لوله پلی اتیلن سایز بزرگ معمولا در اروپا و آلمان تولید می‌گردد. برای به کارگیری آن‌ها در هر پروژه نیاز به محاسبات استاتیکی جداگانه داریم.اینگونه محاسبات در اروپا معمولا بر مبنا و اساس استاندارد آلمانی ATVA127A می‌باشد و نتیجه به دست آمده از این گونه محاسبات همیشه به عنوان یک ضریب ایمنی در جهت به کارگیری لوله‌ها در شرایط بحرانی مورد استفاده قرار می‌گیرد.ولی متاسفانه گروهی از تولیدکنندگان سعی در گمراه کردن مشتریان با استفاده از کلاسهای مقاومتی به جای محاسبات استاتیکی دارند و در مورد استفاده از این روش برای گمراه کردن مشتریان خود بسیار خرسند می‌باشند.
آن‌ها مخصوصا برای رسیدن به اهداف شخصی خود تاکید بر استفاده از کلاسهای SN4 و SN8 دارند. ما در اینجا با ارائهیک سری مدارک بر آنیم که واقعیت را برای شما مشخص و معین بکنیم. پس در ادامه بحث در باره استانداردها می‌پردازیم.
۱- استانداردها
۱.۱ استاندارد DIN 16961
در صفحه ۵ ویرایش اول این استاندارد که در سال ۲۰۱۰ به چاپ رسید یک جدول در رابطه با کلاسهای مقاومتی وجود دارد که بعبارتی این جدول در جهت ارائهاطلاعاتی چند برای مشتریان بابت درک بهتر از مسیله قدرت و پایداری است. در جدول شماره یک به طور کاملا روشن و واضح نوشته شده است که مقاومت در لوله پروفیلی از کلاس صفر شروع می‌شود که این کلاس از لحاظ مقاومتی برابر است با مقاومت حلقوی ۲ و با کلاس ۷ که برابر است با مقاومت حلقوی ۱۲۵ به پایان می‌رسد. پس با یک نگاه دقیق به این جدول می‌توان دریافت که تقریبا تولید تمامی لوله‌ها با مقاومت مختلف امکان پذیر می‌باشد. یکی دیگر از مستندات آشکار در زمینه محاسبات استاتیکی که در همین صفحه به آن اشاره شده است به شرح ذیل می‌باشد. در پروژه‌های مختلف ما مجاز به استفاده از مقادیر هر یک از کلاسها می‌باشیم. لذا برای اینکه اشتباهی در این میان صورت نپذیرد میبایست به نوع کلاس از این بابت که SR24 می‌باشد یا SN اشاره کامل شود. بنابراین با توجه به مساله مطرح شده در بالا اگر شرکتهای تولیدی ادعا کنند که لوله پروفیلی تولید آن‌ها بر اساس کلاسها طراحی شده‌اند باور نکنید. چرا که دروغی بیش نیست و این مساله توسط استانداردهای DIN و EN نقض شده است.
حال در اینجا با توجه به اینکه به هر دو نوع محاسبات سختی لوله‌ها اشاره شده است. به بیان ارتباط مابین آن‌ها می‌پردازیم تا اینکه به طور کامل نسبت به آن‌ها آشنایی پیدا کنیم.
باید توجه داشته باشیم که SR=4*SN به عنوان مثال اگر لوله ای برای شرایط مقاومت SR=1.5 KN طراحی شده باشد در اصل با شرایط SN:0.375 برابری می‌کند. یا مثلاً اگر لوله ای برای شرایط مقاومتی SN=2 طراحی شده باشد با SR8 برابری می‌کند.
۱.۲ استاندارد DIN EN 13476:
این استاندارد اروپایی اطلاعات کاملا اساسی در مورد ساختار طراحی پرو فیل در صفحات ۲۱-۱۹ جهت اطلاع به افراد مشتاق ارائهمی‌دهد. لپ مطلب ارائه شدهدر صفحات مذکور این است که لوله با مقاومت پایین تر می‌توانند در شرایط نصب مناسب ( شرایطی که به نحوی طبق قوانین و استانداردها باشد ) عملکرد خوبی از خود نشان دهند. شکل و تصویر شماتیکی که در صفحه ۲۰ این استاندارد نشان داده شده است تنها بر اساس نظریه و محاسبات تیوریکی نمی‌باشد بلکه بر اساس تجربیات ۲۵ ساله بازار آلمان در زمینه ساخت و تولید و اندازه‌گیری دقیق لوله‌ها به دست آمده است.در صورتی که تراکم خاک اطراف لوله خوب باشد ، لوله با سختی و مقاومت پایین تنها تغییر شکلی در حدود ۲ الی ۳ درصد در طول دوره ۵۰ سال را مجاز دانسته است.
و این خود به این معنی است که استفاده از لوله‌ی با سختی و مقاومت پایین بدون اینکه از لحاظ کیفیتی کاهشی داشته باشد بسیار اقتصادی می‌باشد. حال اگر ما یک تراکم متوسط در محیط اطراف لوله خود ایجاد بکنیم این میزان تغییر شکل در طی یک دوره ۵۰ ساله به ۷ درصد خواهد رسید که هنوز بسیار نزدیک به تلورانس ارائه شدهدر استاندارد ATVA127 می‌باشد. پس نکته ای که میبایست با توجه به میزان تراکم انجام شده در اطراف لوله به آن توجه شود و به عبارتی کاملا تفهیم شود این است که هر زمان قرار باشد که در سطح بالای لوله جاگذاری شده در زمین، جاده ای ساخته شود و قرار باشد که بار ترافیکی ۶۰ تن روی آن حرکت داده شود بهتر است که از تراکم نوع C که یک تراکم خوب می‌باشد استفاده شود به عبارتی دیگر در این شرایط بهتر است تراکم ۹۷٪ در محیط اطراف لوله جدا از اینکه جنس لوله چه می‌باشد و یا حتی لوله ای وجود دارد یا نه صورت پذیرد.
چرا که اگر خاک در این منطقه به درستی متراکم نشود مطمینا تحت تاثیر شرایط نشستی در منطقه ایجاد خواهد شد که نتیجه آن خرابی جاده و مشکلات عدیده ساختاری خواهد بود. پس با توجه به مطالب ارائه شدهدر بالا این بحث که بعضی از تولیدکنندگان در خصوص این مساله که هرچه لوله استفاده شده بهتر باشد شما نیاز به تراکم سازی کمتری دارید کاملا نقض می‌شود. و این مساله فقط در شرایطی امکان پذیر است که شما هیچگونه بار ترافیکی نداشته باشید و در یک محیط کاملا بکر باشید. ولی باز در همین شرایط این سوال پیش می‌آید چرا باید از لوله ای که مقاومت حلقوی بالایی دارد در این محیط و شرایط استفاده کنیم در حالیکه به علت عدم وجود بار ترافیکی می‌توانیم از لوله سبک تر و مناسب تر استفاده کنیم. این استاندارد اروپایی اطلاعاتی فراتر از اطلاعات مربوط به محاسبات استاتیکی ارائهمی‌نماید. بعنوان نمونه در صفحه ۲۱ اعلام شده است که هر زمان نیاز به یک ساختار و طراحی خاص باشد میبایست به نحو ی به مسایل مطرح شده در این استاندارد اروپایی رجوع شود.پس هر زمان که شما به یک سازه مهندسی مانند پل – ساختمان و یا جاده دست میزنید و در آن پروژه مهندسی از لوله پلی اتیلن استفاده می‌کنید میبایست وضعیت و ساختار لوله مورد استفاده در آن پروژه‌ها را همچون سایر مسایل جانبی دیگر پروژه مد نظر قرار دهید. به عبارتی از لحاظ ساختاری میبایست لوله‌ها و شرایط پروژه با هم به نحوی دارای سنخیت باشند نه اینکه فقط تکیه کنیم بر مصرف لوله ای با مقاومت حلقوی بالا چرا که این مساله نیاز به موارد دیگر داشته و سطح مسئولیت مهندسی پروژه را در قبال کل پروژه کم نخواهد کرد.یک مهندسی خوب میبایست بتواند علت استفاده خود از لوله ای با مقاومت حلقوی بالا و همچنین تلف کردن و از بین بردن منابع طبیعی را توجیه کند.کدام مهندس ساختمانی ، دیواره‌های یک بنا را بخاطر هیچ دو برابر می‌کند ؟ کدام مهندسی ، ستونهای یک پل را بدون هیچ دلیلی دو برابر می‌کند ؟ و کدام مهندسی ، مقاومت حلقوی لوله پلی اتیلن را دو برابر می‌کند فقط و فقط به دلیل تبلیغات اشتباه یکسری تولید کننده که هیچ گونه توجیه علمی در رابطه با این قضیه ندارند؟
۳.۱- استاندارد EN1295-1
این استاندارد اشاره بر انواع روشهای محاسبات استاتیکی که به نحوی در اروپا مورد استفاده می‌باشد دارد. در بخش B1.6 استاندارد آلمان، ATVA 127 اشاره مستقیم به محاسبات استاتیکی در خصوص لوله فاضلاب دارد. میبایست به این موضوع توجه کنیم که استانداردهای اروپایی تنها برای استفاده در اروپا می‌باشند و این در حالیست که استاندارد ATVA 127 با اینکه یک استاندارد آلمانی است به علت ارتباط تنگاتنگ با انواع استانداردهای اروپایی میبایست در همه جا مورد استفاده قرار بگیرد و همگی تولید کنندگان و فعالان این صنعت ملزم به رعایت مفاد آن می‌باشند. پس این خود یک دلیل مناسب برای این مساله می‌باشد که چرا محاسبات استاتیکی اصل و پایه محاسبات سازه‌های مهندسی در اروپا می‌باشد.مقد ار و عدد مقاومت حلقوی نمی‌تواند دلیل اصلی پایداری یک لوله در یک شرایط باشد بلکه این مقدار و عدد تنها یک ضریب اطمینان در برابر مسایلی همچون تنش – تغییر شکل و پایداری می‌باشد.
۲- تست لوله
تست مقاومت حلقوی یک آزمایش کیفی برای انواع لوله پلاستیکی می‌باشد. پس تولید کننده در طی این آزمایش به مصرف کننده ثابت می‌کند که محصول ارائه شدهاز لحاظ پروفیل و لوله یک محصول کاملا مطمین می‌باشد و باید توجه داشته باشیم که این آزمایش در جهت محاسبات استاتیکی و یا حتی شرایط کار گزاری لوله در زیر زمین هیچ گونه اطمینانی نمی‌دهد. پس با توجه به مساله بالا تلفیق یک آزمایش ساده لوله با یک محاسبه استاتیک در مورد لوله کاملا یک امر غیر منطقی بوده و هیچ گونه ضمانتی در جهت بهتر بودن شرایط پروژه نخواهد داشت هر چند که امروزه متاسفانه بسیاری از تولیدکنندگان در جهت تلفیق این دو مساله با هم تبلیغاتی می‌کنند.
کلاسهای استاتیکی مربوط به لوله‌ها در گذشته توسط سازندگان برای لوله‌ی با سایز پایین و آن هم استفاده در منازل ابداع شد نه برای شرایط خارجی. پس همیشه باید در ذهن داشته باشیم که کلاسهای مقاومت حلقوی از طرف تولید کنندگان در جهت حل مشکل و راحتی کار خودشان ارائه شدهنه برای حل مشکل مصرف کنند گان که یک مهندس میبایست همیشه به این نکته توجه داشته باشد.
Over –engineering-3:
در مطالب قبلی به نوعی در رابطه با مساله over engineering اشاره شد و مثال‌هایی در زمینه‌های مختلف جهت بیان آن وتفهیم آن ارائهشد.حال در این قسمت می‌خواهیم مطالبی بس مهم در این باره بابت لوله بیان کنیم.
یکی از مزایای اصلی یک لوله پلاستیکی، انعطاف‌پذیری آن می‌باشد. و این بدان معنی است که یک لوله پلاستیکی تحت شرایط بارهای سنگین به طور کاملا کنترل شده دچار یک سری تغییرات شکلی می‌شود ولی بعد از بر طرف شدن فشار دو باره به حالت اول بر گشته و آماده دریافت فشارهای بعدی می‌شود. حال اگر ما برای انتخاب لوله از کلاسهای مقاومتی مانند SN4 و یا حتی SN8 استفاده کنیم تنها چیزی که به‌دست خواهیم آورد مقاومت بیشتر است ولی در مقابل مساله خیلی مهمی را از دست خواهیم داد و آن انعطاف‌پذیری لوله می‌باشد.
هر مهندسی در این زمینه شناخت و آشنایی کامل دارد. آیا تا به حال از خود پرسیده اید که چرا بال‌های هواپیما را از یک جنس سخت درست نمی‌کنند؟ دلیل این امر همان انعطاف‌پذیری است،اگر مهندسین برای ساخت بالها از مواد سخت تر استفاده کنند دیگر انعطاف‌پذیری که در حال حاضر در بالها وجود دارد نخواهند داشت و به راحتی بالها شکسته می‌شود.
و یا حتی پرسیده اید که چرا مهندسین از سازه‌های بتنی سنگین در ساختمانها که در مناطق زلزله خیز هستند استفاده نمی‌کنند؟ بله دلیل این امر نیز به خاطر عدم انعطاف‌پذیری آن مصالح می‌باشد. به عبارتی آن مصالح به علت عدم انعطاف‌پذیری تنها در اثر یک تکان شکسته شده و فرو خواهد ریخت.
تاریخچه کلاس بندی
هرچند شرکتهای آلمانی در سال ۱۹۵۶خط تولید لوله دوجداره در اقطار بزرگ را شروع کردند ولی بازار در آن زمان تنها در حد تولید لوله‌ی با اقطار کوچک تا سقف ۹۰mm بود. فرآیند تولید در آن زمان به شکلی بود که این توانایی و قدرت را به تولید کنندگان نمی داد که ضخامت جداره‌های لوله تولیدی را تغییر دهند. و تنها مزیت این گونه خط‌های تولیدی سرعت بالای آن‌ها بود. که امروزه نیز از این نوع خطوط تولیدی که به نحوی شکل قالب دارند و مواد از یک طرف وارد و از طرف دیگر به شکل لوله بیرون می‌آیند استفاده فراوان می‌شود.بعد از گذشت مدت طولانی از این زمان بسیاری از تولید کنندگان به فکر صرفه‌جویی در مصرف مواد اولیه افتادند و به این نتیجه رسیدند که بجای تولید لوله تک جد اره رو به تولید لوله‌ی با بدنه ساختار بندی شده و پروفیلی روی آورند که از این طریق نه تنها در مصرف مواد اولیه صرفه‌جویی شود بلکه به یک مقاومت بالا در لوله خود با بدنه نازک دست پیدا کنند.
دوباره باید خاطرنشان شد که شرکتهای آلمانی این سیستم تولید را در سال ۱۹۵۶ شروع کردند و این در حالی بود که بقیه دنیا در سال ۱۹۷۵ حدود ۲۰ سال بعد با بکارگیری تولید لوله کاروگیت که به نسبت از لحاظ کیفیتی از لوله شرکتهای آلمانی پایین تر بودند دست پیدا کردند که در این زمان نیز به علت ساختار فرآیند تولید امکان تولید لوله با سایز بالاتر از ۶۰۰ میلی‌متر امکان پذیر نبود.که این خود یک نقص بسیار بزرگ برای این گونه خطوط تولیدی محسوب می‌شود و منجر به هدر رفتن زمان و پول می‌شود لذا به همین دلیل تمام تولید کنندگانی که از سیستم تولید لوله پلی اتیلن تک جداره و کاروگیت استفاده می‌کردند بیشتر تمایل به تولید لوله تیپ داشتند. این در حالی بود که مهندسین در شرکتهای آلمانی موفق به ارائهیک سیستم تولید کاملا انعطاف‌پذیر از ابتدای کار شده بودند و این خط تولید به آن‌ها این امکان را می‌داد که بتوانند دست به تولید انواع پرو فیلها و حتی سایز ها را بدون استفاده از تغییرات هزینه بر و یا توقف در خط تولید بزنند.
مهندسین شرکتهای آلمانی با ارائهاین تکنولوژی سعی کردند هر آنچه بازار نیاز دارد را برای آن تهیه و ارائهدهند و این خود یک فلسفه جدید که کاملا مغایر با ایده‌ها و روشهای تولیدی دیگر می‌باشد ، بود.
همین فلسفه هنوز که هنوز است اثرات بسیاری بر روی مسایلی همچون کلاسهای مختلف فشار ، کلاسهای مختلف سختی و محاسبات استاتیکی مختلف دارد. بنابراین همیشه به خاطر داشته باشیم که استاندارد سازی لوله با اقطار کوچک در کلاسهای مختلف بر گرفته از بازار نبوده بلکه از طرف تولید کنندگان به بازار ، در جهت حفظ سادگی و کنترل هزینه‌ها بوده است. امروزه همچنان همان مسایل گذشته مطرح می‌باشد ، به طوریکه مثل قبل سیستم‌های تولیدی لوله تک جد اره و کاروگیت تمایل به ارائهمحصولات تیپ و کاملا مشخص و معین شده به بازار را دارند. و این خود بر خلاف نظر و عقیده مهندسین شرکتهای آلمانی که در این صنعت پیشتاز است می‌باشد.
مصرف مواد اولیه در تولید لوله با اقطار کوچک به اندازه هزینه تولید از اهمیت بالایی برخوردار نمی‌باشد و این در حالی است که در مورد تولید لوله در اقطار بزرگ بر عکس این مساله صدق می‌کند به عبارتی در تولید لوله در اقطار بزرگ مصرف مواد اولیه اهمیت بالاتری را نسبت به هزینه‌های تولیدی داراست. شما اگر مقداری به استانداردهای مربوط به لوله ساختار بندی شده در سایز‌های بالا دقت کنید متوجه خواهید شد که این تفاوت چقدر دارای اهمیت می‌باشد بعنوان مثال استانداردهای اروپایی EN13476-2 و ۱۳۴۷۶-۳ هر دو به کلاسهای مقاومت تا سایز ۵۰۰ میلی‌متر احتیاج دارند که این کلاسها میبایست یا ۴ و یا ۸ KN/m² باشند و این در حالی است که لوله در سایز‌های بالاتر را می‌توان با توجه به محاسبات استاتیکی و بدون نیاز به رجوع به چنین مسایلی تولید نمود و این خود یک نکته بسیار مهم و حیاتی در تولید لوله‌ها می‌باشد که به طور خلاصه در ذیل جهت اطلاع ارائه شده است. لوله تولیدی تا سایز ۵۰۰mm اکثراً بر اساس کلاسهای طبقه بندی شده تولید‌شده و می‌شوند. لوله تولیدی از سایز ۶۰۰ تا ۳۵۰۰ میلی‌متر همیشه بر اساس محاسبات استاتیکی تولید‌شده و می‌شوند.
۲ – طراحی لوله فاضلابی:
۱ – ۲ ) از طریق خطوط تولید لوله پلی اتیلن تک جداره:
لوله تولیدی از این روش اصولاً در جهت کنترل فشارهای داخلی و در سایز‌های کوچک می‌باشند. لذا کسانی که از این گونه لوله‌ها استفاده می‌کنند بر این عقیده هستند که اینگونه لوله‌ها را می‌توان در زمین دفن کرد چرا که عقیده آن‌ها بر این است که فشار وارده بر این لوله‌ها از داخل می‌باشند. ولی این افراد میبایست به این نکته نیز توجه داشته باشند که علاوه بر فشار داخلی فشارهای مختلف دیگری همچون بار ترافیکی ، آب زیر زمینی و حتی خاک بالا سری لوله وجود دارد که می‌توانند عملکرد لوله را تحت تاثیر خود قرار دهند. لذا با توجه به مسایل مطرح شده در بالا به عنوان مثال یک لوله با تحمل فشار داخلی ۶ بار ممکن است تحت شرایط بار خارجی که لوله شرکت آلمانی با مقاومت حلقوی ۲ می‌توانند جوابگو باشند ، از بین برود و دچار تغییر شکل شود. در ساختار لوله تحت فشار کیفیت مواد اولیه ( رزین ) از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد و باید توجه داشته باشیم که ضخامت دیواره این گونه لوله‌ها در قیاس با لوله پلی اتیلن مدل ۶۳ و ۸۰ و یا ۱۰۰ متفاوت می‌باشد. متاسفانه از آنجاییکه اینگونه رزین ها همگی دارای یک E-modulus هستند ، لذا نمی‌توان تفاوت و اختلاف قابل ملاحظه‌ای در قسمت محاسبات مقاومت حلقوی مشاهده کرد.پس نتیجه جا گذاری اینگونه لوله‌ها در زیر زمین بسیار بد خواهد بود ، حال اگر در این شرایط به استفاده از مواد پلی اتیلن ۱۰۰ بزنیم و ضخامت لوله را بعلت استفاده از مواد اولیه بهتر کم کنیم ، مقاومت این نوع لوله برای کنترل فشار داخلی خوب و مناسب می‌باشد ولی مقاومت حلقوی آن در جهت کنترل نیروهای وارده از بیرون ضعیف تر خواهد شد. پس نمی‌توان با بهتر کردن گرید (grade) مواد اولیه مقاومت حلقوی را بالاتر ببریم.در همین راستا شرکتهای آلمانی دست به ارائهمحصولی بنام پروفیلین زد و پروفیلین همچون سایر محصولات پلی اتیلن دارای ضخامت بدنه کم و دقیقاً همان E- modulus مربوطه می‌باشد با این تفاوت که این محصول قدرت و توانایی بالایی در جهت کنترل فشارهای بیرونی دارد. لذا با عنایت به مطالب ارائه شدهدر بالا می‌توان به این نتیجه رسید که هیچ گونه ارتباطی بین کلاسهای فشار داخلی و مقاومت و پایداری حلقوی در زمین برای لوله پلی اتیلن وجود ندارد. پس هیچ وقت نباید از کلاسهای فشار درجهت توجیه و توصیف پایداری یک لوله که قرار است در زمین دفن بشود استفاده شود.
۲ – ۲ ) از طریق خطوط تولید لوله کاروگیت:
اینگونه لوله‌ها بر عکس لوله تولیدی از روش قبلی که بر اساس کلاسهای فشار بودند ، بیشتر بر اساس کلاسهای مقاومت طراحی و ساخته می‌شوند و مدعی این هستند که عملکرد خیلی بهتری در کنترل فشارهای خارجی در زمین دارند. و این در حالی است که هیچ گونه ارتباطی بین مقاومت حلقوی یک لوله و رفتار آن در برابر فشارهای بیرونی در زیرزمین وجود ندارد.
عدد مربوط به مقاومت حلقوی که معمولاً از طرف مشاوران مطرح می‌شود از آزمایشات مقاومت حلقوی طبق استانداردهای Din16961 یا EN13476-2 و EN13476 که تنها و تنها نتیجه یک تست در محیط آزمایشگاهی است ناشی شده که باید به خاطر داشته باشیم که این آزمایش اطلاعاتی در خصوص E-modulus پلی اتیلن و همچنین محاسبات سفتی و سختی پروفیل مورد استفاده برای یک دوره آزمایش کوتاه را به ما می‌دهد و نمی‌تواند نتایج حاصله در طول یک دوره ۵۰ ساله و یا حتی ۲ ماهه را که قرار است لوله در زیرزمین دفن شود به ما بدهد. ما در آزمایش سختی حلقوی که در محیط آزمایشگاه انجام می‌شود تنها می‌توانیم یک نیروی ۲ بعدی برای مدت کوتاه به لوله مورد نظر وارد کنیم و این در حالی است که تنها نیروهای بلند مدت هستند که می‌توانند منجر به تغییر حالت و خمش در لوله مورد نظر با استفاده از بعد سوم نیرو شود. در این جا همچون حالت قبلی میبایست خاطر نشان شویم که لوله کاروگیت تولیدی از این طریق با کلاس ۴ در شرایطی که لوله آلمانی با کلاس ۲ می‌توانند جوابگو باشند ممکن است دچار تغییر حالت و خمش شوند و نتوانند بارهای وارده را از بیرون کنترل کنند دلیل این امر چیست ؟
دلیل این امر این است که محاسبات استاتیکی مربوط به یک لوله هیچ وقت به مقاومت حلقوی ختم نمی‌شود. به عبارتی نتیجه محاسبات استاتیکی ضریب اطمینان برای نیروهای کششی و خمشی می‌باشد.
به عبارتی تمام نیروها و بارهای وارده در ۳ جهت همگی رفتار لوله را در شرایط دفنی در زمین تحت تاثیر قرار می‌دهند. لذا برای محاسبه میزان ، مقاومت لوله در زمین میبایست تمامی این فشارها و بارها را در زوایای مختلف در نظر بگیریم نه اینکه فقط به کلاسهای سفتی و سختی توجه داشته باشیم.
۳ – ۲ ) لوله تولیدی از طریق خط تولید شرکت آلمانی:
شرکتهای آلمانی نیز همچون سایر شرکت ها در جهت ثابت نمودن کیفیت کالاهای تولیدی خود اقدام به تستهای مقاومت حلقوی می‌کند ولی این تست تنها یک تست داخلی و در محیط کارخانه برای مشخص کردن Emodulus زرین مورد استفاده در تولید پروفیل‌های خود می‌باشد و هیچ گونه کاربردی در جهت تعیین مقاومت لوله در زیرزمین ندارد در عوض برای محاسبه میزان عمر لوله تحت شرایط موردنظر و همچنین تشخیص پروفیل موردنیاز و مناسب از طریق نرم افزاری که بر اساس استاندارد ATVA127 سال ۲۰۰۰ می‌باشد استفاده می‌کند این محاسبات استاتیکی برای کلیه لوله‌ها می‌تواند مورد استفاده قرار بگیرد. اصل و پایه این نرم افزار بر اساس محاسبات استاتیکی مورد استفاده مهندسین در جهت تولید محصولات مهندسی می‌باشد. در استفاده از این نرم افزار ابتدا میبایست تمام بارهای وارده بر لوله شناسایی و مشخص شوند و سپس با استفاده از این اطلاعات اقدام به انجام محاسبات استاتیکی در جهت به‌دست آوردن ضریب اطمینان و همچنین طول عمر لوله نمود. به طور کلی سه منطقه بحرانی بر روی لوله وجود دارد که همگی میبایست دقیقاً در محاسبات مدنظر گرفته شوند ، ۱ – تاج لوله ۲ – محور لوله ۳ – کف لوله
بعد از ۳ ناحیه بحرانی بالا باید به موارد بستر سازی لوله نیز به همان نسبت توجه داشته باشیم که معمولاً و عموماً از این موارد می‌توان به ۲ مورد ذیل اشاره نمود:
- لوله خالی
- لوله پر
۳ – کیفیت محاسبات استاتیکی:
۳ – ۱ ) استاندارد ATVA127
یک صفحه کاری مشخصی برای لوله پروفیلی خارجی و لوله خاص اما مهم دارد که در اصطلاح معروف به کیفیت محاسبات و مدارک ایستایی است. در گذشته محاسبات استاتیکی لوله پروفیلی بر طبق برنامه ای بنام equivalent wall thickness یا همان مقاومت برابر با ضخامت بدنه محاسبه می‌شد.با نگاهی به استانداردهای داخلی می‌توانیم به این مساله دست پیدا کنیم که شرکتهای آلمانی برای هر پروفیلی یک عدد و مقدار خاص در جهت ضخامت بدنه پیدا کرده است. به عنوان مثال ضخامت بدنه پروفیل KR510 طبق مستندات ارائه شدهاز طرف شرکتهای آلمانی برابر است با۲۰/۳۶ میلی‌متر.این روش در اصل همان روشی است که در گذشته برای محاسبه میزان مقاومت لوله پروفیل دار فقط مقاومت ضریبهای ایمنی و طول عمر یک لوله پلی اتیلن تک جداره مورد محاسبه قرار می‌گرفت. اگر کمی دقت کنیم می‌بینیم که حتی در زمانهای گذشته نیز هیچ وقت از محاسبات مقاومت حلقوی در جهت تعیین میزان مقاومت یک لوله استفاده نمی شد. لذا با همه این بخشها ، مهندسی رفتار لوله در زمینی در کشور آلمان به یک نحوی همیشه با مهندسی رفتار محصولات در صنعت ساختمان مرتبط بوده و هست. حال در این زمان که لوله متعددی با ساختار‌های مختلف وارد بازار شده است مهندسین این امر دریافته‌اند که تفاوت بسیار زیادی بین کیفیت انواع این نوع محصولات وجود دارد که این خود به دلیل ساختارهایی است که در هر یک از این محصولات استفاده شده است.
این اختلاف کیفیت در محاسبات استاتیکی و نیز موارد همچون equivalent wall thicknes و یا حتی ساختار واقعی پروفیل نشان داده نشده است و وقتی که لوله متعددی با کیفیت پایین وارد بازار شدند و نتوانستند از پس فشارهای وارده در شرایط مورد نظر برآیند استاندارد محاسبات استاتیکی در آلمان و اروپا در سال ۲۰۰۰ تغییر کرد. از آن زمان به بعد همیشه یک مدرک جهت اثبات محاسبات وجود دارد که در این حال جمله ای به شرح ذیل جهت اطلاع ارائه می‌شود:
لوله پروفیلی را نمی‌توان از طریق مقاومت حلقوی و همچنین محاسبات مربوط به ضخامت جداره مورد قیاس قرار داد.
۲-۳ مدارک اثبات مقاومت پروفیل در استاندارد ATV:
مهندسین و متخصصین طی مطالعات گسترده خود بر روی لوله پلی اتیلن از نوع پروفیلی به این نتیجه رسیدند که مقاومت لوله و مقاومت پروفیل از درجه اهمیت بالایی برخوردار است به نحوی که همین متخصصین در طی یک جمله به شرح ذیل نظر خود را جهت اطلاع ارائهنمودند.که درجه اهمیت مقاومت پروفیل از مقاومت خود لوله بالاتر و بیشتر می‌باشد.
از جمله ای که در بالا مطرح شد می‌توان به این مساله دست یافت که اگر لوله تحت شرایط باز نتواند تحول از خود نشان بدهد و شکلش عوض بشود پروفیل باید همچنان در وضعیت خود باقی بماند. دلیل این مساله این است که اگر پروفیل شکل خود را حفظ کند آنوقت تغییر شکل لوله به صورت خطی و قابل کنترل خواهد بود ولی اگر پروفیل شکل خود را نتواند حفظ کند تغییر شکل لوله به صورت خطی نیست و غیر قابل کنترل خواهد بود.
جهت کنترل این رفتار در محاسبات استاتیکی مدارک مربوط به پروفیل مورد نظر میبایست توسط یک سازمان مستقل که براساس آزمایش‌های تجربی بنا شده است کنترل و بررسی شود که این مساله در باوکو بعنوان اولین شرکت توسط سازمان (LGA) صورت گرفته است گواهینامه اخذ شده از سازمان LGA خود بعنوان یک سند در جهت اثبات مقاومت پروفیل مورد استفاده در شرکت باوکو طبق استاندارد ATVA127 می‌باشد.
شرکت باوکو تمام شرایط مورد نیاز استاندارد ATVA127 را در خصوص کلیه پروفیل‌های تولیدی خود طبق استانداردهای خطی در نظر گرفته و سعی کرده است که هیچ گونه نقصی در این مورد بر پروفیل‌های تولیدی خود از جانب استاندارد ATVA127 وارد نشوند، شرکت باوکو سعی کرده براساس استاندارد شرایط نصب (DIN EN1610) بارهای بالاسری لوله و همچنین آب‌های زیرزمینی که در این استاندارد به طور کامل مورد بحث قرار گرفته‌اند ،تمامی لوله‌ها و پروفیل‌های خود را برای شرایط مختلف مورد آزمایش قرار دهد. نتایج حاصله از این آزمایشات با در نظر گرفتن حداقل ضریب ایمنی طبق استاندارد ATVA127 بسیار موفقیت آمیز بوده است.محاسبات و همچنین مدارک مربوط به این آزمایشات همگی به پیوست گواهینامه موجود می‌باشد و باتوجه به این مدارک شرکت LGA مقاومت و پایداری پروفیل شرکت باوکو را با در نظر گرفتن استاندارد ATVA127 در جهت استفاده برای مواردی همچون سیستم فاضلابی RETERTION TANK در اقطار mm 300 تا mm 3500 گارانتی می‌کند.
۳-۳:مفهوم کیفیت در محاسبات استاتیکی:
همیشه به این نکته توجه داشته باشید که مقادیر اعلام شده در ذیل برای استفاده در محیط آزمایشگاهی می‌باشند نه برای محاسبه و تخمین ایمنی و طول عمرتحت شرایط نصب:
- کلاسهای فشار
- کلاسهای مقاومت حلقوی
پس باید توجه داشته باشیم که محصولات مهندسی را از طریق محاسبات استاتیکی انتخاب بکنیم نه از راه دیگر
حال اگر این محصول مهندسی یک لوله پروفیلی باشد باید علاوه بر محاسبات استاتیکی مسایل و موارد مربوط به مقاومت پروفیل نیز در نظر گرفته شود که اطلاعات این امر همان طور که قبلا اعلام شد با همکاری سازمان غیر وابسته همچون LGA و شرکت تولید کننده قابل اجرا می‌باشد.
محاسبات از طریق سیستم ضخامت بدنه (equivalent wall thickness) که بیشتر در رابطه با لوله پلی اتیلن تک جداره مورد استفاده قرار می‌گیرد به اندازه کافی جهت توجیه رفتار پروفیل مناسب نیست لذا برای این امر ما نیاز مبرم به موارد ذیل داریم:
- مدارک و اطلاعات مربوط به مقاومت و پایداری پروفیل
- محاسبات استاتیکی مربوط به لوله پروفیلی
نتایج حاصله از محاسبات بالا حداقل ضریب ایمنی برای نقاط بحرانی لوله که در حدود ۲ یا ۲.۵ ، بسته به نظر مهندسان مشاور می‌باشد و همچنین نشان دهنده این مسایل است که آیا میزان تغییر شکل کمتر از ۶% می‌باشد یا نه.
پس اگر این مقادیر به‌دست آمده در محدوده مورد نظر باشند آن وقت محصول انتخابی برای جاگیری در زمین مناسب است و در غیر این صورت میبایست محصول انتخابی را تغییر دهیم.حال با این تفاسیر هیچ گونه ارتباطی بین کلاسهای مقاومت حلقوی وجود ندارد پس هیچ وقت در مورد کلاسهای مقاومت, زمانیکه درباره پایداری و مقاومت لوله در شرایط نصب صحبت میکنیم نباید بحث کرد.