵.۰ درجهبندی میشوند.
اگرچه محصولات لوله HDPE چندمنظوره هستند، اما استفاده اصلی از HDPE موجدار برای مدیریت آب بهصورت گرانشی است. مثالهایی از این سیستمهای مدیریت آب شامل موارد زیر است:
• زهکشی بارشی
• زهکشی زیرسطحی
• فاضلابهای بهداشتی
• جمعآوری شیرابه
• سیستمهای مدیریت آب باران با نگهداری/بازداشت
لوله HDPE کاروگیت به گزینهای محبوب برای بسیاری از این کاربردهای زهکشی تبدیل شده است. سیستمهای آب باران نیاز به اندازههای مختلف لوله و الزامات پوشش در مناطق خاکبرداری شده و توقفگاه دارند. HDPE کاروگیت مادهای بادوام و مقرون به صرفه برای این تسهیلات زهکشی در محل است. مواد لوله مجاز برای انتقال زهکشی در حقوق عمومی بهوسیله نهاد مسئول نگهداری این تسهیلات تعیین میشود. HDPE برای کانالهای زهکشی بزرگراهها و سیستمهای زهکشی بارشی به مدت بیش از ۲۰ سال استفاده شده است. بیشتر ادارات حمل و نقل ایالتها، شهرها و شهرستانها HDPE را در مشخصات ساخت استاندارد خود گنجاندهاند. نصبها شامل کانالهایی تحت بارهای بسیار زیاد و پوشش حداقلی بوده است. بسیاری از نصبها نظارت شده و عملکرد رضایتبخش تا استثنایی را نشان دادهاند. نگرانیها درباره ضعف کافی، ترک خوردن و خرابی در طول زمان، غیرموجه بوده است.
[1] Stress relaxation
[2] Carogate