2. فهم الأنواع الثلاثة لأنظمة السباكة: أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (الهيدروليكية)، وأنظمة السباكة (المياه المنزلية والصرف الصحي والتهوية)، وأنظمة السباكة الكيميائية والخاصة (أنظمة مياه البحر والمواد الكيميائية الخطرة).
تُستخدم أنظمة السباكة في العديد من عناصر المباني. وقد رأى الكثيرون مصيدة على شكل حرف P أو أنابيب التبريد أسفل الحوض، والتي تربط بين نظام التكييف المنفصل ونظام التكييف المركزي. بينما لا يرى الكثيرون نظام السباكة الرئيسي في المحطة المركزية أو نظام التنظيف الكيميائي في غرفة معدات المسبح. ويتطلب كل تطبيق من هذه التطبيقات نوعًا محددًا من الأنابيب يفي بالمواصفات والقيود الفيزيائية واللوائح وأفضل ممارسات التصميم.
لا يوجد حل سباكة بسيط يناسب جميع التطبيقات. تلبي هذه الأنظمة جميع المتطلبات الفيزيائية ومتطلبات الكود إذا تم استيفاء معايير التصميم المحددة وطرح الأسئلة الصحيحة على المالكين والمشغلين. بالإضافة إلى ذلك، يمكنها الحفاظ على التكاليف والفترات الزمنية المناسبة لإنشاء نظام بناء ناجح.
تحتوي قنوات التكييف والتهوية على العديد من السوائل والضغوط ودرجات الحرارة المختلفة. قد تكون القناة فوق مستوى سطح الأرض أو تحته، وتمر داخل المبنى أو خارجه. يجب مراعاة هذه العوامل عند تحديد مواصفات أنابيب التكييف والتهوية في المشروع. يشير مصطلح "الدورة الهيدروديناميكية" إلى استخدام الماء كوسيط لنقل الحرارة للتبريد والتدفئة. في كل تطبيق، يُزوَّد الماء بمعدل تدفق ودرجة حرارة محددين. يتم نقل الحرارة عادةً في الغرفة بواسطة ملف تبريد/تدفئة مصمم لإعادة الماء عند درجة حرارة محددة. يؤدي هذا إلى نقل أو إزالة كمية معينة من الحرارة من المكان. يُعد تدوير مياه التبريد والتدفئة النظام الرئيسي المستخدم لتكييف الهواء في المنشآت التجارية الكبيرة.
في معظم تطبيقات المباني منخفضة الارتفاع، يكون ضغط التشغيل المتوقع للنظام عادةً أقل من 150 رطلًا لكل بوصة مربعة (psig). يُعد النظام الهيدروليكي (الماء البارد والساخن) نظامًا مغلق الدائرة. وهذا يعني أن إجمالي الضغط الديناميكي للمضخة يأخذ في الحسبان الفقد الناتج عن الاحتكاك في نظام الأنابيب، والملفات، والصمامات، والملحقات المرتبطة بها. لا يؤثر الارتفاع الساكن للنظام على أداء المضخة، ولكنه يؤثر على ضغط التشغيل المطلوب. تُصنّف المبردات، والغلايات، والمضخات، والأنابيب، والملحقات لتحمل ضغط تشغيل يبلغ 150 رطلًا لكل بوصة مربعة، وهو ضغط شائع لدى مصنعي المعدات والمكونات. يُنصح، قدر الإمكان، بالحفاظ على هذا التصنيف في تصميم النظام. تندرج العديد من المباني التي تُعتبر منخفضة أو متوسطة الارتفاع ضمن فئة ضغط التشغيل البالغ 150 رطلًا لكل بوصة مربعة.
في تصميم المباني الشاهقة، بات من الصعب الحفاظ على ضغط أنظمة الأنابيب والمعدات دون مستوى 150 رطل لكل بوصة مربعة. سيتجاوز ضغط الخط الساكن الذي يزيد عن 350 قدمًا (دون إضافة ضغط المضخة إلى النظام) معدل ضغط التشغيل القياسي لهذه الأنظمة (1 رطل لكل بوصة مربعة = 2.31 قدم من الضغط). من المرجح أن يستخدم النظام صمامًا لكسر الضغط (على شكل مبادل حراري) لعزل متطلبات الضغط العالي للعمود عن باقي الأنابيب والمعدات المتصلة. يتيح تصميم هذا النظام تصميم وتركيب مبردات الضغط القياسية، بالإضافة إلى تحديد أنابيب وملحقات ذات ضغط أعلى في برج التبريد.
عند تحديد الأنابيب لمشروع حرم جامعي كبير، يجب على المصمم/المهندس تحديد البرج والأنابيب المحددة للمنصة بشكل واعٍ، بما يعكس متطلباتهم الفردية (أو المتطلبات الجماعية إذا لم يتم استخدام المبادلات الحرارية لعزل منطقة الضغط).
يُعدّ تنقية المياه وإزالة الأكسجين منها عنصرًا أساسيًا في الأنظمة المغلقة. تُجهّز معظم الأنظمة الهيدروليكية بنظام لمعالجة المياه يتألف من مواد كيميائية ومثبطات متنوعة للحفاظ على تدفق المياه عبر الأنابيب عند درجة حموضة مثالية (حوالي 9.0) ومستويات ميكروبية مناسبة لمكافحة الأغشية الحيوية والتآكل. يُسهم تثبيت درجة حموضة المياه في النظام وإزالة الهواء في إطالة عمر الأنابيب والمضخات والملفات والصمامات المرتبطة بها. إذ يُمكن أن يُسبب أي هواء محصور في الأنابيب حدوث تجويف في مضخات مياه التبريد والتدفئة، ويُقلل من انتقال الحرارة في المبرد أو الغلاية أو ملفات الدوران.
النحاس: أنابيب مسحوبة ومقساة من النوع L أو B أو K أو M أو C وفقًا لمعايير ASTM B88 و B88M بالإضافة إلى وصلات نحاسية مطروقة ASME B16.22 ووصلات مع لحام خالٍ من الرصاص أو لحام للتطبيقات تحت الأرض.
أنبوب مقوى، من النوع L أو B أو K (يُستخدم عادةً تحت سطح الأرض فقط) أو النوع A وفقًا لمعياري ASTM B88 وB88M، مع وصلات نحاسية مطروقة وفقًا لمعيار ASME B16.22، ووصلات موصولة بلحام خالٍ من الرصاص أو لحام فوق سطح الأرض. يسمح هذا الأنبوب أيضًا باستخدام وصلات محكمة الإغلاق.
أنابيب النحاس من النوع K هي الأكثر سمكًا، حيث توفر ضغط تشغيل يبلغ 1534 رطل لكل بوصة مربعة عند درجة حرارة 100 فهرنهايت لقطر نصف بوصة. أما النوعان L وM، فيتميزان بضغوط تشغيل أقل من النوع K، ولكنهما لا يزالان مناسبين تمامًا لتطبيقات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (يتراوح الضغط من 1242 رطل لكل بوصة مربعة عند درجة حرارة 100 فهرنهايت لقطر نصف بوصة، ومن 435 رطل لكل بوصة مربعة إلى 395 رطل لكل بوصة مربعة). هذه القيم مأخوذة من الجداول 3أ، 3ب، و3ج من دليل أنابيب النحاس الصادر عن جمعية تطوير النحاس.
تُستخدم ضغوط التشغيل هذه لأنابيب مستقيمة، وهي عادةً لا تُعتبر أجزاءً محدودة الضغط في النظام. تكون الوصلات والتركيبات التي تربط بين جزأين من الأنابيب أكثر عرضةً للتسرب أو التلف تحت ضغط التشغيل في بعض الأنظمة. تشمل أنواع الوصلات الشائعة لأنابيب النحاس اللحام، واللحام بالقصدير، والختم المضغوط. يجب أن تُصنع هذه الوصلات من مواد خالية من الرصاص وأن تكون مصممة لتحمل الضغط المتوقع في النظام.
كل نوع من أنواع الوصلات قادر على الحفاظ على نظام مانع للتسرب عند إحكام إغلاق الوصلة بشكل صحيح، لكن هذه الأنظمة تستجيب بشكل مختلف عندما لا تكون الوصلة محكمة الإغلاق أو غير مثبتة بإحكام. تكون وصلات اللحام أكثر عرضة للفشل والتسرب عند ملء النظام واختباره لأول مرة، وقبل أن يكون المبنى مأهولًا. في هذه الحالة، يمكن للمقاولين والمفتشين تحديد مكان التسرب بسرعة وإصلاح المشكلة قبل أن يصبح النظام جاهزًا للتشغيل بالكامل، وبالتالي تجنب تلف الركاب والتجهيزات الداخلية. يمكن أن يحدث هذا أيضًا مع الوصلات المانعة للتسرب إذا تم تحديد حلقة أو مجموعة كشف التسرب. إذا لم يتم الضغط بالكامل لتحديد منطقة المشكلة، فقد يتسرب الماء من الوصلة تمامًا مثل اللحام. إذا لم يتم تحديد وصلات مانعة للتسرب في التصميم، فقد تبقى تحت الضغط أثناء اختبارات البناء، وقد تفشل فقط بعد فترة من التشغيل، مما يؤدي إلى مزيد من الضرر للمساحة المشغولة وإصابة محتملة للركاب، خاصة إذا مرت أنابيب ساخنة عبرها.
تستند توصيات تحديد أحجام أنابيب النحاس إلى متطلبات اللوائح، وتوصيات الشركات المصنعة، وأفضل الممارسات. بالنسبة لتطبيقات المياه المبردة (حيث تتراوح درجة حرارة المياه عادةً بين 42 و45 درجة فهرنهايت)، يُوصى بأن يكون الحد الأقصى لسرعة تدفق المياه في أنظمة أنابيب النحاس 8 أقدام في الثانية لتقليل ضوضاء النظام والحد من احتمالية التآكل. أما بالنسبة لأنظمة المياه الساخنة (حيث تتراوح درجة الحرارة عادةً بين 140 و180 درجة فهرنهايت للتدفئة المركزية، وتصل إلى 205 درجة فهرنهايت لإنتاج المياه الساخنة للاستخدام المنزلي في الأنظمة الهجينة)، فإن الحد الأقصى الموصى به لسرعة تدفق المياه في أنابيب النحاس أقل بكثير. ويشير دليل أنابيب النحاس إلى أن هذه السرعات تتراوح بين 2 و3 أقدام في الثانية عندما تكون درجة حرارة المياه أعلى من 140 درجة فهرنهايت.
تأتي أنابيب النحاس عادةً بأحجام محددة، تصل إلى 12 بوصة. هذا يحد من استخدام النحاس في مرافق الحرم الجامعي الرئيسية، حيث تتطلب تصاميم هذه المباني غالبًا قنوات تهوية أكبر من 12 بوصة، من المحطة المركزية إلى المبادلات الحرارية المرتبطة بها. تُعد أنابيب النحاس أكثر شيوعًا في الأنظمة الهيدروليكية التي يبلغ قطرها 3 بوصات أو أقل. أما بالنسبة للأحجام التي تزيد عن 3 بوصات، فيُستخدم عادةً أنابيب الصلب المشقوقة. ويعود ذلك إلى اختلاف التكلفة بين الصلب والنحاس، واختلاف تكلفة العمالة للأنابيب المموجة مقارنةً بالأنابيب الملحومة أو الملحومة بالنحاس (لا يُسمح باستخدام وصلات الضغط أو يُوصى بها من قِبل المالك أو المهندس)، بالإضافة إلى سرعات ودرجات حرارة المياه الموصى بها داخل كل نوع من أنواع أنابيب المواد.
الفولاذ: أنابيب فولاذية سوداء أو مجلفنة وفقًا للمواصفة ASTM A 53/A 53M، مزودة بوصلات من الحديد المطاوع (ASME B16.3) أو الحديد المشكّل (ASTM A 234/A 234M)، ووصلات من الحديد المطاوع (ASME B16.39). تتوفر حواف ووصلات ووصلات من الفئتين 150 و300، مع وصلات ملولبة أو ذات حواف. يمكن لحام الأنابيب بمعدن حشو وفقًا للمواصفة AWS D10.12/D10.12M.
يتوافق مع ASTM A 536 الفئة 65-45-12 حديد مطاوع، و ASTM A 47/A 47M الفئة 32510 حديد مطاوع و ASTM A 53/A 53M الفئة F أو E أو S فولاذ تجميع الدرجة B، أو ASTM A106، فولاذ الدرجة B. وصلات ذات أخاديد أو عروات لتركيب وصلات طرفية ذات أخاديد.
كما ذُكر سابقًا، تُستخدم الأنابيب الفولاذية بشكل شائع في الأنظمة الهيدروليكية ذات الأنابيب الكبيرة. يتيح هذا النوع من الأنظمة تلبية متطلبات الضغط ودرجة الحرارة والحجم المختلفة لتلبية احتياجات أنظمة المياه المبردة والساخنة. تشير تصنيفات الفئات للشفاه والوصلات إلى ضغط تشغيل البخار المشبع بوحدة رطل لكل بوصة مربعة (psi) للعنصر المقابل. صُممت وصلات الفئة 150 للعمل عند ضغط تشغيل 150 رطل لكل بوصة مربعة (psi) عند درجة حرارة 366 فهرنهايت، بينما توفر وصلات الفئة 300 ضغط تشغيل 300 رطل لكل بوصة مربعة (psi) عند درجة حرارة 550 فهرنهايت. توفر وصلات الفئة 150 ضغط تشغيل مياه يزيد عن 300 رطل لكل بوصة مربعة (psi) عند درجة حرارة 150 فهرنهايت، بينما توفر وصلات الفئة 300 ضغط تشغيل مياه يصل إلى 2000 رطل لكل بوصة مربعة (psi) عند درجة حرارة 150 فهرنهايت. تتوفر علامات تجارية أخرى للوصلات لأنواع أنابيب محددة. على سبيل المثال، بالنسبة لشفاه أنابيب الحديد الزهر ووصلات الشفة ASME 16.1، يمكن استخدام الدرجتين 125 أو 250.
تستخدم أنظمة الأنابيب والوصلات ذات الأخاديد أخاديد مقطوعة أو مُشكّلة في نهايات الأنابيب والوصلات والصمامات، وما إلى ذلك، لربط أجزاء الأنابيب أو الوصلات المختلفة بنظام توصيل مرن أو صلب. تتكون هذه الوصلات من جزأين أو أكثر مثبتة بمسامير، وتحتوي على حلقة معدنية في تجويف الوصلة. تتوفر هذه الأنظمة بنوعي شفة من الفئة 150 و300، وباستخدام مواد حشيات من مادة EPDM، وهي قادرة على العمل عند درجات حرارة سائل تتراوح بين 230 و250 درجة فهرنهايت (حسب حجم الأنبوب). تم استقاء معلومات الأنابيب ذات الأخاديد من كتيبات ومطبوعات شركة Victaulic.
تُعدّ أنابيب الصلب من النوعين 40 و80 مناسبة لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء. يشير مُعرّف الأنبوب إلى سُمك جداره، والذي يزداد مع رقم المُعرّف. ومع زيادة سُمك جدار الأنبوب، يزداد ضغط التشغيل المسموح به للأنبوب المستقيم. يسمح أنبوب النوع 40 بضغط تشغيل يبلغ 1694 رطل/بوصة مربعة لأنبوب نصف بوصة، و696 رطل/بوصة مربعة لأنبوب 12 بوصة (من -20 إلى 650 درجة فهرنهايت). أما ضغط التشغيل المسموح به لأنبوب النوع 80 فهو 3036 رطل/بوصة مربعة لأنبوب نصف بوصة، و1305 رطل/بوصة مربعة لأنبوب 12 بوصة (كلاهما من -20 إلى 650 درجة فهرنهايت). هذه القيم مأخوذة من قسم البيانات الهندسية لشركة واتسون ماكدانيل.
المواد البلاستيكية: أنابيب بلاستيكية من نوع CPVC، ووصلات مقابس وفقًا للمواصفات 40 والمواصفات 80 وفقًا لمعيار ASTM F 441/F 441M (ASTM F 438 للمواصفات 40 وASTM F 439 للمواصفات 80) والمواد اللاصقة المذيبة (ASTM F493).
أنابيب بلاستيكية من مادة PVC، ووصلات توصيل وفقًا للمواصفات القياسية ASTM D 1785 (الجدول 40 والجدول 80) (ASTM D 2466 الجدول 40 وASTM D 2467 الجدول 80)، ومواد لاصقة مذيبة (ASTM D 2564). تتضمن طبقة أساسية وفقًا للمواصفات القياسية ASTM F 656.
تُعدّ أنابيب CPVC وPVC مناسبةً للأنظمة الهيدروليكية تحت سطح الأرض، مع ضرورة توخي الحذر عند تركيبها في المشاريع حتى في هذه الظروف. تُستخدم الأنابيب البلاستيكية على نطاق واسع في أنظمة الصرف الصحي وقنوات التهوية، لا سيما في البيئات تحت الأرضية حيث تتلامس الأنابيب المكشوفة مباشرةً مع التربة المحيطة. في الوقت نفسه، تُعدّ مقاومة التآكل لأنابيب CPVC وPVC ميزةً نظرًا لتآكل بعض أنواع التربة. عادةً ما تُعزل الأنابيب الهيدروليكية وتُغطى بغلاف واقٍ من PVC يوفر حاجزًا بين الأنابيب المعدنية والتربة المحيطة. يمكن استخدام الأنابيب البلاستيكية في أنظمة المياه المبردة الصغيرة حيث يُتوقع ضغوط منخفضة. يتجاوز أقصى ضغط تشغيل لأنابيب PVC 150 رطلًا لكل بوصة مربعة لجميع أحجام الأنابيب حتى 8 بوصات، ولكن هذا ينطبق فقط على درجات حرارة 73 درجة فهرنهايت أو أقل. أي درجة حرارة أعلى من 73 درجة فهرنهايت ستخفض ضغط التشغيل في نظام الأنابيب إلى 140 درجة فهرنهايت. يبلغ معامل خفض الأداء 0.22 عند هذه الدرجة، و1.0 عند 73 درجة فهرنهايت. درجة حرارة التشغيل القصوى 140 درجة فهرنهايت لأنابيب PVC من النوعين 40 و80. تتحمل أنابيب CPVC نطاقًا أوسع من درجات حرارة التشغيل، مما يجعلها مناسبة للاستخدام حتى 200 درجة فهرنهايت (مع معامل خفض أداء 0.2)، ولكنها تتمتع بنفس تصنيف الضغط لأنابيب PVC، مما يسمح باستخدامها في تطبيقات التبريد تحت الأرض ذات الضغط القياسي، وأنظمة المياه حتى 8 بوصات. أما بالنسبة لأنظمة المياه الساخنة التي تحافظ على درجات حرارة أعلى تصل إلى 180 أو 205 درجة فهرنهايت، فلا يُنصح باستخدام أنابيب PVC أو CPVC. جميع البيانات مأخوذة من مواصفات أنابيب Harvel PVC وCPVC.
تنقل الأنابيب العديد من السوائل والمواد الصلبة والغازات المختلفة. وتتدفق في هذه الأنظمة سوائل صالحة للشرب وأخرى غير صالحة. ونظرًا لتنوع السوائل التي تنقلها أنظمة السباكة، تُصنف الأنابيب المعنية إلى أنابيب مياه منزلية وأنابيب صرف صحي وتهوية.
المياه المنزلية: أنابيب نحاسية لينة، من النوعين K و L وفقًا لمعيار ASTM B88، والنوعين A و B وفقًا لمعيار ASTM B88M، مع وصلات ضغط نحاسية مطروقة (ASME B16.22).
أنابيب نحاسية صلبة، من النوعين L وM وفقًا لمعيار ASTM B88، والنوعين B وC وفقًا لمعيار ASTM B88M، مزودة بوصلات لحام نحاسية مصبوبة (ASME B16.18)، ووصلات لحام نحاسية مطروقة (ASME B16.22)، وحواف برونزية (ASME B16.24)، ووصلات نحاسية (MCS SP-123). كما يسمح الأنبوب باستخدام وصلات محكمة الإغلاق.
تُستقى أنواع أنابيب النحاس والمعايير ذات الصلة من القسم 22 11 16 من المواصفات الرئيسية. ويخضع تصميم أنابيب النحاس لإمدادات المياه المنزلية لمتطلبات معدلات التدفق القصوى، والمحددة في مواصفات خط الأنابيب كما يلي:
ينص البند 610.12.1 من قانون السباكة الموحد لعام 2012 على ما يلي: يجب ألا تتجاوز السرعة القصوى في أنظمة أنابيب ووصلات النحاس وسبائك النحاس 8 أقدام في الثانية في الماء البارد و5 أقدام في الثانية في الماء الساخن. وتُكرر هذه القيم أيضًا في دليل أنابيب النحاس، الذي يستخدمها كسرعات قصوى موصى بها لهذه الأنواع من الأنظمة.
أنابيب من الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 316 وفقًا للمواصفة ASTM A403، ووصلات مماثلة باستخدام وصلات ملحومة أو مُخَرَّشة لأنابيب المياه المنزلية الكبيرة، وكبديل مباشر لأنابيب النحاس. مع ارتفاع أسعار النحاس، أصبحت أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر شيوعًا في شبكات المياه المنزلية. أنواع الأنابيب والمعايير ذات الصلة مأخوذة من القسم 22 11 00 من المواصفات الرئيسية لإدارة شؤون المحاربين القدامى (VA).
من الابتكارات الجديدة التي سيتم تطبيقها وإنفاذها في عام 2014 قانون القيادة الفيدرالي لمياه الشرب. وهو بمثابة تطبيق فيدرالي للقوانين السارية في كاليفورنيا وفيرمونت بشأن محتوى الرصاص في المجاري المائية، بما في ذلك الأنابيب والصمامات والتجهيزات المستخدمة في أنظمة المياه المنزلية. وينص القانون على أن تكون جميع الأسطح المبللة للأنابيب والتجهيزات خالية من الرصاص، أي ألا يتجاوز الحد الأقصى لمحتوى الرصاص فيها 0.25% كمتوسط ​​مرجح. ويتطلب هذا من المصنّعين إنتاج منتجات مصبوبة خالية من الرصاص امتثالاً للمتطلبات القانونية الجديدة. ويمكن الاطلاع على التفاصيل من قِبل مختبرات UL في إرشادات الرصاص في مكونات مياه الشرب.
الصرف والتهوية: يمكن استخدام أنابيب الصرف الصحي المصنوعة من الحديد الزهر بدون أكمام والمطابقة لمعيار ASTM A 888 أو معهد أنابيب الصرف الصحي المصنوعة من الحديد الزهر (CISPI) 301. يمكن استخدام وصلات Sovent المطابقة لمعيار ASME B16.45 أو ASSE 1043 مع نظام بدون توقف.
يجب أن تتوافق أنابيب الصرف الصحي المصنوعة من الحديد الزهر والوصلات ذات الحواف مع معيار ASTM A 74، والحشيات المطاطية (ASTM C 564) ومادة مانعة للتسرب من الرصاص النقي وألياف البلوط أو القنب (ASTM B29).
يمكن استخدام كلا النوعين من مجاري التهوية في المباني، ولكن مجاري التهوية والوصلات بدون مجاري هي الأكثر شيوعًا فوق مستوى سطح الأرض في المباني التجارية. تسمح أنابيب الحديد الزهر المزودة بوصلات CISPI بدون سدادات بالتركيب الدائم، ويمكن إعادة تشكيلها أو الوصول إليها عن طريق إزالة المشابك، مع الحفاظ على جودة الأنابيب المعدنية، مما يقلل من ضوضاء التمزق في مجرى الصرف الصحي داخل الأنبوب. أما عيب أنابيب الحديد الزهر فهو تدهورها بسبب النفايات الحمضية الموجودة في تركيبات الحمامات النموذجية.
يمكن استخدام أنابيب ووصلات الفولاذ المقاوم للصدأ ASME A112.3.1 ذات الأطراف المتسعة والمتوسعة في أنظمة الصرف الصحي عالية الجودة بدلاً من أنابيب الحديد الزهر. كما يُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ في الجزء الأول من نظام السباكة، والذي يتصل بحوض أرضي لتصريف المياه الغازية، وذلك للحد من أضرار التآكل.
أنابيب PVC صلبة وفقًا للمواصفة ASTM D 2665 (للصرف والتحويل والتهوية)، وأنابيب PVC ذات بنية قرص العسل وفقًا للمواصفة ASTM F 891 (الملحق 40)، ووصلات ملولبة (من ASTM D 2665 إلى ASTM D 3311، للصرف والنفايات والتهوية) مناسبة لأنابيب الجدول 40)، ومادة لاصقة أولية (ASTM F 656)، ومادة لاصقة مذيبة (ASTM D 2564). تُستخدم أنابيب PVC فوق وتحت مستوى سطح الأرض في المباني التجارية، إلا أنها تُصنف عادةً تحت مستوى سطح الأرض نظرًا لخطر تشقق الأنابيب ومتطلبات القواعد الخاصة.
في نطاق اختصاص البناء في جنوب ولاية نيفادا، ينص تعديل قانون البناء الدولي لعام 2009 على ما يلي:
603.1.2.1 المعدات. يُسمح بتركيب أنابيب قابلة للاشتعال في غرفة المحرك، على أن تكون محاطة بهيكل مقاوم للحريق لمدة ساعتين ومحمية بالكامل بواسطة رشاشات مياه أوتوماتيكية. يجوز مدّ الأنابيب القابلة للاشتعال من غرفة المعدات إلى غرف أخرى، شريطة أن تكون الأنابيب محاطة بهيكل خاص معتمد مقاوم للحريق لمدة ساعتين. عند مرور هذه الأنابيب القابلة للاشتعال عبر جدران و/أو أرضيات/أسقف مقاومة للحريق، يجب تحديد عمق الاختراق وفقًا لمادة الأنابيب المستخدمة، بحيث لا تقل درجتا F وT عن مقاومة الحريق المطلوبة لهذا الاختراق. يجب ألا تخترق الأنابيب القابلة للاشتعال أكثر من طبقة واحدة.
يتطلب هذا تغليف جميع الأنابيب القابلة للاحتراق (البلاستيكية أو غيرها) الموجودة في مبنى من الفئة 1A، وفقًا لتعريف قانون البناء الدولي (IBC)، بهيكل مقاوم للاشتعال لمدة ساعتين. يتميز استخدام أنابيب PVC في أنظمة الصرف الصحي بعدة مزايا. فمقارنةً بأنابيب الحديد الزهر، تُعدّ أنابيب PVC أكثر مقاومة للتآكل والأكسدة الناتجة عن مخلفات الحمامات والتربة. وعند دفنها تحت الأرض، تُقاوم أنابيب PVC أيضًا تآكل التربة المحيطة (كما هو موضح في قسم أنابيب التكييف والتهوية). تخضع أنابيب PVC المستخدمة في نظام الصرف الصحي لنفس القيود المفروضة على النظام الهيدروليكي للتكييف والتهوية، حيث تبلغ درجة حرارة التشغيل القصوى 140 درجة فهرنهايت. وتُفرض هذه الدرجة أيضًا بموجب متطلبات قانون الأنابيب الموحد وقانون الأنابيب الدولي، اللذين ينصان على أن أي تصريف إلى مستقبلات النفايات يجب أن يكون أقل من 140 درجة فهرنهايت.
ينص القسم 810.1 من قانون السباكة الموحد لعام 2012 على أنه لا يجب توصيل أنابيب البخار مباشرة بنظام الأنابيب أو الصرف، ولا يجب تصريف المياه التي تزيد درجة حرارتها عن 140 درجة فهرنهايت (60 درجة مئوية) مباشرة في مصرف مضغوط.
ينص القسم 803.1 من قانون السباكة الدولي لعام 2012 على أنه لا يجب توصيل أنابيب البخار بنظام الصرف الصحي أو أي جزء من نظام السباكة، ويجب عدم تصريف المياه التي تزيد درجة حرارتها عن 140 درجة فهرنهايت (60 درجة مئوية) في أي جزء من نظام الصرف الصحي.
تُستخدم أنظمة أنابيب خاصة لنقل السوائل غير التقليدية، بدءًا من أنابيب أحواض السمك البحرية وصولًا إلى أنابيب تزويد معدات حمامات السباحة بالمواد الكيميائية. لا تُعدّ أنظمة أنابيب أحواض السمك شائعة في المباني التجارية، ولكنها مُثبّتة في بعض الفنادق، حيث تتصل أنظمة الأنابيب البعيدة بمواقع مختلفة من غرفة مضخات مركزية. يبدو الفولاذ المقاوم للصدأ خيارًا مناسبًا لأنابيب مياه البحر نظرًا لقدرته على مقاومة التآكل مع أنظمة المياه الأخرى، إلا أن مياه البحر المالحة قد تُسبب تآكل أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ. في مثل هذه التطبيقات، تُلبي أنابيب البلاستيك أو أنابيب CPVC البحرية المصنوعة من النحاس والنيكل متطلبات مقاومة التآكل؛ وعند مدّ هذه الأنابيب في منشأة تجارية كبيرة، يجب مراعاة قابليتها للاشتعال. وكما ذُكر سابقًا، يتطلب استخدام الأنابيب القابلة للاحتراق في جنوب نيفادا تقديم طلب بديل لإثبات الالتزام بقانون البناء ذي الصلة.
تحتوي أنابيب أحواض السباحة التي تُزوّد ​​بمياه مُنقّاة للسباحة على كمية مُخفّفة من المواد الكيميائية (مثل مُبيّض هيبوكلوريت الصوديوم بنسبة 12.5% ​​وحمض الهيدروكلوريك) للحفاظ على درجة حموضة وتوازن كيميائي مُحدّدين وفقًا لمتطلبات وزارة الصحة. بالإضافة إلى أنابيب المواد الكيميائية المُخفّفة، يجب نقل مُبيّض الكلور النقي ومواد كيميائية أخرى من مناطق تخزين المواد السائبة وغرف المعدات الخاصة. تُعدّ أنابيب CPVC مُقاومة للمواد الكيميائية المُستخدمة في إمداد مُبيّض الكلور، ولكن يُمكن استخدام أنابيب الفيروسليكون عالية المقاومة كبديل لأنابيب المواد الكيميائية عند مرورها عبر أنواع المباني غير القابلة للاحتراق (مثل النوع 1A). تتميّز هذه الأنابيب بقوتها، ولكنها أكثر هشاشة من أنابيب الحديد الزهر القياسية وأثقل وزنًا من الأنابيب المُماثلة.
تتناول هذه المقالة بعضًا من الاحتمالات العديدة لتصميم أنظمة الأنابيب. وهي تمثل معظم أنواع الأنظمة المُركّبة في المباني التجارية الكبيرة، ولكن لكل قاعدة استثناء. تُعدّ المواصفات الرئيسية الشاملة مصدرًا قيّمًا لتحديد نوع الأنابيب لنظام مُعيّن وتقييم المعايير المناسبة لكل منتج. تُلبي المواصفات القياسية متطلبات العديد من المشاريع، ولكن ينبغي على المصممين والمهندسين مراجعتها عند التعامل مع الأبراج الشاهقة، أو درجات الحرارة المرتفعة، أو المواد الكيميائية الخطرة، أو التغييرات في التشريعات أو الاختصاصات القضائية. تعرّف على المزيد حول توصيات وقيود السباكة لاتخاذ قرارات مدروسة بشأن المنتجات المُركّبة في مشروعك. يثق عملاؤنا بنا كمتخصصين في التصميم لتزويد مبانيهم بتصاميم مناسبة الحجم ومتوازنة وبأسعار معقولة، حيث تصل القنوات إلى عمرها الافتراضي المتوقع دون أن تتعرض لأعطال كارثية.
مات دولان مهندس مشاريع في شركة JBA للاستشارات الهندسية. تكمن خبرته في تصميم أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والسباكة المعقدة لمجموعة متنوعة من أنواع المباني مثل المكاتب التجارية ومرافق الرعاية الصحية ومجمعات الضيافة، بما في ذلك أبراج الضيافة الشاهقة والعديد من المطاعم.
هل لديك خبرة ومعرفة بالمواضيع التي يغطيها هذا المحتوى؟ ندعوك للانضمام إلى فريق التحرير في CFE Media والحصول على التقدير الذي تستحقه أنت وشركتك. انقر هنا للبدء.