Denizaltı tünellerinde büyük risk! Kauçuk sandığımızdan hızlı çürüyor

Shijiazhuang Tiedao Üniversitesi'nin bilim insanları, Yuliangzhou denizaltı tünelinde kullanılan GINA contası kauçuğunun ömrüne dair endişe verici sonuçlara ulaştı. Araştırmaya göre, tünelin su geçirmezliğini sağlayan bu kritik kauçuk şerit, mühendislerin öngördüğünden çok daha kısa sürede içten çürümeye başlıyor. Söz konusu conta, tünel bağlantılarında suyun içeri sızmasını engelleyen ana bariyer olarak görev yapıyor ve tasarımında 100 yıl boyunca işlevini koruması hedefleniyordu. Ancak yeni bulgular, GINA contasının deniz suyu ve sürekli sıkıştırma etkisi altında sızdırmazlık gücünün yüzde 67,66'sını kaybettiğini gösteriyor. Bu durum, denizaltı tünellerinin uzun vadeli güvenliği açısından ciddi riskler doğuruyor.

Shijiazhuang Tiedao Üniversitesi: 'GINA contası beklenenden hızlı çürüyor'

Üniversitenin Tünelcilik ve Yeraltı Alanı Teknolojisi dergisinde yayımlanan raporda, GINA contası olarak bilinen ana sızdırmazlık elemanının, ağır çelik bağlantılar arasında sıkışmış haldeyken tuzlu suya maruz kaldığında beklenenden çok daha hızlı bir şekilde performans kaybına uğradığı belirtildi. Araştırmacılar, önceki projeksiyonlarda sadece deniz suyu yaşlanmasının dikkate alındığını, ancak gerçek tünel koşullarında uzun süreli mekanik sıkıştırmanın da hesaba katılması gerektiğini vurguladı. Güncellenen modelde, contanın 100 yıl sonunda koruyacağı sızdırmazlık basıncı tahmini 2,32 megapaskaldan 1,51 megapaskala düştü. Bu, yüzde 35'lik bir azalma anlamına geliyor ve denizaltı tünellerinin güvenliği için önemli bir revizyon gerektiriyor. Sızdırmazlık gücündeki bu hızlı kayıp, tünel sahiplerinin bakım ve denetim stratejilerini yeniden değerlendirmesini zorunlu kılıyor.

Yuliangzhou tünelinde sızdırmazlık gücü yüzde 67 azaldı

Yuliangzhou tünelinden alınan örneklerde yapılan testler, GINA contasının hem mekanik stres hem de deniz suyu etkisi altında beklenenden hızlı şekilde bozulduğunu ortaya koydu. Araştırmada, contanın sertliğinde yüzde 14,18 oranında artış, yoğunluğunda ise yüzde 5,88'lik bir yükseliş tespit edildi. Ancak bu artışlar, malzemenin işlevselliğini koruduğu anlamına gelmiyor. Aksine, kauçuğun iç yapısındaki polimer zincirlerin parçalanması ve elastikiyet kaybı, tünelin su geçirmezliğini tehlikeye atıyor. Hızlandırılmış yaşlanma testlerinde, sadece 90 gün içinde conta içerisinde ciddi içsel değişiklikler gözlemlendi. Bu da tünel bağlantılarının, öngörülen ömründen çok daha önce performans kaybına uğrayabileceğini gösteriyor. Özellikle GINA contasının alt kenarı, diğer bölgelere göre daha düşük temas stresine maruz kaldığı için en savunmasız nokta olarak öne çıkıyor. Bu alanlarda yaşanan sızdırmazlık kaybı, tünelin genel güvenliğini tehdit ediyor.

Araştırmacılar: 'Denizaltı tünellerinde bakım stratejileri değişmeli'

Çalışmada, denizaltı tünellerinin su geçirmezliğinin yalnızca kimyasal değil, aynı zamanda geometrik ve mekanik faktörlerle de yakından ilişkili olduğu vurgulandı. Tünel segmentleri arasındaki bağlantı noktalarının zamanla açılması, sızdırmazlıkta kritik sorunlara yol açabiliyor. Örneğin, tünel bölümlerinin arasındaki boşluğun 1,85 inçten fazla açılması halinde, su geçirmezlik başarısız oluyor. Ayrıca, tünel bağlantılarındaki dönme hareketleri de GINA contasının alt kenarında basınç kaybına neden olarak sızıntı riskini artırıyor. Araştırmacılar, sızdırmazlık gücündeki kaybın sabit bir hızda gerçekleşmediğini, hızlı bir erken düşüşün ardından daha yavaş bir azalma ve son aşamada ise oranının azaldığı bir süreç izlendiğini belirtti. Buna rağmen, 100 yıl sonunda tahmin edilen sızdırmazlık basıncı 1,51 megapaskal ile minimum güvenlik eşiği olan 0,61 megapaskalın üzerinde kalıyor. Ancak hata payı giderek daralıyor ve bu durum, tünel sahiplerinin bakım takvimlerini sıklaştırmasını gerektiriyor.