การจัดการกับการสูญเสียน้ำในโตเกียว: เหล็กกล้าไร้สนิมเปลี่ยนโครงสร้างพื้นฐานของน้ำในเมืองอย่างไร

สำหรับเมืองต่างๆ ทั่วโลก การรับรองว่าการเข้าถึงน้ำสะอาดที่เชื่อถือได้กำลังมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ

น้ำไม่เพียงแต่เป็นทรัพยากรที่มีจำกัด แต่ยังเป็นทรัพยากรที่ต้องใช้การลงทุนจำนวนมากในด้านการบำบัด การจำหน่าย และการบำรุงรักษาอีกด้วย สำหรับหน่วยงานราชการในเขตเทศบาล การลดการสูญเสียน้ำกลายเป็นเรื่องสำคัญทางนโยบายระยะยาว-

โตเกียวเป็นหนึ่งในตัวอย่างที่ประสบความสำเร็จมากที่สุด-ในโลกแห่งความเป็นจริงว่าการเลือกใช้วัสดุสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของโครงสร้างพื้นฐานในเมืองโดยพื้นฐานได้อย่างไร

ปัญหา: การสูญเสียน้ำอย่างรุนแรงในทศวรรษ 1970

ในทศวรรษ 1970 คณะกรรมการน้ำแห่งเมืองโตเกียวเผชิญกับความท้าทายร้ายแรง

ระบบจ่ายน้ำของเมืองประสบกับการสูญเสียน้ำประมาณ 17% สาเหตุหลักมาจาก:

• ท่อตะกั่วที่มีอายุมากขึ้น
• ท่อเหล็กหล่อเสื่อมสภาพ
• การรั่วไหลใต้ดินบ่อยครั้ง

ความยากลำบากไม่เพียงแต่ระบุรอยรั่วเท่านั้น แต่ยังซ่อมแซมได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกด้วย

• เมื่อพบส่วนที่เสียหายแล้ว:
• ต้องขุดท่อส่งทั้งหมด
• โครงสร้างพื้นฐานโดยรอบถูกรบกวน

งานทดแทนมักก่อให้เกิดความล้มเหลวเพิ่มเติมในส่วนที่อยู่ติดกัน

นักวางผังเมืองกลัวว่าจะมีการซ่อมแซมอย่างต่อเนื่องโดยไม่มีการแก้ไขในระยะยาว-

ความเสี่ยงเพิ่มเติม: ความเปราะบางจากแผ่นดินไหว

ตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของโตเกียวใกล้กับแนวรอยเลื่อนหลักเพิ่มความน่ากังวลอีกชั้นหนึ่ง

วัสดุไปป์ไลน์ที่มีอยู่:

• ขาดความต้านทานแผ่นดินไหวเพียงพอ
• มีแนวโน้มที่จะแตกหักภายใต้การเคลื่อนไหวภาคพื้นดิน
• จำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาบ่อยครั้งหลังจากเกิดเหตุการณ์ความเครียดทางโครงสร้าง

ซึ่งทำให้ความน่าเชื่อถือในระยะยาว-กลายเป็นปัญหาทางวิศวกรรมที่สำคัญ

จุดเปลี่ยน: การเปลี่ยนมาใช้สแตนเลส

วิธีแก้ปัญหาเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงกลยุทธ์ด้านวัสดุ

ตามที่อธิบายโดย John Rowe เลขาธิการ-ทั่วไปของ International Stainless Steel Forum:

>“พวกเขาต้องการวัสดุที่แข็งแกร่งพอที่จะทนต่อแรงกระแทกจากแผ่นดินไหวและทนต่อการกัดกร่อนตลอดอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น”

สแตนเลสกลายเป็นโซลูชั่นที่ต้องการเนื่องจากคุณสมบัติหลักหลายประการ:

• ความแข็งแรงสูง-ต่อ-อัตราส่วนน้ำหนัก
• ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม
• อายุการใช้งานยาวนาน
• ความเหมาะสมกับระบบน้ำดื่ม

เหตุใดจึงเลือกสแตนเลสเกรด 316L

โตเกียวใช้เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 316L ซึ่งเป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสภาพแวดล้อมที่ไวต่อสุขอนามัยและการกัดกร่อน-

ข้อดีของมัน ได้แก่ :

• ทนทานต่อการกัดกร่อนในสภาพใต้ดินได้ดี
• ความเหมาะสมกับระบบน้ำดื่ม
• อายุการใช้งานยาวนานเมื่อเทียบกับเหล็กหล่อหรือตะกั่ว
• ลดข้อกำหนดการบำรุงรักษาระยะยาว-

ทำให้เหมาะสำหรับการอัปเกรดโครงสร้างพื้นฐานทั่วเมือง-

นวัตกรรมทางวิศวกรรม: เทคโนโลยีท่อลูกฟูก

การนำสแตนเลสมาใช้ไม่ใช่เพียงนวัตกรรมเท่านั้น

วิศวกรในโตเกียวยังได้พัฒนา-เทคนิคการขึ้นรูปท่อขั้นสูงด้วย

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรม:

ได้มีการแนะนำท่อสแตนเลสลูกฟูก

ท่อสามารถโค้งงอเป็นมุมที่ต้องการได้ง่ายขึ้น

จำเป็นต้องมีข้อต่อน้อยลงทั่วทั้งระบบ

สิ่งนี้สำคัญเพราะ:

>ข้อต่อที่น้อยลงหมายถึงจุดรั่วที่อาจเกิดขึ้นน้อยลง

เพื่อให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของระบบ ข้อต่อสแตนเลส เช่น ข้องอ ข้อต่อ T- และตัวเชื่อมต่อก็ได้รับการพัฒนาให้เป็นส่วนหนึ่งของระบบที่เป็นหนึ่งเดียว

ระบบ-การทดแทนแบบกว้างและผลลัพธ์

ภายในปี 2012 โตเกียวได้เปลี่ยนท่อบริการทั้งหมดที่เชื่อมต่อสายน้ำหลักไปยังครัวเรือนและอาคารพาณิชย์ด้วยระบบสแตนเลสโดยสิ้นเชิง

ผลลัพธ์มีความสำคัญ:

• การสูญเสียน้ำลดลงจาก 17% เป็น 2%
• สามารถประหยัดน้ำได้ประมาณ 200 ล้านลูกบาศก์เมตร
• ประหยัดต้นทุนได้เกือบ 4 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ

การประหยัดเหล่านี้รวมไปถึงการลดลง:

• การดำเนินการบำรุงรักษา
• ความถี่ในการซ่อม
• ข้อกำหนดในการขยายอ่างเก็บน้ำ
• ต้นทุนการเปลี่ยนโครงสร้างพื้นฐานระยะยาว-

ทำไมสแตนเลสจึงสร้างความแตกต่าง

ความสำเร็จของระบบของโตเกียวไม่ได้เกิดจากการทดแทนเท่านั้น แต่ยังเนื่องมาจากประสิทธิภาพของวัสดุเมื่อเวลาผ่านไป

สแตนเลสให้:

• ความสมบูรณ์ของโครงสร้างระยะยาว-ที่มั่นคง
• ความต้านทานต่อการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมใต้ดิน
• ความยืดหยุ่นต่อแผ่นดินไหวดีขึ้น
• ลดอัตราความล้มเหลวทั่วทั้งเครือข่ายการจัดจำหน่าย

สิ่งนี้ได้เปลี่ยนโครงสร้างพื้นฐานด้านน้ำจากระบบซ่อมแซมเชิงรับเป็นเครือข่าย-ชีวิตที่ยาวนานและมีเสถียรภาพ

ผลกระทบระดับโลกและการยอมรับ

การสูญเสียน้ำไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะในโตเกียว

ตามการประมาณการของ OECD อัตราการสูญเสียน้ำในเมืองที่พัฒนาแล้วหลายแห่งอยู่ระหว่าง 17% ถึง 30% รวมถึง:

• ลอนดอน
• ปารีส
• โรม

หลังจากความสำเร็จของโตเกียว หลายเมืองก็เริ่มนำแนวทางที่คล้ายกันมาใช้

โซลเปิดตัวการอัพเกรดโครงสร้างพื้นฐานที่เทียบเคียงได้

ไทเปดำเนินโครงการที่ได้รับการสนับสนุนจากผู้รับเหมาในโตเกียวในตอนแรก

เมืองอื่นๆ ยังคงประเมินระบบสแตนเลสเพื่อการใช้งานระยะยาว-

แนวโน้มนี้สะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงในวงกว้างมากขึ้นต่อ-การวางแผนโครงสร้างพื้นฐานตามวงจรชีวิต

มุมมองวัสดุอุตสาหกรรม

การอัพเกรดโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่- เช่น การปรับปรุงระบบน้ำของโตเกียวให้ทันสมัย ​​อาศัยห่วงโซ่อุปทานวัสดุคุณภาพสูง-ที่สม่ำเสมอ

ระบบท่อสแตนเลสต้องการ:

• โลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อน-
• การควบคุมมิติที่แม่นยำ
• ความน่าเชื่อถืออายุการใช้งานยาวนาน
• การปฏิบัติตามมาตรฐานน้ำดื่ม

ซัพพลายเออร์โลหะอุตสาหกรรม เช่น Jiangsu Cunrui Metal Products Co., Ltd. มีส่วนร่วมในระบบนิเวศนี้โดยการจัดหาวัสดุสแตนเลสและโลหะผสมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในโครงสร้างพื้นฐาน ระบบท่อ และการใช้งานทางวิศวกรรมที่ความทนทานและความต้านทานการกัดกร่อนเป็นปัจจัยด้านประสิทธิภาพที่สำคัญ

บทสรุป: การตัดสินใจครั้งสำคัญที่เปลี่ยนแปลงเมือง

ประสบการณ์ของโตเกียวแสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพของโครงสร้างพื้นฐานไม่ได้ถูกกำหนดโดยการออกแบบทางวิศวกรรมเท่านั้น-แต่ยังรวมถึงการเลือกใช้วัสดุด้วย

ด้วยการแทนที่ระบบท่อที่ล้าสมัยด้วยเหล็กกล้าไร้สนิม ทำให้เมืองนี้ประสบความสำเร็จ:

• ลดการสูญเสียน้ำได้อย่างมาก
• ประหยัดต้นทุนในระยะยาว-
• ความยืดหยุ่นต่อแผ่นดินไหวดีขึ้น
• เพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบ

สิ่งที่เริ่มต้นจากความท้าทายในการบำรุงรักษากลายเป็นกรณีอ้างอิงระดับโลกสำหรับการจัดการน้ำในเมือง

บทเรียนมีความชัดเจน:

>ในระบบโครงสร้างพื้นฐาน การเลือกใช้วัสดุไม่ใช่รายละเอียด-แต่เป็นรากฐานของ-ประสิทธิภาพในระยะยาว