Kaupungeissa ympäri maailmaa puhtaan veden luotettavan saatavuuden varmistaminen on yhä tärkeämpää.
Vesi ei ole vain rajallinen resurssi, vaan se vaatii myös huomattavia investointeja käsittelyyn, jakeluun ja ylläpitoon. Kunnallishallinnolle vesihäviön vähentämisestä on tullut kriittinen{1}}pitkän aikavälin politiikan prioriteetti.
Tokio on yksi menestyneimmistä todellisista{0}}esimerkeistä siitä, kuinka materiaalien valinnalla voidaan perusteellisesti parantaa kaupunkiinfrastruktuurin suorituskykyä.
Ongelma: Vakava veden menetys 1970-luvulla
1970-luvulla Tokion kaupungin vesihallitus kohtasi vakavan haasteen.
Kaupungin vedenjakelujärjestelmässä tapahtui noin 17 %:n vesihävikki, mikä johtui pääasiassa seuraavista syistä:
- ikääntyviä lyijyputkia
- huononevat valurautaputket
- toistuva maanalainen vuoto
Ongelmana ei ollut vain vuotojen tunnistaminen, vaan niiden tehokas korjaaminen.
- Kun vaurioitunut osa löydettiin:
- kokonaisia putkilinjan osia oli kaivettava
- ympäröivä infrastruktuuri häiriintyi
vaihtotyöt aiheuttivat usein uusia vikoja viereisissä osissa
Kaupunkisuunnittelijat pelkäsivät jatkuvaa korjausjaksoa ilman pitkän aikavälin ratkaisua-.
Lisäriski: maanjäristyshaavoittuvuus
Tokion maantieteellinen sijainti lähellä suuria murtumislinjoja lisäsi toisen huolenaiheen.
Nykyiset putkimateriaalit:
- puuttui riittävä seisminen vastustuskyky
- olivat alttiita murtumaan maan liikkeen alla
- vaati säännöllistä huoltoa rakenteellisten jännitystapahtumien jälkeen
Tämä teki pitkän{0}}luotettavuudesta merkittävän suunnitteluongelman.
Käännekohta: vaihtaminen ruostumattomaan teräkseen
Ratkaisu syntyi materiaalistrategian muutoksesta.
Kuten kansainvälisen ruostumattoman teräsfoorumin{0}}pääsihteeri John Rowe selitti:
>"He tarvitsivat materiaalin, joka on riittävän vahva kestämään seismiset iskut ja kestämään korroosiota pidemmän elinkaaren ajan."
Ruostumattomasta teräksestä tuli suosituin ratkaisu useiden avainominaisuuksien vuoksi:
- korkea lujuus{0}}painosuhde-
- erinomainen korroosionkestävyys
- pitkä käyttöikä
- soveltuvuus juomavesijärjestelmiin
Miksi luokan 316L ruostumaton teräs valittiin?
Tokio otti käyttöön luokan 316L ruostumattoman teräksen, materiaalin, jota käytetään laajalti saniteetti- ja korroosio{1}}herkissä ympäristöissä.
Sen etuja ovat:
- vahva korroosionkestävyys maanalaisissa olosuhteissa
- soveltuvuus juomavesijärjestelmiin
- pitkä käyttöikä verrattuna valuraudaan tai lyijyyn
- pienentyneet{0}}pitkäaikaiset ylläpitovaatimukset
Tämä teki siitä ihanteellisen{0}}kaupungin laajuiseen infrastruktuurin päivitykseen.
Tekninen innovaatio: aaltopahvitekniikka
Ruostumattoman teräksen käyttöönotto ei ollut ainoa innovaatio.
Tokion insinöörit kehittivät myös edistyneitä putken{0}}muovaustekniikoita.
Alan asiantuntijoiden mukaan:
aallotetut ruostumattomasta teräksestä valmistetut putket otettiin käyttöön
putket voitaisiin taivuttaa haluttuun kulmaan helpommin
järjestelmään tarvittiin vähemmän liitoksia
Tämä oli tärkeää, koska:
>vähemmän liitoksia tarkoittaa vähemmän mahdollisia vuotokohtia.
Järjestelmän eheyden varmistamiseksi ruostumattomasta teräksestä valmistetut liittimet, kuten kulmakappaleet, T{0}}liitokset ja liittimet, kehitettiin myös osana yhtenäistä järjestelmää.
Järjestelmä{0}}Laaja vaihto ja tulokset
Vuoteen 2012 mennessä Tokio oli kokonaan korvannut kaikki huoltoputket, jotka yhdistävät päävesijohdot kotitalouksiin ja liikerakennuksiin, ruostumattomalla teräksellä.
Tulokset olivat merkittäviä:
- vesihäviö väheni 17 prosentista 2 prosenttiin
- noin 200 miljoonaa kuutiometriä vettä säästettiin
- lähes 4 miljardia dollaria kustannussäästöjä
Nämä säästöt sisälsivät vähennyksiä:
- huoltotoimenpiteet
- korjausten tiheys
- säiliön laajennusvaatimukset
- Pitkän-infrastruktuurin korvauskustannukset
Miksi ruostumaton teräs teki eron?
Tokion järjestelmän menestys ei johtunut vain vaihdosta, vaan materiaalin suorituskyvystä ajan mittaan.
Mukana ruostumaton teräs:
- vakaa pitkäaikainen{0}}rakenteen eheys
- korroosionkestävyys maanalaisissa ympäristöissä
- parantunut seisminen joustavuus
- vähentynyt vikatiheys jakeluverkossa
Tämä muutti vesiinfrastruktuurin reaktiivisesta korjausjärjestelmästä vakaaksi pitkäikäiseksi{0}}verkoksi.
Globaali vaikutus ja hyväksyminen
Veden menetys ei ole ainutlaatuinen Tokiossa.
OECD:n arvioiden mukaan vedenhukkaa monissa kehittyneissä kaupungeissa on 17–30 prosenttia, mukaan lukien:
- Lontoo
- Pariisi
- Rooma
Tokion menestyksen jälkeen useat kaupungit alkoivat omaksua samanlaisia lähestymistapoja.
Soul käynnisti vastaavat infrastruktuuripäivitykset
Taipei toteutti hankkeita, joita alun perin tukivat Tokion urakoitsijat
muut kaupungit jatkavat ruostumattomasta teräksestä valmistettujen järjestelmien arviointia{0}}pitkän aikavälin käyttöönottoa varten
Trendi kuvastaa laajempaa siirtymistä kohti elinkaari{0}}infrastruktuurin suunnittelua.
Teollisuuden materiaalinäkökulma
Laajamittainen-infrastruktuuripäivitykset, kuten Tokion vesijärjestelmän modernisointi, perustuvat vahvasti johdonmukaisiin, korkealaatuisiin-materiaalien toimitusketjuihin.
Ruostumattomasta teräksestä valmistetut putkijärjestelmät vaativat:
- korroosiota{0}}kestävät seokset
- tarkka mittojen säätö
- pitkä käyttöikä luotettavuus
- juomavesistandardien noudattaminen
Teollisuuden metallitoimittajat, kuten Jiangsu Cunrui Metal Products Co., Ltd., edistävät tätä ekosysteemiä tarjoamalla ruostumatonta terästä ja seosmateriaaleja, joita käytetään laajalti infrastruktuurissa, putkistojärjestelmissä ja suunnittelusovelluksissa, joissa kestävyys ja korroosionkestävyys ovat olennaisia suorituskykytekijöitä.
Johtopäätös: Olennainen päätös, joka muutti kaupungin
Tokion kokemus osoittaa, että infrastruktuurin suorituskyky ei määräydy ainoastaan suunnittelun-valinnalla, vaan myös materiaalien valinnalla.
Korvaamalla vanhentuneet putkijärjestelmät ruostumattomalla teräksellä kaupunki saavutti:
- dramaattinen vesihäviön väheneminen
- pitkäaikaisia kustannussäästöjä-
- parantunut seisminen joustavuus
- parannettu järjestelmän luotettavuus
Huoltohaasteena alkaneesta asiasta tuli kaupunkien vesihuollon maailmanlaajuinen referenssikohde.
Oppitunti on selvä:
>infrastruktuurijärjestelmissä materiaalin valinta ei ole yksityiskohta-se on pitkän-tehokkuuden perusta.
