در حالت کلی، مجراها و لوله‌های پلاستیکی در ساختار و ترکیب، بسیار مشابه هم هستند اما تفاوت آن‌ها در نحوه کاربرد آن‌هاست.

ملاحظات طراحی

کانال در مقایسه با لوله

در حالت کلی، مجراها و لوله‌های پلاستیکی در ساختار و ترکیب، بسیار مشابه هم هستند اما تفاوت آن‌ها در نحوه کاربرد آن‌هاست.

• کانال‌ها، فشار داخلی دراز مدت ندارند.
نیروهای خارجی بررسی نمی‌شوند؛ در صورت بروز بیضوی شدگی در حین نصب، این بیضوی شدگی در هنگام کار، بازیابی نمی‌شود.
ترکیدگی ناشی از تنش دراز مدت فاکتور مهمی نیست (توجه به پایه طراحی هیدرواستاتیک در انتخاب ماده مهم نیست)
• قطر داخلی کانال با توجه به فضای اشغال شده توسط کابل و با توجه به ضرورت وجود فاصله داخلی بین کابل‌ها و کانال تعیین می‌شود، در حالیکه در کاربردهای لوله‌کشی، قطر داخلی بر اساس الزامات جریان حجمی تعیین می‌گردد.
• در مورد مجراها، مسیر نصب اهمیت زیادی دارد - شعاع انحنا، انحراف عمودی و افقی مسیر (نوسانات مسیر) و تغییرات ارتفاعی، همه و همه در جایگذاری کابل، تأثیر بسزایی دارند.

ملاحظات ابعاد کابل

تعیین ابعاد یک مجرا با محاسبه فضای لازم برای بزرگ‌ترین کابل یا دسته کابل یا کانال داخلی آغاز می‌شود. انتخاب قطر را می‌توان از نظر عملیاتی به ملاحظات کلی زیر، تقسیم نمود:
1. قطر داخلی مجرا با توجه به قطر کابل و روش جایگذاری آن، مشخص می‌شود (کشیدن یا هل دادن به کمک باد).
2. لازمه کشیدن کابل‌ها به درون مجراهای زیر زمینی، وجود فضای کافی بین مجرا و کابل‌ها است و معمولاً با دسته بندی کابل‌ها به دو گروه کابل‌های انتقال نیرو و کابل‌های هم محور (کوتاه)، و کابل‌های فیبر نوری انجام می‌شود. علاوه بر این، میزان پر کردن کانال در کابل‌های برق، تحت کنترل کدهای ملی الکتریکی قرار دارد در حالیکه کابل‌های فیبر نوری و دی الکتریک، چنین نیستند.
3. کشیدن طول‌های طولانی، نیازمند حجم پر سازی کم در کانال است، حداکثر به میزان 36%.
4. در کشیدن طول‌های کوتاه می‌توان کانال را تا 53% یا تا آخرین محدوده تعیین شده در NEC برای دسته‌ای از کابل‌ها، پر نمود.
5. در روش هل دادن با اعمال باد که برای کابل‌های فیبری طولانی بکارگرفته می‌شود، حجم بیشتری از کانال، حداکثر 70% آن، پر می‌شود.
6. کانال‌های داخلی ، مجراهایی با قطر کوچک‌تر هستند که برای جایگذاری درون کانال‌های بزرگ‌تر یا لوله‌های محافظ، تهیه شده‌اند. هدف از استفاده از آن‌ها، تقسیم فضای یک کانال بزرگ به مسیرهای پیوسته و مجزایی برای قرار دادن کابل‌های فیبر نوری است. قطر مجرا و کانال داخلی بگونه‌ای طراحی می‌شود که پر شدگی مجرا را به حداکثر برساند.

با استفاده از این راهنماها می‌توان حداقل قطر داخلی مجرا یا کانال داخلی را بدست آورد. در هنگام افزایش اندازه یک مجرا برای خطوط انتقال نیرو، هم محور یا کابل‌های مخابراتی چند جفتی ، هر چقدر فضای بیشتری منظور گردد، بهتر است. این روش لزوماً در مورد روش نصب هل دادن با فشار باد، صدق نمی‌کند. در این مورد می‌دانیم که هل دادن کابلی که فضای خالی زیادی در اطراف خود در کانال دارد، دشوار است چرا که در چنین شرایطی، کابل متمایل به شکل‌گیری به صورت یک مارپیچ است که موجب انتقال بخشی از بار محوری بصورت جانبی به دیواره‌های کانال و ایجاد اصطکاک می‌شود. به علاوه، سرعت عبور هوا از روی کابل هم در شرایط حداقل حجم هوا و حجم فضای خالی کم، بیشینه خواهد شد. سرعت بیشتر هوا موجب بالارفتن نیروی کششی روی کابل شده و به جایگذاری آن کمک می‌کند.

تعیین دیواره مجرا

کانال‌ها و مجراهای تولیدی، در طیف گسترده‌ای از اندازه‌ها تولید می‌شوند و در غلاف گذاری حفره‌هایی با قطر ¼ اینچ (5 میلی متر) تا 24 اینچ (610 میلی متر) به کار می‌روند. نسبت ابعادی استاندارد (SDR) یک مجرا بصورت نسبت میانگین قطر مجرا تقسیم بر حداقل ضخامت دیواره، تعریف می‌شود. ضخامت‌های دیواره معمولاً بین SDR 9 تا SDR 17 متغیر هستند (مقدار SDR بزرگ‌تر نشاندهنده دیواره نازک‌تر است).

قرارداهایی وجود دارند که ما را از استفاده از میانگین قطر خارجی (SDR) یا میانگین قطر داخلی (SIDR) بی نیاز می‌کنند. مجراهایی با قطر داخلی اندازه بندی شده (SIDR) در مواقعی بکار می‌روند که نیازمند کنترل دقیق فضای باز داخلی باشیم. این شرایط با اغلب موارد نصب کانال، سازگار نیست چرا که آنچنان که در بالا بیان شد، فضای باز بین کابل و دیواره داخلی کانال، همیشه آنقدر ها هم تنگ نیست. از سوی دیگر، در حفاظ گذاری (غلاف) حفره‌ها می‌توان از مزایای کنترل دقیق قطر داخلی بهره برد، چرا که در بسیاری از موارد، چندین کانال داخلی در تنگاتنگ یکدیگر درون یک حفاظ قرار می‌گیرند. در مورد این حالت، می‌توان ضخامت دیواره را بر حسب شرایط کاری و بدون خطر گرفتگی داخلی، افزایش یا کاهش داد. طبقه بندی ابعادی اندازه قطر داخلی مجراها، حداقل قطر داخلی را بیش از اندازه اسمی مجرا حفظ می‌کنند در حالیکه در اغلب طبقه بندی ظاهری مجراها، با افزایش ضخامت دیواره، قطر داخلی کمتر از قطر داخلی اسمی می‌شود.

در بیشتر نصب مجراها، از اندازه بندی SDR استفاده می‌شود، چرا که اتکا بر قطر خارجی کنترل شده موجب تشکیل اتصالاتی بهتر با استفاده از کوپلینگ‌های بیرونی می‌شود. این موضوع در مواقعی که از جایگذاری با کمک باد برای قرار دادن کابل استفاده می‌شود، اهمیت زیادی پیدا می‌کند. از سوی دیگر، در کانال‌های قطور (4 و بیشتر) از جوش لب به لب برای برقراری اتصال‌ها استفاده می‌شود.

تعیین ضخامت دیواره، تابعی از روش جایگذاری مجرا یا نوع تنش‌های محیطی که مجرا در طول عمر خود با آن‌ها مواجه خواهد شد، می‌باشد. استاندارد ASTM F2160 با عنوان «مشخصات استاندارد مجراهای تک جداره متشکل از HDPE بر پایه قطر خارجی (OD) کنترل شده»، سیستم اندازه بندی مجراها را بطور کامل تشریح می‌کند.

روش‌های نصب در مقایسه با تنش‌های کوتاه مدت و دراز مدت

طبیعت ویسکوالاستیک پلی‌اتیلن باعث می‌شود با گذر زمان (و یا تغییر دما)، شاهد تفاوت‌هایی در ویژگی‌های مکانیکی آن باشیم. رفتار ظاهری تنش / کرنش ماده، تحت تأثیر بار وارده شده به آن، وابسته به زمان است. به این خواص، خواص «خزش » گفته می‌شود. در این زمینه می‌توان بین خواص «کوتاه مدت»، مانند آن‌هایی که در آزمون کشش آزمایشگاهی با آهنگ کرنش 2 اینچ در دقیقه، مشاهده می‌شوند، و خواص «دراز مدت» که در جایگذاری و بار ناشی از کار کانال‌ها، متداول هستند، تمایز قائل شد.

داشتن آگاهی نسبت به قابلیت‌های تحمل بار پلی‌اتیلن بر حسب تابعی از آهنگ بار گذاری، اجازه انتخاب مقادیر استحکام مناسب را برای استفاده در معادلات مربوط به طراحی، می‌دهد. بارهای وارد بر کانال هم ناشی از محیطی هستند که کانال در آن جایگذاری می‌شود و هم حاصل ابزارآلات جایگذاری که کانال‌ها زیر آن‌ها قرار داده می‌شوند؛ تفاوت اصلی بین این دو نوع بارگذاری، مدت زمان بارگذاری در هر یک از آن‌هاست. بعنوان مثال، یکی از ابزارهای متداول در نصب کانال‌های چندگانه، شخم زنی مستقیم آن‌ها به درون زمین با استفاده از یک شخم زن ریلی یا شخم زن تراکتوری است. در حین اجرای چنین نوع نصبی، مقدار مشخصی از تنش خمشی و کششی در مدت زمان کوتاهی (چند ثانیه تا چند دقیقه) به کانال وارد می‌شوند. در حالیکه پس از فروریزی حفره در اطراف کانال، ممکن است زمین بخاطر سنگ‌هایی که مستقیماً کانال را فشار می‌دهند، به نشست ادامه دهد و منجر به وارد شدن یک بار فشاری دراز مدت به کانال شود. می‌بینید که در چنین کاربردهایی، برای تعیین مقاومت خمشی، به ضرایب دراز مدت و کوتاه مدت، نیازمندیم. در ابتدا ممکن است کانال در برابر بیضوی شدگی، از خود مقاومت نشان دهد، ولی رزین با گذر زمان و تحت اثر بار وارده، گسیخته شده و موجب کاهش مسیر عبور کابل می‌شود.

در طول سالیان پیش، ره یافت های متعددی در زمینه جایگذاری کانال‌ها، بروز و ظهور داشته‌اند. هر یک از این روش‌ها، با توجه به پتانسیل‌های بروز آسیب در کانال یا معضلات مرتبط با نصب، چالش‌های منحصر بفرد خود را به همراه داشته است. شاید یکی از روش‌های مقایسه حساسیت احتمالیِ روش‌های مختلف نسبت به بروز نقیصه، استفاده از جدول زیر باشد. در اینجا، احتمال بروز آسیب در قالب مقیاسی عددی بین 0 تا 5 است که در آن عدد 5 بیان کننده دشوارترین شرایط است که منجر به تسلیم و تغییر شکل دائمی کانال می‌شود؛ عدد 4 به معنای احتمال وارد شدن بارهایی بیش از 75% تنش تسلیم است؛ عدد 3 بارهای بیش از 50%؛ عدد 2 بارهای بیش از 25%، عدد 1 بارهای کمتر از 25% و عدد 0 نشاندهنده هیچگونه اعمال بار قابل ملاحظه می‌باشد. محدوده‌های سایه خورده، بیانگر دشوارترین شرایط می‌باشند.

جدول 1. حساسیت نسبی بروز آسیب در قیاس با روش‌های نصب

روش نصب	بارگذاری کوتاه مدت				بارگذاری دراز مدت		بازه SDR پیشنهادی
	کششی	خمشی	خرد کننده	ضربه	خرد کننده	کششی
کانال	5 - 3	3	2	1	1	2 - 1	5/13 - 0/9
حفره افقی	5 - 4	2	4 - 3	0	5 - 3	1	0/11 - 0/9
شخم زنی مستقیم	2 جدول 1. حساسیت نسبی بروز آسیب در قیاس با روش‌های نصب	3	5 - 4	2 - 1	5 - 4	1	0/11 - 0/9
ترانشه زنی پیوسته	2	2	4 - 3	2 - 1	4 - 3	1	0/11 - 0/9
ترانشه روباز	0	0	3 - 1	1	3 - 1	1	0/17 - 0/11
هوایی	2 - 1	5 - 3	3 - 2	1	1	2	5/13 - 0/11

* عبارت «کانال» در این جدول، بیان کننده جایگذاری کانال‌های داخلی پلی‌اتیلنی در یک کانال PVC مدفون 4 تا 6 اینچی است که در تأسیسات مخابراتی زیر سطحی، متداول است. پیشنهاد بازه‌ای برای SDR، تلاشی در جهت انتخاب یک SDR ایمن بر پایه احتمال بروز شرایط پر تنش است.

باید توجه داشت که نباید تصور شود که جدول بالا، نشاندهنده تمام کانال‌های نصب شده با روش‌های مذکور است بلکه شاخصی از آن چیزی است که ممکن است در اثر انتخاب نادرست قطر، ضخامت دیواره و یا مواد سازنده، به وقوع بپیوندد. برای کسب توصیه‌های خاص هر طراحی، به تولید کننده مراجعه کنید.
شاید یکی از جدی‌ترین و کنترل نشده ترین مشکلات جایگذاری کابل، مشکل بیضوی شدن یا تاب خوردن کانال باشد. این شرایط می‌تواند نتیجه گسیختگی کششی، خمش شدید، بارگذاری بیش از اندازه روی دیواره‌های جانبی و یا به احتمال قوی اثر خرد کننده سنگ‌ها در محیط زیرزمینی باشد. در کاربردهای شخم زنی یا حفر چاه مستقیم، می‌توان با دقت به روند فرآیند، می‌توان احتمال بوجود آمدن مشکل را دریافت. در چنین کاربردهایی باید قوی‌ترین طراحی کانال صورت بگیرد.

 برای اطلاع از قیمت روز لوله اینجا کلیک کنید.

برای آشنایی با محصولات سایت اینجا کلیک کنید.