2. เข้าใจระบบประปาทั้งสามประเภท: HVAC (ไฮดรอลิกส์), ระบบประปา (น้ำประปาในบ้าน ระบบระบายน้ำเสียและระบบระบายอากาศ) และระบบประปาเคมีและพิเศษ (ระบบน้ำทะเลและสารเคมีอันตราย)
ระบบประปาและระบบประปามีอยู่ในหลายองค์ประกอบของอาคาร หลายคนเคยเห็นท่อดักกลิ่นหรือท่อน้ำยาทำความเย็นใต้ซิงค์ที่เชื่อมกับระบบแยกส่วน มีเพียงไม่กี่คนที่เห็นระบบประปาหลักในโรงงานกลางหรือระบบทำความสะอาดด้วยสารเคมีในห้องอุปกรณ์สระว่ายน้ำ การใช้งานแต่ละประเภทเหล่านี้ต้องใช้ท่อประเภทเฉพาะที่ตรงตามข้อกำหนด ข้อจำกัดทางกายภาพ รหัส และแนวทางปฏิบัติด้านการออกแบบที่ดีที่สุด
ไม่มีโซลูชันระบบประปาแบบง่ายๆ ที่เหมาะกับการใช้งานทุกประเภท ระบบเหล่านี้ตอบสนองข้อกำหนดทางกายภาพและมาตรฐานทั้งหมดหากตรงตามเกณฑ์การออกแบบเฉพาะและมีการถามคำถามที่ถูกต้องกับเจ้าของและผู้ปฏิบัติงาน นอกจากนี้ ระบบเหล่านี้ยังสามารถรักษาต้นทุนและระยะเวลาดำเนินการที่เหมาะสมเพื่อสร้างระบบอาคารที่ประสบความสำเร็จได้
ท่อ HVAC ประกอบด้วยของเหลว แรงดัน และอุณหภูมิที่แตกต่างกันมากมาย ท่ออาจอยู่เหนือหรือใต้ระดับพื้นดิน และไหลผ่านภายในหรือภายนอกอาคาร ปัจจัยเหล่านี้จะต้องนำมาพิจารณาเมื่อระบุท่อ HVAC ในโครงการ คำว่า "วงจรไฮโดรไดนามิก" หมายถึงการใช้น้ำเป็นตัวกลางถ่ายเทความร้อนสำหรับการทำความเย็นและทำความร้อน ในการใช้งานแต่ละครั้ง น้ำจะถูกจ่ายในอัตราการไหลและอุณหภูมิที่กำหนด การถ่ายเทความร้อนทั่วไปในห้องจะทำโดยคอยล์อากาศสู่น้ำที่ออกแบบมาเพื่อส่งน้ำกลับที่อุณหภูมิที่กำหนด ส่งผลให้ความร้อนจำนวนหนึ่งถูกถ่ายเทหรือกำจัดออกจากพื้นที่ การหมุนเวียนน้ำทำความเย็นและทำความร้อนเป็นระบบหลักที่ใช้สำหรับเครื่องปรับอากาศในสถานประกอบการขนาดใหญ่
สำหรับการใช้งานอาคารเตี้ยส่วนใหญ่ แรงดันใช้งานของระบบที่คาดหวังโดยทั่วไปจะน้อยกว่า 150 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (psig) ระบบไฮดรอลิก (น้ำเย็นและน้ำร้อน) เป็นระบบวงจรปิด ซึ่งหมายความว่าแรงดันไดนามิกทั้งหมดของปั๊มจะคำนึงถึงการสูญเสียแรงเสียดทานในระบบท่อ คอยล์ที่เกี่ยวข้อง วาล์ว และอุปกรณ์เสริม ความสูงคงที่ของระบบไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของปั๊ม แต่ส่งผลต่อแรงดันใช้งานที่จำเป็นของระบบ เครื่องทำความเย็น หม้อน้ำ ปั๊ม ท่อ และอุปกรณ์เสริมได้รับการจัดอันดับสำหรับแรงดันใช้งาน 150 psi ซึ่งเป็นค่าทั่วไปสำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์และส่วนประกอบ หากเป็นไปได้ ควรรักษาระดับแรงดันนี้ไว้ในการออกแบบระบบ อาคารจำนวนมากที่ถือว่าเป็นอาคารเตี้ยหรือปานกลางจะอยู่ในหมวดหมู่แรงดันใช้งาน 150 psi
ในการออกแบบอาคารสูง การรักษาระบบท่อและอุปกรณ์ให้อยู่ต่ำกว่ามาตรฐาน 150 psi นั้นกลายเป็นเรื่องยากขึ้นเรื่อยๆ แรงดันคงที่ของท่อเหนือระดับ 350 ฟุต (โดยไม่เพิ่มแรงดันของปั๊มเข้าไปในระบบ) จะเกินระดับแรงดันใช้งานมาตรฐานของระบบเหล่านี้ (1 psi = แรงดัน 2.31 ฟุต) ระบบอาจใช้ตัวตัดแรงดัน (ในรูปแบบของตัวแลกเปลี่ยนความร้อน) เพื่อแยกแรงดันที่ต้องการสูงกว่าของคอลัมน์ออกจากท่อและอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออื่นๆ การออกแบบระบบนี้จะช่วยให้สามารถออกแบบและติดตั้งเครื่องทำความเย็นแรงดันมาตรฐานได้ รวมถึงระบุท่อและอุปกรณ์เสริมแรงดันสูงกว่าในหอหล่อเย็นได้
เมื่อระบุท่อสำหรับโครงการในมหาวิทยาลัยขนาดใหญ่ ผู้ออกแบบ/วิศวกรจะต้องระบุหอคอยและท่อที่กำหนดไว้สำหรับโพเดียมโดยเจตนา ซึ่งต้องสะท้อนถึงข้อกำหนดเฉพาะของแต่ละแห่ง (หรือข้อกำหนดโดยรวมหากไม่ได้ใช้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อแยกโซนแรงดัน)
ส่วนประกอบอีกประการหนึ่งของระบบปิดคือการทำให้บริสุทธิ์ของน้ำและการกำจัดออกซิเจนออกจากน้ำ ระบบไฮดรอลิกส่วนใหญ่มีระบบบำบัดน้ำที่ประกอบด้วยสารเคมีและสารยับยั้งต่างๆ เพื่อให้น้ำไหลผ่านท่อด้วยค่า pH ที่เหมาะสม (ประมาณ 9.0) และระดับจุลินทรีย์เพื่อต่อสู้กับไบโอฟิล์มและการกัดกร่อนของท่อ การทำให้น้ำในระบบเสถียรและการกำจัดอากาศจะช่วยยืดอายุการใช้งานของท่อ ปั๊มที่เกี่ยวข้อง คอยล์ และวาล์ว อากาศใดๆ ที่ติดอยู่ในท่อสามารถทำให้เกิดโพรงอากาศในปั๊มน้ำหล่อเย็นและทำความร้อน และลดการถ่ายเทความร้อนในคอยล์หล่อเย็น หม้อน้ำ หรือระบบหมุนเวียน
ทองแดง: ท่อประเภท L, B, K, M หรือ C ที่ผ่านการดึงและชุบแข็งตามมาตรฐาน ASTM B88 และ B88M ร่วมกับข้อต่อทองแดงรีด ASME B16.22 และอุปกรณ์ข้อต่อพร้อมตะกั่วบัดกรีปลอดตะกั่วสำหรับการใช้งานใต้ดิน
ท่อชุบแข็งประเภท L, B, K (โดยทั่วไปใช้เฉพาะใต้ระดับดิน) หรือ A ตามมาตรฐาน ASTM B88 และ B88M พร้อมข้อต่อทองแดง ASME B16.22 และข้อต่อที่เชื่อมต่อด้วยการบัดกรีแบบปลอดตะกั่วหรือเหนือดิน ท่อนี้ยังสามารถใช้ข้อต่อแบบปิดผนึกได้อีกด้วย
ท่อทองแดงชนิด K เป็นท่อที่มีความหนามากที่สุดที่มีจำหน่าย โดยมีแรงดันใช้งานที่ 1,534 psi ที่อุณหภูมิ 100 องศาฟาเรนไฮต์สำหรับความหนา ½ นิ้ว รุ่น L และ M มีแรงดันใช้งานต่ำกว่ารุ่น K แต่ยังคงเหมาะสำหรับการใช้งาน HVAC (แรงดันตั้งแต่ 1,242 psi ที่อุณหภูมิ 100 องศาฟาเรนไฮต์ ถึง 12 นิ้ว และ 435 psi และ 395 psi ค่าเหล่านี้นำมาจากตาราง 3a, 3b และ 3c ของ Copper Tubing Guide ที่เผยแพร่โดย Copper Development Assn.
แรงดันในการทำงานเหล่านี้มีไว้สำหรับท่อตรงซึ่งโดยปกติแล้วไม่ใช่ท่อที่จำกัดแรงดันของระบบ อุปกรณ์และข้อต่อที่เชื่อมต่อท่อสองเส้นมีแนวโน้มที่จะรั่วหรือเสียหายได้ภายใต้แรงดันในการทำงานของระบบบางระบบ ประเภทการเชื่อมต่อทั่วไปสำหรับท่อทองแดง ได้แก่ การเชื่อม การบัดกรี หรือการปิดผนึกด้วยแรงดัน ประเภทการเชื่อมต่อเหล่านี้จะต้องทำจากวัสดุที่ปราศจากสารตะกั่วและได้รับการจัดอันดับสำหรับแรงดันที่คาดว่าจะเกิดขึ้นในระบบ
ข้อต่อแต่ละประเภทสามารถรักษาให้ระบบปราศจากการรั่วไหลได้เมื่ออุปกรณ์ปิดผนึกอย่างถูกต้อง แต่ระบบเหล่านี้ตอบสนองแตกต่างกันเมื่ออุปกรณ์ปิดผนึกไม่ได้ปิดผนึกอย่างสมบูรณ์หรือถูกรีดให้เรียบ ข้อต่อแบบบัดกรีและแบบบัดกรีมีแนวโน้มที่จะล้มเหลวและรั่วไหลได้มากกว่าเมื่อเติมและทดสอบระบบเป็นครั้งแรกและยังไม่มีคนอยู่ในอาคาร ในกรณีนี้ ผู้รับเหมาและผู้ตรวจสอบสามารถระบุได้อย่างรวดเร็วว่าข้อต่อรั่วที่จุดใดและแก้ไขปัญหาได้ก่อนที่ระบบจะทำงานได้เต็มที่และผู้โดยสารและการตกแต่งภายในได้รับความเสียหาย นอกจากนี้ยังสามารถทำซ้ำได้ด้วยอุปกรณ์กันรั่วหากมีการระบุแหวนตรวจจับการรั่วไหลหรือชุดประกอบ หากคุณไม่กดลงไปจนสุดเพื่อระบุบริเวณที่มีปัญหา น้ำอาจรั่วออกจากอุปกรณ์ได้เช่นเดียวกับการบัดกรีหรือการบัดกรี หากอุปกรณ์กันรั่วไม่ได้ระบุไว้ในแบบออกแบบ บางครั้งอุปกรณ์เหล่านั้นจะยังคงอยู่ภายใต้แรงดันระหว่างการทดสอบการก่อสร้างและอาจล้มเหลวได้หลังจากใช้งานไประยะหนึ่ง ส่งผลให้พื้นที่ที่ครอบครองได้รับความเสียหายมากขึ้นและอาจทำให้ผู้อยู่อาศัยได้รับบาดเจ็บได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีท่อที่ร้อนและร้อนผ่านท่อ
คำแนะนำเกี่ยวกับขนาดท่อทองแดงนั้นขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของระเบียบข้อบังคับ คำแนะนำของผู้ผลิต และแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด สำหรับการใช้งานน้ำเย็น (อุณหภูมิน้ำประปาโดยทั่วไปอยู่ที่ 42 ถึง 45 องศาฟาเรนไฮต์) ขีดจำกัดความเร็วที่แนะนำสำหรับระบบท่อทองแดงคือ 8 ฟุตต่อวินาที เพื่อลดเสียงรบกวนของระบบและลดโอกาสเกิดการสึกกร่อน/การกัดกร่อน สำหรับระบบน้ำร้อน (โดยทั่วไปอยู่ที่ 140 ถึง 180 องศาฟาเรนไฮต์สำหรับการทำความร้อนในพื้นที่และสูงถึง 205 องศาฟาเรนไฮต์สำหรับการผลิตน้ำร้อนในครัวเรือนในระบบไฮบริด) ขีดจำกัดอัตราที่แนะนำสำหรับท่อทองแดงนั้นจะน้อยกว่ามาก คู่มือท่อทองแดงระบุความเร็วเหล่านี้ไว้ที่ 2 ถึง 3 ฟุตต่อวินาที เมื่ออุณหภูมิน้ำประปาสูงกว่า 140 องศาฟาเรนไฮต์
ท่อทองแดงมักจะมีขนาดที่กำหนด คือ ไม่เกิน 12 นิ้ว ซึ่งจำกัดการใช้ทองแดงในระบบสาธารณูปโภคหลักของมหาวิทยาลัย เนื่องจากการออกแบบอาคารเหล่านี้มักต้องใช้ท่อส่งลมที่มีขนาดใหญ่กว่า 12 นิ้ว จากโรงงานกลางไปยังตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่เกี่ยวข้อง ท่อทองแดงมักใช้ในระบบไฮดรอลิกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 นิ้วหรือน้อยกว่า สำหรับขนาดที่มากกว่า 3 นิ้ว มักใช้ท่อเหล็กแบบมีร่องมากกว่า เนื่องมาจากความแตกต่างของต้นทุนระหว่างเหล็กและทองแดง ความแตกต่างของแรงงานสำหรับท่อลูกฟูกกับท่อเชื่อมหรือบัดกรี (เจ้าของหรือวิศวกรไม่อนุญาตให้ใช้อุปกรณ์ต่อแรงดันหรือแนะนำ) และความเร็วและอุณหภูมิของน้ำที่แนะนำภายในท่อส่งลมแต่ละท่อของวัสดุเหล่านี้
เหล็ก: ท่อเหล็กดำหรือเหล็กอาบสังกะสีตามมาตรฐาน ASTM A 53/A 53M พร้อมข้อต่อเหล็กเหนียว (ASME B16.3) หรือเหล็กดัด (ASTM A 234/A 234M) และข้อต่อเหล็กเหนียว (ASME B16.39) หน้าแปลน ข้อต่อ และข้อต่อคลาส 150 และ 300 มีจำหน่ายพร้อมข้อต่อแบบเกลียวหรือหน้าแปลน ท่อสามารถเชื่อมด้วยโลหะเชื่อมตาม AWS D10.12/D10.12M
เป็นไปตามมาตรฐาน ASTM A 536 Class 65-45-12 เหล็กเหนียว ASTM A 47/A 47M Class 32510 และเหล็กประกอบ ASTM A 53/A 53M Class F, E หรือ S เกรด B หรือ ASTM A106 เกรดเหล็ก B ข้อต่อแบบมีร่องหรือแบบห่วงสำหรับยึดข้อต่อปลายแบบมีร่อง
ดังที่ได้กล่าวมาแล้ว ท่อเหล็กมักใช้กับท่อขนาดใหญ่ในระบบไฮดรอลิก ระบบประเภทนี้รองรับความต้องการด้านแรงดัน อุณหภูมิ และขนาดต่างๆ เพื่อตอบสนองความต้องการของระบบน้ำเย็นและน้ำอุ่น การกำหนดคลาสสำหรับหน้าแปลน ข้อต่อ และข้อต่อหมายถึงแรงดันใช้งานของไอน้ำอิ่มตัวในหน่วย psi นิ้วของรายการที่เกี่ยวข้อง ข้อต่อ Class 150 ออกแบบมาเพื่อทำงานที่แรงดันใช้งาน 150 psi นิ้วที่ 366 F ในขณะที่ข้อต่อ Class 300 ให้แรงดันใช้งาน 300 psi นิ้วที่ 550 F ข้อต่อ Class 150 ให้แรงดันน้ำทำงานมากกว่า 300 psi นิ้วที่ 150 F และอุปกรณ์ Class 300 ให้แรงดันน้ำทำงานสูงถึง 2,000 psi นิ้วที่ 150 F มีข้อต่อยี่ห้ออื่นๆ สำหรับท่อประเภทเฉพาะ ตัวอย่างเช่น สำหรับหน้าแปลนท่อเหล็กหล่อและข้อต่อหน้าแปลน ASME 16.1 สามารถใช้เกรด 125 หรือ 250 ได้
ระบบท่อและข้อต่อแบบมีร่องใช้ร่องที่ตัดหรือขึ้นรูปที่ปลายท่อ อุปกรณ์ประกอบ วาล์ว ฯลฯ เพื่อเชื่อมต่อระหว่างท่อหรืออุปกรณ์ประกอบแต่ละความยาวด้วยระบบการเชื่อมต่อแบบยืดหยุ่นหรือแบบแข็ง ข้อต่อเหล่านี้ประกอบด้วยชิ้นส่วนที่ยึดด้วยสลักเกลียวสองชิ้นขึ้นไปและมีแหวนรองในรูเจาะของข้อต่อ ระบบเหล่านี้มีให้เลือกใช้หน้าแปลนประเภท 150 และ 300 และวัสดุปะเก็น EPDM และสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิของของไหลตั้งแต่ 230 ถึง 250 องศาฟาเรนไฮต์ (ขึ้นอยู่กับขนาดท่อ) ข้อมูลเกี่ยวกับท่อมีร่องนำมาจากคู่มือและเอกสารของ Victaulic
ท่อเหล็กตาราง 40 และ 80 เป็นที่ยอมรับสำหรับระบบ HVAC ข้อมูลจำเพาะของท่อหมายถึงความหนาของผนังท่อซึ่งจะเพิ่มขึ้นตามหมายเลขข้อมูลจำเพาะ เมื่อความหนาของผนังท่อเพิ่มขึ้น แรงดันใช้งานที่อนุญาตของท่อตรงก็จะเพิ่มขึ้นด้วย ท่อตาราง 40 อนุญาตให้มีแรงดันใช้งาน 1,694 psi สำหรับ ½ นิ้ว ท่อ 696 psi นิ้วสำหรับ 12 นิ้ว (-20 ถึง 650 F) แรงดันใช้งานที่อนุญาตสำหรับท่อตาราง 80 คือ 3,036 psi นิ้ว (½ นิ้ว) และ 1,305 psi นิ้ว (12 นิ้ว) (ทั้งคู่ -20 ถึง 650 F) ค่าเหล่านี้มาจากส่วนข้อมูลวิศวกรรมของ Watson McDaniel
พลาสติก: ท่อพลาสติก CPVC ข้อต่อปลั๊กตามข้อกำหนด 40 และข้อกำหนด 80 ตามมาตรฐาน ASTM F 441/F 441M (ASTM F 438 ตามข้อกำหนด 40 และ ASTM F 439 ตามข้อกำหนด 80) และกาวตัวทำละลาย (ASTM F493)
ท่อพลาสติก PVC ข้อต่อท่อตามมาตรฐาน ASTM D 1785 ตาราง 40 และตาราง 80 (ASM D 2466 ตาราง 40 และ ASTM D 2467 ตาราง 80) และกาวตัวทำละลาย (ASTM D 2564) รวมถึงไพรเมอร์ตามมาตรฐาน ASTM F 656
ท่อ CPVC และ PVC เหมาะกับระบบไฮดรอลิกที่อยู่ใต้ระดับพื้นดิน แม้ว่าจะต้องระมัดระวังในการติดตั้งท่อเหล่านี้ในโครงการก็ตาม ท่อพลาสติกใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบท่อระบายน้ำและท่อระบายอากาศ โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมใต้ดินที่ท่อเปล่าสัมผัสกับดินโดยรอบโดยตรง ในขณะเดียวกัน ความต้านทานการกัดกร่อนของท่อ CPVC และ PVC ก็มีข้อดีเนื่องจากดินบางชนิดสามารถกัดกร่อนได้ ท่อไฮดรอลิกมักจะหุ้มฉนวนและหุ้มด้วยปลอก PVC ป้องกันที่ทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์ระหว่างท่อโลหะกับดินโดยรอบ ท่อพลาสติกสามารถใช้ในระบบน้ำเย็นขนาดเล็กที่คาดว่าจะมีแรงดันต่ำกว่า แรงดันใช้งานสูงสุดของท่อ PVC เกิน 150 psi สำหรับท่อทุกขนาดสูงสุด 8 นิ้ว แต่ใช้ได้เฉพาะกับอุณหภูมิ 73 F หรือต่ำกว่า อุณหภูมิใดๆ ที่สูงกว่า 73°F จะลดแรงดันใช้งานในระบบท่อลงเหลือ 140°F ค่าปัจจัยการลดค่าคือ 0.22 ที่อุณหภูมินี้และ 1.0 ที่ 73 F อุณหภูมิการทำงานสูงสุด 140 F ใช้สำหรับท่อ PVC Schedule 40 และ Schedule 80 ท่อ CPVC สามารถทนต่อช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้างขึ้น ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงถึง 200 F (ด้วยค่าปัจจัยการลดค่า 0.2) แต่มีระดับความดันเท่ากับ PVC ทำให้สามารถใช้ในระบบทำความเย็นใต้ดินที่มีความดันมาตรฐานได้ ระบบน้ำสูงถึง 8 นิ้ว สำหรับระบบน้ำร้อนที่รักษาอุณหภูมิของน้ำที่สูงกว่าได้ถึง 180 หรือ 205 F ไม่แนะนำให้ใช้ท่อ PVC หรือ CPVC ข้อมูลทั้งหมดนำมาจากข้อมูลจำเพาะของท่อ PVC Harvel และข้อมูลจำเพาะของท่อ CPVC
ท่อ ท่อส่งของเหลว ของแข็ง และก๊าซหลายชนิด ของเหลวทั้งที่สามารถดื่มได้และไม่สามารถดื่มได้ไหลผ่านในระบบเหล่านี้ เนื่องจากของเหลวที่ส่งผ่านในระบบประปามีหลากหลายชนิด ท่อจึงถูกจัดประเภทเป็นท่อน้ำประปาภายในบ้านหรือท่อระบายน้ำและระบายอากาศ
น้ำประปาภายในบ้าน: ท่อทองแดงอ่อน ASTM B88 ชนิด K และ L, ASTM B88M ชนิด A และ B พร้อมอุปกรณ์ต่อแรงดันทองแดงดัด (ASME B16.22)
ท่อทองแดงแข็ง ASTM B88 ประเภท L และ M, ASTM B88M ประเภท B และ C พร้อมข้อต่อเชื่อมทองแดงหล่อ (ASME B16.18), ข้อต่อเชื่อมทองแดงดัด (ASME B16.22), หน้าแปลนทองแดง (ASME B16.24)) และข้อต่อทองแดง (MCS SP-123) ท่อนี้ยังสามารถใช้ข้อต่อแบบปิดผนึกได้อีกด้วย
ประเภทของท่อทองแดงและมาตรฐานที่เกี่ยวข้องนำมาจากส่วนที่ 22 11 16 ของ MasterSpec การออกแบบท่อทองแดงสำหรับระบบจ่ายน้ำภายในบ้านถูกจำกัดด้วยข้อกำหนดอัตราการไหลสูงสุด ซึ่งระบุไว้ในข้อกำหนดท่อดังนี้:
มาตรา 610.12.1 ของประมวลกฎหมายการประปาแบบรวมปี 2012 ระบุว่า ความเร็วสูงสุดในท่อทองแดงและท่อโลหะผสมทองแดงและระบบข้อต่อต้องไม่เกิน 8 ฟุตต่อวินาทีในน้ำเย็นและ 5 ฟุตต่อวินาทีในน้ำร้อน ค่าเหล่านี้ยังมีการกล่าวถึงซ้ำในคู่มือท่อทองแดง ซึ่งใช้ค่าเหล่านี้เป็นความเร็วสูงสุดที่แนะนำสำหรับระบบประเภทนี้
ท่อสแตนเลสชนิด 316 ตามมาตรฐาน ASTM A403 และข้อต่อที่คล้ายกันโดยใช้ข้อต่อแบบเชื่อมหรือแบบเกลียวสำหรับท่อน้ำประปาขนาดใหญ่สำหรับใช้ในบ้านและทดแทนท่อทองแดงโดยตรง ด้วยราคาทองแดงที่สูงขึ้น ท่อสแตนเลสจึงกลายเป็นที่นิยมใช้มากขึ้นในระบบน้ำประปาสำหรับใช้ในบ้าน ประเภทของท่อและมาตรฐานที่เกี่ยวข้องมาจาก MasterSpec Section 22 11 00 ของ Veterans Administration (VA)
นวัตกรรมใหม่ที่จะถูกนำไปปฏิบัติและบังคับใช้ในปี 2014 คือ Federal Drinking Water Leadership Act ซึ่งเป็นการบังคับใช้กฎหมายระดับรัฐบาลกลางในรัฐแคลิฟอร์เนียและเวอร์มอนต์เกี่ยวกับปริมาณตะกั่วในแหล่งน้ำของท่อ วาล์ว หรืออุปกรณ์ต่างๆ ที่ใช้ในระบบน้ำประปาในครัวเรือน กฎหมายระบุว่าพื้นผิวที่เปียกทั้งหมดของท่อ อุปกรณ์ และอุปกรณ์ติดตั้งจะต้อง "ปราศจากตะกั่ว" ซึ่งหมายความว่าปริมาณตะกั่วสูงสุด "จะต้องไม่เกินค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนัก 0.25% (ตะกั่ว)" ซึ่งกำหนดให้ผู้ผลิตต้องผลิตผลิตภัณฑ์หล่อที่ปราศจากตะกั่วเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดทางกฎหมายใหม่ รายละเอียดดังกล่าวมีอยู่ในคู่มือสำหรับส่วนประกอบของตะกั่วในน้ำดื่มของ UL
การระบายน้ำและการระบายอากาศ: ท่อระบายน้ำเหล็กหล่อแบบไม่มีแขนและอุปกรณ์ต่างๆ ที่เป็นไปตามมาตรฐาน ASTM A 888 หรือ Cast Iron Sewer Piping Institute (CISPI) 301 อุปกรณ์ Sovent ที่เป็นไปตามมาตรฐาน ASME B16.45 หรือ ASSE 1043 สามารถใช้งานร่วมกับระบบแบบไม่หยุดได้
ท่อระบายน้ำเหล็กหล่อและอุปกรณ์หน้าแปลนต้องเป็นไปตาม ASTM A 74 ปะเก็นยาง (ASTM C 564) และสารปิดผนึกที่ทำด้วยตะกั่วบริสุทธิ์และไม้โอ๊คหรือเส้นใยป่าน (ASTM B29)
ท่อทั้งสองประเภทสามารถใช้ในอาคารได้ แต่ท่อและอุปกรณ์แบบไม่มีท่อมักใช้เหนือระดับพื้นดินในอาคารพาณิชย์ ท่อเหล็กหล่อที่มีอุปกรณ์ CISPI Plugless Fittings ช่วยให้ติดตั้งถาวรได้ ปรับเปลี่ยนรูปแบบได้ หรือเข้าถึงได้โดยการถอดแคลมป์แถบออก ในขณะที่ยังคงคุณภาพของท่อโลหะไว้ ซึ่งช่วยลดเสียงแตกในกระแสน้ำเสียผ่านท่อ ข้อเสียของท่อน้ำประปาเหล็กหล่อคือ ระบบประปาจะเสื่อมสภาพเนื่องจากของเสียที่มีฤทธิ์เป็นกรดซึ่งพบได้ทั่วไปในห้องน้ำ
ท่อและอุปกรณ์สแตนเลส ASME A112.3.1 ที่มีปลายบานและปลายบานสามารถใช้สำหรับระบบระบายน้ำคุณภาพสูงแทนท่อเหล็กหล่อได้ ท่อน้ำสแตนเลสยังใช้สำหรับส่วนแรกของระบบประปาซึ่งเชื่อมต่อกับอ่างล้างจานที่พื้นซึ่งผลิตภัณฑ์คาร์บอเนตจะระบายออกเพื่อลดความเสียหายจากการกัดกร่อน
ท่อ PVC แข็งตามมาตรฐาน ASTM D 2665 (การระบายน้ำ การเบี่ยงทาง และช่องระบายอากาศ) และท่อ PVC รังผึ้งตามมาตรฐาน ASTM F 891 (ภาคผนวก 40) ข้อต่อบาน (ASTM D 2665 ถึง ASTM D 3311 ท่อระบายน้ำ ของเสีย และช่องระบายอากาศ) ที่เหมาะสำหรับท่อ Schedule 40) ไพรเมอร์กาว (ASTM F 656) และกาวตัวทำละลาย (ASTM D 2564) ท่อ PVC สามารถพบได้ทั้งเหนือและใต้ระดับดินในอาคารพาณิชย์ แม้ว่าจะพบได้บ่อยกว่าในระดับต่ำกว่าดินเนื่องจากท่อแตกร้าวและข้อกำหนดกฎพิเศษ
ในเขตอำนาจศาลการก่อสร้างของเนวาดาตอนใต้ การแก้ไขประมวลกฎหมายอาคารระหว่างประเทศ (IBC) ปี 2009 ระบุว่า:
603.1.2.1 อุปกรณ์ อนุญาตให้ติดตั้งท่อส่งเชื้อเพลิงในห้องเครื่อง โดยปิดล้อมด้วยโครงสร้างทนไฟ 2 ชั่วโมง และป้องกันอย่างเต็มที่ด้วยหัวฉีดน้ำดับเพลิงอัตโนมัติ ท่อส่งเชื้อเพลิงอาจเดินจากห้องอุปกรณ์ไปยังห้องอื่นๆ ได้ โดยต้องปิดล้อมท่อด้วยชุดประกอบทนไฟพิเศษ 2 ชั่วโมงที่ได้รับการอนุมัติ เมื่อท่อส่งเชื้อเพลิงดังกล่าวผ่านผนังกันไฟและ/หรือพื้น/เพดาน จะต้องระบุการเจาะสำหรับวัสดุท่อเฉพาะ โดยเกรด F และ T ต้องไม่ต่ำกว่าค่าความต้านทานไฟที่จำเป็นสำหรับการเจาะ ท่อส่งเชื้อเพลิงจะต้องไม่ทะลุผ่านเกินหนึ่งชั้น
ซึ่งกำหนดให้ท่อที่ติดไฟได้ทั้งหมด (พลาสติกหรืออื่นๆ) ที่อยู่ในอาคารประเภท 1A ตามที่กำหนดโดย IBC จะต้องหุ้มด้วยโครงสร้าง 2 ชั่วโมง การใช้ท่อ PVC ในระบบระบายน้ำมีข้อดีหลายประการ เมื่อเปรียบเทียบกับท่อเหล็กหล่อแล้ว ท่อ PVC จะทนทานต่อการกัดกร่อนและออกซิเดชันที่เกิดจากของเสียในห้องน้ำและดินได้ดีกว่า เมื่อวางอยู่ใต้ดิน ท่อ PVC ยังทนทานต่อการกัดกร่อนของดินโดยรอบอีกด้วย (ดังที่แสดงในส่วนของท่อ HVAC) ท่อ PVC ที่ใช้ในระบบระบายน้ำมีข้อจำกัดเช่นเดียวกับระบบไฮดรอลิก HVAC โดยมีอุณหภูมิในการทำงานสูงสุดที่ 140 องศาฟาเรนไฮต์ อุณหภูมินี้ยังถูกกำหนดโดยข้อกำหนดของ Uniform Piping Code และ International Piping Code ซึ่งกำหนดว่าการระบายใดๆ ไปยังตัวรับของเสียจะต้องต่ำกว่า 140 องศาฟาเรนไฮต์
มาตรา 810.1 ของประมวลกฎหมายการประปา พ.ศ. 2555 ระบุว่าท่อไอน้ำจะต้องไม่เชื่อมต่อโดยตรงกับระบบท่อหรือท่อระบายน้ำ และจะต้องไม่ระบายน้ำที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 140 องศาฟาเรนไฮต์ (60 องศาเซลเซียส) ลงในท่อระบายน้ำที่มีแรงดันโดยตรง
มาตรา 803.1 ของประมวลกฎหมายการประปาระหว่างประเทศปี 2012 ระบุว่าห้ามเชื่อมต่อท่อไอน้ำเข้ากับระบบระบายน้ำหรือส่วนใด ๆ ของระบบประปา และห้ามระบายน้ำที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 140 ฟาเรนไฮต์ (60 เซลเซียส) ลงในส่วนใด ๆ ของระบบระบายน้ำ
ระบบท่อพิเศษเกี่ยวข้องกับการขนส่งของเหลวที่ไม่ธรรมดา ของเหลวเหล่านี้อาจมีตั้งแต่ท่อสำหรับตู้ปลาทะเลไปจนถึงท่อสำหรับจ่ายสารเคมีไปยังระบบอุปกรณ์สระว่ายน้ำ ระบบท่อน้ำสำหรับตู้ปลาไม่ได้พบเห็นได้ทั่วไปในอาคารพาณิชย์ แต่ติดตั้งในโรงแรมบางแห่งที่มีระบบท่อน้ำระยะไกลที่เชื่อมต่อไปยังสถานที่ต่างๆ จากห้องปั๊มกลาง ดูเหมือนว่าสแตนเลสจะเป็นประเภทท่อที่เหมาะสมสำหรับระบบน้ำทะเลเนื่องจากความสามารถในการยับยั้งการกัดกร่อนกับระบบน้ำอื่นๆ แต่ในความเป็นจริงแล้ว น้ำเกลือสามารถกัดกร่อนและกัดกร่อนท่อสแตนเลสได้ สำหรับการใช้งานดังกล่าว ท่อน้ำ CPVC ทางทะเลที่ทำจากพลาสติกหรือทองแดง-นิกเกิลจะตรงตามข้อกำหนดด้านการกัดกร่อน เมื่อวางท่อเหล่านี้ในสถานที่เชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ จะต้องพิจารณาถึงความไวไฟของท่อด้วย ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น การใช้ท่อที่ติดไฟได้ในเนวาดาตอนใต้ต้องขอใช้วิธีอื่นเพื่อแสดงเจตนาที่จะปฏิบัติตามรหัสประเภทอาคารที่เกี่ยวข้อง
ท่อสระว่ายน้ำที่จ่ายน้ำบริสุทธิ์สำหรับการแช่ตัวประกอบด้วยสารเคมีในปริมาณเจือจาง (สามารถใช้สารฟอกขาวโซเดียมไฮโปคลอไรต์ 12.5% ​​และกรดไฮโดรคลอริกได้) เพื่อรักษาค่า pH และสมดุลทางเคมีที่เฉพาะเจาะจงตามที่กรมอนามัยกำหนด นอกจากท่อส่งสารเคมีเจือจางแล้ว จะต้องขนย้ายสารฟอกขาวคลอรีนทั้งหมดและสารเคมีอื่นๆ จากพื้นที่จัดเก็บวัสดุจำนวนมากและห้องอุปกรณ์พิเศษ ท่อ CPVC ทนต่อสารเคมีสำหรับการจ่ายสารฟอกขาวคลอรีน แต่สามารถใช้ท่อที่มีเฟอร์โรซิลิคอนสูงเป็นทางเลือกแทนท่อสารเคมีเมื่อผ่านอาคารประเภทไม่ติดไฟ (เช่น ประเภท 1A) ท่อนี้มีความแข็งแรงแต่เปราะบางกว่าท่อเหล็กหล่อมาตรฐานและหนักกว่าท่อที่เทียบเคียงได้
บทความนี้จะกล่าวถึงความเป็นไปได้เพียงไม่กี่ประการจากความเป็นไปได้มากมายในการออกแบบระบบท่อ ซึ่งได้แก่ ระบบที่ติดตั้งในอาคารพาณิชย์ขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ แต่กฎเกณฑ์นี้ก็มีข้อยกเว้นอยู่เสมอ ข้อกำหนดหลักโดยรวมถือเป็นแหล่งข้อมูลอันล้ำค่าในการกำหนดประเภทของท่อสำหรับระบบที่กำหนดและประเมินเกณฑ์ที่เหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์แต่ละชนิด ข้อกำหนดมาตรฐานจะตรงตามข้อกำหนดของโครงการต่างๆ มากมาย แต่ผู้ออกแบบและวิศวกรควรตรวจสอบข้อกำหนดเหล่านี้เมื่อต้องรับมือกับอาคารสูง อุณหภูมิสูง สารเคมีอันตราย หรือการเปลี่ยนแปลงในกฎหมายหรือเขตอำนาจศาล เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับคำแนะนำและข้อจำกัดด้านระบบประปาเพื่อตัดสินใจอย่างรอบรู้เกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ที่ติดตั้งในโครงการของคุณ ลูกค้าของเราไว้วางใจให้เราเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการออกแบบเพื่อจัดหาท่อที่มีขนาดเหมาะสม มีความสมดุล และราคาไม่แพงให้กับอาคารของพวกเขา โดยท่อจะมีอายุการใช้งานตามคาดและไม่เคยประสบปัญหาความล้มเหลวร้ายแรง
Matt Dolan เป็นวิศวกรโครงการที่ JBA Consulting Engineers เขามีประสบการณ์ในการออกแบบระบบ HVAC และระบบประปาที่ซับซ้อนสำหรับอาคารประเภทต่างๆ เช่น สำนักงานเชิงพาณิชย์ สถานพยาบาล และอาคารต้อนรับ รวมถึงอาคารรับรองแขกสูงและร้านอาหารมากมาย
คุณมีประสบการณ์และความรู้เกี่ยวกับหัวข้อต่างๆ ที่ครอบคลุมในเนื้อหานี้หรือไม่ คุณควรพิจารณาร่วมสนับสนุนทีมบรรณาธิการ CFE Media ของเรา และได้รับการยอมรับที่คุณและบริษัทของคุณสมควรได้รับ คลิกที่นี่เพื่อเริ่มกระบวนการ