2. Разбирање на трите вида водоводни системи: HVAC (хидраулични), водовод (домашна вода, канализација и вентилација) и хемиски и специјални водоводни системи (системи со морска вода и опасни хемикалии).
Водоводни и водоводни системи постојат во многу градежни елементи. Многу луѓе виделе П-стапица или цевка за ладење под мијалникот што води до и од сплит системот. Малкумина го гледаат главниот инженерски водовод во централната постројка или системот за хемиско чистење во просторијата за опрема на базенот. Секоја од овие апликации бара специфичен тип на цевки што ги исполнува спецификациите, физичките ограничувања, кодовите и најдобрите практики за дизајн.
Не постои едноставно водоводно решение кое одговара на сите апликации. Овие системи ги исполнуваат сите физички и кодни барања доколку се исполнети специфични критериуми за дизајн и доколку на сопствениците и операторите им се постават вистинските прашања. Покрај тоа, тие можат да ги одржат соодветните трошоци и време на испорака за да создадат успешен градежен систем.
HVAC каналите содржат многу различни течности, притисоци и температури. Каналот може да биде над или под нивото на земјата и да поминува низ внатрешноста или надворешноста на зградата. Овие фактори мора да се земат предвид при специфицирање на HVAC цевките во проектот. Терминот „хидродинамичен циклус“ се однесува на употребата на вода како медиум за пренос на топлина за ладење и греење. Во секоја примена, водата се снабдува со дадена брзина на проток и температура. Типичен пренос на топлина во просторијата е преку калем воздух-вода дизајниран да ја врати водата на зададена температура. Ова води до фактот дека одредена количина на топлина се пренесува или отстранува од просторот. Циркулацијата на вода за ладење и греење е главниот систем што се користи за климатизација на големи комерцијални објекти.
За повеќето нискокатни згради, очекуваниот работен притисок на системот е обично помал од 150 фунти на квадратен инч (psig). Хидрауличниот систем (ладна и топла вода) е систем со затворен круг. Ова значи дека вкупниот динамички притисок на пумпата ги зема предвид загубите од триење во цевководниот систем, поврзаните калеми, вентили и додатоци. Статичката висина на системот не влијае на перформансите на пумпата, но влијае на потребниот работен притисок на системот. Ладилниците, котлите, пумпите, цевките и додатоците се оценети за работен притисок од 150 psi, што е вообичаено за производителите на опрема и компоненти. Каде што е можно, овој рејтинг на притисок треба да се одржува во дизајнот на системот. Многу згради што се сметаат за нискокатни или среднокатни спаѓаат во категоријата работен притисок од 150 psi.
Во дизајнот на високи згради, станува сè потешко да се одржуваат цевководните системи и опремата под стандардот од 150 psi. Статичниот притисок на линијата над околу 350 стапки (без додавање притисок на пумпата во системот) ќе го надмине стандардниот работен притисок на овие системи (1 psi = притисок од 2,31 стапки). Системот веројатно ќе користи прекинувач за притисок (во форма на разменувач на топлина) за да ги изолира барањата за поголем притисок на колоната од остатокот од поврзаните цевководи и опрема. Овој дизајн на системот ќе овозможи дизајнирање и инсталација на стандардни ладилници под притисок, како и специфицирање на цевководи и додатоци со поголем притисок во ладилната кула.
При специфицирање на цевки за голем проект на кампусот, дизајнерот/инженерот мора свесно да ја идентификува кулата и цевките специфицирани за подиумот, одразувајќи ги нивните индивидуални барања (или колективни барања доколку не се користат разменувачи на топлина за изолирање на зоната на притисок).
Друга компонента на затворен систем е прочистувањето на водата и отстранувањето на кислородот од водата. Повеќето хидраулични системи се опремени со систем за третман на вода кој се состои од разни хемикалии и инхибитори за да се одржи протокот на вода низ цевките на оптимална pH вредност (околу 9,0) и микробни нивоа за борба против биофилмовите на цевките и корозијата. Стабилизирањето на водата во системот и отстранувањето на воздухот помага да се продолжи животниот век на цевките, поврзаните пумпи, калеми и вентили. Секој воздух заробен во цевките може да предизвика кавитација во пумпите за вода за ладење и греење и да го намали преносот на топлина во ладилникот, котелот или циркулационите калеми.
Бакар: Тип L, B, K, M или C извлечени и стврднати цевки во согласност со ASTM B88 и B88M во комбинација со ASME B16.22 ковани бакарни фитинзи и фитинзи со безоловен лем или лем за подземни апликации.
Стврдната цевка, тип L, B, K (генерално се користи само под нивото на земјата) или A според ASTM B88 и B88M, со ASME B16.22 ковани бакарни фитинзи и фитинзи поврзани со безоловен или надземен лем. ​​Оваа цевка овозможува и употреба на запечатени фитинзи.
Бакарните цевки од тип К се најдебелите достапни цевки, обезбедувајќи работен притисок од 1534 psi. инчи на 100 F за ½ инч. Моделите L и M имаат помал работен притисок од K, но сепак се погодни за HVAC апликации (притисокот се движи од 1242 psi на 100 F до 12 инчи и 435 psi и 395 psi). Овие вредности се земени од табелите 3a, 3b и 3c од Водичот за бакарни цевки објавен од Здружението за развој на бакар.
Овие работни притисоци се за прави цевки, кои вообичаено не се цевки со ограничен притисок во системот. Фитинзите и приклучоците што поврзуваат две должини на цевка имаат поголема веројатност да протекуваат или да откажат под работен притисок на некои системи. Типични типови на приклучоци за бакарни цевки се заварување, лемење или запечатување под притисок. Овие типови на приклучоци мора да бидат направени од материјали без олово и оценети за очекуваниот притисок во системот.
Секој тип на поврзување е способен да одржува систем без протекување кога фитингот е правилно запечатен, но овие системи реагираат различно кога фитингот не е целосно запечатен или зашиен. Лемењето и спојките за лемење имаат поголема веројатност да откажат и да протекуваат кога системот прво се полни и тестира, а зградата сè уште не е населена. Во овој случај, изведувачите и инспекторите можат брзо да утврдат каде протекува спојот и да го решат проблемот пред системот да биде целосно оперативен и патниците и внатрешната облога да бидат оштетени. Ова може да се репродуцира и со непропустливи фитинзи ако е наведен прстен или склоп за откривање на протекување. Ако не притиснете до крај за да ја идентификувате проблематичната област, водата може да протекува од фитингот исто како лемењето или лемењето. Ако непропустливите фитинзи не се наведени во проектот, тие понекогаш ќе останат под притисок за време на тестирањето на градежништвото и може да откажат само по одреден период на работа, што резултира со поголема штета на окупираниот простор и можна повреда на станарите, особено ако загреани топли цевки минуваат низ цевките.
Препораките за димензионирање на бакарни цевки се базираат на барањата на регулативите, препораките на производителот и најдобрите практики. За апликации со ладна вода (температура на довод на вода обично од 42 до 45 F), препорачаната брзина за системи со бакарни цевки е 8 стапки во секунда за да се намали бучавата во системот и да се намали потенцијалот за ерозија/корозија. За системи со топла вода (обично од 140 до 180 F за греење на просторот и до 205 F за производство на топла вода за домаќинство во хибридни системи), препорачаната брзина за бакарни цевки е многу помала. Прирачникот за бакарни цевки ги наведува овие брзини како 2 до 3 стапки во секунда кога температурата на доводот на вода е над 140 F.
Бакарните цевки обично се достапни во одредена големина, до 12 инчи. Ова ја ограничува употребата на бакар во главните комунални услуги на кампусот, бидејќи овие дизајни на згради често бараат канали поголеми од 12 инчи. Од централната постројка до поврзаните разменувачи на топлина. Бакарните цевки се почести во хидрауличните системи со дијаметар од 3 инчи или помалку. За големини над 3 инчи, почесто се користат челични цевки со засеци. Ова се должи на разликата во цената помеѓу челикот и бакарот, разликата во работната сила за брановидни цевки наспроти заварени или лемени цевки (фитинзите под притисок не се дозволени или препорачани од сопственикот или инженерот) и препорачаните брзини и температури на водата во овие во секој од цевководите за материјали.
Челик: Црни или поцинкувани челични цевки според ASTM A 53/A 53M со фитинзи од лактозно железо (ASME B16.3) или ковано железо (ASTM A 234/A 234M) и фитинзи од лактозно железо (ASME B16.39). Достапни се прирабници, фитинзи и врски од класа 150 и 300 со навојни или прирабнички фитинзи. Цевката може да се завари со метал за полнење во согласност со AWS D10.12/D10.12M.
Усогласено со ASTM A 536 Класа 65-45-12 нодуларно железо, ASTM A 47/A 47M Класа 32510 нодуларно железо и ASTM A 53/A 53M Класа F, E или S Класа B за склопување, или ASTM A106, челик од класа B. Жлебови или фитинзи со навој за прицврстување на жлебовити крајни фитинзи.
Како што споменавме погоре, челичните цевки почесто се користат за големи цевки во хидраулични системи. Овој тип на систем овозможува различни барања за притисок, температура и големина за да се задоволат потребите на системите за ладна и загреана вода. Класните ознаки за прирабници, фитинзи и фитинзи се однесуваат на работен притисок на заситена пареа во psi. инчи на соодветниот предмет. Фитинзите од класа 150 се дизајнирани да работат при работен притисок од 150 psi. инчи на 366 F, додека фитинзите од класа 300 обезбедуваат работен притисок од 300 psi на 550 F. Фитинзите од класа 150 обезбедуваат работен притисок на водата од над 300 psi. инчи на 150 F, а фитинзите од класа 300 обезбедуваат работен притисок на водата до 2.000 psi. инчи на 150 F. Достапни се и други марки на фитинзи за специфични типови цевки. На пример, за прирабници за цевки од леано железо и прирабнички фитинзи ASME 16.1, може да се користат класи 125 или 250.
Системите за жлебови и поврзување со жлебови користат исечени или формирани жлебови на краевите на цевките, фитинзите, вентилите итн. за да се поврзат помеѓу секоја должина на цевката или фитинзите со флексибилен или крут систем за поврзување. Овие спојки се состојат од два или повеќе завртени делови и имаат подлошка во отворот на спојката. Овие системи се достапни во типови на прирабници од класа 150 и 300 и материјали за заптивки EPDM и се способни да работат на температури на флуид од 230 до 250 F (во зависност од големината на цевката). Информациите за жлебовите цевки се земени од прирачниците и литературата на Victaulic.
Челичните цевки од Список 40 и 80 се прифатливи за HVAC системи. Спецификацијата на цевката се однесува на дебелината на ѕидот на цевката, која се зголемува со бројот на спецификацијата. Со зголемување на дебелината на ѕидот на цевката, дозволениот работен притисок на правата цевка исто така се зголемува. Цевката од Список 40 дозволува работен притисок од 1694 psi за цевка од ½ инч, 696 psi инчи за 12 инчи (-20 до 650 F). Дозволениот работен притисок за цевките од Список 80 е 3036 psi инчи (½ инч) и 1305 psi инчи (12 инчи) (и двете од -20 до 650 F). Овие вредности се земени од делот за инженерски податоци на Watson McDaniel.
Пластика: CPVC пластични цевки, приклучни фитинзи според Спецификација 40 и Спецификација 80 според ASTM F 441/F 441M (ASTM F 438 според Спецификација 40 и ASTM F 439 според Спецификација 80) и лепила со растворувач (ASTM F493).
ПВЦ пластична цевка, навлаки за приклучоци според ASTM D 1785 распоред 40 и распоред 80 (ASM D 2466 распоред 40 и ASTM D 2467 распоред 80) и лепила со растворувач (ASTM D 2564). Вклучува прајмер според ASTM F 656.
И CPVC и PVC цевките се погодни за хидраулични системи под нивото на земјата, иако дури и под овие услови мора да се внимава при инсталирање на овие цевки во проектот. Пластичните цевки се широко користени во канализациски и вентилациски системи, особено во подземни средини каде што голите цевки доаѓаат во директен контакт со околната почва. Во исто време, отпорноста на корозија на CPVC и PVC цевките е предност поради корозивноста на некои почви. Хидрауличните цевки обично се изолирани и покриени со заштитна PVC обвивка што обезбедува тампон помеѓу металните цевки и околната почва. Пластичните цевки може да се користат во помали системи со ладна вода каде што се очекуваат пониски притисоци. Максималниот работен притисок за PVC цевки надминува 150 psi за сите големини на цевки до 8 инчи, но ова важи само за температури од 73 F или пониски. Секоја температура над 73°F ќе го намали работниот притисок во цевководниот систем на 140°F. Факторот на намалување е 0,22 на оваа температура и 1,0 на 73 F. Максималната работна температура од 140 F е за PVC цевки од Прилог 40 и Прилог 80. CPVC цевката е способна да издржи поширок опсег на работна температура, што ја прави погодна за употреба до 200 F (со фактор на намалување од 0,2), но има ист притисок како PVC, што овозможува да се користи во стандардни апликации за ладење под притисок под земја. Водни системи до 8 инчи. За системи за топла вода кои одржуваат повисоки температури на водата до 180 или 205 F, не се препорачуваат PVC или CPVC цевки. Сите податоци се земени од спецификациите за PVC цевки на Harvel и спецификациите за CPVC цевки.
Цевки Цевките пренесуваат многу различни течности, цврсти материи и гасови. Во овие системи течат и течности за пиење и течности што не се за пиење. Поради широкиот спектар на течности што се пренесуваат во водоводниот систем, цевките за кои станува збор се класифицираат како цевки за домашна вода или цевки за одводнување и вентилација.
Домашна вода: Мека бакарна цевка, ASTM B88 типови K и L, ASTM B88M типови A и B, со ковани бакарни фитинзи под притисок (ASME B16.22).
Тврди бакарни цевки, ASTM B88 типови L и M, ASTM B88M типови B и C, со леани бакарни заварени фитинзи (ASME B16.18), ковани бакарни заварени фитинзи (ASME B16.22), бронзени прирабници (ASME B16.24) и бакарни фитинзи (MCS SP-123). Цевката исто така овозможува употреба на запечатени фитинзи.
Видовите на бакарни цевки и поврзаните стандарди се земени од Дел 22 11 16 од Главното спецификирање. Дизајнот на бакарни цевки за водоснабдување во домаќинствата е ограничен од барањата за максимални стапки на проток. Тие се наведени во спецификацијата на цевководот на следниов начин:
Член 610.12.1 од Единствениот водоводен кодекс од 2012 година наведува: Максималната брзина во системите за цевки и фитинзи од бакар и легури на бакар не смее да надминува 8 стапки во секунда во ладна вода и 5 стапки во секунда во топла вода. Овие вредности се повторуваат и во Прирачникот за бакарни цевки, кој ги користи овие вредности како препорачани максимални брзини за овие типови системи.
Цевки од не'рѓосувачки челик тип 316 во согласност со ASTM A403 и слични фитинзи со употреба на заварени или назабени спојки за поголеми цевки за вода во домаќинствата и директна замена за бакарни цевки. Со зголемувањето на цената на бакарот, цевките од не'рѓосувачки челик стануваат сè почести во системите за вода во домаќинствата. Видовите цевки и поврзаните стандарди се од MasterSpec Section 22 11 00 на Администрацијата за ветерани (VA).
Нова иновација што ќе се имплементира и спроведе во 2014 година е Федералниот закон за лидерство во водата за пиење. Ова е федерално спроведување на тековните закони во Калифорнија и Вермонт во врска со содржината на олово во водните патишта на сите цевки, вентили или фитинзи што се користат во домашните системи за вода. Законот наведува дека сите навлажнети површини на цевките, фитинзите и тела мора да бидат „без олово“, што значи дека максималната содржина на олово „не надминува пондериран просек од 0,25% (олово)“. Ова бара од производителите да произведуваат леани производи без олово за да се усогласат со новите законски барања. Деталите се дадени од UL во Упатствата за олово во компонентите на водата за пиење.
Одводнување и вентилација: Цевки и фитинзи за канализација од леано железо без ракави кои се во согласност со ASTM A 888 или Институтот за цевки за канализација од леано железо (CISPI) 301. Фитинзите со совент кои се во согласност со ASME B16.45 или ASSE 1043 може да се користат со систем без запирање.
Цевките за канализација од леано железо и прирабничките фитинзи мора да бидат во согласност со ASTM A 74, гумените дихтунзи (ASTM C 564) и заптивниот материјал од чисто олово и дабови или конопни влакна (ASTM B29).
И двата вида канали може да се користат во згради, но каналите и фитинзите без канали најчесто се користат над нивото на земјата во комерцијални згради. Цевките од леано железо со CISPI безжични фитинзи овозможуваат трајна инсталација, може да се реконфигурираат или може да се пристапи до нив со отстранување на стегите, додека се задржува квалитетот на метална цевка, што го намалува шумот од кинење во отпадниот тек низ цевката. Недостаток на водоводните инсталации од леано железо е што водоводните инсталации се влошуваат поради киселиот отпад што се наоѓа во типичните инсталации во бањите.
Цевки и фитинзи од не'рѓосувачки челик ASME A112.3.1 со проширени и проширени краеви може да се користат за висококвалитетни системи за одводнување наместо цевки од леано железо. Водовод од не'рѓосувачки челик се користи и за првиот дел од водоводот, кој се поврзува со мијалник на подот каде што се исцедува газираниот производ за да се намали оштетувањето од корозија.
Цврста ПВЦ цевка според ASTM D 2665 (дренажа, пренасочување и вентилации) и ПВЦ цевка во облик на саќе според ASTM F 891 (Додаток 40), проширувачки врски (ASTM D 2665 до ASTM D 3311, одвод, отпад и вентилации) погодни за цевки од Прилог 40), леплива подлога (ASTM F 656) и лепило со растворувач (ASTM D 2564). ПВЦ цевките може да се најдат над и под нивото на земјата во комерцијални згради, иако почесто се наведени под нивото на земјата поради пукнатини во цевките и барања за посебни правила.
Во градежната јурисдикција на Јужна Невада, амандманот на Меѓународниот градежен кодекс (IBC) од 2009 година наведува:
603.1.2.1 Опрема. Запаливи цевководи е дозволено да се инсталираат во машинската просторија, затворена со двочасовна противпожарна конструкција и целосно заштитена со автоматски прскалки. Запаливи цевководи може да се поставуваат од просторијата со опрема до други простории, под услов цевководот да е затворен во одобрен посебен двочасовен противпожарен склоп. Кога таквите запаливи цевководи минуваат низ противпожарни ѕидови и/или подови/тавани, пенетрацијата мора да биде специфицирана за специфичниот материјал на цевководот со степени F и T не пониски од потребната противпожарна отпорност за пенетрацијата. Запаливите цевки не смеат да пенетрираат повеќе од еден слој.
Ова бара сите запаливи цевки (пластични или други) присутни во зграда од Класа 1А, како што е дефинирано од IBC, да бидат завиткани во 2-часовна структура. Употребата на ПВЦ цевки во дренажните системи има неколку предности. Во споредба со цевките од леано железо, ПВЦ е поотпорен на корозија и оксидација предизвикани од отпад од бања и земја. Кога се поставуваат под земја, ПВЦ цевките се исто така отпорни на корозија на околната почва (како што е прикажано во делот за HVAC цевки). ПВЦ цевките што се користат во дренажен систем се предмет на истите ограничувања како и HVAC хидрауличниот систем, со максимална работна температура од 140 F. Оваа температура е дополнително пропишана со барањата на Единствениот кодекс за цевки и Меѓународниот кодекс за цевки, кои пропишуваат дека секое испуштање во приемниците на отпад мора да биде под 140 F.
Член 810.1 од Единствениот водоводен кодекс од 2012 година наведува дека цевките за пареа не смеат директно да се поврзуваат со цевковод или систем за одвод, а водата над 140 F (60 C) не смее да се испушта директно во одвод под притисок.
Член 803.1 од Меѓународниот водоводен кодекс од 2012 година наведува дека цевките за пареа не смеат да бидат поврзани со систем за одводнување или со кој било дел од водоводниот систем, а водата над 140 F (60 C) не смее да се испушта во кој било дел од системот за одводнување.
Специјални цевководи се поврзани со транспорт на нетипични течности. Овие течности можат да се движат од цевководи за морски аквариуми до цевководи за снабдување со хемикалии до системи за опрема за базени. Водоводните системи за аквариуми не се вообичаени во комерцијални згради, но се инсталирани во некои хотели со оддалечени водоводни системи поврзани на различни локации од централна пумпна просторија. Нерѓосувачкиот челик се чини како соодветен тип на цевки за системи со морска вода поради неговата способност да ја инхибира корозијата со други водни системи, но солената вода всушност може да кородира и еродира цевки од не'рѓосувачки челик. За такви апликации, пластичните или бакарно-никелните CPVC морски цевки ги исполнуваат барањата за корозија; при поставување на овие цевки во голем комерцијален објект, мора да се земе предвид запаливоста на цевките. Како што е наведено погоре, употребата на запаливи цевководи во Јужна Невада бара алтернативен метод за да се демонстрира намера за усогласување со релевантниот код за тип на градба.
Цевководот за базен што снабдува прочистена вода за потопување во вода содржи разредена количина на хемикалии (може да се користи 12,5% натриум хипохлорит белило и хлороводородна киселина) за одржување на специфична pH вредност и хемиска рамнотежа, како што бара здравствениот оддел. Покрај разредените хемиски цевки, целосно хлорно белило и други хемикалии мора да се транспортираат од места за складирање на големи количини материјал и специјални простории за опрема. CPVC цевките се хемиски отпорни за снабдување со хлорно белило, но цевките со висок феросилициум може да се користат како алтернатива на хемиските цевки кога минуваат низ незапаливи типови згради (на пр. Тип 1А). Тие се цврсти, но покршливи од стандардните цевки од леано железо и потешки од споредливите цевки.
Оваа статија дискутира само за неколку од многуте можности за дизајнирање на цевководни системи. Тие ги претставуваат повеќето типови на инсталирани системи во големи комерцијални згради, но секогаш ќе има исклучоци од правилото. Целокупната главна спецификација е непроценлив ресурс при одредувањето на типот на цевковод за даден систем и оценувањето на соодветните критериуми за секој производ. Стандардните спецификации ќе ги задоволат барањата на многу проекти, но дизајнерите и инженерите треба да ги разгледаат кога станува збор за високи кули, високи температури, опасни хемикалии или промени во законодавството или јурисдикцијата. Дознајте повеќе за препораките и ограничувањата за водовод за да донесете информирани одлуки за производите инсталирани во вашиот проект. Нашите клиенти ни веруваат како професионалци за дизајн да им обезбедиме на своите згради дизајн со вистинска големина, добро избалансирани и достапни дизајни каде што каналите го достигнуваат својот очекуван век на траење и никогаш не доживуваат катастрофални дефекти.
Мет Долан е проектен инженер во JBA Consulting Engineers. Неговото искуство лежи во дизајнирањето на сложени системи за греење, вентилација и климатизација и водовод за различни типови згради, како што се комерцијални канцеларии, здравствени установи и угостителски комплекси, вклучувајќи високи кули за гости и бројни ресторани.
Дали имате искуство и познавање на темите опфатени во оваа содржина? Треба да размислите за придонес во нашиот уреднички тим на CFE Media и да го добиете признанието што вие и вашата компанија го заслужувате. Кликнете тука за да го започнете процесот.