Испытание имитировало разрыв разлома, который может произойти во время землетрясения, когда глобальные плиты начинают скользить мимо друг друга, вызывая смещение и деформацию земли. Большая «раздельная коробка» с гидравлическим приводом создала разрыв длиной 2 фута под углом 50 градусов, вынудив подземный трубопровод сочетать сжатие и изгиб.
«Труба выдержала 2 фута и не протекала», — сказал Брэд Вэм, постдок по инженерно-геологическим вопросам из Корнелла, который разработал испытание, которое проводилось в крупномасштабном испытательном центре Cornell Geotechnical Lifelines. «Мы довели трубу до уровня, в три раза превышающего текущий стандарт, и она продолжала пропускать воду. Поэтому мы считаем ее успешным испытанием и очень многообещающей технологией». И хотя испытательная труба была всего 8 дюймов в диаметре, Уам говорит, что результаты масштабируемы и могут быть применены к трубопроводам диаметром от 70 дюймов и более.«Это превзошло ожидания», — сказал Том О’Рурк, профессор гражданской и экологической инженерии Корнельского университета и главный исследователь проекта.
Стальная труба, разработанная JFE Holdings в Японии, использует уникальную конструкцию волновой конструкции для контроля продольного изгиба, позволяя трубе изгибаться и сжиматься без разрыва или потери давления воды. Волновые элементы устанавливаются в ключевых точках вдоль трубопровода, чтобы поглощать большие деформации грунта, такие как движения, вызванные землетрясениями и оползнями или подрывами, связанными с размывом во время ураганов и наводнений.
Степень его эффективности была неизвестна, пока он не прибыл в Корнелл.Результаты значительны для Лос-Анджелеса и других городов Западного побережья, которые хотят модернизировать свои устаревающие коммунальные системы, особенно в тех частях, которые пересекают линии разломов. Крейг Дэвис, менеджер программы повышения устойчивости Департамента водоснабжения и энергетики Лос-Анджелеса, присутствовал на испытаниях и сказал, что система водоснабжения его города — крупнейшая в стране — пересекает более 30 линий разломов на пути к водоснабжению более 4 миллионов жителей. . Новая труба, произведенная JFE Holdings, теперь дает Дэвису и другим инженерам новый вариант обеспечения водоснабжения наиболее уязвимых районов города.Лос-Анджелес модернизирует свою систему водоснабжения с помощью программы «Resilience By Design», реализуемой мэром Эриком Гарсетти, и другие муниципалитеты по всей стране стремятся инициировать аналогичные программы после стихийных бедствий, таких как ураган Катрина и ураган Сэнди. «То, что мы на самом деле наблюдали, — это сдвиг парадигмы в технологии трубопроводов, и это среда для исследований, ориентированная на рынок», — сказал О’Рурк, добавив, что постоянный поток бизнеса от производственных компаний, таких как JFE Holdings, поддерживает его производственные мощности на высоком уровне. потребность. «Все коммунальные службы Западного побережья говорят, что если вы хотите, чтобы мы рассмотрели вашу трубку, вы должны проверить ее в Корнелле.
Наше предприятие — единственное предприятие в мире, которое может проводить такие тесты».После испытания на разрыв при разрыве исследовательская группа провела три дня, тщательно вырывая трубопровод, и приступит к сбору дополнительных данных, основанных на его деформации.
Результаты помогут официальным лицам определить наиболее стратегические места для прокладки нового трубопровода.«Мы смоделировали систему водоснабжения Лос-Анджелеса и разместили всю систему на защищенном компьютере», — сказал О’Рурк. «Мы создали новое поколение устойчивых к опасностям сетевых моделей, и они фактически использовали его для разработки политики и операций по реагированию на чрезвычайные ситуации».Лос-Анджелес — не единственный город, который пользуется преимуществами уникального испытательного центра Корнелла.
Сан-Франциско внедрил решения по предотвращению разрыва трубопроводов, одобренные Корнеллом, а Портленд, Сиэтл и Ванкувер рассматривают возможность модернизации на основе результатов недавних испытаний.