تحليل كامل لتطبيقات الأنابيب الفولاذية المغطاة بالبلاستيك في معالجة مياه الصرف الصحي

أولاً، مزايا الأداء الأساسية لـأنابيب فولاذية مغلفة بالبلاستيك
(أ) نظام مقاومة فائقة للتآكل: تستخدم أنابيب الصلب المطلية بالبلاستيك طلاءات مركبة من الإيبوكسي/البولي إيثيلين المصهور بالحرارة لتشكيل هيكل واقي ثلاثي الطبقات (طبقة تمهيدية + طبقة لاصقة + طبقة سطحية)، وتتوافق مقاومة التآكل الناتجة عن الأحماض والقلويات والأملاح مع معيار ASTM G31. في بيئة صرف صحي كيميائية ذات قيمة pH تتراوح بين 2 و12 وتركيز أيونات الكلوريد 5000 ملغم/لتر، يكون معدل التآكل السنوي ≤ 0.05 مم، وعمر الخدمة أطول بثلاث مرات من عمر أنابيب الصلب العادية. تُظهر دراسة تطبيقية في مجمع كيميائي أن دورة استبدال خط الأنابيب بعد الاستخدام تمتد من 12 شهرًا إلى 60 شهرًا، وأن تكلفة الصيانة تنخفض بنسبة 65%.
(II) خصائص ميكانيكية متميزة: يستخدم أنبوب الفولاذ الأساسي فولاذًا من فئة Q355B بمقاومة خضوع ≥355 ميجا باسكال وصلابة حلقة ≥12.5 كيلو نيوتن/متر مربع. ووفقًا لاختبارات خارجية، تتحمل أنابيب الفولاذ المطلية بالبلاستيك DN800 ضغط تشغيل يبلغ 2.5 ميجا باسكال وقوة ضغط محورية تبلغ 480 ميجا باسكال، مما يُلبي متطلبات الحمل الديناميكي للمركبات التي تزن 10 أطنان على الطرق البلدية. وقد نجح مشروع لمعرض أنابيب تحت الأرض في شنتشن في مقاومة تأثير ميكانيكي على ارتفاع 6.8 مستوى دون أي أضرار هيكلية.
(ثالثًا) تحسين الخصائص الهيدروليكية: معامل خشونة الجدار الداخلي n=0.008 (أنبوب فولاذي عادي n=0.012)، وزادت سعة نقل نفس قطر الأنبوب بنسبة 18%. ووفقًا للحسابات، يمكن أن تصل سرعة التدفق الكاملة لأنبوب DN600 إلى 1.8 متر/ثانية عند ميل 0.5%، مما يوفر 23% من الطاقة مقارنةً بالأنابيب التقليدية. تُظهر بيانات تطبيق محطة معالجة مياه الصرف الصحي في شنغهاي بايلونغانغ أن معدل التكلس انخفض إلى 0.3 مم/سنة، ويمكن تشغيلها دون تنظيف لمدة خمس سنوات.
(IV) تقنية المكافحة البيولوجية: يُضاف إلى الطلاء عامل مضاد للبكتيريا مركب من أكسيد الزنك والفضة النانوية، وتتجاوز نسبة فعاليته 99.9%، بينما تصل نسبة تثبيط تكوين الأغشية الحيوية إلى 85%. في نظام معالجة مياه الصرف الصحي الصيدلانية، ينخفض ​​معدل بقاء البكتيريا المسببة للأمراض، مثل الإشريكية القولونية، بمقدار ثلاثة أضعاف، وتستقر جودة مياه الصرف، وتصل إلى معيار GB 18918-2002 الفئة أ.

ثانياً، نظام التكيف الهندسي لأنابيب الصلب المغلفة بالبلاستيك
(I) مصفوفة معلمات المواصفات
المواصفات الموصى بها لشبكات الأنابيب الرئيسية البلدية هي DN800-DN1660 وتتطلب المعلمات الفنية صلابة حلقة ≥12.5kN/m².
المواصفات الموصى بها لأنابيب مياه الصرف الصناعي DN300-DN600 والمعايير الفنية تتطلب مقاومة درجات الحرارة من -20 درجة مئوية إلى 80 درجة مئوية
المواصفات الموصى بها لأنظمة مياه المباني DN50-DN150 والمعايير الفنية تتطلب ضغط عمل 1.0-1.6 ميجا باسكال
مرافق العلاج في حالات الطوارئ: وحدات التثبيت السريع المخصصة ووقت الاتصال ≤15 دقيقة/واجهة
(II) خطة التثبيت الذكية
1. اختيار تقنية الاتصال
(1) اتصال الشفة: مناسب لـ DN ≥ 400، مستوى الختم يصل إلى EN1092-1 PN16
(2) اتصال الأخدود: زيادة كفاءة البناء بنسبة 40٪، والأداء الزلزالي يلبي معيار GB50981
(3) مؤخرة الذوبان الساخن: قوة اللحام ≥90% من المادة الأم، اجتازت اختبار ISO13953
٢. إدارة الإنشاءات الرقمية: استخدام تقنية BIM للتجميع المسبق لخطوط الأنابيب، والتحكم في الأخطاء ±٢ مم/١٠ أمتار. ضبط نظام تتبع RFID لتحقيق معدل تتبع للمكونات بنسبة ٩٨٪. يُظهر تطبيق مشروع تجريبي أن مدة الإنشاء قد انخفضت بنسبة ٣٠٪، وأن معدل فقدان المواد انخفض إلى أقل من ٣٪.

ثالثًا، نظام التشغيل والصيانة الكامل لدورة الأنابيب الفولاذية المطلية بالبلاستيك
(أ) شبكة المراقبة الذكية
(1) نظام الكشف الداخلي: نشر أجهزة استشعار مراقبة سمك جدار الأنبوب بدقة 0.1 مم
(2) تحليل جودة المياه عبر الإنترنت: مقياس الرقم الهيدروجيني المتكامل، وقياس الطلب على الأكسجين، ومجسات العكارة متعددة المعلمات، وتردد تحديث البيانات مرة واحدة/دقيقة
(3) مراقبة الصحة الهيكلية: نشر أجهزة استشعار إجهاد الألياف الضوئية بدقة تحديد المواقع ±0.5 متر
(II) استراتيجية الصيانة الوقائية: إنشاء نموذج تنبؤ بالعمر الافتراضي استنادًا إلى بيانات ضخمة بدقة تزيد عن 85%. صياغة معايير صيانة ثلاثية المستويات:
المستوى أ: سلامة الطلاء ≥ 95%، الفحص الدوري السنوي
المستوى ب: تلف الطلاء بنسبة 5-15٪، فحص ربع سنوي + إصلاح محلي
المستوى ج: تلف الطلاء > 15%، يتم تفعيل خطة الاستبدال الطارئة

رابعا، اتجاه التطوير التقني لأنابيب الصلب المطلية بالبلاستيك
(أ) الابتكار المادي
(1) طلاء معدّل بالجرافين: زيادة التوصيل الحراري بنسبة 50%، وتحسين أداء الالتصاق المضاد للميكروبات
(2) طلاء الشفاء الذاتي: تعمل تقنية الكبسولات الدقيقة على تحقيق الإصلاح التلقائي للشقوق التي يقل حجمها عن 3 مم
(3) الطلاء الضوئي: تقوم مواد ثاني أكسيد التيتانيوم النانوية بتحليل الملوثات العضوية بكفاءة تصل إلى 90%
(II) الترقية الذكية
(1) نظام التوأم الرقمي: إنشاء نموذج رقمي لدورة حياة خط الأنابيب بأكملها
(2) فحص الروبوت: مزود بكاميرا عالية الدقة ووحدة قياس سمك الليزر
(3) إمكانية تتبع سلسلة الكتل: إنشاء بيانات موثوقة لسلسلة كاملة من المواد الخام إلى البناء
(ثالثا) التصنيع الأخضر
(1) عملية طلاء البلاستيك منخفضة الحرارة: انخفاض استهلاك الطاقة بنسبة 40%، وانبعاثات المركبات العضوية المتطايرة < 50 ملجم/م³
(2) إعادة التدوير وإعادة الاستخدام: يصل معدل إعادة تصنيع الأنابيب القديمة إلى 70٪، بما يتماشى مع معيار GB/T 32877
(3) إدارة البصمة الكربونية: يتم تقليل انبعاثات الكربون طوال العملية بأكملها بنسبة 35٪، ويتم الحصول على شهادة ISO14064

وفقًا لتوقعات الصناعة، سيتجاوز حجم سوق أنابيب الصلب المغلفة بالبلاستيك لمعالجة مياه الصرف الصحي في بلدي 15 مليار يوان بحلول عام 2025، وسيصل معدل انتشارها في القطاع البلدي إلى 60%. ومع تقدم استراتيجية "الكربون المزدوج"، ستصبح أنابيب الصلب المغلفة بالبلاستيك الخضراء والذكية المادة الأساسية لتطوير البنية التحتية لمعالجة المياه، مما يدعم معدل معالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية من 97% إلى 100%.