Για τις πόλεις σε όλο τον κόσμο, η εξασφάλιση αξιόπιστης πρόσβασης σε καθαρό νερό γίνεται όλο και πιο σημαντική.
Το νερό δεν είναι μόνο ένας περιορισμένος πόρος, αλλά και αυτός που απαιτεί σημαντικές επενδύσεις σε επεξεργασία, διανομή και συντήρηση. Για τις δημοτικές αρχές, η μείωση της απώλειας νερού έχει γίνει μια κρίσιμη μακροπρόθεσμη πολιτική προτεραιότητα.
Το Τόκιο παρέχει ένα από τα πιο επιτυχημένα πραγματικά-παραδείγματα στον κόσμο για το πώς η επιλογή υλικού μπορεί να βελτιώσει θεμελιωδώς την απόδοση της αστικής υποδομής.
Το πρόβλημα: Σοβαρή απώλεια νερού τη δεκαετία του 1970
Στη δεκαετία του 1970, το Tokyo City Water Board αντιμετώπισε μια σοβαρή πρόκληση.
Το σύστημα διανομής νερού της πόλης αντιμετώπιζε περίπου 17% απώλεια νερού, κυρίως λόγω:
- παλαιωμένους σωλήνες μολύβδου
- φθορά των σωληνώσεων από χυτοσίδηρο
- συχνή υπόγεια διαρροή
Η δυσκολία δεν ήταν μόνο ο εντοπισμός διαρροών, αλλά η αποτελεσματική επισκευή τους.
- Μόλις εντοπίστηκε ένα κατεστραμμένο τμήμα:
- χρειάστηκε να ανασκαφούν ολόκληρα τμήματα του αγωγού
- Η γύρω υποδομή είχε διαταραχθεί
Οι εργασίες αντικατάστασης συχνά προκαλούν περαιτέρω αστοχίες σε παρακείμενα τμήματα
Οι πολεοδόμοι φοβούνταν έναν συνεχή κύκλο επισκευής χωρίς-μακροπρόθεσμη επίλυση.
Πρόσθετος κίνδυνος: Τρωτότητα σεισμού
Η γεωγραφική θέση του Τόκιο κοντά σε μεγάλα ρήγματα πρόσθεσε ένα άλλο στρώμα ανησυχίας.
Τα υπάρχοντα υλικά του αγωγού:
- δεν είχε επαρκή σεισμική αντίσταση
- ήταν επιρρεπείς σε κάταγμα κάτω από κίνηση του εδάφους
- απαιτούν συχνή συντήρηση μετά από γεγονότα δομικής καταπόνησης
Αυτό έκανε τη μακροπρόθεσμη αξιοπιστία-μείζον ζήτημα μηχανικής.
Το σημείο καμπής: Μετάβαση σε ανοξείδωτο χάλυβα
Η λύση προέκυψε από μια αλλαγή στην υλική στρατηγική.
Όπως εξηγεί ο John Rowe, Γενικός Γραμματέας-του Διεθνούς Φόρουμ από ανοξείδωτο χάλυβα:
>«Χρειάζονταν ένα υλικό αρκετά ισχυρό για να αντέχει σε σεισμικούς κραδασμούς και ανθεκτικό στη διάβρωση για μεγαλύτερο κύκλο ζωής».
Ο ανοξείδωτος χάλυβας έγινε η προτιμώμενη λύση λόγω πολλών βασικών ιδιοτήτων:
- υψηλή αναλογία αντοχής-προς-βάρους
- εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση
- μεγάλη διάρκεια ζωής
- καταλληλότητα για συστήματα πόσιμου νερού
Γιατί επιλέχθηκε ο ανοξείδωτος χάλυβας βαθμού 316L
Το Τόκιο υιοθέτησε τον ανοξείδωτο χάλυβα Grade 316L, ένα υλικό που χρησιμοποιείται ευρέως σε περιβάλλοντα υγιεινής και ευαίσθητα στη διάβρωση-.
Τα πλεονεκτήματά του περιλαμβάνουν:
- ισχυρή αντοχή στη διάβρωση σε υπόγειες συνθήκες
- καταλληλότητα για συστήματα πόσιμου νερού
- μεγάλη διάρκεια ζωής σε σύγκριση με το χυτοσίδηρο ή τον μόλυβδο
- μειωμένες-απαιτήσεις μακροπρόθεσμης συντήρησης
Αυτό το έκανε ιδανικό για αναβάθμιση υποδομής- σε ολόκληρη την πόλη.
Μηχανική Καινοτομία: Τεχνολογία κυματοειδών σωλήνων
Η υιοθέτηση του ανοξείδωτου χάλυβα δεν ήταν η μόνη καινοτομία.
Οι μηχανικοί του Τόκιο ανέπτυξαν επίσης προηγμένες τεχνικές διαμόρφωσης σωλήνων-.
Σύμφωνα με ειδικούς του κλάδου:
εισήχθησαν κυματοειδείς σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα
Οι σωλήνες θα μπορούσαν να λυγίσουν στις απαιτούμενες γωνίες πιο εύκολα
χρειάστηκαν λιγότερες αρθρώσεις σε όλο το σύστημα
Αυτό ήταν σημαντικό γιατί:
>λιγότερες αρθρώσεις σημαίνουν λιγότερα πιθανά σημεία διαρροής.
Για να διασφαλιστεί η ακεραιότητα του συστήματος, αναπτύχθηκαν επίσης εξαρτήματα από ανοξείδωτο χάλυβα, όπως αγκώνες, Τ-ενώσεις και σύνδεσμοι ως μέρος ενός ενοποιημένου συστήματος.
Σύστημα-Ευρεία αντικατάσταση και αποτελέσματα
Μέχρι το 2012, το Τόκιο είχε αντικαταστήσει πλήρως όλους τους σωλήνες εξυπηρέτησης που συνδέουν τις κύριες γραμμές ύδρευσης με νοικοκυριά και εμπορικά κτίρια με συστήματα από ανοξείδωτο χάλυβα.
Τα αποτελέσματα ήταν σημαντικά:
- μείωση της απώλειας νερού από 17% σε 2%
- εξοικονομήθηκαν περίπου 200 εκατομμύρια κυβικά μέτρα νερού
- σχεδόν 4 δισεκατομμύρια δολάρια σε εξοικονόμηση κόστους
Αυτές οι εξοικονομήσεις περιλάμβαναν μειωμένες:
- εργασίες συντήρησης
- συχνότητα επισκευής
- απαιτήσεις επέκτασης ταμιευτήρα
- μακροπρόθεσμο-κόστος αντικατάστασης υποδομής
Γιατί ο ανοξείδωτος χάλυβας έκανε τη διαφορά
Η επιτυχία του συστήματος του Τόκιο δεν οφείλεται μόνο στην αντικατάσταση, αλλά στην απόδοση του υλικού με την πάροδο του χρόνου.
Παρέχεται από ανοξείδωτο χάλυβα:
- σταθερή μακροπρόθεσμη-δομική ακεραιότητα
- αντοχή στη διάβρωση σε υπόγεια περιβάλλοντα
- βελτιωμένη σεισμική ανθεκτικότητα
- μειωμένα ποσοστά αστοχιών σε όλο το δίκτυο διανομής
Αυτό μετέτρεψε την υποδομή νερού από ένα αντιδραστικό σύστημα επισκευής σε ένα σταθερό-δίκτυο μεγάλης διάρκειας ζωής.
Παγκόσμιος αντίκτυπος και υιοθέτηση
Η απώλεια νερού δεν είναι μοναδική στο Τόκιο.
Σύμφωνα με εκτιμήσεις του ΟΟΣΑ, τα ποσοστά απώλειας νερού σε πολλές ανεπτυγμένες πόλεις κυμαίνονται μεταξύ 17% και 30%, συμπεριλαμβανομένων:
- Λονδίνο
- Παρίσι
- Ρώμη
Μετά την επιτυχία του Τόκιο, αρκετές πόλεις άρχισαν να υιοθετούν παρόμοιες προσεγγίσεις.
Η Σεούλ ξεκίνησε συγκρίσιμες αναβαθμίσεις υποδομής
Η Ταϊπέι υλοποίησε έργα που υποστηρίχθηκαν αρχικά από εργολάβους του Τόκιο
άλλες πόλεις συνεχίζουν να αξιολογούν συστήματα από ανοξείδωτο χάλυβα για-μακροπρόθεσμη ανάπτυξη
Η τάση αντανακλά μια ευρύτερη στροφή προς τον προγραμματισμό υποδομής βάσει του κύκλου ζωής-.
Προοπτική Βιομηχανικού Υλικού
Μεγάλης κλίμακας-αναβαθμίσεις υποδομής, όπως ο εκσυγχρονισμός του συστήματος ύδρευσης του Τόκιο, βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε συνεπείς, υψηλής ποιότητας αλυσίδες εφοδιασμού υλικών.
Τα συστήματα σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα απαιτούν:
- ανθεκτικά στη διάβρωση-κράματα
- ακριβής έλεγχος διαστάσεων
- αξιοπιστία μεγάλης διάρκειας ζωής
- συμμόρφωση με τα πρότυπα για το πόσιμο νερό
Βιομηχανικοί προμηθευτές μετάλλων όπως η Jiangsu Cunrui Metal Products Co., Ltd. συμβάλλουν σε αυτό το οικοσύστημα παρέχοντας υλικά από ανοξείδωτο χάλυβα και κράμα που χρησιμοποιούνται ευρέως σε υποδομές, συστήματα σωληνώσεων και μηχανολογικές εφαρμογές όπου η ανθεκτικότητα και η αντοχή στη διάβρωση είναι βασικοί παράγοντες απόδοσης.
Συμπέρασμα: Μια υλική απόφαση που άλλαξε μια πόλη
Η εμπειρία του Τόκιο δείχνει ότι η απόδοση της υποδομής δεν καθορίζεται μόνο από τον μηχανολογικό σχεδιασμό-αλλά και από την επιλογή υλικού.
Αντικαθιστώντας τα απαρχαιωμένα συστήματα σωληνώσεων με ανοξείδωτο χάλυβα, η πόλη πέτυχε:
- δραματική μείωση της απώλειας νερού
- μακροπρόθεσμη-εξοικονόμηση κόστους
- βελτιωμένη σεισμική ανθεκτικότητα
- βελτιωμένη αξιοπιστία του συστήματος
Αυτό που ξεκίνησε ως πρόκληση συντήρησης έγινε παγκόσμια περίπτωση αναφοράς για τη διαχείριση των αστικών υδάτων.
Το μάθημα είναι ξεκάθαρο:
>στα συστήματα υποδομής, η επιλογή υλικού δεν αποτελεί λεπτομέρεια-είναι το θεμέλιο της μακροπρόθεσμης-απόδοσης.
