ترحيب
كل مبنى استخدمته يوماً ما: كل منزل، مدرسة، مستشفى، مطعم: يعتمد على الميكانيكا. تفتح مقبض الماء وتبدو المياه النظيفة. ترفع المرفق وتزول القمامة. يبدو الأمر مثل سحر، لكنه هندسة، فيزياء، وعلم مكتسب بجد خلال قرون حول كيفية نقل المياه بأمان.
الميكانيكا هي نظامان يعملان جنبًا إلى جنب: نظام الإمداد الذي ينتقل به الماء النظيف بضغط، ونظام التصريف والقمامة (DWV) الذي يزيل القمامة بواسطة الجاذبية. لا يخلطان أبداً. إذا فعلوا، تصاب الأشخاص بالمرض أو يموتون. هذه التمايز هي أكثر原則 مهمة في الميكانيكا.
يتناول هذا الدرس كيف يصل الماء إلى المبنى، وكيف يتحرك عبر أنابيب الإمداد، وكيف يغادر القمامة عبر المصارف، وكيف يحافظ القوانين والممارسات الأمنية على النظام بأكمله بأمان. بحلول نهاية الدرس، ستفهم البنية التحتية التي تقوم بها كل حوض، ومرفق، ومطابخ المياه التي استخدمتها يوماً ما.
الميكانيكا هي أيضاً واحدة من الأجور الأعلى في التجارة. لا يمكن تكرارها، لا يمكن التصدير، وكل مبنى جديد يحتاجها.
الاستعداد
قبل بدء الدرس
فكر في روتينك الصباحي: دوش، تنظيف الأسنان، إزالة المرفق، ربما تحضير القهوة.
ضغط المياه وتوزيعها
الضغط يجعلها تتدفق
بغض النظر عن التصريف الذي يعتمد على الجاذبية، يعمل نظام الإمداد بضغط. تتم إمداد أنظمة المياه البلدية بالماء بضغط 40-80 رطل لكل بوصة مربعة (PSI). إذا كان الضغط منخفضًا، سيبدو دوشك كأنه يتدفق ببطء. إذا كان ضغطه مرتفعًا، يمكن أن يفشل الأنابيب والfixtures.
يدخل الماء إلى المبنى بواسطة خط الإمداد الرئيسي: عادةً ما يكون هذا خطًا من البلاستيك بحجم 3/4 بوصة أو بوصة واحدة للعائلات السكنية. يقيّم المتر المائي الاستهلاك، وينبذ خرطوم الإغلاق الرئيسي السماح لك بقطع الماء إلى المبنى بأكمله. يجب على كل معالج ماء ومتسول أن يعرف مكان خرطوم الإغلاق الرئيسي. عندما يتفجر خط، فإن 30 ثانية هي ما يحدد بين وجود بقع أو فيضانات.
في داخل المبنى، يفرع الخط الرئيسي إلى خطوط أصغر (عادةً بحجم 1/2 بوصة) تروي المعدات الفردية. خطوط الماء الساخن تتمشى من جهاز الماء الساخن إلى المعدات التي تحتاج إلى ماء ساخن. خطوط الماء البارد تتمشى مباشرة من الخط الرئيسي.
يتم تركيب محددات الضغط عندما يكون ضغط المدينة أكبر من 80 رطل لكل بوصة مربع. بدون ذلك، الضغط العالي يؤثر على الوصلات ويؤدي إلى تسريب الصنابير ويمكن أن يتفكك خطوط الإمداد: خاصة الوصلات المطاطية على المرحاض والمكواة.
مواد خطوط الأنابيب: النحاس ضد PEX ضد CPVC
اختيار الأنبوب المناسب
هناك ثلاثة مواد رئيسية لخطوط إمداد المياه السكنية لديها ميزات ومساوئ:
النحاس لديه كان المعيار لعدة عقود. يتحمل التأين، يتعامل بشكل جيد مع الحرارة، ويمتد لمدة 50 عامًا أو أكثر. النحاس الصلب يجمع بواسطة الصودرينج (الانزلاق) مع الفلز والثور. وهو مكلف: كلا المادة والمهنة: لكنه مثبت ومقبول بشكل عام من قبل القوانين.
PEX (النصيحة المتقاطعة البولي إثيلين) هو أنبوب بلستيك مرن لهذه الثورة في التجهيزات المائية السكنية. هو أقل تكلفة من النحاس، وسريع التركيب، ويتحمل الجليد بشكل أفضل (يمكنه التوسع قليلاً)، ولا يتأين. PEX يستخدم خاتم المفتاح، الضغط، أو الوصلات التوسعية: لا صودرينج. الأعذار: لا يمكن استخدامه خارج المنزل (يضعفها الضوء فوق البنفسجي)، وعدة هيئات حاكمة كانت بطيئة في الموافقة عليه.
CPVC (كلوريد البوليفينيل الكلور) هو أنبوب بلستيك صلب يجمع بواسطة الدهان (الطلاء). هو أقل تكلفة من النحاس وأسهل في العمل، لكنه يصبح صلبًا مع الوقت، خاصة في خطوط الماء الساخن. كثير من المعالجين الماء قد تراجعت عن CPVC في صالح PEX.
الصلب المغلف بالزنك هو المعيار القديم الذي تراه في المنازل قبل عام 1970. يتآكل من الداخل إلى الخارج، مما يقلل من تدفق الماء وينتهي به إلى التسريب. إذا رأيت خطوط إمداد مغلفة بالزنك، فإنها تعيش على استعارة الوقت.
التربة، والكوارث، والتهوية
النصف الآخر من الصيانة
تستخدم أنظمة الصرف-النفايات-التهوية (DWV) لإزالة المياه المستخدمة والمخلفات من المبنى باستخدام التربة: لا محركات، ولا ضغط. يجب أن تتنزل كل أنابيب الصرف بحد أدنى 1/4 بوصة لكل قدم. إذا كان الانحدار قليلاً، فإنه لا يتدفق المخلفات. إذا كان الانحدار كبيرًا، فإنه يسبق الماء الصلب، وبقى متبقيًا في الأنابيب.
ل كل جهاز هناك كوارث: الانحناء U في الأنبوب تحت المطبخ. يحتفظ الكوارث بمقدار صغير من المياه التي تعمل كختم ضد غاز الصرف. بدون الكوارث، سيبدو منزلك مثل الصرف. P-trap هو النوع الأكثر شيوعًا. يسمى P-trap لأنها عندما ترى من الجانب، تبدو مثل حرف P على جانبه.
أنابيب التهوية هم الجزء من نظام DWV الذي لا يفكر فيه معظم الناس أبدا. يتدفق من خطوط الصرف إلى السقف ويفتح إلى الهواء. تخدم التهوية Zwei مهمة: تسمح بتصريف غاز الصرف فوق السطح بدلاً من دخول المبنى، وتتيح الهواء إلى نظام الصرف حتى تدفق المياه بسهولة.
بدون تهوية، سيزيل غليون المطبخ الخزانة التي تسبب الفراغ الذي ينتزع الماء من الكوارث المجاورة: فك الختم وسماح بمدخل غاز الصرف. فكر في وضع إصبعك على شربة ممتلئة بالماء. إزالة إصبعك (إضافة تهوية) والماء يتدفق.
مخططات أنابيب DWV وتنسيق النظام
المواد المستخدمة في DWV وتنسيق النظام
يستخدم أنابيب الصرف المائية موادًا مختلفةً عن أنابيب الإمداد. المعيار المعياري لمنزل سكني DWV هو ABS (اللدائن الأسود) أو PVC (اللدائن الأبيض)، وكلاهما يُحَصَل بصلّى المذيبات. الحديد المصبوب يُجِد في المنازل القديمة: فهو هادئ (يخفف صوت المياه الجارية) لكن ثقيل وينزف في النهاية.
أنبوب الصرف الرئيسي الأفقي يُسمى أنبوب التربة أو أنبوب القمامة. يجمع هذا الأنبوب الصرف من جميع المعدات ويذهب إلى الأنبوب الصرف للمبنى: الأنبوب الذي يُصل مع نظام الصرف المدنية أو نظام الخلطة. يمتد أنبوب التربة إلى أعلى من خلال السطح كأنبوب الventus.
الفتحات التنظيفية هي نقاط الوصول في نظام الصرف: مقابض مغلقة تسمح لصانع المياه بتعريض درع المياه أو كاميرا لإزالة العوائق. يتطلب القانون وجود فتحات تنظيف في فترات محددة وعندما يتغير اتجاه الصرف. نظام بدون فتحات التنظيف يُعتبر حلم الصيانة.
حجم أنابيب الصرف يتناسب مع شحنة المعدات. يتطلب الحمام المركزي أنبوبًا صرفيًا أقل من 3 بوصات. يمكن استخدام حوض المياه اليدوي بوصة واحدة وربع. الأنبوب الصرف الرئيسي للمبنى هو عادة 4 بوصات. الصرف الصغيرة تُكتسب. الصرف الكبيرة تستهلك المواد وتفقد القوة في نقل السوائل.
المقابض والمراحيض والمحطات الحرارية للمياه
حيث تلتقي الإمداد بالصرف
هي أي جهاز يُصل نظام الإمداد بنظام الصرف المائي: الحوض، المرحاض، المطابخ، الحمامات، الغسالات، الماكينات. لكل جهاز توصيلات إمداد (ساخن و/أو بارد)، ووحدة صرف، ومثبت.
المضخات هي مقابلات تحكم في تدفق المياه في جهاز معين. المضخات الحديثة تستخدم قرصيات سراميكية تعمل لفترة أطول من تصميمات اللفائف الورقية القديمة. المضخات الضغط (النوع القديم مع اللفائف الورقية) تتدفق عندما يفقد اللفيفة صلابها. المضخات و القرصيات السيراميكية تتعطل أقل وتكون أسهل في الصيانة.
المجاري هي أجهزة تدفق بفعل الجاذبية. يحتوي الخزان على 1.6 غالون (الحد الأقصى الحالي للقانون) ويفرزها إلى الحوض عند الضغط على الرفل. تدفق المياه السريع يخلق سيفون في مجرى المياه الذي يرفع الأوساخ إلى الأسفل ومنها. عندما يفترم السيفون (الصوت المتصحيف في نهاية الغرز) يدخل الهواء والخزان يملأ من جديد من الخزان.
مكثفات المياه هي الجسر بين الإمداد بارد والانتشار ساخن. مكثفات الأنابيب المليئة بالمياه تظل 40-80 غالون ساخنة طوال الوقت. المكثفات الألياف (المطلوبة عند الحاجة) تسخن المياه فقط عند فتح جهاز. أكثر كفاءة ولكن بتكلفة بدءية أعلى. مكثفات الغاز للمياه تحتاج إلى تزويد جيد بالهواء لتفريغ غازات التسريب. مكثفات المياه الكهربائية لا تُزود ولكن تستهلك تيارًا كبيرًا.
مضخات الضغط تقلل من ضغط الإمداد إلى نطاق آمن (عادةً يتم ضبطه إلى 50-60 رطل لكل بوصة مربع). مضخات الإنقاذ تحت الضغط على مكثفات المياه تفتح إذا تجاوزت درجة الحرارة أو الضغط الحدود الآمنة: جهاز بحاجة إلى السلامة. لا تُقفل أو تُغطى مضخة الإنقاذ أبداً. إذا كان يتصدر غازًا، هناك شيء خاطئ ويحتاج إلى التشخيص وليس إغفال الصوت.
مقابيل الإغلاق والمنبع
التحكم في التدفق
تستخدم أنظمة المياه مقابيل مختلفة لاستخدامات مختلفة:
المقابيل الكروية تستخدم كرة مثقوبة تتم إزاحتها بـ 90 درجة بين المفتوح والغلق. هم المعيار لمنافذ الإغلاق الرئيسية: تدفق كامل عندما مفتوح، ووصل صلب عندما مغلق، وموثوق به بعد سنوات من الجلوس المرتاح. يدل عجلة اليد على الحالة على الفور: موازية للأنبوب تعني مفتوح، ومستقيم يعني مغلق.
المقابيل الجانبية تستخدم واجهة تتنزح لأعلى وأسفل. كانوا المعيار القديم لمنافذ الإغلاق الرئيسية ولكن لديهم عيب حاسم: يميل إلى الالتحام في الوضع المفتوح بعد سنوات من عدم الاستخدام، ويمكن أن تتمزق واجهة المفتاح وتعلق في الأنبوب. إذا رأيت عجلة مستطيلة (مثل عجلة عربة) على منفذ الإغلاق الرئيسي، فهي إشارة إلى أن المقابلة الجانبية.
Supply stops (angle stops أو stops المباشرة) هي المضخات الصغيرة تحت الأطباق والمقابلة للكثير من الحمامات التي تتحكم في تدفق المياه إلى الأجهزة الفردية. تسمح لكم بإغلاق جهاز واحد دون إيقاف المياه في المنزل بأكمله. stops الدوار (تصميم المضخة الكرة) أكثر ثباتًا من stops الدوران المتعدد (تصميم الضغط).
Check valves تسمح للمياه بالتدفق في اتجاه واحد فقط. هما عناصر مهمة في مجموعات منع العودة للخلف.
المكتبات المائية والمنع من العودة للخلف
القواعد التي تحافظ على المياه آمنة
المكتبات الدولية للمياه (IPC) هي المكتبة المعيارية التي تم تبنيها (مع التعديلات المحلية) في معظم الوحدات الإدارية في الولايات المتحدة. وهي تحكم في حجم الأنابيب ومكان الأجهزة والمتطلبات الضوئية والمواد والاختبارات. بعض المناطق تستخدم المكتبة الموحدة للمياه (UPC) بدلاً من ذلك. في أي حال، العمل بالمياه يتطلب تراخيص وفتحات.
لماذا التراخيص؟ لأن أخطاء المياه غير مرئية. توصيل سيئ التسبب في انقطاع التيار الكهربائي. توصيل المياه السيئة يلوث المياه العادية. تكوين الاتصال المتقاطع بين المياه الصالحة للاستخدام والمياه غير الصالحة للاستخدام يمكن أن يصيب الحيوانات البرية بأكمله قبل أن يدرك أي شخص المصدر.
منع العودة للخلف هو أحد المتطلبات الرئيسية للمكتبات. العودة للخلف هي عندما ينخفض الضغط في نظام الإمداد (ككسر خط المياه، استخدام مرتفع المياه الشاقية) والمياه الملوثة تعود إلى الإمداد النظيف. كل جهاز يحتمل تكوين اتصال متقاطع بحاجة إلى حماية.
الفرق هو أسهل شكل من أشكال منع العودة: الفضاء الفيزيائي بين خروج الصنفرة والحد الأقصى للفيضان للجهاز. صنفرة المطبخ الخاصة بك فوق حافة الحوض. إذا انزلق الصرف الصحي إلى الحوض، لن يتمكن الماء العفن من الوصول إلى الصنفرة بسبب ذلك الفرق. لكن هود المياة النابضة المغمورة في البركة مع الكيماويات؟ لا يوجد فرق. ذلك هو اتصال متقاطع، ويمكنه تلوث مياه المنزل: ومجتمعات الجيران.
الوحدات الميكانيكية لمنع العودة (RPZ) والخلايا التحقق المزدوجة هي منع العودة الميكانيكية المستخدمة في أنظمة الري والتدفقات البخارية والاستخدامات التجارية. يجب أن يتم تطبيقها بموجب القانون في أي مكان يوجد اتصال مباشر بين مصدر المياه والمادة التي يجب منع عودتها.
الأنابيب الغازية والتراخيص
الغاز: الجانب المميت في الصيانة المائية
عديد من الصحفيين يعملون أيضًا مع أنابيب الغاز الطبيعي والميثان. أنابيب الغاز تمد مياة الغلايات والمفاعلات والطاولات الساخنة والجفاف والمنشآت النارية. عمل الغاز هو الصيانة المائية: نفس المهارات في الانسجة والفittings، ولكن الأرباح أعلى. تسريب الماء يخلق فوضى. تسريب الغاز يسبب انفجار.
عادة ما يكون أنبوب الغاز الأسود من الحديد والصلب مع fittings متسلسلة وواصلة المادة (pipe dope أو تيفلون تيبي) المتصلة للغاز. CSST (الأنابيب المطاطية المنسوجة من الفولاذ المقاوم للصدأ) هي بديل قابل للطي يُثبت بشكل أسرع ولكن يجب تثبيته بشكل صحيح وتوصيله بالشبكة الأرضية لمنع الفشل الناجم عن الصواعق.
كشف تسرب الغاز هو مهارة مهمة. سيتعرف الرذاذ الصابون على الانسجة سيتعرف إذا كان هناك تسريب للغاز. يمنحك مقياس الغاز الإلكتروني نتائج أسرع. إذا رُ�ِعت رائحة الغاز (رائحة البيض المزيفة هي مضافة بشكل مصطنع: الغاز الطبيعي لا يملك رائحة)، خروج المبنى على الفور. لا تتجاهل الإشارات، أو استخدم الهواتف، أو تفعل أي شيء قد يخلق مشتتًا للنار.
التراخيص مطلوبة لработة الغاز. لا توجد استثناءات. يجب فحص أنابيب الغاز بضغط قبل تشغيلها: عادةً بين 15-30 باسكال مع الهواء لمدة وقت محددة. إذا لم يتم اختبار الضغط بشكل صحيح، يعني ذلك وجود تسريب ويجب العثور على ذلك قبل تشغيل الخط.
من خادم إلى ماستر للصيانات
سلالم الصيانة المهنية
كما في العمل الكهربائي، يتبع عمل الصيانة مساراً محدداً للتدريب:
خادم (4-5 سنوات): تكتسب خبرة بينما تتعلم، تعمل تحت خادم صيانة. تتطلب التدريب التطبيقي عادةً 8000-10000 ساعة بالإضافة إلى التعليمات الدراسية التي تغطي الكود والقراءة المخططة والتشكيل بالأنابيب والغازات والمياه. تتراوح رواتب الخدم من 15-22 دولارًا في الساعة وتزداد سنوياً.
خادم صيانة: بعد الانتهاء من تدريب الخادم والاجتياز الامتحان، يمكنك العمل بشكل مستقل. تتراوح رواتب خادم الصيانة بين 25-45 دولارًا في الساعة حسب الموقع، حيث يربح الصيادون الأعضاء في الاتحاد أرباحًا أكبر. يمكنك التخصص في العمل المنزلي أو التجاري أو الصناعي.
ماستر للصيانة: يتطلب خبرة إضافية (عادةً 2-4 سنوات إضافية) والاجتياز الامتحان. يمكن للعمال الماهرين في الصيانة طلب التراخيص والتصميم系تماء المياه والعمل في شركاتهم الخاصة وتنظيم عمال الصيانة الآخرين. في العديد من الحكومات، لا يمكن إلا للصياد الماهر التوقيع على الخطط والتراخيص.
![سلالم الصيانة المهنية: الخادم، والخادم الماهر، والماستر مع ساعات الدفع والامتحانات]
التخصصات وال مستقبل
خارج الصيانة المنزلية
الصيانة ليست مجرد إصلاح الماء المنسدل. يحتوي المجال على تخصصات متطورة:
الصيانة التجارية تتطلب أنابيب أكبر وأنظمة أكثر تعقيدًا وfixtures مؤسسية. يوجد في المستشفيات والمدارس والمطاعم متطلبات صيانة المياه بعيدة عن المنزل. يأتي العمل التجاري بدلاً من ذلك بأجور أعلى ولكن يتطلب معرفة إضافية بالكود.
الأنظمة الغازية الطبية: الأكسجين والنيتروجين والخطوط الفراغية في المستشفيات: يتم تثبيتها وصيانتها بواسطة عمال الصيانة مع التراخيص الخاصة. هذا عمل نافذ ومهني ومؤجر.
أنظمة مكيفات المياه (مطابقة المزلاج) هي حرفة متعلقة. صانعو أنظمة مكافحة الحرائق تصميم وتركيب أنظمة إخماد الحرائق في المباني التجارية والمسكنية.
صيانة وتصليح هو العمود الفقري لبعض الأعمال التجارية المائية. استدعاءات الطوارئ: انفجار الأنابيب في الساعة الثانية من الصباح، وانسداد الصرف الصحي، وعدم توفر المياه الساخنة: يتم دفع معدلات الأجر الأفضل. يمكن لصانع مياه الخدمة الذي يمتلك مهارات التشخيص وجيد التواصل مع العملاء أن يكسب أكثر من مستوى المبتدئ.
علاج المياه وتحليل العودة هو مجال نمو. يفحص المختصون في علاج العودة الأجهزة التي تمنع العودة: مطلوبة سنوياً بواسطة العديد من المدن.
توقع المعهد الوطني للإحصاءات العمل نمو كبير في الوظائف لصانعي الأنابيب حتى ثلاثينيات القرن الحالي. تتطلب البنية التحتية القديمة المزيد من العمل في الصيانة والاستبدال. يعني بناء المباني الجديدة تركيب أنظمة جديدة. وكل مبنى، في كل مكان، يحتاج إلى أنظمة مياه.
