공부하다:

펜실베이니아의 통근 열차 선로 아래 배수용으로 사용되는 골판형 고밀도 폴리에틸렌 파이프에 대한 3년간의 연구에서는 순수 수지로 만든 파이프와 재활용 재료로 만든 파이프 사이의 성능에 "눈에 띄는 차이가 없음"을 발견했습니다.

파이프 전문가들은 현장 및 실험실 평가 결과가 재활용 플라스틱으로 제조된 파이프를 철도 및 고속도로 용도로 사용하는 것을 검증하는 중요한 단계라고 말합니다.

소비 후 재료를 사용한 HDPE 파이프는 농업 분야에서 수십 년 동안 사용되어 왔지만 철도 사양에 따라 파이프는 100% 처녀 재료로 만들어야 합니다. 가장 큰 우려는 재활용된 내용물에 오염 물질이 존재함으로써 파이프의 사용 수명이 손상될 수 있다는 점이었습니다.

그러나 보다 지속 가능하고 비용 효과적인 관행을 통합하기 위해 운송 업계는 재활용 재료로 만든 파이프를 사용하는 데 관심을 표명했습니다. 필라델피아의 Villanova University에서 박사 학위를 취득하면서 공부했습니다.

Villanova는 SEPTA의 지속 가능성 이니셔티브의 일환으로 SEPTA(Southeastern Pennsylvania Transit Authority)와 함께 49%의 소비재로 만든 HDPE 파이프에 대한 연구를 수행했습니다. 대학은 NCHRP(National Cooperative Highway Research Program)와 함께 연구에 자금을 지원했습니다.

2013년 10월부터 Pluimer와 대학 엔지니어 팀은 Doylestown 근처 여객철도 아래에 설치된 파이프의 성능을 모니터링했습니다. 그런 다음 가속화된 실험실 연구를 기반으로 피로 및 응력 균열 측면에서 파이프의 사용 수명을 평가했습니다.

통과하는 열차의 압력에 파이프가 어떻게 반응하는지 연구하기 위해 센서를 HDPE 파이프에 배치했습니다.

결과는 두 파이프 모두 100년을 초과하는 사용 수명을 가져야 함을 나타냅니다. 11페이지 분량의 연구 개요에 따르면 49%의 사용 후 재료로 만든 파이프는 균열이 발생하기 전 180~600년 동안 지속될 것으로 예상되지만 Pluimer는 100년 이상을 예측할 때 다른 요인이 방정식에 포함될 수 있다고 말했습니다.

"파이프는 취성 응력 균열에 비해 [200년] 지속될 것으로 예측할 수 있지만 일반적으로 사용 수명 예측 모델을 기반으로 하면 100년 이상 지속될 것이라고 보고합니다."라고 Pluimer는 전화 인터뷰에서 말했습니다. . "이 연구에서는 새 파이프와 재활용 파이프 모두에 해당됩니다."

두 종류의 파이프에 대해 구별할 수 없는 성능과 최소 100년 이상의 서비스가 예상되는 재활용 HDPE를 사용한 파이프는 시장에 새로운 환경적, 경제적 고려 사항을 제시할 것입니다.

"이것은 더 적은 양의 천연 재료를 사용하므로 환경적 관점에서 더 친화적이라는 점에서 보다 지속 가능한 대안입니다"라고 Pluimer는 말했습니다. "그 외에도 비용상의 이점도 있을 수 있습니다."

역사적으로 콘크리트는 철도 배수에 사용되는 주요 재료였으며 그 다음은 금속, 그 다음에는 플라스틱(PVC 또는 HDPE일 수 있음)이 사용되었습니다. 댈러스에 있는 무역 협회인 Plastics Pipe Institute의 골판지 파이프 사업부 엔지니어링 이사인 Daniel Currence에 따르면, 사용 후 사용된 HDPE 파이프가 새로운 옵션이 된다면 경쟁이 심화되어 비용이 절감될 것이라고 합니다.

Currence는 같은 전화 인터뷰에서 "우리의 입장은 언제든지 추가 재료가 경쟁하도록 허용하면 가장 좋은 가격을 얻을 수 있다는 것입니다"라고 말했습니다.

Michael Pluimer는 연구 중에 데이터를 수집합니다.

적절한 배수는 철도 선로 바닥의 유지 관리에 중요합니다. 암석과 자갈의 밑에 있는 층의 수분이 조금만 증가해도 지지력과 안정성이 감소할 수 있으며, 이는 결국 선로 성능 저하 속도에 영향을 미칩니다.

골판지 HDPE는 부식과 마모에 강하고 사용 수명이 길며 유연성이 있기 때문에 철도 산업에서 암거 및 배수 용도로 자주 사용됩니다. SEPTA는 재활용 HDPE를 사용한 파이프의 성능과 지속 가능성에 대해 알아보는 데 관심이 있었습니다.