Rurociągi rolnicze: jak wybrać materiał, rozmiar i ciśnienie rurowe

Kiedy w bloku o powierzchni 40 hektarów spada ciśnienie w ostatnim zraszaczu, rura rzadko jest pierwszym podejrzanym, a często prawdziwą przyczyną. W przypadku większości nawadniania pól praktycznym rozwiązaniem jest podziemna linia główna z HDPE (PE100) w połączeniu z bocznymi rurami z PVC lub LDPE: HDPE tam, gdzie gleba się porusza, mróz unosi ziemię lub trzeba przeciągnąć linę przez otwór, oraz PCV, gdzie układ jest ustalony, grunt jest stabilny, a o przetargu decyduje koszt za metr. O wyborze decydują trzy liczby: skład chemiczny wody, ciśnienie robocze plus wzrost oraz wymagany przepływ na drugim końcu. Średnica zewnętrzna, grubość ścianki wyrażona jako SDR i gatunek żywicy muszą spełniać wszystkie trzy wymagania jednocześnie, a lina dobrana wyłącznie na podstawie ceny jest najczęstszą przyczyną słabszych wyników systemu w drugim sezonie.

Przeczytaj wodę, zanim przeczytasz katalog

Analiza wody decyduje o więcej niż druga wycena. Woda ze studni, woda z kanałów i oczyszczone ścieki zachowują się inaczej w rurze, a różnice pojawiają się najpierw na złączach, ślepych zaułkach i emiterach. Zapytaj o pH, chlorek, twardość, zawiesinę i zakres temperatur. Jeśli zmieszane są dwa źródła, przetestuj mieszankę, ponieważ mieszanina może być bardziej agresywna niż każde źródło osobno.

• Chlorki powyżej około 300 mg/l w przypadku stali ocynkowanej lub miękkiej: korozja wewnętrzna, zwykle skoncentrowana na połączeniach gwintowanych i sekcjach wolno poruszających się.
• pH poniżej 6,5 z wtryskiem kwasu do fertygacji: PCV-U jest ogólnie wygodny, natomiast polietylen należy przed zamówieniem sprawdzić z tabelą odporności chemicznej producenta żywicy.
• Zawiesiny stałe powyżej około 50 mg/l: filtracja odbywa się za główną linią, a rura nadal musi zapewniać prędkość przepłukiwania bliską 0,5 m/s na odległych końcach.
• Woda o temperaturze powyżej 40°C z płytkiego stawu lub z długiej czarnej rury w pełnym słońcu: ciśnienie znamionowe spada, a linia sprzedawana jako PN10 może być bezpieczna tylko przy PN6,3 lub niższym.

Rodziny rur, które faktycznie będą cytowane

Większość ofert dotyczących nawadniania ogranicza się do czterech materiałów i węża do przenośnego końca systemu. Każdy wygrywa w innej części pola.

PCV-U

Wartość domyślna dla sieci podziemnych i bocznych instalacji tryskaczy stałych. Sztywne, niedrogie przy większych średnicach i szybkie w łączeniu za pomocą cementu rozpuszczalnikowego lub kielichów z uszczelkami pierścieniowymi. Zimna pogoda sprawia, że ​​jest kruchy na uderzenia, a każde zagięcie, trójnik lub zaślepka linii pod ciśnieniem wymaga zabezpieczenia oporowego lub bloku betonowego.

HDPE (PE100)

Elastyczny, dostarczany w zwojach i łączony poprzez stapianie, dzięki czemu toleruje ruchy gruntu i mróz oraz można go wciągać pod drogę lub żywopłot. Zgrzewanie doczołowe jest standardem od 63 mm wzwyż, zgrzewanie elektrooporowe nadaje się do ciasnych rowów, a złączki zaciskowe umożliwiają naprawy. Jakość zgrzewania zależy od czystych powierzchni, prawidłowego czasu nagrzewania i skalibrowanego sprzętu.

LDPE i miękki polietylen

Materiał boczny, a nie główny. Tani, łatwy do przenoszenia i chętnie zwinięty pod koniec sezonu. Niższe wartości ciśnienia i tendencja do załamywania się lub mięknięcia pod wpływem ciepła utrzymują go w roli bocznej.

Wąż stalowy i płaski

Stal ocynkowana nadal znajduje swoje miejsce w kolektorach pomp, pionach i zespołach zaworów, gdzie liczy się sztywność, ale jej wnętrze staje się szorstkie w wyniku korozji, a tarcie wzrasta z biegiem lat. Wąż składany zakrywa przenośny zestaw tryskaczowy i sezonową linię pompy i nigdy nie powinien być pozostawiany na stałe w ziemi.

Średnica i utrata tarcia decydują o tym, czy system działa

Docelowe prędkości zapewniają cichą i wydajną pracę systemu: około 1,0 do 1,5 m/s w linii głównej, do około 2,5 m/s w linii bocznej, gdzie koszt wymusza zastosowanie mniejszej rury. Straty szybko znikają wraz ze wzrostem średnicy. Korzystając z obliczeń Hazena-Williamsa przy C = 140, co odpowiada czystemu polietylenowi, 10 m3/h przez linię PE100 SDR17 o średnicy 63 mm i średnicy około 56 mm powoduje utratę blisko 2,7 m słupa wody na 100 m, podczas gdy ten sam przepływ przez linię 90 mm tego samego SDR traci poniżej 0,5 m na 100 m.

Ta różnica ma znaczenie, ponieważ wysokość podnoszenia jest tym, za co płaci pompa. Pięćset metrów mniejszej żyłki kosztuje około 13,5 m głowy; większa linka kosztuje około 2,5 m. W sezonie pompowania większa rura jest często tańszą decyzją, nawet jeśli faktura sugeruje inaczej. Rozmiar bloku zapotrzebowania szczytowego, a nie średniego, następnie dodaj ciśnienie robocze emitera, wzmocnienie wzniesienia, straty filtra i tarcie w linii bocznej, podrzędnej i głównej. Na pofałdowanym terenie suma ta rośnie szybciej, niż oczekuje większość budżetów.

Dopasuj rurę do metody nawadniania

Systemy kroplowe i mikrozraszacze działają pod niskim ciśnieniem, wykorzystują wąskie przyłącza i wymagają ścisłej filtracji oraz regularnego spłukiwania, dlatego też zakopana sieć PE100 z cienkościennymi bokami z polietylenu jest typową kombinacją. Bloki stałe i zraszacze pracują pod wyższym ciśnieniem i przemieszczają duże objętości na hektar, co sprawia, że ​​średnica głównego rurociągu ma decydujące znaczenie. Nawadnianie bruzd i zalewów toleruje bardziej szorstkie podejście, zazwyczaj zastawkę rurową z prostą kontrolą niskiego ciśnienia, chociaż bardziej niż jakakolwiek inna metoda nagradza dokładne skarpy. Gospodarstwo często korzysta z dwóch takich systemów z jednego źródła, a linia główna musi obsługiwać największe zapotrzebowanie, nie zagłuszając reszty.

Łączenie, złączki i głębokość zakopania

Okucia decydują o tym, jak długo wytrzyma linia. Kolana, trójniki, złączki, złączki, zaślepki, krzyżaki i zawory powinny pochodzić z tej samej rodziny żywic i klasy ciśnieniowej co rura. Zawór PN16 na linii głównej PN10 jest w porządku; złączka PN6 na tej samej linii jest awarią zaplanowaną.

Głębokość zakopywania dopasowuje się do narzędzia, które będzie przecinać pole. Linie główne układane są zwykle na głębokości od 0,6 do 0,9 m, poniżej głębokości pługa i głębosza, ułożone bez ostrych kamieni przy ścianie i oznaczone taśmą ostrzegawczą. W przypadku linii znajdujących się z dala od maszyn wystarczy około 0,3 m przykrycia. Bloki oporowe znajdują się za trójnikami, kolanami i zaślepkami końcowymi w przypadku PCV pod ciśnieniem, a komory zaworów powinny opróżniać się, aby złączki nigdy nie znajdowały się w wodzie.

Ciśnienie znamionowe, udar i rzeczywistość temperaturowa

Wartość PN opisuje rurę przenoszącą wodę w temperaturze 20°C przez długi okres badania. Trzy rzeczy niszczą go na polu.

1. Temperatura: zarówno polietylen, jak i PCV tracą swoją wartość wraz z nagrzewaniem się wody, dlatego należy postępować zgodnie z krzywą producenta żywicy, a nie liczbą wydrukowaną na ścianie.
2. Udar: szybkie zamknięcie zaworu lub uruchomienie pompy na pustym rurociągu może zwiększyć wysokość podnoszenia roboczego od dwóch do trzech razy w postaci fali ciśnienia. Wolno zamykające się zawory, punkty uwalniania powietrza w najwyższych miejscach i sekwencja początkowa, która najpierw napełnia rurociąg główny, są tańsze niż zakup cięższej rury.
3. Żywotność: ocena pięćdziesięciu lat zakłada stałe ciśnienie i stałą temperaturę. Linia, która działa przy połowie ciśnienia przez osiem miesięcy w roku, wytrzyma dłużej niż linia, w której szczyt osiągany jest każdego popołudnia.

Co oddziela trzydziestoletnią linię od pięcioletniej naprawy

• Źródło żywicy: 100% materiału pierwotnego o zadeklarowanym gatunku, np. PE100 lub PE100-RC do gruntów skalistych lub ściernych, zachowuje się inaczej niż mieszanka mocno zmieszana z przemiałem.
• Grubość ścianki i SDR: mierzyć w kilku punktach wzdłuż cewki. Ściana, która dryfuje poniżej tolerancji SDR, cicho obniża ciśnienie znamionowe.
• Oznaczenia: materiału, normy, klasy SDR lub ściany, ciśnienia, producenta i daty produkcji powinny być umieszczone czytelnie i wielokrotnie wzdłuż rury.
• Ochrona przed promieniowaniem UV: dotyczy każdej rury, która przebywa na powierzchni, gdzie zwykle stosuje się czarny polietylen.
• Dowody: raporty z testów partii z laboratorium posiadającego uznaną akredytację, na przykład w ramach CNAS, mówią więcej niż certyfikat na stronie internetowej. Zapytaj także, czy zwoje mogą być dostarczane w ciągłych długościach odpowiadających układowi rowu, ponieważ szybkość dostawy jest pomocna tylko wtedy, gdy rura dociera o odpowiedniej długości i z pasującymi łącznikami.

Uruchomienie i konserwacja

Uruchomienie jest krótkie i warto je wykonać prawidłowo. Napełnij powoli, wypuść powietrze w najwyższych punktach, a następnie wykonaj próbę ciśnieniową przy 1,5-krotności ciśnienia roboczego przez około godzinę bez podłączonych emiterów. Zanotuj ciśnienie statyczne i przepływ na drugim końcu; te dwie liczby stają się wartością bazową.

Później konserwacja polega głównie na obserwacji. Wskaźnik, który z każdym miesiącem wskazuje nieco niżej, wskazuje na wyciek, częściowo zamknięty zawór lub zapełnienie filtra. Na początku i na końcu sezonu przepłucz pobocza, osusz linie nadziemne przed pierwszymi przymrozkami i utrzymuj widoczne oznakowania rowów, aby głębosz nie znalazł się pierwszy w linii głównej.

Rurociągi rolnicze nie są decyzją dotyczącą jednego produktu. Chemizm wody określa materiał, przepływ szczytowy określa średnicę, warunki gruntowe określają głębokość i metodę łączenia, a złączki utrzymują cały zespół w całości. Popraw te cztery elementy, a rura stanie się częścią systemu nawadniającego, o której nikt nie będzie musiał już więcej myśleć.