چرا خطوط، جاده ها و راه آهن در بریتانیا ذوب می شوند؟

بریتانیا گرم ترین روز تاریخ خود را ثبت کرد. به گفته یک دانشمند، آسفالت در فرودگاه های بریتانیا برای مقاومت در برابر گرمای شدید طراحی نشده است و جاده ها و راه آهن نیز در معرض خطر کمانش در موج گرما هستند.

دمای هوا در انگلیس دیروز به 100 درجه فارنهایت (38 درجه سانتیگراد) رسید. گرمای شدید باعث بسته شدن فرودگاه لوتون در لندن با کاهش سطح باند شد مایع بلند شد!

به گفته دکتر جولیان دین از دپارتمان علوم و مهندسی مواد در دانشگاه شفیلد، اگرچه می توان سطوحی ساخت که بتوانند با دماهای شدید مقابله کنند، اما استفاده از آن بر روی تمام سطوح آسفالت در این کشور بسیار گران است.

download 9 4 قطب آی تی

مسیرهای موجود در بریتانیا باید با دمای سرد و بارندگی شدید مقابله کنند، که به معنای شرایط آب و هوایی واقعاً متغیر است.

بنابراین، موادی که دانشمندان به دنبال آن هستند، برای مقاومت در برابر بارندگی و طیف وسیعی از دما انتخاب می شوند، اما ممکن است در دماهای شدید با مشکل مواجه شوند.

سطح مقاومت جاده های بریتانیا

سطوح جاده ها در زیر نور مستقیم خورشید می تواند تا 36 درجه فارنهایت (20 درجه سانتیگراد) گرمتر از دمای هوا باشد که معمولاً در سایه و بالای زمین اندازه گیری می شود.

این بدان معنی است که حتی اگر دما فقط 77 درجه فارنهایت (25 درجه سانتیگراد) باشد، آسفالت جاده می تواند شروع به مایع شدن کند.

download 13 4 قطب آی تی

در همین حال، خطوط راه آهن بریتانیا نیز در معرض انحراف در گرمای شدید قرار دارند، زیرا نور خورشید باعث انبساط فلزات می شود.

بخش‌های زیربنایی دیگری نیز وجود دارند که ممکن است با مشکل مواجه شوند. برخی از اینها در اثر انبساط حرارتی ایجاد می شوند. مانند درها و پنجره هایی که منبسط می شوند و نزدیک شدن را سخت می کنند.

پنل های خورشیدی در گرمای شدید تا 20 درصد کارایی خود را از دست می دهند و با گرم شدن، توان انتقال از طریق خطوط برق نیز کاهش می یابد.

به طور موثر، انگلستان از موادی استفاده می کند که هم گرما و هم سرما را کنترل می کند، بنابراین برای گرمای شدید یا سرمای شدید مناسب نیست.

  Radeon RX 6300 احتمالا به زودی معرفی خواهد شد. ضعیف ترین کارت گرافیک RDNA 2

download 6 6 قطب آی تی

خرابی باند فرودگاه

فرودگاه لوتون لندن بعدازظهر دوشنبه پروازهای خود را به دلیل خسارت باند فرودگاه ناشی از دمای بی سابقه به حالت تعلیق درآورد.

نوارها از آسفالت ساخته شده اند که یک ماده ویسکوالاستیک بر پایه قیر است. ویسکوالاستیک به این معنی است که به عنوان یک جامد بسیار قوی است، اما می تواند به مایع نیز تبدیل شود.

متوسط ​​دمایی که در آن آسفالت شروع به نرم شدن می کند حدود 122 درجه فارنهایت (50 درجه سانتیگراد) است که بسیار بالاتر از دمای هوا است.

با این حال، می تواند در زیر نور مستقیم خورشید بسیار گرم شود. حتی اگر دماسنج فقط 77 درجه فارنهایت (25 درجه سانتیگراد) را نشان دهد، زیرا رنگ تیره گرمای بیشتری را جذب می کند.

با استفاده از پلیمرها و چسباننده های ویژه در لایه بالایی آسفالت، می توانید جاده هایی بسازید که در برابر دمای بالا مانند آنچه در اسپانیا یا نوادا می بینید، مقاومت کنند. اما مهندسی بیش از حد هر جاده و مقاوم ساختن آن در هر موقعیتی واقعاً گران است و ممکن یا معقول نیست.

download 8 5 قطب آی تی

ذوب آسفالت جاده

هرج و مرج سفر در طلسم های گرم شروع شد و آسفالت جاده ها زیر نور خورشید شروع به ذوب شدن کرد.

جاده های بریتانیا مانند باند فرودگاه ها از آسفالت ساخته شده اند که با افزایش دما نرم می شود و زیر وزن وسایل نقلیه فرو می رود.

وقتی این اتفاق می افتد، جاده ها مانند پتک پر از دست انداز و چسبناک می شوند و حتی می توانند لاستیک ها را بپوشانند.

این به این معنی است که هرکسی که در آن رانندگی می کند احساس می کند که در یک مسیر گل آلود رانندگی می کند زیرا مسیر چسبنده می شود.

جاده ها با پارامترهای طراحی “عادی” ساخته می شوند که از کشوری به کشور دیگر متفاوت است. به عنوان مثال، جاده های بریتانیا برای مقابله با بارندگی بسیار بیشتر اما گرمای بسیار کمتر از جاده های اسپانیا ساخته شده اند.

download 10 4 قطب آی تی

می توان جاده های آسفالته را درست مانند باند فرودگاه ساخت تا در برابر گرما مقاومت کند، اما در کشور خنکی مانند انگلستان ارزش هزینه کردن را ندارد.

  سازمان ملل متحد به شدت نسبت به گرم شدن کره زمین هشدار داده است

این فرضیه به ویژه در مورد جاده هایی که ترافیک زیادی ندارند، صادق است، زیرا سطح آسیب و سطح خطر ممکن است به این اندازه نباشد.

هنگام رانندگی در این جاده ها، رانندگان باید سرعت خود را کاهش دهند و انتظار اتفاقات غیرمنتظره را داشته باشند، زیرا لکه های ذوب شده روی ترمز و هندلینگ تأثیر می گذارد.

download 11 7 قطب آی تی

مقایسه بریتانیا با سایر کشورها

در کشورهای مدیترانه ای، مصالح جاده ای به گونه ای طراحی شده اند که با محدوده دمایی متفاوتی نسبت به انگلستان مقابله کنند. مقاومت مصالح معمولاً بین 5- تا 50 درجه سانتیگراد است. اما در انگلستان بین 20- درجه سانتیگراد تا 30 درجه سانتیگراد گزارش شده است.

در نتیجه، امواج گرمای قبلی در دهه‌های 1970 و 1980، مشخصات مصالح جاده‌ای را بهبود بخشید تا چسب‌های اصلاح‌شده‌ای را که در برابر دماهای بالاتر بسیار مقاوم‌تر هستند، در بر بگیرد.

بسیاری از آسیب های کنونی که در شبکه راه های محلی رخ می دهد، ناشی از روسازی های قدیمی است که نسبت به محصولات جدیدتر در برابر آسیب های حرارتی مقاومت کمتری دارند.

اگر درزهای انبساط به درستی نگهداری نشوند، اغلب ممکن است آسیب به جاده ها و روسازی های بتنی رخ دهد. این آسیب می تواند باعث انحراف سطح جاده شود.

download 7 5 قطب آی تی

جابجایی خطوط راه آهن

خطوط راه آهن از فولاد ساخته شده اند که نقطه ذوب بسیار بالایی بین 2500-2800 درجه فارنهایت (1540-1540 درجه سانتیگراد) دارد.

با این حال، دمای غیرعادی بالا می تواند باعث خم شدن ریل های فولادی در شبکه و لغو سفر شود.

در نور مستقیم خورشید، گرما باعث انبساط فلز به دلیل افزایش انرژی جنبشی اتم های فلز می شود.

افزایش حرکت اتم ها باعث می شود فضای بیشتری به دست آورند و در نتیجه سطح فلز منبسط شود. فولاد وقتی گرمتر می شود منبسط می شود، هیچ مانعی برای این اتفاق وجود ندارد.

گرما باعث ایجاد استرس در فلز می شود. اگر فلز در جای خود ثابت شود، مانند ریل راه آهن، شروع به تاب برداشتن، خم شدن و پیچش می کند.

طیف گسترده ای از بارها وجود دارد که مواد و مسیر می توانند تحمل کنند.

  تویوتا پس از 90 سال تاج و تخت جنرال موتورز را در بازار خودروهای آمریکا غصب کرد

راه آهن بریتانیا از مواد فولادی پیش تنیده استفاده می کند تا اطمینان حاصل شود که این محدوده تنش ایمن برای کشور در دسترس است.

آنها نقطه بدون تنش مواد را در 27 درجه سانتیگراد قرار دادند که تقریباً میانگین دمای تابستان در انگلستان است. بنابراین آنها می توانند دماهای بالاتر و پایین تر را در اطراف آن مکان تحمل کنند.

قطارهای کندتر نیروهای کمتری را در مسیر ایجاد می کنند و احتمال کمانش را کاهش می دهند.

download 12 7 قطب آی تی

چگونه از گرمای بیش از حد جلوگیری کنیم

یکی از راه های اصلی برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد گریل ها، رنگ آمیزی آنها به رنگ سفید است. این محلول می تواند دمای مسیر را تا 9 درجه فارنهایت (5 درجه سانتیگراد) کاهش دهد و تخریب سیگنال را کاهش دهد.

متأسفانه، حتی با اقدامات پیشگیرانه، ریل ها هنوز هم می توانند خم شوند.

وقتی این اتفاق می افتد، شبکه ریلی مجبور می شود قبل از اینکه قطارها دوباره حرکت کنند، خط را ببندد. تعمیر در صورت بسته شدن خط امکان پذیر است.

راه آهن بریتانیا حدود 20000 مایل مسیر دارد. بازسازی همه چیز برای مقابله با گرمای شدید بسیار گران خواهد بود.

نه تنها این، بلکه اگر دمای بسیار سرد وجود داشته باشد، می تواند مشکلاتی را ایجاد کند.

سایر کشورها بر اساس میانگین دمای تابستان خود، مجموعه متفاوتی از دماهای “بدون استرس” خواهند داشت.

این بدان معنی است که کشورهایی که اغلب گرمای شدید را تجربه می کنند، می توانند با آن مقابله کنند. اما حتی در آن زمان نیز محدودیت هایی در مورد موادی که می توان در بریتانیا استفاده کرد وجود دارد. این محدودیت ها با تغییرات شدید آب و هوا آشکار می شوند.

پیشنهاد می کنیم این مقاله را نیز مطالعه کنید:

ساخت نوع جدیدی از آسفالت با بطری های پلاستیکی و استحکام و دوام بیشتر

ویدئویی از سنگفرش جاده در استرالیا به یکی از پربیننده ترین های هفته تبدیل شده است [تماشا کنید]

12 تا از بهترین و زیباترین آهنگ های دنیا

دیدگاهتان را بنویسید

این سایت توسط reCAPTCHA و گوگل محافظت می‌شود حریم خصوصی و شرایط استفاده از خدمات اعمال.