Za mesta po vsem svetu postaja zagotavljanje zanesljivega dostopa do čiste vode vse pomembnejše.
Voda ni le omejen vir, ampak tudi vir, ki zahteva znatne naložbe v čiščenje, distribucijo in vzdrževanje. Za občinske vlade je zmanjšanje izgube vode postalo ključna dolgoročna-prednostna naloga politike.
Tokio je eden najuspešnejših-primerov iz resničnega sveta, kako lahko izbira materiala bistveno izboljša učinkovitost mestne infrastrukture.
Težava: huda izguba vode v sedemdesetih letih
V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja se je tokijski mestni vodni odbor soočil z resnim izzivom.
Mestni sistem za distribucijo vode je imel približno 17-odstotno izgubo vode, predvsem zaradi:
- staranje svinčenih cevi
- propadajoči litoželezni cevovodi
- pogosto podzemno uhajanje
Težava ni bila le odkrivanje puščanj, ampak njihovo učinkovito popravilo.
- Ko je bil poškodovan odsek lociran:
- izkopati je bilo treba celotne segmente cevovoda
- okoliška infrastruktura je bila motena
nadomestna dela so pogosto sprožila nadaljnje okvare na sosednjih odsekih
Urbanisti so se bali neprekinjenega cikla popravil brez-dolgoročne rešitve.
Dodatno tveganje: potresna ranljivost
Geografska lega Tokia v bližini glavnih prelomnic je dodala še eno plast skrbi.
Obstoječi materiali za cevovode:
- ni imel zadostne potresne odpornosti
- so bili nagnjeni k zlomu pri premikanju tal
- zahteva pogosto vzdrževanje po strukturnih stresnih dogodkih
Zaradi tega je dolgoročna{0}}zanesljivost postala velik inženirski problem.
Prelomnica: prehod na nerjavno jeklo
Rešitev se je pojavila s spremembo materialne strategije.
Kot je pojasnil John Rowe,-generalni sekretar Mednarodnega foruma za nerjavno jeklo:
>"Potrebovali so material, ki je dovolj močan, da prenese seizmične sunke in odporen proti koroziji v daljšem življenjskem ciklu."
Nerjaveče jeklo je postalo prednostna rešitev zaradi več ključnih lastnosti:
- visoko razmerje med trdnostjo-in-težo
- odlična odpornost proti koroziji
- dolga življenjska doba
- primernost za sisteme pitne vode
Zakaj je bilo izbrano nerjaveče jeklo razreda 316L
Tokio je sprejel nerjaveče jeklo razreda 316L, material, ki se pogosto uporablja v higienskih okoljih in okoljih,-občutljivih za korozijo.
Njegove prednosti vključujejo:
- visoka odpornost proti koroziji v podzemnih razmerah
- primernost za sisteme pitne vode
- dolga življenjska doba v primerjavi z litino ali svincem
- zmanjšane-dolgotrajne zahteve po vzdrževanju
Zaradi tega je bil idealen za-nadgradnjo mestne infrastrukture.
Inženirska inovacija: tehnologija valovitih cevi
Sprejetje nerjavečega jekla ni bila edina novost.
Tokijski inženirji so razvili tudi napredne-tehnike oblikovanja cevi.
Po mnenju strokovnjakov iz industrije:
uvedene so bile valovite cevi iz nerjavečega jekla
cevi bi lahko lažje upognili v zahtevane kote
po sistemu je bilo potrebnih manj spojev
To je bilo pomembno, ker:
>manj spojev pomeni manj možnih mest puščanja.
Za zagotovitev celovitosti sistema so bili kot del enotnega sistema razviti tudi priključki iz nerjavečega jekla, kot so kolena, T-stičišča in priključki.
Sistem{0}}zamenjava in rezultati
Do leta 2012 je Tokio v celoti zamenjal vse servisne cevi, ki povezujejo glavne vodovode z gospodinjstvi in poslovnimi zgradbami, s sistemi iz nerjavečega jekla.
Rezultati so bili pomembni:
- izguba vode zmanjšana s 17 % na 2 %
- prihranili približno 200 milijonov kubičnih metrov vode
- skoraj 4 milijarde USD prihranka stroškov
Ti prihranki vključujejo zmanjšano:
- vzdrževanje
- pogostost popravil
- zahteve za razširitev rezervoarja
- dolgoročni-stroški zamenjave infrastrukture
Zakaj je nerjavno jeklo naredilo razliko
Uspeh tokijskega sistema ni bil le posledica zamenjave, temveč tudi materialne učinkovitosti skozi čas.
Priloženo nerjaveče jeklo:
- stabilna dolgoročna-strukturna celovitost
- odpornost proti koroziji v podzemnih okoljih
- izboljšana potresna odpornost
- zmanjšane stopnje napak v distribucijskem omrežju
To je spremenilo vodno infrastrukturo iz reaktivnega popravljalnega sistema v stabilno-omrežje z dolgo življenjsko dobo.
Globalni vpliv in posvojitev
Izguba vode ni edinstvena za Tokio.
Po ocenah OECD se stopnje izgube vode v številnih razvitih mestih gibljejo med 17 % in 30 %, vključno z:
- London
- Pariz
- Rim
Po uspehu Tokia je več mest začelo sprejemati podobne pristope.
Seul je začel primerljive nadgradnje infrastrukture
Taipei je izvajal projekte, ki so jih sprva podpirali tokijski izvajalci
druga mesta nadaljujejo z ocenjevanjem sistemov iz nerjavečega jekla za-dolgoročno uporabo
Trend odraža širši premik k načrtovanju infrastrukture,-ki temelji na življenjskem ciklu.
Industrijski materialni vidik
Obsežne-nadgradnje infrastrukture, kot je posodobitev vodovodnega sistema v Tokiu, so močno odvisne od doslednih,-visokokakovostnih dobavnih verig materialov.
Sistem cevi iz nerjavečega jekla zahteva:
- zlitine-odporne proti koroziji
- natančen nadzor dimenzij
- dolga življenjska doba zanesljivost
- skladnost s standardi pitne vode
Dobavitelji industrijskih kovin, kot je Jiangsu Cunrui Metal Products Co., Ltd., prispevajo k temu ekosistemu z zagotavljanjem materialov iz nerjavnega jekla in zlitin, ki se pogosto uporabljajo v infrastrukturi, cevovodnih sistemih in inženirskih aplikacijah, kjer sta vzdržljivost in odpornost proti koroziji bistvena dejavnika učinkovitosti.
Zaključek: pomembna odločitev, ki je spremenila mesto
Izkušnje iz Tokia kažejo, da učinkovitosti infrastrukture ne določa le inženirska zasnova-, ampak tudi izbira materiala.
Z zamenjavo zastarelih cevnih sistemov z nerjavečimi jeklenimi je mesto doseglo:
- dramatično zmanjšanje izgube vode
- dolgoročne-prihranke stroškov
- izboljšana potresna odpornost
- povečana zanesljivost sistema
Kar se je začelo kot izziv vzdrževanja, je postalo svetovni referenčni primer upravljanja z vodo v mestih.
Nauk je jasen:
>v infrastrukturnih sistemih izbira materiala ni podrobnost-je temelj dolgoročne-učinkovitosti.
