تنظيف الأسطح تحت الماء

التنظيف تحت الماء ، أو ما يُعرف أيضًا بتنظيف الأسطح تحت الماء ، هو مجموعة من الطرق لإزالة المواد غير المرغوب فيها من سطح المنشأة المغمور تحت الماء. ويشمل ذلك غالبًا إزالة التراكمات البحرية من هياكل السفن، ولكنه يُستخدم أيضًا في المنشآت الهندسية المدنية، ومداخل خطوط الأنابيب، والمكونات المماثلة التي يصعب أو يستحيل إخراجها من الماء للصيانة. ^{[ 1 ]} ولا يشمل هذا المصطلح عادةً تنظيف الأنابيب المغمورة أو غيرها من الأنابيب، وهي عملية تُعرف باسم "التنظيف بالطعوم" . تتطلب العديد من التطبيقات تدخل غواص، إما لتوفير الطاقة أو لتوجيه أداة تعمل بالطاقة.

• إزالة التلوث البحري لتحسين أداء السفن. ^{[ 1 ]}
• إزالة الكائنات البحرية لمنع غزو الأنواع الغريبة. يُعدّ تلوث قيعان السفن بالكائنات البحرية ناقلاً رئيسياً لدخول الأنواع الغريبة الغازية، والتي قد تُخلّف آثاراً اقتصادية وبيئية بالغة. يُمكن الحدّ من هذا الخطر من خلال صيانة الأسطح المغمورة لقتل أو إزالة الكائنات الملوثة قبل دخولها المناطق المحمية. الطريقة الأساسية المعتادة هي استخدام الطلاءات المضادة للتلوث ، والتي تُشكّل بدورها خطراً بيئياً بسبب سميتها. يُعدّ التنظيف تحت الماء إجراءً تكميلياً للطلاء المضاد للتلوث في الحالات التي لا يكون فيها الطلاء فعالاً تماماً، كما أنه ينطوي على خطر على الأمن البيولوجي نظراً لاحتمالية إطلاق الكائنات والسموم التي أُزيلت من الطلاءات. ^{[ 1 ]}
• إزالة الرواسب والملوثات استعداداً لأعمال الفحص أو الصيانة أو الإصلاح.

الطرق اليدوية: ^{[ 1 ]}

• إزالة الكائنات الحية باليد
• التنظيف باستخدام المكاشط والفرش اليدوية ووسادات التنظيف

الطرق الميكانيكية: ^{[ 1 ]}

• التنظيف بالفرشاة - استخدام أداة ذات شعيرات لكشط الملوثات.
  • عربة الفرش - جهاز ينقل فرشًا كهربائية على طول السطح المراد تنظيفه. لا تتضمن عربات الفرش عادةً نظامًا لإزالة أو معالجة المخلفات، ولكن يمكن توفير ذلك عند الحاجة. يمكن للفرش التي لا تلامس طبقة الطلاء السطحية مباشرةً إزالة التلوث دون إتلاف الطلاء نفسه. يمكن التحكم في المسافة بين العربة والسطح عند تحركها على عجلات. قد يؤدي إزالة جزء من سطح بعض الطلاءات المضادة للتلوث إلى تحسين الأداء عن طريق كشف طبقة جديدة ذات تركيز أعلى من المواد الفعالة. ^{[ 1 ]}
  • فرشاة دوارة
• التنظيف بنفث الماء
  • التنظيف بنفث الماء عالي الضغط - عند تطبيقه بشكل صحيح، يوفر التنظيف بنفث الماء عالي الضغط مستويات مقبولة من التنظيف دون إتلاف الطلاءات المضادة للترسبات أو إطلاق مواد سامة في البيئة، ولكن هذا يتطلب تحكمًا دقيقًا في زاوية النفث ومسافته عن السطح، ومدة الاصطدام. في حالات أخرى، يمكن استخدام التنظيف بنفث الماء لإزالة الطلاء. يمكن تطبيق هذه التقنية يدويًا بواسطة الغواصين، أو بواسطة عربات يقودها الغواصون، أو بواسطة مركبات تعمل عن بُعد. ^{[ 1 ]} يمكن استخدام ضغوط تتراوح بين 200 و600 بار في التنظيف بنفث الماء عالي الضغط. تكون معدلات التنظيف تحت الماء أقل عمومًا منها عند وجود السفينة في الحوض الجاف، حيث يمكن الوصول إلى معدلات 200  متر ^مربع في الساعة. قد يؤدي التلوث الشديد إلى خفض المعدل إلى 20  متر ^مربع في الساعة. مع ضغط كافٍ (حوالي 750 بار)، يمكن إزالة طبقة الخرسانة التالفة من أنابيب الصلب دون إتلاف الصلب. تتوفر فوهات خاصة للتنظيف بين الأسطح المتوازية وداخل الأنابيب. يؤثر شكل النفث على معدل التنظيف. يُحدث النفث الدائري أقصى تأثير على التلوث، لكن المساحة المتأثرة به صغيرة نسبيًا. أما النفث المروحي فيؤثر على مساحة أوسع بكثير، لكن بتأثير أقل، ويتأثر عرضه وتأثيره بشدة بالمسافة بين الفوهة والسطح. وعندما يكون النفث المروحي فعالًا، يمكن تحديد المسافة والزاوية الأمثلين بالتجربة، وغالبًا ما يختلفان عبر السطح. قد تتقشر الرواسب اللينة أو المرنة على شكل طبقات متماسكة إذا تم نفثها بزاوية تتراوح بين 30 و60 درجة تقريبًا بالنسبة للسطح. أما الرواسب الأكثر هشاشة فتميل إلى التفتت عند انفصالها، وقد تحتاج إلى زاوية نفث أقرب إلى العمودية على السطح. ^{[ 2 ] : الفصل 40}
  • التنظيف النفاث بالماء الكاشط – يهدف هذا النظام إلى إزالة الملوثات والطلاءات ونواتج التآكل وصولاً إلى الطبقة الأساسية. تُحمل حبيبات كاشطة في تيار الماء، ويؤدي اصطدام هذه الحبيبات إلى عملية تنظيف فعّالة.
  • نظام التنظيف النفاث بالماء بتقنية التجويف - يستخدم هذا النظام نفاثات مائية تحتوي على فراغات بخار الماء الناتجة عن التجويف، والتي تتولد بالموجات فوق الصوتية في الفوهة، مما يُولّد ضغوطًا موضعية عالية على الأسطح الصلبة عند انفجار الفقاعات على السطح المراد تنظيفه. يُزعم أن هذه التقنية تُلحق ضررًا أقل بالطلاءات السطحية مقارنةً بالتنظيف النفاث عالي الضغط، كما تُقلل من المخاطر التي يتعرض لها المُشغّل. يُمكن لنظام التجويف إزالة الأوساخ والطلاء المتقشر والصدأ، دون إلحاق الضرر بالطلاء السليم عند استخدامه بشكل صحيح، ولكنه قد يُؤدي إلى تآكل طبقات الطلاء المقاومة للتآكل والطلاء ذاتي التلميع إذا تم تطبيقه عن قرب شديد أو لفترة طويلة جدًا. تشمل الأدوات مسدسات يدوية، وعربات غاطسة، وعربات ذاتية الدفع، وربما أنظمة روبوتية أيضًا. تتوفر أنظمة شفط لاستعادة النفايات، ويمكن معالجة هذه النفايات أو ترشيحها. ^{[ 1 ]}

بحسب سبب تنظيف القاع، قد يكون من المستحسن جمع ومعالجة النفايات المتساقطة من السطح. إذا كان الهدف هو إزالة الأنواع الغريبة الغازية المحتملة، فيجب إزالتها من الماء أو قتلها. أما إذا لم تكن الكائنات الحية مشكلة، فقد يكون من الضروري احتواء السموم المنبعثة من الطلاء المضاد للترسبات. ^{[ 1 ]}

قد يؤدي تنظيف المنشآت والسفن تحت الماء إلى انتشار الملوثات السطحية في منطقة قد تكون ضارة. وهناك مصدران رئيسيان للقلق:

• إطلاق كائنات غريبة قد تكون غازية. وتُعد هذه مشكلة رئيسية عندما يكون السطح الملوث على متن سفينة قادمة من منطقة بيئية مختلفة، ومغطى بأنواع غريبة عن المنطقة التي يتم تنظيفها فيها. ^{[ 1 ]}
• إطلاق السموم التي قد تُلحق الضرر بالبيئة المحلية. ويُعدّ هذا الأمر مصدر قلق عندما يكون السطح مغطى بطبقة من الطلاء المضاد للترسبات البحرية أسفل طبقة الترسبات. ^{[ 1 ]}

قد تتسبب بعض تقنيات التنظيف في أضرار جسيمة أو تدهور كبير للسطح، لا سيما إزالة أو تآكل مفرط للطلاءات الواقية أو النشطة بيولوجيًا. في بعض الحالات، قد تؤدي إزالة الطبقة العلوية من الطلاء المضاد للتلوث إلى كشف طلاء يحتوي على تركيز أعلى من المبيدات الحيوية النشطة، مما قد يُعيد تنشيط الطلاء. ^{[ 1 ]}