دال - التقدم المحرز في مجال التكنولوجيا التي لا تُستخدم في إصلاح خط أنابيب المياه المستعملة

تطور التكنولوجيا اللامعة

وتشكل البنية التحتية لخطوط أنابيب المياه المستعملة العمود الفقري الصامت للحياة الحضرية الحديثة، ومع ذلك فإن معظمها قد تم تركيبه منذ عقود، ويصل الآن إلى نهاية فترة تصميمه، وتحتاج أساليب الإصلاح التقليدية المفتوحة إلى خنادق كبيرة، وتعطل حركة المرور، وتلف الأراضي، وتستغرق أسابيع كاملة، وقد برزت التكنولوجيا التي لا تطاق كبديل أكثر كفاءة، مما مكّن من إصلاح أو إصلاح أو استبدال خطوط الأنابيب الجوفية بأقل قدر من الاضطرابات السطحية.

التقنيات الأساسية التي لا تدرّب في مجال إصلاح المياه المستعملة

نوع من أنواع النسيج الممنوع من الفم

وبالإضافة إلى ذلك، لا يزال خط الأنابيب في مكان العمل هو أكثر الطرق التي لا تُستخدم في أنابيب مياه الصرف، وقد أُدرج خط مرن يُحمل براتنجات حرق في الأنابيب المضرورة، مُنَعَض على الجدار الداخلي، ومُعالج باستخدام الماء الساخن، والبخار، أو الأشعة فوق البنفسجية، وتقلل الابتكارات الحديثة من فترات العلاج المُضبَّبة إلى حد كبير -

Pipe Bursting

إن انفجار الأنبوب يتيح استبدال الأنبوب الحالي بمسمار جديد أو نفس الحجم أو أكبر دون حفر خندق مستمر، ويسحب رأس الانفجار من خلال الأنبوب القديم، ويكسره إلى الخارج، بينما يوضع الأنبوب الجديد - الذي يُستخدم عادةً في تركيبات متعددة الأثير والكثافة - في خلفه، ويُمكن أن يُستخدم في تركيبات جديدة من التدفق الفيزيائي والهيدروليكي.

شلن

ويستلزم القذف إدخال أنبوب جديد (مستمر أو مجزأ) إلى الأنبوب المضيف الحالي وقطع المساحة المنفردة، وهذه التقنية مثالية للطول، وهي مجرىات مباشرة ذات وصلات جانبية ضئيلة، وقد أدى التقدم في التصميم المشترك ومواد الإدخال إلى تحسين سرعة وموثوقية الزلازل، حيث يمكن تركيب الأنابيب المركبة الحديثة ذات الصبغة المتحركة والمركّبة المائية عن طريق التسلل إلى أعلى 60 جهازا.

Spray-in-Place Pipe (SIPP)

كما أن برنامج SIPP، المعروف أيضا باسم بطانة الرش الهيكلي، ينطوي على تطبيق نظام متعدد البوليمرات عالي الارتداد وسريع التغليف على السطح الداخلي للأنبوب الحالي باستخدام رأس رذاذ مركزي، ويتزايد استخدام هذه الطريقة في الأنابيب التي تدخل إلى الإنسان (من الناحية الـ 36 بوصة إلى أكبر) حيث يلزم إعادة تأهيل هيكلي كامل دون جهاز مستقل.

دال - التقدم في المواد والكيمياء

عمليات الفرز وقطع الأشعة فوق البنفسجية

ويتوقف أداء الإصلاحات التي لا تُجرى على نظام الراتنج المستخدم، كما أن البوليسترات التقليدية والإسترات الفينيل قد استكملت بمزيجات متطورة من الأوكسي والبوليوريثان توفر ارتفاعاً في الطول، والارتفاع، والمقاومة الكيميائية، كما أن الراتنجات التي تعمل بالأشعة فوق البنفسجية قد اكتسبت شعبية لأنها تعالج بسرعة استخدام تركيبات الضوء فوق البنفسج من مركب آلي ممتد عبر درجة حرارة من خلال أجهزة قياس درجة حرارة مانية، مما أدى إلى إزالة حرارة من خلال أجهزة الحرارة، مما أدى إلى إزالة الحاجة إلى ارتفاع درجة الحرارة.

شركة " ليونرز " ذات المستوى الرفيع

وقد تطورت الأفران المصممة من تركيبات بسيطة إلى مركب متعدد الطوابق تحتوي على تعزيزات زجاجية وبوليستر وألياف هرمية، وتوفر هذه المنسوجات الهندسية قوة أعلى للانفجار وتتيح تركيب الأنابيب ذات النوافذ أو الفسق الضيقة، وتحتوي بعض السواحل الآن على طبقة داخلية من نوع " ذكور " يمكنها اكتشاف الإجهاد أو التعرض الكيميائي، مما يخلق إنذارات بالفشل المبكر.

الأجهزة، والتألق، والتفتيش

وقد أصبحت الزحفات الآلية المجهزة بكاميرات عالية التعريف، وتصنيف الليزر، والسونار أدوات موحدة للتفتيش قبل وبعد إعادة الطلاء، وتشمل التطورات الأخيرة نظما آليا يمكنها أن تؤدي عمليات إصلاح داخلية مستقلة، مثل قطع الأنابيب الاصطناعية، وتطبيق الإصلاحات البقعة، بل وإعادة الربط بين الخدمات، في حين يظل الخط الرئيسي جاهزا للعمل.

الرصد الذكي والصيانة الافتراضية

ويحول إدماج أجهزة الاستشعار في عمليات الإصلاح التي لا تُجرى عن طريق الغسيل كيفية إدارة نظم المياه المستعملة، ويمكن للكابلات الليبرالية - البصرية التي تُدمج في خطوط برنامج CIPP أن تقيس باستمرار درجة الحرارة، والإجهاد، والانبعاثات الصوتية، واكتشاف التسربات أو التغيرات الهيكلية قبل أن تصبح منافذ للفشل، وتضع أجهزة الاستشعار اللاسلكية في فتحات النسيج أو تُعيد تركيب بيانات عن نوعية المياه في الوقت الحقيقي.

المنافع البيئية والاقتصادية

فالتكنولوجيات التي لا تحصى تحقق مزايا بيئية قابلة للقياس، إذ إن المشاريع، من خلال القضاء على الحاجة إلى حفر واسع النطاق، تخفض اضطراب التربة، وتحمي جذور الأشجار، وتحافظ على النظم الإيكولوجية السطحية، وتخفض آثار الكربون في الإصلاحات غير المكتملة، وتخفض عادة ما تتراوح بين 40 و60 في المائة من الطرق المفتوحة، وتعزى إلى انخفاض الرحلات التي تقطعها الشاحنات من أجل إزالة المخلفات وسحب المواد، كما أن الفوائد الاقتصادية هي أيضاً باهظة:

التحديات والنظر في المسألة

وعلى الرغم من مزاياها الكثيرة، فإن التكنولوجيا التي لا تُعد حلاً عالمياً، فقد تتطلب الأنابيب التي تُنهار أجزاء أو أجراس حادة إصلاحاً قبل البطن، كما أن وصلات الخدمات في المناطق غير القياسية يمكن أن تُعقِّد إعادة الاستخدام، وقد تتطلب التاجات العميقة أو مستويات المياه الجوفية المرتفعة إزالة المياه والضخ، إضافة إلى ذلك، مستوى المهارات اللازم لتركيب أجهزة الطعن في إطار مبادرة CIPP وغيرها من خطوط التدريب السابقة للأوان.

الاتجاهات المستقبلية والتكنولوجيات الناشئة

المواد القابلة للتحلل الأحيائي والمواد المستدامة

ويجري البحث في راتنجات قابلة للتحلل الأحيائي ومحتوية على أساس بيولوجي، مما يقلل الاعتماد على المواد الكيميائية المستخرجة من النفط، وتظهر التجارب المبكرة للأجهزة التي تم إدخالها من حمض البوليكتيكات، المعززة بالألياف الطبيعية، وعداً بإصلاحات مؤقتة أو طبقات حمائية تم التضحية، وتقترن هذه المواد مع تزايد توافر هذه المواد من مادة HDPE لإعادة تدويرها من أجل نفجر الأنابيب، مع أهداف الاقتصاد الدائري.

إعادة التوطين في مرحلة لاحقة

وقد دخلت الآن إلى السوق نظم آلية قادرة على إعادة تشغيل الخدمات الأفقية ذات الصبغة الدقيقة والغاز، ويمكن لهذه الأدوات الآلية بالكامل أن تستكمل وصلة في أقل من 15 دقيقة، مما يلغي الحاجة إلى الحفر اليدوي في كل موقع فرعي، ومع تطور التكنولوجيا، فإنه سيقلل كثيرا من وقت وتكاليف المشاريع البطيئة في المناطق الكثيفة السكان.

AI —Driven النماذج الافتراضية

ويمكن الآن للخطوف التعليمية الماكنة التي تم تدريبها على آلاف أشرطة الفيديو التي تم فيها تفتيش خطوط الأنابيب أن تنبئ بما يرجح أن تفشل خلال السنوات الخمس إلى العشر القادمة، وهذه النماذج تُستخدم في عصر الأنابيب والمواد والتربة وعبء الحركة وتاريخ الإصلاح السابق لتحديد أولويات ميزانيات إعادة التأهيل. ]]]] ] تشجع البلديات على الانتقال من إدارة الأصول الاستباقية باستخدام هذه الأدوات التنبؤية.

إصلاحات ذات ترددات دُنيرة

ويجري اختبار الطائرات بدون طيار المجهزة بكاميرات التفتيش ووحدات إعادة الإمداد بالرش، ويمكن لهذه النظم ذات الوزن الخفيف أن تصل إلى مناطق خطرة للعمال وتُجري إصلاحات فورية باستخدام مركبات التكسين السريعة، وفي حين أن الإصلاحات التي لا تُجرى على شكل تجريبي، فإن القاذورات التي لا تُجرى بواسطة الطائرات بدون طيار يمكن أن تصبح أداة معيارية للهياكل الأساسية ذات المخاطر العالية.

خاتمة

(د) [تطوير التكنولوجيا] تطورت من بديل غير مقصود إلى استراتيجية رئيسية لإصلاح وتجديد خط أنابيب المياه المستعملة، مع الابتكارات في المواد، والعلاج بالأشعة فوق البنفسجية، والآليات، والرصد الذكي، فإن أساليب اليوم أسرع وأكثر استدامة وأكثر ملاءمة للبيئة من أي وقت مضى.() ولا تؤدي البلديات ومالكو المرافق الذين يتقبلون هذه التطورات إلى تجديد أصولهم فحسب، بل ستخفض أيضاً التكاليف الطويلة الأجل والاضطرابات المجتمعية.