Philly Water: исследователи опробуют новый способ поиска свинцовых труб

Федеральное правительство требует, чтобы предприятия водоснабжения идентифицировали линии водоснабжения, изготовленные из токсичного свинца. Исследователи из Филадельфии пытаются найти более простой путь.

Используя датчики для записи звуковых волн, инженеры Drexel Джон ДеВитис (слева) и КИМ Икбал (справа) могут определить, сделаны ли из свинца линии водоснабжения, ведущие к домам на Осейдж-авеню в Филадельфии, без необходимости копать. (Кимберли Пейнтер/ПОЧЕМУ)

Джон ДеВитис присел на тротуаре перед рядным домом в Западной Филадельфии, держа в одной руке небольшой металлический молоток.

Он использует молоток, чтобы постучать по верхушке металлического стержня, торчащего вертикально из дыры в бетоне.

Под землей стержень касается металлической трубы, известной как водопровод, по которому вода из водопровода под улицей подается в дом.

При каждом ударе молотка вибрации распространяются по подземным коммуникациям. Датчики, установленные на улице выше, фиксируют их.

«Мы посылаем волны напряжения вдоль трубы, которые затем распространяются через почву к датчикам», — сказал ДеВитис. «Идея состоит в том, чтобы [выяснить] тип материала трубы».

ДеВитис входит в группу исследователей из Университета Дрекселя, которые тестируют метод, который может помочь предприятиям водоснабжения по всей стране соблюдать требования EPA по инвентаризации основных линий обслуживания, не раскапывая их все.

«Свинец очень вреден для здоровья, особенно для маленьких детей», — сказал КИМ Икбал, аспирант, работающий над проектом. «Мы пытаемся найти… кратчайший путь найти [его]».

Эксперимент лаборатории Дрекселя основан на идее, что волны распространяются по-разному — например, быстрее или медленнее — через разные типы металлов.

«Если я ударю молотком по стали, вы услышите звук, очень высокочастотный звук», — сказал ДеВитис. «Если я сделаю то же самое, чтобы вести, это будет звучать более скучно и басовитее».

Наземные датчики улавливают эти вибрации. Затем исследователи анализируют эти данные, чтобы определить уникальную подпись, связанную с каждым типом металла.

Жители Ньюарка могут выиграть годовую бесплатную воду, если проверят наличие свинцовых труб

Свинец может проникнуть в питьевую воду через водопроводы, идущие к зданиям и домам.

3 недели назад

Проблема в том, что вибрации проходят через почву и могут задеть корни деревьев, камни или другие препятствия на пути к датчикам, говорит Иван Бартоли, профессор гражданского строительства в Дрекселе, возглавляющий проект.

По словам Бартоли, эксперимент задуман как слепой тест. Линии коммуникаций, данные о которых собирает его команда, изготовлены из материалов, которые уже известны предприятиям водоснабжения. Команда Бартоли угадывает материал на основе вибраций, а затем сверяет его с записями коммунальных служб.

По словам Бартоли, в 2018 году лаборатория начала тестировать эту технологию на некоторых трубах American Water в Камдене, штат Нью-Джерси. Теперь исследование является частью проекта Фонда водных исследований по поиску лучших методов определения материала трубопроводов. Партнерство позволило команде провести исследование линий обслуживания в таких городах, как Питтсбург, Цинциннати и Вашингтон, округ Колумбия.

Исследователям Drexel все еще необходимо проверить свои данные и точно настроить процесс, который они разрабатывают, прежде чем его можно будет развернуть в большом масштабе.

«Идея состоит в том, чтобы сделать это… простым делом», — сказал ДеВитис. «Порядка 100 баксов или около того — что-то вроде теста на свинец, который вы можете просто провести дома из крана. Мы пытаемся донести это до масс».

Если методика команды Дрекселя сработает, она может пользоваться большим спросом.

Водоканалы по всей стране должны провести первоначальную инвентаризацию линий водоснабжения и материалов, из которых они изготовлены, к октябрю 2024 года в соответствии с Правилом EPA о свинце и меди.

«У нас около 500 000 линий обслуживания, так что это довольно большая работа», — сказал Адам Хендрикс, руководитель группы прикладных исследований Департамента водоснабжения Филадельфии.