Трубы металлопластиковые для отопления, водопровода и других целей
При монтаже системы водоснабжения, подключении отопительного оборудования к радиаторам, укладке водяных теплых полов используют металлопластиковые трубы. Прочные и в то же время достаточно гибкие, они заметно облегчают процесс монтажа. Подходят для использования в высокотемпературных системах подачи воды.
Стенки таких труб состоят из нескольких слоев, расположенных в определенной последовательности: пластик – клей – металл – клей – пластик. Чаще всего при изготовлении используют алюминий: он легкий и гибкий. Толщина алюминиевого слоя может составлять от 0,2 до 0,4 мм. Для пластиковых слоев применяют специальный материал – полиэтилен PEX. Он прочный, гибкий, устойчивый к окислению и воздействию солей. Клей обеспечивает хорошую адгезию полиэтилена и металла, надежно скрепляя слои между собой. Суммарная толщина всех слоев, то есть толщина стенок труб, может составлять от 2 до 4 мм – от этого зависит прочность изделия.
Преимущества металлопластиковых труб
- Гибкость – можно прокладывать трубопровод, не используя поворотные фитинги, что очень удобно при большом количестве углов и изгибов. Достаточно лишь согнуть участок трубы.
- Стойкость к тепловому расширению – материал выдерживает рабочую температуру до 70 – 95 °C и кратковременную до 130 °C. При превышении допустимого значения на 1 °C показатель удлинения не превышает 0,002 мм/м, что свидетельствует о стойкости к деформации.
- Долговечность – металлопластиковые трубы не накапливают конденсат, а также водопровод не разрушится под воздействием минусовых температур. Благодаря пластиковому слою они устойчивы к отложению солей и биологическим наростам, поэтому не засоряются и не разрушаются изнутри. Срок службы может достигать 50 лет.
К недостаткам можно отнести вероятность расслоения изделий. Но это грозит только тем изделиям, при изготовлении которых используется некачественный клей. Со временем адгезия слоев ухудшается, и в местах соединения с фитингами появляются протечки. С фирменными качественными трубами такого не происходит.
Важные характеристики
Длина. Данный параметр может составлять от 20 до 200 м. Обратите внимание на то, что цена на трубу может указываться за всю ее длину в бухте или за один метр.
Диаметр. У разных изделий он может иметь значение от 16 до 32 мм. Тонкие трубы подходят для монтажа теплых полов, большой диаметр необходим при установке системы отопления и водоснабжения.
Допустимое давление. Важно, чтобы они выдерживали давление в системе. При рабочей температуре в 95 °C значение может составлять 10 бар. Если труба используется для водопровода, то при температуре до 25 °С данный параметр достигает 20 – 25 бар.
На нашем сайте вы найдете металлопластиковые трубы различной длины и диаметра. Мы предлагаем только качественные изделия известных производителей Compipe, Prandelli, Зубр. Чтобы вам было легче подобрать подходящий вариант, воспользуйтесь электронной формой «Выбор по параметрам» или обратитесь за помощью к менеджеру. Телефон для связи: 8-800-333-83-28.
Мы предлагаем трубы металлопластиковые по всей России: Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Челябинск, Нижний Новгород и многие другие города с доставкой и гарантией, звоните! Узнать подробную информацию об условиях и стоимости доставки Вы можете у наших менеджеров.
Длина трубопровода теплого пола
Чтобы правильно рассчитать длину трубопровода теплого пола, необходимо знать расход воды в ней при заданной длине на определенную площадь пола. Известно, что на 10 м2 расход должен быть не менее 2 л/мин. Также важны показатели по теплопотерям. Нужно найти в таблице значение потери напора — важно, чтобы напор на входе в контур был не ниже потери напора по трубе при определенной скорости течения жидкости. В одном смесительном узле для всех контуров напор будет одинаковым, поскольку он создается насосом. Можно вычислить напор по графику (см. рис. 1). Потеря напора в трубопроводе одного контура указывается в таблице 1.
Рис. 1. График напора и расхода насоса с параметрами 2,5 м3/ч с напором 6м.
Потери на изгибах трубы очень малы и потому в расчет не берутся, поскольку для получения сопротивления в 1 м при скорости 0,44 м/сек необходимо 200 поворотов под прямым углом, а на одном контуре таких поворотов не более 40.
В среднем для металлопластиковой трубы размера 16 полагается длина контура до 80 м, но разумнее (исходя из практического опыта) делать ее не более 65 м. Если для трубы размера 20 полагается делать контур длиной до 100 м, то на практике желательно, чтобы она составляла не более 75 м. Главное, чтобы труба не была слишком длинной — ранее уже говорилось о том, что чем короче труба, тем экономичнее получается система теплого пола, и это не зависит от количества контуров.
Общие требования таковы: для хорошего обогрева пола на площадь 10 м2 требуется расход не менее 2 л/мин. Значит, для 20 м2 потребуется расход не менее 4 л/мин и количество контуров должно быть не менее двух. На каждый контур будет приходиться по 2 л/мин, а на весь пол из 2 контуров — по 4 л/мин. Чем длиннее труба, тем сильнее будет сопротивление потока движению. По законам гидравлики чем медленнее ток воды в трубе, тем легче она течет. Но есть некий предел, когда насос уже не в состоянии дать напор, способный превысить сопротивление движению. Из-за этого расход в трубе получается настолько малым, что оказывается недостаточным для обогрева теплого пола. Для поддержания необходимой скорости движения жидкости в системе насосу придется больше работать, а значит, и энергии потреблять больше, тогда как экономная система, чтобы оправдывать себя, должна тратить меньше энергии.
При укладке слишком длинной трубы система получается не совсем экономичной. Это обусловливается тем, что сопротивление движению в ней будет большим, а значит, придется использовать более мощный насос и, соответственно, терять дополнительную энергию. В этом случае расход будет недостаточным — теплой жидкости по трубе будет проходить мало, количества тепла на пол хватать не будет и греть он будет слабо.
Чтобы наиболее точно рассчитать длину трубы из металлопластика и сшитого полиэтилена, можно обратиться к графику потери напора в этих трубах (рис. 2).
Рис. 2. График потери напора в металлопластиковых трубах.
Этот график был разработан мировым лидером в области систем водоснабжения и отопления, поэтому указанные в нем данные, рассчитанные на трубу длиной 1 м, максимально точны. Чтобы рассчитать общую потерю напора на трубу, нужно результат потерь напора умножить на длину трубы, при этом 1 м напора = 10000 Па.
Статьи по теме:
Металлопластиковые трубы Henco Standart 16×2 200 м
Код товара:
51021
Артикул производителя:
200-160212
Страна-производитель:
Бельгия
Производитель:
Henco
192
Указана стоимость за 1 м
Товар продается по 10 м
Количество, м:
Купить
Купить
в 1 клик
Напечатать
Добавить в закладки
Добавить в сравнения
Товар имеется в наличии
Склад в Санкт-Петербурге
Получение товара сразу после оплаты!
Центральный склад
Срок поставки 7 дней: >10 000 м
Доставим грузовым транспортом за 700 руб (в пределах КАД)
Доставим курьером*
сегодня
от 180 до 350 руб
(в пределах КАД)
* Стоимость доставки действительна для 10 м. При заказе большего количества стоимость доставки может измениться. Доставка курьером имеет ограничения по весу и объему заказа.
Возможен самовывоз
Подробнее
Покупаете у официального дилера!
Нужен совет? Позвоните нам!
+7 (812) 401-66-31 (многоканальный) или
+7 (800) 333-56-06 (бесплатный по России)
Заказать обратный звонок
Основные характеристики оборудования Металлопластиковые трубы Henco Standart 16×2 200 м
Материал:
металлопластиковые
Применение:
для отопления и водоснабжения
Изоляция:
без изоляции
Максимальная температура:
+95 °C
Рабочее давление:
10 бар
Минимальный радиус изгиба:
3 диаметра трубы
Коэффициент линейного расширения:
0,03
Происхождение бренда:
Бельгия
Внешний диаметр
:
16 мм
Толщина стенки
:
2 мм
Информация об оборудовании Металлопластиковые трубы Henco Standart 16×2 200 м
16×2 200 м
Металлопластиковые трубы Henco Standart бухты — это алюминиевая труба, сваренная лазером встык, обшитая с внутренней и внешней сторон полиэтиленом PE-Xc, спаянным потоком электронов. Слои присоединяются друг к другу при помощи специального клея.
Габаритный чертеж временно отсутствует
Наша компания предлагает широкий ассортимент товаров, который может понадобиться Вам при покупке оборудования металлопластиковые трубы Henco Standart 16×2 200 м, значительная часть из которого имеется у нас в наличии:
С этим товаром покупают
Труба металлопластиковая MultiSKIN 16×2,0 Comap
Металлопластиковые трубы COMAP соединяют в себе лучшие качества металлических и пластиковых труб и в то же время лишены большинства их недостатков. Уникальные свойства этих труб открывают широчайшие возможности для их применения в самых различных областях техники: в строительстве, кораблестроении, машиностроении, на железнодорожном транспорте и т.д. Металлопластиковые трубы COMAP предназначены для создания систем центрального и индивидуального отопления и водоснабжения в жилых, общественных, административных и промышленных зданиях. Благодаря исключительной пластичности и техническим параметрам они незаменимы при проведении ремонта и реконструкции. Эти трубы применяют в системах как горячего и холодного водоснабжения, так и центрального кондиционирования, в технологических трубопроводах и системах водоподготовки, а также для подогрева открытых площадок и лестничных сходов, стадионов, бассейнов, грунта в теплицах и оранжереях.
Технические характеристики трубы COMAP MultiSKIN:
- Артикул: B112002002
- Внешний диаметр трубы: 16 мм
- Внутренний диаметр: 12 мм
- Максимальное давление: 16 бар
- Толщина стенки: 2,0 мм
- Толщина стенки PEX-c: 1,0 мм
- Алюминиевый слой: 0,40 мм
- Толщина стенки PEX-c: 0,45 мм
- Толщина клея: 0,15 мм
- Вес погонного метра: 125 г/м
- Вес трубы с водой: 238 г/м
- Объем воды: 0,113 литра/м
Основные преимущества металлопластиковой трубы COMAP:
- тепловое расширение в 10 раз меньше чем PEX
- полное отсутствие коррозии
- отсутствие накипи
- 100% непроницаема для кислорода
- не передает шум
- не чувствительна ультрафиолету
- в 3 раза легче меди
- гибче чем любые другие виды труб
- сохраняет свою форму
- применяется при низких температурах, в кондиционировании до -25°С
- возможность бетонирования
- возможность обнаружения с помощью металлоискателя
Прессовый угольник Stout 90° с наружной резьбой 16х1/2″ для металлопластиковой трубы
Описание «Прессовый угольник Stout 90° с наружной резьбой 16х1/2″ для металлопластиковой трубы» отсутствует
Технические характеристики
Бренд |
Stout |
Группа фитинга |
Для металлопластиковых труб |
Тип фитинга |
Прессовый |
Вид фитинга |
Угольник |
Вид резьбы |
Наружняя |
Диаметр резьбы |
16×1/2″ |
Материал изготовления |
Латунь |
Страна производитель |
Италия |
Угол |
90 |
Доставка
По Москве в прeделах от МКАД до ТТК |
1000 руб |
За пределы МКАД |
1000 руб + 40 руб за 1 км от МКАД |
Заказ на сумму от 150 000 руб |
бесплатно |
САМОВЫВОЗ |
Самовывоз товара осуществляется по 50% предоплате из Лесного Городка. |
Оплата
Наличными водителю-экспедитору (предоставляются кассовый и товарный чеки) |
Оплата в офисе по картам Visa или Mastercard |
Безналичный расчет (предоставляются счет-договор на поставку товара, универсальный передаточный документ ) |
Для получения счета на оплату необходимы следующие реквизиты: Наименование юридического лица с указанием организационно-правовой формы, ИНН, КПП, адрес, расчетный счет, БИК, корреспондирующий счет. |
Ответим на все ваши вопросы и поможем с выбором
+7(495)-150-38-00
Заказ обратного звонка
Отзывы
Отзывов нет. Вы можете оставить отзыв об этом товаре первым!
Добавить отзыв
Поделиться с друзьями:
Рекомендуем приобрести
Рекомендуем приобрести
Рекомендуем посмотреть
Просмотренные товары
16, 20, 32 мм, МП 16х2мм 1 м, видео-инструкция по монтажу своими руками, калибр, диаметры, маркировка, технические характеристики, фото и цена
Металлопластиковые трубы получили широкое распространение в сантехнике. С их помощью прокладываются трубопроводы водоснабжения, отопления и канализации. При этом используются изделия с самыми разнообразными диаметрами, об ассортименте которых мы и поговорим в данной статье.
Различные диаметры металлопластиковых труб
Общие положения
Для начала давайте ознакомимся со строением рассматриваемых изделий и их характерными чертами.
Структура
Металлопластиковая труба 20 мм в разрезе
Структура рассматриваемого изделия проста:
- Внутренний полимерный слой, контактирующий с жидкостью.
- Клеящая прослойка.
- Алюминий, придающий трубе необходимую жёсткость и прочность.
- Снова клеящая прослойка.
- Внешний полимерный слой, защищающий алюминий от контактов с внешней средой.
Такое строение гарантирует несколько важных преимуществ, которые и делают металлопластиковые трубы столь популярными при монтаже инженерных систем частных домов и квартир.
Достоинства
Рассмотрим характеристики металлопластиковых труб:
- Неподверженность коррозийным процессам. Что немаловажно для изделий, постоянно контактирующих с водой.
- Высокая пропускающая способность за счёт гладкости внутреннего покрытия.
Совет: в случае подсоединения пластиковых секций к металлическим желательно устанавливать в районе стыков специальные фильтры. Это позволит избежать попадания ржавчины и другого мусора из старой части трубопровода в новую.
- Приемлемые прочностные показатели, гораздо превосходящие те, которые имеют обычные полипропиленовые или полиэтиленовые модели.
- Стойкость к высоким температурам, позволяющая свободное использование металлопластиковых труб в системе отопления. Так, например, полиэтиленовые модели категорически не подходят для таких целей из-за низкого температурного порога.
Фото металлопластикового трубопровода отопительной системы
- Доступная цена. Даже частичное применение пластика в производственном процессе позволяет значительно сократить себестоимость изделий.
- Лёгкий вес. Позволяет ограничиться простыми креплениями и не оказывает дополнительную нагрузку на фундамент здания.
- Экологическая чистота. Соответствует всем необходимым санитарным нормам.
- Простота использования своими руками. Для осуществления резки металлопластиковых труб и монтажа их соединений не обязательно иметь какие-либо специальные навыки.
Совет: для прокладки металлопластикового трубопровода рекомендуется использовать специальный инструмент – прессовочный ключ. С его помощью процесс пройдёт гораздо легче и быстрее.
Графическая инструкция выполнения соединения с помощью прессовочного ключа
- Длительный срок службы, насчитывающий десятки лет при условии соблюдения всех правил эксплуатации.
Размеры
Диаметры рассматриваемых изделий достаточно разнообразны, так для систем водоснабжения чаще всего используются образцы с размером сечения от 15 до 50 мм, а вот для канализации – от 32 до 150 мм. Но маркировка металлопластиковых труб выполняется обычно в дюймах, так что давайте ознакомимся с этой непривычной для нас мерой длины.
Совет: при выборе труб рекомендуется учитывать внутренний диаметр, который обозначается двумя буквами «ДУ» – «диаметр условного прохода». Внешний же может оказаться весьма обманчив из-за различий в толщине стенок.
Дюймы
Если быть точными, то 1 дюйм = 25,4 мм. На практике же в трубах справедливо следующее соотношение:
Дюймы | Миллиметры |
½ | 15 |
¾ | 20 |
1 | 25 |
1¼ | 32 |
1½ | 40 |
2 | 50 |
3 | 80 |
4 | 100 |
6 | 150 |
Поэтому не удивляйтесь, когда сантехник или продавец в специализированном магазине станет описывать диаметр как одну вторую или три четвёртых. Просто переведите размер в метрическую систему, и вам станет проще сориентироваться.
Для соединения же сечений разной величины используется специальный калибратор.
Полимерный калибр для металлопластиковых труб
Технические параметры для разных диаметров
Металлопластиковая труба МП 16х2 мм 1 м свёрнутая в бухту
Изменение сечения по-разному влияет на параметры изделий:
Параметр | Значения | ||||
Сечение, см | 1,6 | 2 | 2,6 | 3,2 | 4 |
ДУ, см | 1,2 | 1,6 | 2 | 2,6 | 3,3 |
Ширина формирующих слоёв, см | 0,2 | 0,2 | 0,3 | 0,3 | 0,35 |
Масса отрезка длиной 100 см, кг | 0,115 | 0,17 | 0,3 | 0,37 | 0,43 |
Объём одного погонного метра, л | 0,113 | 0,201 | 0,314 | 0,531 | 0,855 |
Допустимый нагрев при давлении в 10 бар, оС | От 0 до 95 | ||||
Допустимый нагрев при давлении в 25 бар, оС | От 0 до 25 | ||||
Температурный предел, оС | 135 | ||||
Предел выдерживаемого давления во время наибольшего нагрева, бар | 10 | ||||
Разрушительное давление во время нагрева до двадцати градусов Цельсия, бар | 94 | 87 | 88 | 76 | 67 |
Показатель гладкости | 0,069 | ||||
Коэффициент теплоизоляции, Вт/м×К | 0,431 | ||||
Прочностной показатель проклейки, Н/10 мм | 71 | ||||
Прочностной показатель сварки алюминия, Н/мм2 | 58 | ||||
Отсутствие деформаций при нагреве до 20 оС в течение шестидесяти минут, МПа | 5,7 | 5,09 | 5,42 | 5,11 | 4,83 |
Отсутствие деформаций при нагреве до 95 оС в течение шестидесяти минут, МПа | 3,29 | 3,02 | 3,17 | 3,02 | 2,94 |
Отсутствие деформаций при нагреве до 95 оС в течение ста часов, МПа | 2,92 | 2,68 | 2,82 | 2,69 | 2,61 |
Отсутствие деформаций при нагреве до 95 оС в течение одной тысячи часов, МПа | 2,56 | 2,35 | 2,51 | 2,43 | 2,3 |
Стойкость к поперечному разрыву, Н | 2870 | 3040 | 3250 | 3420 | 3560 |
Долговечность с учётом соблюдения всех эксплуатационных норм, лет | Полвека | ||||
Наименьший радиус изгиба руками, см | 8 | 10 | 11 | 16 | 55 |
Наименьший радиус изгиба с применением специального оборудования, см | 4,5 | 6 | 9,5 | 12,5 | 18 |
Металлопластиковая труба 32 мм прослужит до пятидесяти лет
Как видите, многие характеристики остаются общими для любых размеров, а некоторые кардинально меняются. Например, срок службы, прочность соединения слоёв и коэффициент теплопроводности одинаковы как для тонких образцов, так и для более толстых.
А вот радиус изгиба и стойкость к деформациям уже значительно отличаются у разных сечений: металлопластиковая труба 16 мм сможет перенести наибольшие нагрузки.
Технические характеристики металлопластиковой трубы 16 мм обладают лучшими прочностными показателями
Заключение
Трубы из алюминия и полимера объединяют в себе множество положительных сторон металлических и полиэтиленовых изделий, исключая их недостатки. Благодаря этому они широко применяются в обустройстве различных трубопроводов, что, в свою очередь, требует наличие разнообразных диаметров.
Образцы с разными диаметрами
Размеры сечений измеряются в дюймах и обычно варьируются от одной второй до шести. Такое различие также оказывает своё влияние и на технические характеристики изделий, которые мы подробно описали выше. Видео в этой статье предоставит вашему вниманию дополнительную информацию, имеющую непосредственное отношение к рассмотренным материалам.
Идеальная трубка | WaterWorld
Учитывая большое разнообразие доступных материалов для труб, как инженеры и подрядчики выбирают подходящий для своих разнообразных проектов? Какие материалы лучше всего подходят для разных систем, для разных типов почвы и для разных уровней давления?
Наиболее распространенными материалами для производства водопроводных труб и фитингов являются металл (чугун, высокопрочный чугун, сталь и медь), глиняные и бетонные трубы (стекловидная глина, железобетон и асбестоцемент) и пластмассы (ПВХ, ПНД и стекловолокно).Наиболее распространенный диаметр трубы для водопровода составляет от 6 до 16 дюймов, также используются 8, 10 и 12 дюймов. Разветвления, обслуживающие отдельные дома, офисы, здания и предприятия, различаются по размеру от полдюйма в диаметре до 6 дюймов. Толщина стенки трубы (основная определяющая характеристика для определения прочности конструкции трубы и номинального давления) измеряется по-разному для разных типов материалов, но обычно выражается как отношение толщины стенки к диаметру трубы. Остается вопрос, какой тип материала и размер трубы (или комбинация нескольких труб в распределительной системе) лучше всего подходят для какой системы? А что это за системы?
Столичный район мелиорации воды Большого Чикаго ищет дальновидного исполнительного директора. The District — отмеченное наградами агентство по очистке сточных вод, которое более 120 лет является лидером в защите водной среды Чикаго. Для получения информации и обращения к , щелкните здесь или свяжитесь с ExDir @ mwrd.org . Округ является работодателем с равными возможностями.
СИСТЕМА СЕТИ И ТРУБЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Системы распределения сточных вод состоят из силовой магистрали или самотечной канализации. Первые полагаются на приложенные напоры, создаваемые водяными насосами для создания потока в трубах. Вторые полагаются на силу тяжести (и тот факт, что вода течет под гору), чтобы учесть потоки воды. Силовая сеть имеет тенденцию быть меньшего диаметра, поскольку приложенное давление может вызвать высокие скорости потока даже в трубах малого диаметра.
Водопроводные сети обычно получают свой напор непосредственно от разницы высот между пользователем и водным резервуаром для хранения воды в общине. Хотя здесь используется гравитационная подача, это не пример гравитационного потока, поскольку насосы изначально использовались для подачи воды в приподнятый резервуар. Давление измеряется в футах над головой по разнице высот между уровнем воды в приподнятом резервуаре для хранения и краном в доме пользователя. Плотность воды 62.43 фунта на фут, один фут водяного столба эквивалентен 0,43 фунта на квадратный дюйм. Доступный приводной напор дополнительно снижается за счет поточных потерь на трение (в зависимости от шероховатости или гладкости внутренней стенки трубы), скорости потока (в зависимости от внутреннего диаметра трубы) и незначительных потерь напора, вызванных приспособлениями и вспомогательными приспособлениями (труба отводы, тройники, задвижки, счетчики, фланцы и т. д.). Возникающее напор внутри трубы должно сдерживаться самой стенкой трубы без разрывов и трещин, а также всеми соединениями и приспособлениями, соединяющими сегменты трубопровода.
Трубы могут быть повреждены не только внутренним давлением, но и другими факторами. Одним из таких потенциальных ударов является гидроудар. Это удар, который возникает, когда поток воды под давлением внезапно останавливается из-за закрытия клапана или когда поток воды резко меняет направление, как при изгибе трубы. Достаточно сильный гидроудар может вызвать разрыв трубы или даже взрыв. Гидравлический удар можно свести к минимуму, обеспечив скорость потока в трубе менее 5 футов в секунду (фут / с) или установив воздушные ловушки, стояки, воздуховыпускные клапаны, клапаны сброса вакуума и ограничители гидравлического удара.Воздействие гидроудара на изгибы трубы можно свести к минимуму, усилив их бетонными упорными блоками или механическими ограничителями соединения (такими как металлические кольца, прикрепленные к трубе и прикрученные болтами к соседней неподвижной конструкции). Собственный вес блоков или предел прочности удерживающих колец предотвратят смещение или даже поломку изгиба трубы.
Возможность разрыва трубы в любом трубопроводе в первую очередь зависит от характеристик материала труб и того, как они реагируют на приложенные внутренние и внешние силы.Некоторые материалы труб могут быть слишком хрупкими. Другие химически небезопасны для использования в системах водоснабжения. Трубы из других материалов могут эффективно использоваться только в качестве труб большого диаметра.
Присоединяйтесь к нам в Атланте 18–22 августа 2019 г. на StormCon, пятидневном специальном мероприятии, на котором можно поучиться у экспертов в различных областях, связанных с водой, . Делитесь идеями с коллегами из вашей области и из разных отраслей, исследуя новые методы и технологии управления ливневыми стоками. Подробности здесь
ГРАВИТАЦИОННАЯ КАНАЛИЗАЦИЯ
Гравитационная канализация — еще одно основное применение трубопроводов в общественных местах. Гравитационные коллекторы представляют собой сети подземных трубопроводов, по которым ливневые воды выводятся в естественные водоемы и передают сточные воды на очистные сооружения (хотя оба могут использовать промежуточные насосные станции для преодоления плоского рельефа и потери градиента потока). В обоих случаях потоки вызываются силой тяжести и перепадами высот по длине труб, проложенных с уклоном. Эти трубопроводные сети состоят из множества ответвлений трубопроводов, которые попадают в центральную канализационную магистраль, по которой основная часть накопленных потоков направляется к конечному пункту назначения.
Коллекторы имеют размер и спроектированы таким образом, чтобы пропускать потоки, по существу, в условиях потока «открытого канала», по крайней мере, до тех пор, пока глубина потока в трубе не увеличится до диаметра трубы. Диаметр канализационной трубы обычно превышает диаметр силовой магистрали или водопровода, по которому проходят те же потоки, поскольку силовая магистраль имеет дополнительную энергию, получаемую за счет приложенного давления. Однако канализационным коллекторам требуется минимальная расчетная скорость потока, чтобы гарантировать, что он остается самоочищающимся и предотвращает накопление отложений и мусора, которые могут забить трубу (обычно 2 к 2.5 кадров в секунду).
Из-за необходимости поддерживать плавность потока даже в условиях изменчивой местности, глубина выемки грунта, необходимая для установки канализационной трубы в траншею, может быть значительной. Учитывая потенциально большие объемы потока, которые должны нести коллекторы, их диаметры должны быть пропорционально большими. Необходимость устанавливать их в городских условиях с их потенциалом нарушения движения и наличием существующих подземных коммуникаций усложняет строительство канализационной сети. Вместе эти факторы могут привести к значительным затратам на строительство и монтаж.Их глубина и размер делают их менее восприимчивыми к нагрузкам от ударов и вибрации транспортных средств. Но они более уязвимы к повреждениям из-за движений грунта, которые смещают трубы, вызывая трещины и смещенные стыки. А трудность доступа может затруднить эксплуатацию и техническое обслуживание.
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ТРУБЫ
Чугунные трубы были оригинальными металлическими трубами, которые использовались для большинства городских водопроводных магистралей на протяжении 20-го века до 1970-х годов. Чугун все еще можно найти в старых частях городских систем водоснабжения.Его было относительно легко изготовить и установить. Однако он очень хрупкий, поэтому склонен к растрескиванию и разрушению конструкции. Поскольку все городские водопроводные сети подвержены смещению из-за движения грунта и ударных нагрузок от движения тяжелых грузовиков, ожидаемый срок службы чугунных труб относительно невелик. Каждый прикладывает изгибающий момент к длине трубы, что может привести к ее растрескиванию и разрыву. Дополнительный ущерб наносится чугунным водопроводам в результате отрицательных температур и расширения льда в водопроводе.
Труба из высокопрочного чугуна была разработана для замены чугунных труб и в значительной степени так и поступила. Труба из ковкого чугуна более гибкая, прочная и менее хрупкая, чем чугун. Таким образом, он лучше справляется с ударами и вибрациями и менее подвержен поломкам из-за замерзания. Однако оба типа железных труб со временем подвержены коррозии, которая может ослабить стыковые соединения и значительно истончить стенку трубы. Для защиты от коррозии внутренние стенки труб из высокопрочного чугуна часто покрывают слоем цементного раствора.Это изолирует стенки металлических труб от воды, которую они переносят. Устойчивость к давлению и прочность конструкции делают его идеальным выбором для водопроводных сетей.
Стальная труба дороже трубы из высокопрочного чугуна; он также устойчив к ржавчине и коррозии, легче и прочнее. Стыки могут быть выполнены путем сварки концов труб вместе, что обеспечивает общую прочность трубопровода. Одна из его проблем — восприимчивость к штаммам, вызываемым температурой. С более высоким коэффициентом теплового расширения стальная труба увеличивается больше при более высоких температурах и больше сжимается при более низких температурах. Подрядчики и инженеры должны учитывать это при проектировании и установке сети стальных трубопроводов, чтобы предотвратить возможное коробление отрезков труб. Однако его большая прочность позволяет изготавливать трубы большего диаметра, способные выдерживать большие скорости потока.
Медная труба
используется для последнего прохода от водопровода к домохозяйствам и предприятиям, получающим воду. Это использование меди продолжается в доме со всеми водопроводными трубами и приспособлениями.В частности, медные трубопроводы типа K используются для линий подключения к водопроводу. У них более толстая толщина стенки трубы и более высокое номинальное давление, чем у других имеющихся в продаже медных труб (Тип L и Тип M). Медь относительно мягкая, с ней легко манипулировать, из нее образуются трубы и приспособления различных размеров и форм. Это обеспечивает простоту установки, простоту соединения сваркой и устойчивость к замерзанию. Медные линии можно разморозить или предотвратить замерзание, в первую очередь, путем подачи слабого электрического тока через проводящую медную трубу.
Подрядчики и инженеры должны учитывать ряд факторов при проектировании трубопроводной сети.
ГЛИНЯНЫЕ И БЕТОННЫЕ ТРУБЫ
Керамическая глина, или керамические трубы, является старейшим видом канализационных и водопроводных трубопроводов в истории, первые такие трубопроводы были проложены в Месопотамии 6000 лет назад. С самого начала глиняные трубы использовались для канализационных и ливневых вод, и они оставались основным видом канализационных труб до начала 20-го века (хотя многие из этих канализационных систем с керамическими трубами работают до сих пор).Для защиты от раздавливания, разрушения и утечки глиняные трубы, как правило, проектировались и производились с толстыми стенками. Это привело к большому весу на погонный фут трубы, что потребовало местного производства, чтобы избежать затрат на транспортировку этого тяжелого материала. Позже, в 19 веке, железная дорога сделала возможной экономическую транспортировку от центральных заводов-производителей.
Производство керамических труб требует отливки сегментов глиняных труб в формы и формы с последующей сушкой на воздухе в течение 24 часов.Материал трубы состоит из простой глины, воды и нескольких органических добавок, что делает трубу из стеклокерамики очень «зеленым» строительным материалом. После полного высыхания на воздухе сегменты трубы обжигаются в печи не менее 48 часов. В результате получается материал под названием терракота, который прочнее традиционных обожженных глин. Дополнительной прочности по отношению к приложенным нагрузкам давления можно достичь, заключив ее в бетон, тем самым укрепив трубу из керамической глины. Однако глиняные трубы подвержены повреждению из-за проникновения корней, и с ними неудобно работать по сравнению с более легкими трубными материалами, такими как ПВХ.
ФОТО: CORE & MAIN
Core & Main предлагает инновационные решения для нового строительства и устаревшей инфраструктуры
.
Железобетонные трубы — это широко используемый материал для изготовления труб из цемента. Однако из железобетона трудно формовать трубы с тонкими стенками и / или небольшими диаметрами. Бетон сам по себе относительно силен на сжатие, но слаб при растяжении. Таким образом, приложенная к трубопроводу нагрузка может вызвать изгибающий момент части или всей его длины. Возникающий в результате «изгиб» трубопровода, каким бы малым он ни был, создает напряжение в нижней части стенки трубы.Это вызывает растрескивание, если не армировано стальными стержнями или сеткой. Эти характеристики и присущая ему прочность как на сжатие, так и на растяжение (благодаря стальной арматуре) делают его идеальным для трубопроводов большого диаметра для передачи воды, самотечных канализационных коллекторов и колодцев. Таким образом, железобетонные трубопроводы будут использоваться в основных соединителях и акведуках, соединяющих резервуар водоснабжения с городом, использующим воду. Железобетонная труба может достигать 20 футов в диаметре.
Труба из железобетона была впервые произведена в США в начале 20 века. Существует пять основных методов производства: мокрое литье, центробежное / спиннинговое литье, сухое литье, пакерная головка и трамбовка. Мокрая заливка использует более влажную бетонную смесь, чем другие методы (осадка бетона менее 4 дюймов). Этот метод обычно используется для производства труб большого диаметра и более сложных фитингов, требующих высокой текучести бетонной смеси для заполнения всех уголков и пространств в литейной форме.Необходимость схватывания бетона снижает количество деталей, которые могут быть изготовлены с помощью одной формы в процессе производства. В других методах используется более сухая бетонная смесь с нулевой осадкой и более высокой плотностью. Все методы сухого литья используют своего рода низкочастотную и высокоамплитудную вибрацию для заливки бетона высокой плотности в надлежащую форму. Эти сухие процессы позволяют разливать несколько деталей без деформации, увеличивая производительность одной формы. Кусочки выскальзывают из формы, напоминают твердую глину и высыхают в течение часа.
Асбестоцементная труба отличается от обычного бетона тем, что состоит из смешанного водного раствора, состоящего на четыре пятых из портландцемента и на одну пятую длинных и средних волокон хризотилового асбеста. Шлам обезвоживается с помощью вращающегося ситового цилиндра, который также служит формой для труб. После сушки и снятия с вращающегося цилиндра асбестовая труба отверждается в низкотемпературной печи. Волокна асбеста действуют как армирующий материал, устраняя необходимость в более дорогой стальной арматуре.
Асбестоцементная труба
была популярна благодаря своим многочисленным физическим преимуществам (легкий, не подверженный коррозии и ржавчине, простота изготовления, низкая стоимость и т. Д.). Однако воздействие асбеста как на рабочих на заводе-изготовителе, так и на конечных пользователей, получающих воду по этим трубам, было сочтено экологически опасным и слишком большим для здоровья человека. Асбестоцементные трубы не производятся в США с 1970-х годов. Асбестоцементные трубы используются редко и обычно удаляются.
ПЛАСТИКОВЫЕ ТРУБЫ
Труба из полиэтилена высокой плотности (HDPE) бывает двух разновидностей: гофрированная и цельностенная. Гофрированную трубу можно соединить в трубопроводы путем механического соединения концов каждого сегмента трубы. Гофрированный полиэтилен высокой плотности обычно используется для ливневых и канализационных стоков. ПНД со сплошными стенками соединяют между собой путем стыкового соединения концов сегментов трубы вместе с использованием приложенного тепла и давления. В результате получается центрирующий сварной шов, который на самом деле прочнее самой трубы.Плавленый HDPE используется для водопроводов и других силовых сетей. В определенных ситуациях, таких как трубопроводы, по которым проходят токсичные химические вещества или фильтрат со свалки, выходящие за пределы облицованной территории полигона, труба имеет двойные стенки с промежуточным пространством между стенками трубы. Напротив, плавленый полиэтилен высокой плотности также может иметь перфорацию или прорези для использования в качестве дренажной трубы во французских дренажных системах или в системах сбора и извлечения сточных вод на полигонах.
Труба из ПНД
классифицируется по рейтингу SDR. «SDR» означает «Стандартное размерное соотношение» и равно нормальному внешнему диаметру трубы и толщине ее стенки.Например, труба с рейтингом SDR-11 будет иметь внешний диаметр в 11 раз больше, чем толщина ее стенки. При такой рейтинговой системе трубы с более низкими значениями SDR будут фактически более прочными, поскольку толщина их стенок трубы будет больше по сравнению с ее внешним диаметром.
Обычно устанавливается в траншее, прочность трубы HDPE против приложенных нагрузок, как считается, частично зависит от окружающего грунта обратной засыпки. Как нежесткая труба, не находящаяся под давлением, стабильность трубы HDPE следует рассматривать как часть системы грунт / труба.Его способность к раздавливанию, прогибу или другому структурному разрушению в значительной степени зависит от прочности грунта обратной засыпки и измеряется его модулем упругости грунта (рассчитывается как отношение давления грунта к вертикальной деформации грунта при заданной плотности на месте). Помимо того, что они должны выдерживать статические нагрузки от засыпки и перекрытия дорожного покрытия, трубы из полиэтилена высокой плотности рассчитаны на то, чтобы выдерживать приложенные ударные нагрузки. Стандартной ударной нагрузкой для целей проектирования является нагрузка на шоссе h30, которая основана на моделировании движения 20-тонного грузовика и результирующем ударе.При минимальном укрытии 2 фута ударная нагрузка h30 эквивалентна 900 фунтам на квадратный фут.
ПНД
производится из полиэтиленовой смолы методом экструзии. Полиэтиленовую смолу и другие добавки нагревают, смешивают вместе и экструдируют до необходимой формы, а также заставляют сохранять эту форму в процессе охлаждения. Машина, используемая для производства труб из полиэтилена высокой плотности, называется экструдером. Его задача — принимать сырую смолу через загрузочную воронку, нагревать смолу с помощью термопары и ленты нагревателя, смешивать смолу с помощью шнека питателя и выталкивать материал через фильеру подходящего размера для создания трубы.
Труба из поливинилхлорида (ПВХ) широко используется для новых водопроводных сетей. Материал трубы ПВХ недорогой, прочный и легкий. Кроме того, он устойчив к коррозии и не вступает в реакцию с большинством химикатов. Только трубы из высокопрочного чугуна используются, как часто, для водопроводных сетей. Трубы из ПВХ производятся по технологии, аналогичной той, что используется для производства труб из полиэтилена высокой плотности, для чего требуется экструдер. Вместо смолы HDPE первым этапом производства труб из ПВХ является сочетание этилена и хлора для получения промежуточного продукта, называемого дихлоридом этилена.Он становится химическим сырьем для порошка ПВХ, который подается в экструдер.
PVC классифицируется по своим рейтингам Schedule (SCH), при этом SCH 40 и SCH 80 являются наиболее часто используемыми. График ПВХ — это измерение толщины стенки трубы. Более высокий рейтинг по графику указывает на более толстую стенку трубы. Обе трубы SCH 40 и SCH 80 имеют одинаковый внешний диаметр. При различной толщине стенки трубы SCH 80 будет иметь меньший внутренний диаметр трубы из-за ее толстой стенки.Это приводит к разному номинальному давлению для каждого типа трубы из ПВХ. Например, труба из ПВХ SCH 80 диаметром 4 дюйма имеет номинальное давление 320 фунтов на квадратный дюйм, по сравнению с трубой из ПВХ SCH 40 диаметром 4 дюйма, которая имеет номинальное давление всего 220 фунтов на квадратный дюйм.
Как более жесткая труба, прочность трубы из ПВХ зависит от самой трубы. Прочностные характеристики трубной основы также важны, но труба из ПВХ не считается структурной системой труба / грунт, такой как HDPE, независимо от окружающего грунта или засыпки.Прилагаемые нагрузки для труб из ПВХ, заглубленных на глубину менее 50 футов, обычно определяются по модифицированной формуле штата Айова. Эта формула рассчитывает потенциальный горизонтальный прогиб трубы в зависимости от приложенного вертикального напряжения, толщины стенки трубы и ее момента инерции, радиуса трубы, модуля упругости ПВХ и модуля упругости грунтового основания. Предполагается, что прогнозируемый максимальный прогиб в 7% обеспечивает коэффициент безопасности от 4 до 1 против раздавливания труб.
Труба из стекловолокна (также известная как термореактивный пластик, армированный стекловолокном, или «FRP») используется для водопроводов, силовых магистралей и самотечных коллекторов большого диаметра.Как и ПНД и ПВХ, стеклопластиковые трубы устойчивы к коррозии. Обычный строительный материал, стекловолокно, используется в самых разных областях, включая изоляцию и производство резервуаров для хранения. В отличие от HDPE и PVC, FRP производится не путем экструзии, а путем намотки, в которой эпоксидные смолы сочетаются с самоупрочняющимися непрерывными стеклянными нитями. В результате получается материал, который по своей природе является прочным и устойчивым к химическим веществам и теплу. Он популярен при добыче нефти и газа, где он может выдерживать экстремальные режимы температуры и давления.
PVC классифицируется по шкале (SCH)
, при этом SCH 40 и SCH 80 являются наиболее часто используемыми.
ОСНОВНЫЕ ПОСТАВЩИКИ
Krausz USA предлагает широкий выбор муфт, включая семейство Krausz HYMAX. Семейство муфт HYMAX спроектировано так, чтобы обеспечить быструю установку и гибкость, а также исключительную долговечность в любых рабочих условиях, включая максимальную рабочую температуру 125 ° F. Линия продуктов HYMAX прошла полевые испытания на более чем миллионе установок в Северной Америке.Муфты HYMAX выпускаются с номинальным диаметром трубы от 1,5 до 60 дюймов. Krausz может разрабатывать изделия на заказ, в том числе сверхширокие размеры, с использованием разнообразных продуктов и сырья. Продукты HYMAX размером от 14 до 24 дюймов во всех конфигурациях доступны с прокладками из NBR в дополнение к EPDM. Продукты HYMAX MTO (изготавливаемые на заказ) можно заказать с прокладками из NBR размером от 26 до 60 дюймов. Запасные комплекты центрирующих болтов теперь доступны для муфт HYMAX размером 14 дюймов и выше.
Удерживающие устройства Krausz HYMAX GRIP сочетают в себе запатентованную технологию муфты HYMAX с уникальной системой фиксации, соединяющей концы труб и предотвращающей любое возможное движение.Трубные ограничители HYMAX GRIP, разработанные с использованием запатентованной технологии Krausz, работают со всеми металлическими и пластиковыми трубами и подходят для самых разных применений. HYMAX GRIP соединяет и ограничивает широкий выбор труб разных типов и диаметров; он также позволяет соединять трубы одного или разных материалов и диаметров. HYMAX GRIP предотвращает осевое перемещение трубы без использования упорных блоков. Запатентованная прокладка HYMAX GRIP эффективно превращает соединение труб в гибкое соединение и позволяет динамически отклонять трубу до 4 градусов на каждую сторону, уменьшая вероятность появления трещин и разрывов труб в будущем.GRIP изготовлен из высокопрочного высокопрочного чугуна и выдерживает рабочую температуру до 125 ° F и более.
Сплавление трубы большого диаметра в траншее.
US Pipe, компания Forterra, предлагает полный ассортимент труб из ковкого чугуна, труб с фиксаторами, сборных материалов, прокладок и фитингов, а также другую продукцию для водоснабжения и водоотведения. US Pipe производит высокотехнологичные трубные изделия для систем водоснабжения и водоотведения. Более 100 лет компания US Pipe поставляет критически важные компоненты для создания прочной инфраструктуры водоснабжения и канализации.Обширный выбор продукции компании позволяет US Pipe предлагать клиентам поддержку, необходимую для обеспечения долговечной системы водоснабжения. US Pipe предлагает дополнительную поддержку отраслевых инженерных групп, которые помогают проектировать, создавать и управлять проектами.
Компания Core & Main, базирующаяся в Сент-Луисе, является крупнейшим дистрибьютором товаров для водоснабжения, канализации, ливневой канализации и противопожарной защиты в США. Имея более 250 филиалов по всей стране, компания сочетает местный опыт с национальной цепочкой поставок, чтобы предоставить подрядчикам и муниципалитетам инновационные решения для нового строительства и устаревшей инфраструктуры.Компания распространяет продукцию, которая является неотъемлемой частью строительства, ремонта и обслуживания систем водоснабжения и водоотведения, а также является частью базовой муниципальной инфраструктуры, необходимой для поддержки населения и экономического роста, а также жилищного и коммерческого строительства. Их проекты варьируются от монтажа водопроводных и канализационных линий, систем удержания ливневых вод и строительства водоочистных сооружений до оборудования и услуг противопожарной защиты. Core & Main — один из крупнейших в стране дистрибьюторов труб из полиэтилена высокой плотности (HDPE) для широкого спектра применений, включая муниципальные, промышленные, свалки, геотермальные, горнодобывающие и другие.Более 3000 сотрудников компании придерживаются ее видения: способствовать развитию мира, в котором сообщества процветают, потому что его люди и продукты обеспечивают безопасную и устойчивую инфраструктуру для будущих поколений.
Какая утечка протекает первой? Медные и пластиковые водопроводные трубы
Когда дело доходит до выбора медных и пластиковых водопроводных труб, одна из вещей, которые необходимо учитывать, — это долговечность каждого типа. Медь использовалась с конца 1940-х годов и получила широкую популярность в 1963 году.Пластиковые трубы были впервые произведены в 1960-х годах, но не получили широкого распространения до начала 1990-х годов.
Медные водопроводные трубы
Медные водопроводные трубы по-прежнему являются наиболее распространенным типом сантехнических труб, используемых сегодня, благодаря их долговечности, прочности и устойчивости к коррозии. Медную сантехнику можно приобрести как жесткую, так и гибкую. Жесткие трубки обычно используются для линий водоснабжения и слива. Гибкие трубки обычно используются для приборов, которым требуется водопровод.
Жесткие медные трубки бывают трех типов, включая M, L и K, причем M имеет самые тонкие стенки, а L и K имеют самые толстые стенки.Трубы обычно соединяются с помощью припоя и компрессионных фитингов. Управляющие недвижимостью в Чикаго могут рассчитывать, что их медные водопроводные трубы прослужат до 70 лет.
- Тип M — Эти медные трубы имеют самые тонкие стенки и обычно используются для водоснабжения жилых домов.
- Тип L — Эти типы медных труб используются в коммерческих и крупных жилых помещениях, поскольку они имеют более толстые стенки, чем трубы M.
- Тип K — Они имеют самые толстые стенки и часто используются в трубопроводах подземного водоснабжения и для магистральных линий.
Медные трубы и коррозия
Медные водопроводные трубы чрезвычайно подвержены коррозии, когда они подвергаются воздействию высокой кислотности. Вода считается нейтральной, если ее pH составляет 7 консельхо. Кислая вода — это вода с pH от 5 до 6,5. Когда вода имеет высокую кислотность, она взаимодействует со всеми металлами, с которыми сталкивается. Со временем кислая вода разъедает стенки трубы, вызывая точечные протечки и протечки в швах и стыках. Это может значительно сократить ожидаемый срок службы ваших медных труб до 20 лет.
Устранение утечек в медных трубах
Есть два способа справиться с кислой водой, если в вашем многоквартирном доме есть медные трубы. Первый способ — это установка систем фильтрации воды, которые нейтрализуют кислую воду, доводя ее уровень pH до 7 или чуть выше. Второй способ — покрыть трубы эпоксидной футеровкой или покрытием. После нанесения футеровки или покрытия кислая вода не может достичь металла и вызвать коррозию.
Пластиковые водопроводные трубы
Пластиковые водопроводные трубы приобрели популярность с 1990-х годов благодаря своей невысокой стоимости и высокой надежности.Они не склонны к утечкам из-за кислой воды или к образованию точечных утечек из-за коррозии. Однако они могут погибнуть из-за неправильной установки и определенных факторов окружающей среды.
- Водопроводные трубы PEX — Эти трубы чрезвычайно гибкие и бывают определенных цветов для линий горячего, холодного и универсального водоснабжения. Они чрезвычайно термостойкие и требуют наименьшего количества фитингов, что сводит к минимуму утечки на стыках и швах. Однако они чрезвычайно восприимчивы к ультрафиолетовому излучению и никогда не должны использоваться вне помещений.PEX также может способствовать появлению странного вкуса или запаха в воде, и они могут вымывать химические вещества в питьевую воду. Проблемы с утечкой обычно возникают при использовании неправильных фитингов.
- Водопроводные трубы из ПВХ — ПВХ чрезвычайно прочен и устойчив к коррозии от жесткой воды и химикатов. Утечки возникают из-за неправильной установки, перетягивания фитингов или использования неправильных фитингов. ПВХ также имеет тенденцию к ухудшению при воздействии температуры воды выше 140 градусов в течение продолжительных периодов времени.
- Водопроводные трубы из ХПВХ — ХПВХ можно использовать для линий горячей и холодной воды, и это дешевле, чем медные трубы. ХПВХ устойчив к коррозии и не образует точечных протечек. Однако он подвержен утечке, если он не установлен в соответствии с конкретными рекомендациями производителя, что означает использование правильного фитинга для конкретного типа трубопровода из ХПВХ.
Армирование пластиковых трубопроводов для продления срока их службы
Если вы беспокоитесь о том, что пластиковые трубы образуют утечки вокруг стыков и швов, вкладыш для труб или эпоксидное покрытие могут помочь повысить прочность и долговечность.Покрытия и футеровки труб проходят по всей длине трубы, что эффективно изолирует и укрепляет трубу, ее стыки и швы, что практически исключает возможность утечек в будущем.
Чтобы узнать больше о том, как защитить ваши трубы от коррозии и утечек из мелких отверстий, а также запланировать оценку строительных труб, позвоните нам по телефону 815-790-9000.
Взаимодействие температуры, органического углерода и материала труб на состав микробиоты и Legionella pneumophila в водопроводных системах горячего водоснабжения | Микробиом
Температура, материал и AOC повлияли на микробный состав горячей воды и л.pneumophila вхождение. Здесь мы систематически обсуждаем относительную важность каждого фактора и интерактивные эффекты между ними.
Температура
Хотя контроль температуры является признанным методом предотвращения повторного роста ОП [10], рекомендации по настройкам водонагревателя различаются из-за противоречивых приоритетов и целей [11,12,13,14]. В этом исследовании температура 53 ° C равномерно снижала L. pneumophila и V. vermiformis (ключевой хозяин для L.pneumophila ) до уровня ниже обнаружения, независимо от AOC или состояния материала трубы (рис. 1b, c). Это подтверждает концепцию температуры как средства диагностики риска колонизации ОП [10]. Это также предполагает, что 55 ° C, температура, значительно ниже стандартной уставки 60 ° C, может быть технически эффективной, если достигается однородно в системе, как это было в случае этих SWH. Однако температура воды в реальных водонагревателях и распределительных трубах горячей воды обычно ниже уставки из-за охлаждения в дистальных трубах или смешивания с холодной водой [8, 46].В недавнем экспериментальном моделировании, L. pneumophila оставалась обнаруживаемой в кране и в рециркуляционной линии, даже когда водонагреватель был установлен на 58 ° C [8].
На основе OP-содержащих родов, идентифицированных с помощью секвенирования ампликонов, средние температуры (41–49 ° C) могут быть более проблематичными, чем предполагаемый «сценарий наихудшего случая» 32 ° C. Например, микобактерии Mycobacterium spp., Постоянно обнаруживаемые при всех температурах в обоих материалах труб, достигли пика при 49 ° C (рис.3а). L. pneumophila Число достигло пика в реакторах PEX при температуре 41 ° C (рис. 1b), что соответствует пику расчетной относительной численности, а также относительной и расчетной абсолютной численности Legionella spp. на основе секвенирования ампликонов (рис. 3 и 8). Пиковые концентрации L. pneumophila в этом исследовании (5,2 log 10 mip копий гена / мл) могут даже превышать критический порог для инфицирования L. pneumophila в 10 7 КОЕ / л, что было определены в модели количественной оценки микробного риска [47].
В то время как температура была наиболее влиятельным фактором, вызывающим различия в структуре микробиоты, было 14 устойчивых OTU, которые доминировали при большинстве температур для обоих материалов (рис. 6c). Эти OTU включают некоторые, участвующие в возобновлении роста во время застоя ( Comamonadaceae , Bradyrhizobium ) [48], некоторые из них обычно обнаруживаются в биопленках питьевой воды ( Mycobacterium и Sphingobacteriales ) [34] (некоторые, вероятно, участвуют в круговороте азота ). Nitrosomonadaceae ) [49] и некоторые потенциальные метанотрофы, которые, как известно, разлагают побочные продукты хлора ( Methylocystaceae ) [50].Первые два, вероятно, связаны с наложенным гидравлическим циклом в 2–3 дня между подменами воды и постоянным высевом из зрелых биопленок SWH, явление, ранее наблюдавшееся в других системах [16]. Последние два могут указывать на то, что распад побочных продуктов дезинфекции продолжает влиять на SWH, даже несмотря на то, что поступающая вода была хлорирована до предела.
Изменение микробиоты при 53 ° C в основном связано с Firmicutes . В то время как Firmicutes ранее были связаны с внедрением новой системы дезинфекции хлорамином в больнице [51], в этом исследовании именно их термофильная природа, вероятно, обеспечила им избирательное преимущество [52].Актинобактерии также были обогащены при этой температуре, что соответствует селективному преимуществу высокого содержания GC и грамположительных характеристик при высокой температуре.
Интересно, что изменения в сообществах, происходящие при каждом повышении температуры, можно в значительной степени объяснить всего несколькими OTU, которые были обогащены при отдельных температурах (рис. 6d). Эти OTU особенно интересны при 41 ° C, когда L. pneumophila достигли пика в реакторах PEX, и сообщества с обоими материалами начали сближаться.Предпочтение отдавалось новосфингобиуму , деструктору ароматического углерода [53], и Caulobacter . Caulobacter ранее был связан с биопленками душевого шланга, которые образовывались в аналогичных условиях (41 ° C с 24-часовым застоем) и постоянно содержали Legionella [34]. Вместе с ранее упомянутым Methylophilus , эти OTU могут быть индикаторами для проблем Legionella .
Это исследование ясно показывает, что температура вызывает сдвиги в микробной структуре горячей воды, даже если разница составляет всего 4 ° C.Хотя предыдущие исследования показали широкие различия между микробиотой горячей и холодной воды [16], насколько известно авторам, это первое исследование, в котором изучается такая мелкомасштабная адаптация к температуре в условиях, характерных для строительной сантехники. Выбранный здесь подход мелкомасштабной регулировки температуры позволил микробному сообществу постепенно адаптироваться и помог определить пороговые температуры, которые могут быть эффективными для контроля условно-патогенных микроорганизмов в различных условиях.Такие мелкомасштабные корректировки также могут быть сделаны в реальном мире для решения таких проблем, как энергия, ожоги или стоимость. Однако важно отметить, что резкое изменение температуры типа «теплового шока», вероятно, привело бы к структурам микробного сообщества, отличным от наблюдаемых здесь. В то время как постепенные сдвиги могут позволить бактериям выработать устойчивость к более высоким температурам, внезапное повышение с 32 до 53 ° C вызовет реакцию теплового шока [54].
Материал трубы
Медная труба не оказала заметного влияния на общее количество бактерий в нашем долгосрочном исследовании старых труб (рис.1а). Хотя медные трубы могут замедлять начальное образование биопленки по сравнению с пластиковыми трубами [22], часто исследования проводятся с использованием нового материала труб, где эффекты выщелачивания углерода из пластмасс и Cu +2 из медных труб являются наибольшими. Этот эксперимент проводился с трубами, которые находились в экспериментальной эксплуатации и были выдержаны более 3 лет, что значительно превышает предыдущие исследования 30 дней [55], 1 год [16, 18] и 2 года [21]. Хотя общая токсичность меди на общее количество бактерий не наблюдалась, старая медная труба оказывала селективное давление, которое приносило пользу одним микроорганизмам по сравнению с другими, как показано на примере состава микробиоты (рис.7) и реакция конкретных представляющих интерес ФП и организмов.
Есть некоторые свидетельства того, что медная трубка может быть полезной для некоторых свободноживущих амеб (FLA)-хозяев для L. pneumophila [56] . В этом исследовании SWH со старыми медными трубами имели более высокие концентрации V. vermiformis , чем реакторы PEX при низких температурах (рис. 1b), в то время как Acanthamoeba не реагировал на дозирование Cu +2 (дополнительный файл 1: Рис. S3). Хотя совместное появление FLA и L.pneumophila [57], специфический FLA и L. pneumophila могут по-разному реагировать на стрессы, такие как температура [58], что потенциально объясняет несоответствие в ответе L. pneumophila и V. vermiformis в этом исследовании. Кроме того, хотя потенциальная токсичность медных труб в отношении Mycobacterium наблюдалась в предыдущем исследовании здания [16], Mycobacterium сохранялась на обоих материалах в этом исследовании.
Ниже 45 ° C, медная труба постоянно подавляется L.pneumophila по сравнению с PEX, даже после 2,5 лет кондиционирования и проведения настоящего эксперимента в течение более года (рис. 1b). Исследование дозирования Cu +2 позволило дополнительно изучить давление отбора. Такая низкая концентрация, как 5–30 мкг / л, эффективно подавляла L. pneumophila при 32 ° C (рис. 4), что указывает на более низкое количество L. pneumophila в SWH со старой медной трубкой, чем в трубке PEX в первый день. может быть связано с его чувствительностью к Cu +2 , выделяющейся из медной трубы в период акклиматизации.
При более низких температурах было четкое различие в структуре микробиоты, связанной с медью и PEX (рис. 7). OTU, связанные с PEX, представляют собой множество экологических ниш, соответствующих вымыванию разнообразного органического углерода из пластика [19, 23]. Например, Phenylobacterium имеет специфический метаболизм, связанный с гербицидами и сложным углеродом [59], а Sediminibacterium ранее был связан с биопленками на ПВХ-П [34].Широкий диапазон углеродных ниш также может объяснить более высокое разнообразие Шеннона, наблюдаемое в PEX SWH. Ранее большее разнообразие также наблюдалось в биопленках на пластике, чем на меди [56].
OTU, специфичные для состояния меди, были связаны с адаптивным метаболизмом и устойчивостью к суровым условиям окружающей среды, вероятно, отражая токсичность медных труб и пониженную доступность углерода по сравнению с состоянием PEX. Например, некоторые из них известны своей устойчивостью к кислым условиям ( Acidobacteriaceae ) [60] и предпочтением к низким уровням органического углерода ( Hyphomicrobiaceae ) [61]. Pseudomonas также был устойчивым в Cu SWH, а условно-патогенный микроорганизм, P. aeruginosa , ранее демонстрировал устойчивость к меди [62] . При более высоких температурах различие между материалами становится менее очевидным.
Предыдущие исследования дали противоречивые выводы относительно относительного воздействия труб из меди и пластика (PEX, PVC, C-PVC) на уровни L. pneumophila и других организмов [16, 18, 21, 22, 55, 63, 64].Однако, поскольку температура может изменять химический состав воды (например, pH) и общую тенденцию к растворению ионов меди из труб [65], очень важно учитывать как химический состав воды, так и физико-химические параметры при определении эффективности медной трубы в регулировании л. Пневмофила . Мы предполагаем, что влияние материала трубы во многом зависит от температуры воды, которая определяет как выщелачивание органического углерода из пластмасс, так и химию растворения меди.
В этом исследовании более высокая температура уменьшала растворение всей меди из трубы (дополнительный файл 1: рис. S7), и, кроме того, эта медь, вероятно, также имела пониженную растворимость [66]. Таким образом, когда одно селективное давление повышалось (температура), другое селективное давление сбрасывалось (медь), возможно, с учетом сходящихся сообществ и аналогичной реакции L. pneumophila между материалами труб при этих температурах. SWH со старыми медными трубками при высоких температурах показали заметное увеличение различий микробиоты среди реплик (дополнительный файл 1: рис.S6), возможно потому, что новые ниши, открытые пониженным давлением меди, были быстро заняты различными организмами среди репликатов.
При 53 ° C были убедительные доказательства выщелачивания органического углерода из труб PEX. Отрицательный ΔTOC в реакторах PEX при более высокой температуре указывает на то, что выщелачивание органического углерода из трубы превышает количество органического углерода, потребляемого микробами. Хотя трубы были состарены и выщелачивание углерода имеет тенденцию к снижению со временем, более высокие температуры могут все же значительно увеличить количество выщелачивания ТОС из труб [19].Также наблюдался сильный сдвиг в структуре микробиоты при 53 ° C в реакторах PEX, особенно когда дозированная AOC была низкой (0, 30 мкг / л) (дополнительный файл 1: рис. S8). Сообщества с небольшими дозировками АОС (0, 30 мкг / л), вероятно, адаптировались к использованию нового доминирующего источника углерода, производного от PEX, в то время как сообщества с более высокими дозировками АОС (700 мкг / л) могут продолжить предыдущие метаболические паттерны с использованием дозированных АОС.
AOC
AOC был тщательно изучен в основных системах водоснабжения (от очистных сооружений или источника до потребителей), при этом снижение AOC ниже 100 или 10 мкг / л связано с эффективным контролем возобновления роста, в зависимости от других ограничивающих факторов [30, 31,32].Однако эти пределы не были проверены для контроля повторного роста в среде водопровода горячей воды, где AOC также может образовываться из труб, особенно когда случаи застоя более 6 часов являются обычным явлением [34, 46]. В этом эксперименте концентрация поступающего углерода сначала была минимизирована с помощью биологически активной фильтрации GAC, чтобы снизить фоновый TOC / AOC и исключить потенциальные эффекты сезонных колебаний AOC.
Повышение уровней AOC привело к увеличению количества бактерий при температурах ≤ 45 ° C, что соответствует потреблению TOC и включению в биомассу (рис.2а, дополнительный файл 1: рис. S1 и S2). Однако в реакторах PEX при 53 ° C наблюдалась отрицательная корреляция между дозированными генами AOC и 16S рРНК (рис. 2а). При выщелачивании из труб, зависящем от температуры, местное образование углерода уменьшало важность поступающей воды, как это ранее наблюдалось с пластиковыми трубами [34, 67].
Хотя другие исследования обнаружили корреляцию между TOC и L. pneumophila в проточных системах с горячей [27] и холодной водой [68], в этом исследовании только самые высокие уровни добавленных AOC соответствовали увеличению L.pneumophila или других представляющих интерес организмов, в то время как высокие уровни, по-видимому, даже подавляли Mycobacteria . Таким образом, может существовать порог, при котором контроль AOC больше не эффективен для определенных OP, как было предложено Williams et al. [35]. Производство углерода внутри здания (например, пластик, вымывающий углерод) и конкретные предпочтения потенциальных патогенов могут изменить реакцию сообщества на увеличение выбросов углерода. Например, некоторые организмы, такие как Mycobacteria и P.aeruginosa , могут предпочесть более низкий диапазон АОС, потому что они могут превосходить другие за углерод в олиготрофных застойных средах, как наблюдалось ранее [34, 69]. Тем не менее, L. pneumophila и FLA не зависят напрямую от углерода, присутствующего в воде, особенно в теплых застойных условиях, а скорее получают в значительной степени вторичное влияние углерода и более широкой микробиоты в качестве промежуточного звена [70, 71].
Наконец, низкое шенноновское разнообразие и сильное различие среди повторяющихся SWH в условиях AOC 700 мкг / л могут быть связаны с полупериодической природой реакторов.Высокая концентрация легко усваиваемого органического углерода может способствовать быстрому росту организмов, которые превосходят другие в плане вторичного ограничения питательных веществ (азота, фосфора), что в конечном итоге ограничивает разнообразие. Какие бактерии преобладают в реакторе для полупериодического выращивания, в разных репликах могут значительно различаться. Заметное исключение из этой тенденции произошло в реакторах PEX при 53 ° C, когда выщелачивание углерода привело к появлению новых источников углерода, которые лучше использовались в условиях низкого добавления углерода.
% PDF-1.6
%
323 0 объект
>
эндобдж
xref
323 184
0000000016 00000 н.
0000005297 00000 н.
0000005435 00000 н.
0000005714 00000 н.
0000005766 00000 н.
0000005895 00000 н.
0000005928 00000 н.
0000006117 00000 н.
0000006307 00000 н.
0000006497 00000 н.
0000006689 00000 н.
0000006895 00000 н.
0000006930 00000 н.
0000007775 00000 н.
0000008122 00000 н.
0000008470 00000 н.
0000008586 00000 н.
0000008713 00000 н.
0000009272 00000 н.
0000009923 00000 н.
0000009960 00000 н.
0000010166 00000 п.
0000010366 00000 п.
0000010481 00000 п.
0000011492 00000 п.
0000012294 00000 п.
0000013297 00000 п.
0000014179 00000 п.
0000014884 00000 п.
0000015623 00000 п.
0000016395 00000 п.
0000016683 00000 п.
0000019354 00000 п.
0000051264 00000 п.
00000
00000 п.
00000
00000 п.
00000
00000 п.
00000 00000 п.
00000
00000 п.
00000
00000 п.
00000 00000 п.
00000 00000 п.
0000090688 00000 п.
0000090776 00000 п.
0000090817 00000 п.
0000090953 00000 п.
0000091110 00000 п.
0000091218 00000 п.
0000091259 00000 п.
0000091396 00000 п.
0000091531 00000 п.
0000091633 00000 п.
0000091674 00000 п.
0000091779 00000 п.
0000091820 00000 н.
0000091938 00000 п.
0000091979 00000 п.
0000092084 00000 п.
0000092125 00000 п.
0000092176 00000 п.
0000092226 00000 п.
0000092276 00000 п.
0000092326 00000 п.
0000092367 00000 п.
0000092417 00000 п.
0000092458 00000 п.
0000092573 00000 п.
0000092614 00000 п.
0000092755 00000 п.
0000092796 00000 н.
0000092909 00000 п.
0000092950 00000 п.
0000093062 00000 п.
0000093103 00000 п.
0000093226 00000 н.
0000093267 00000 п.
0000093397 00000 п.
0000093438 00000 п.
0000093570 00000 п.
0000093611 00000 п.
0000093712 00000 п.
0000093753 00000 п.
0000093859 00000 п.
0000093900 00000 п.
0000093994 00000 п.
0000094035 00000 п.
0000094143 00000 п.
0000094184 00000 п.
0000094304 00000 п.
0000094345 00000 п.
0000094449 00000 п.
0000094490 00000 н.
0000094620 00000 н.
0000094661 00000 п.
0000094770 00000 п.
0000094811 00000 п.
0000094943 00000 п.
0000094984 00000 п.
0000095084 00000 п.
0000095125 00000 п.
0000095175 00000 п.
0000095225 00000 п.
0000095275 00000 п.
0000095326 00000 п.
0000095376 00000 п.
0000095426 00000 п.
0000095476 00000 п.
0000095529 00000 п.
0000095580 00000 п.
0000095631 00000 п.
0000095683 00000 п.
0000095734 00000 п.
0000095785 00000 п.
0000095837 00000 п.
0000095888 00000 п.
0000095939 00000 п.
0000095990 00000 п.
0000096042 00000 п.
0000096093 00000 п.
0000096134 00000 п.
0000096184 00000 п.
0000096225 00000 п.
0000096339 00000 п.
0000096380 00000 п.
0000096519 00000 п.
0000096560 00000 п.
0000096684 00000 п.
0000096725 00000 п.
0000096837 00000 п.
0000096878 00000 п.
0000097002 00000 п.
0000097043 00000 п.
0000097202 00000 п.
0000097243 00000 п.
0000097375 00000 п.
0000097416 00000 п.
0000097517 00000 п.
0000097558 00000 п.
0000097665 00000 п.
0000097706 00000 п.
0000097811 00000 п.
0000097852 00000 п.
0000097962 00000 п.
0000098003 00000 п.
0000098125 00000 п.
0000098166 00000 п.
0000098298 00000 н.
0000098339 00000 п.
0000098494 00000 п.
0000098535 00000 п.
0000098663 00000 п.
0000098704 00000 п.
0000098832 00000 п.
0000098873 00000 п.
0000098985 00000 п.
0000099026 00000 н.
0000099158 00000 н.
0000099199 00000 п.
0000099248 00000 н.
0000099299 00000 н. Np; j
\ * 0
Бытовой водопровод — Buildipedia
Каждый тип материала трубопровода имеет свои особенности, сильные и слабые стороны и области применения.Раньше свинец широко использовался в системах водоснабжения, но сегодня он запрещен из-за его тенденции вводить свинец (яд) в систему водоснабжения. Трубы из железа и оцинкованной стали все еще можно найти в старых домах, но трубы из меди, CPVC и PEX в настоящее время являются доминирующими материалами, используемыми в отрасли. Использование ПВХ в трубопроводах бытового водоснабжения не допускается, но он используется в канализационных трубопроводах.
Медь
Медь прослужит минимум 50 лет и доступна в трех основных типах; Тип M, тип L и тип K.Разные строительные нормы и правила могут требовать разные типы труб. Обозначения медных труб связаны с их прочностью.
- Тип М — это тонкостенная труба. Это наиболее распространенный тип продаваемых медных труб, который используется в основном за стенами внутри домов для подачи воды от коммуникационной линии и водонагревателя к арматуре. Магистральные линии обычно проходят из меди 3/4 дюйма типа M с разветвлением 1/2 дюйма типа M для обслуживания отдельных светильников.
- Тип L (жесткий или мягкий) представляет собой трубу с более толстыми стенками и считается стандартным трубопроводом для водоснабжения как внутри, так и снаружи.Везде, где будут открыты медные трубы, следует использовать тип L.
- Тип K (твердая или мягкая) представляет собой трубу с самыми толстыми стенками и используется в основном между водопроводом и счетчиком, для линий вакуумных насосов для тяжелых условий эксплуатации и подземных трубопроводов.
Медь обычно не взаимодействует с водой, которую она несет. Однако медь не следует соединять с черной сталью. Если это соединение неизбежно, необходимо установить диэлектрическую муфту или крепление соответствующего размера.Этот соединитель разделяет два металла, чтобы они не соприкасались друг с другом. Когда это происходит, происходит так называемое гальваническое действие, и обе трубы гниют. По этой же причине водонагреватели должны иметь диэлектрические муфты, поскольку водонагреватели обычно стальные, а трубопроводы — медные.
ХПВХ
CPVC — популярный выбор в системах бытового водопровода из-за его экономии по сравнению с металлическими трубами, такими как медные. Он также легче, чем медная труба, что приводит к более быстрой установке (следует проявлять особую осторожность, чтобы трубопровод не провисал во время установки).ХПВХ устанавливается с помощью цемента на основе растворителя, что также сокращает время монтажа по сравнению с медью, поскольку пайка не требуется. Дополнительными преимуществами труб из ХПВХ являются их устойчивость к коррозии, стойкость к образованию накипи и отсутствие электролиза (благодаря пластиковому составу ХПВХ).
PEX
Трубки
PEX — это жизнеспособное решение для растущей стоимости монтажа трубопроводов водоснабжения, поскольку они дешевле и проще в установке, чем медные. Типичные установки не требуют отводов.Вместо этого трубку PEX просто сгибают вокруг углов с плавным изгибом. PEX также щадящий продукт для работы. Например, если он перегибается, локальное нагревание перегиба в большинстве случаев приведет к тому, что он вернется к своей исходной форме. Другие преимущества по сравнению с трубами из меди и ХПВХ включают стойкость к образованию накипи, хлора и коррозии, а также отсутствие необходимости в пайке.
Рекомендации по бытовому водопроводу
Во всех случаях, независимо от того, используются ли трубы из ХПВХ, PEX или меди, следует соблюдать рекомендации производителя.Если используются медные трубопроводы, необходимо следить за тем, чтобы для соединения фитингов с трубопроводом использовался бессвинцовый припой.
Минимальное обслуживание — это все, что требуется, если только трубопровод не очень старый. В этом случае возможны закупорки или ограничения потока из-за накопления отложений на внутренних стенках трубопровода. У CPVC и PEX меньше шансов иметь депозиты.
Когда система трубопроводов больше не обслуживает потребности здания или возникает несколько отказов, следует рассмотреть возможность замены системы.В случае локального сбоя просто замените неисправный раздел.
Скрытая вода в повседневных товарах
Скрытая вода — важная часть водопользования. Это может быть незаметно, но миллионы галлонов виртуальной воды идут на то, чтобы американцы покупали, использовали и выбрасывали потребительские товары. Для производства повседневных материалов, таких как бумага, пластик, металл и ткань, требуется много воды. Знание того, сколько воды требуется для производства сырья и продуктов, которые мы все используем и потребляем, является важным первым шагом на пути к экономии воды и более продуктивному использованию воды.
Скрытая вода: как рассчитывается водный след потребительских товаров
Скрытая вода — это вода, которую нельзя почувствовать или увидеть, и она требуется почти на каждом этапе производственного процесса для многих видов сырья и готовой продукции. Водный след продукта рассчитывается путем сложения всей воды, необходимой для каждого этапа производственного процесса. В таблице 1 приведены образцы водяных следов при производстве некоторых обычных потребительских товаров.
Таблица 1.Водный след обычных потребительских товаров.
Изделие | Водный след |
---|---|
Автомобиль | 13,737 — 21,926 галлонов |
Кожаная обувь | 3,626 галлонов | Smart phone | 9040 Простыня (хлопок) | 2839 галлонов |
Джинсы (хлопок) | 2108 галлонов |
Футболка (хлопок) | 659 галлонов |
ИСТОЧНИКИ: Berger et al, Truco ,
Сеть водного следа «Водный след потребления хлопка»
Сеть водного следа (чьи исследования предоставляют некоторые данные, используемые в WFC) определяет эти компоненты как:
Blue Water Footprint: Количество поверхностных и грунтовых вод, необходимых (испарившихся или используемых напрямую) для производства предмета.
Экологический след воды: Количество дождевой воды, необходимое (испарившейся или используемой напрямую) для изготовления предмета.
«Серый водный след»: Количество пресной воды, необходимое для разбавления сточных вод, образующихся на производстве, для поддержания качества воды в соответствии с государственными и местными стандартами.
Сколько виртуальной воды в смартфоне?
Возьмем, к примеру, смартфоны. Их водный след возникает из виртуальной воды, связанной с их производством, — так называемого «серого водного следа».”
Телефоны состоят из множества частей, созданных в несколько этапов, и на каждом этапе расходуется вода. На производство смартфонов идут многочисленные ресурсы, материалы и детали, в том числе редкоземельные металлы (например, литий), олово, стекло и пластмассы. Цепочки поставок этих материалов простираются по всему миру в такие страны, как Индонезия, Филиппины и Китай. Производство может включать такие этапы, как добыча драгоценных металлов, создание синтетических химикатов для клея и пластика, а также сборка и упаковка.В совокупности вода, связанная с каждым шагом, составляет след голубой воды.
Кроме того, при производстве деталей образуются сточные воды, которые сбрасываются в окружающие водные пути. Эти водные пути часто имеют ограничения по загрязнению, которым должны соответствовать производители, прежде чем они смогут отправлять свои сточные воды по трубе в водный путь. Вода, используемая для очистки и разбавления сточных вод, составляет «серый водный след», а в случае смартфона составляет большую часть его общего водного следа.
Если добавить воду, необходимую для всех этапов изготовления смартфона, водный след производства одного телефона составит примерно 3190 галлонов.
Аналогичным образом вода потребляется при производстве большинства других продуктов. Например, для изготовления одного фунта пластика требуется 22 галлона воды. Фактически, для производства пластиковой бутылки для воды требуется как минимум вдвое больше воды, чем количество воды, содержащейся в бутылке.Водный след одного фунта хлопка составляет 1320 галлонов. Это равняется более 650 галлонам воды на одну новую хлопковую футболку. Даже для очистки бензина требуется вода — примерно от одного до 2,5 галлонов воды для очистки одного галлона бензина.
Для удовлетворения всех этих потребностей промышленные предприятия в США забирают более 15,9 миллиардов галлонов воды в день. К счастью, благодаря все более эффективной производственной практике, большинство заводов сократили потребление воды на 12 процентов с 2005 года и на 33 процента с 1970 года.
В общем, вода, которая держит Америку на плаву в море потребительских товаров, огромна. Как некоторые из крупнейших покупателей на планете, средний американец, потребляющий воды при покупке, использовании и выбрасывании потребительских товаров (за исключением продуктов питания), составляет 583 галлона воды в день.
Экономьте воду с помощью трех принципов: сокращение, повторное использование, переработка Пословица «сокращать, повторно использовать, повторно использовать» становится еще более актуальной, учитывая, что вода и другие ресурсы идут на производство всех продуктов, потребляемых в Америке.Многие потребительские товары предназначены для выбрасывания, поэтому они скапливаются на свалках, смываются в океан или засоряют ландшафт.
Покупка меньшего количества продуктов в первую очередь снижает общее количество производимых продуктов и, в свою очередь, уменьшает количество воды, необходимой фабрикам, которые производят эти продукты. Кроме того, переработка потребительских товаров может иметь положительный эффект. Например, в 2012 году США выбросили более 24 миллионов тонн бумаги и почти 29 миллионов тонн пластика — оба из которых являются водоемкими материалами, которые можно повторно использовать и / или перерабатывать.Переработка фунта бумаги — столько же, сколько в обычной ежедневной газете — позволяет сэкономить 3,5 галлона воды.
Небольшие действия, такие как переработка дома, повторное использование предметов, когда это возможно, и использование меньшего количества пластиковых пакетов и бумажных полотенец, могут иметь небольшое, но совокупное значение в потреблении воды. Снижение потребности в новых продуктах в первую очередь — прекращение чрезмерного потребления — это стратегия, позволяющая максимально экономить воду. Очень важно избегать покупок одноразовых некачественных товаров, предназначенных для выбрасывания в мусорную корзину.Покупка бывших в употреблении вещей и экономия — особенно на одежду — или покупка товаров более высокого качества, многоразовых и, при необходимости, перерабатываемых — лучшие варианты, когда необходимы новые покупки.
Скрытая вода в энергии
Средний американец сегодня потребляет примерно в пять раз больше электроэнергии, чем 50 лет назад. Это увеличение является значительным, потому что для создания энергии требуется значительное количество воды. Вода используется для охлаждения паровых электростанций, работающих на угле, нефти, природном газе и ядерной энергии, и необходима для выработки гидроэнергии.Вода также в больших количествах используется при добыче, очистке и производстве топлива. Итак, потраченная впустую энергия — это, по сути, потраченная впустую вода.
Ни у кого не будет нулевого водного следа, потому что вода нужна для производства практически всего, что мы выбираем, чтобы покупать, есть, использовать и выбрасывать. Отдельные повседневные решения могут показаться незначительными, но в совокупности они могут иметь большое влияние.
Решение проблемы сине-зеленой воды — что это такое и как с ней бороться
Ларри Хенке
Резюме : Распространенным разочарованием для дилеров по водоподготовке является синее / зеленое окрашивание.Хотя обычно это вызвано коррозией водопроводных труб и арматуры, средства ее устранения сложны и часто не поддаются лечению. Но лекарства все же существуют.
Среди наиболее неприятных жалоб покупателей — вода с сине-зеленым оттенком или сине-зеленые пятна на светильниках. Выявление причины и лечение может быть одной из самых неприятных проблем как для специалиста по очистке воды, так и для клиента. Частично проблема заключается в ее сложной природе, во многих вероятных химических процессах и потому, что во многих случаях задействовано несколько механизмов, и решение одного может не быть решением другого.
Однако в области водоподготовки отсутствует систематический и комплексный подход к проблеме, и с учетом этого мы предлагаем следующее обсуждение.
Симптомы
Хотя вода имеет естественный синий оттенок, зеленое, синее или «голубое» окрашивание чаще всего является результатом меди. Когда загрязненная медью вода испаряется на белой плитке или светильниках, остается зеленое / синее пятно — оксид меди. Загрязненная медью вода вступает в реакцию с мылом, образуя «медное мыло» — жирный сине-зеленый осадок, похожий на пену кальциевого мыла, которая накапливается возле душевых кабин и ванн.Кроме того, вода, содержащая медь, может вступать в реакцию с шампунем и мылом для ванн, вызывая нежелательные реакции на волосах.
Опасности
Медь внесена в список Агентства по охране окружающей среды США (USEPA) вместе со свинцом в качестве загрязнителя в его Правиле по свинцу и меди. Хотя свинец более вреден, медь считается опасной, когда ее содержание в воде превышает 1,3 миллиграмма на литр (мг / л). Свинцовые трубы не так распространены, как в прошлом, но припои на основе свинца использовались в сантехнике до середины 80-х годов, а некоторые латунные приспособления имеют низкий уровень свинца в сплаве, который при определенных условиях может вымываться в питьевую воду.Растворимость свинца в воде аналогична растворимости меди в воде. Хотя многие лекарственные средства и аналитические методы применимы и к свинцу, в этом исследовании основное внимание будет уделено меди. Однако важно отметить, что, в отличие от меди, свинец не показывает видимых доказательств своего присутствия, и, следовательно, его труднее обнаружить и устранить.
Медь — необходимый микроэлемент для здоровья человека. Избыточные уровни выводятся из организма, однако при попадании в организм большого количества может возникнуть повреждение печени или почек и / или желудочно-кишечные расстройства.
В немногих местах есть медь, встречающаяся в грунтовых водах естественным образом, и в этих регионах обычно бывает вода, загрязненная медью, и, таким образом, люди знают о ее присутствии. Медь может быть использована в процессах очистки воды в качестве альгицида. Наше внимание сосредоточено на неестественном попадании меди в воду, обычно это растворение медных трубопроводов или арматуры в воде. Этот процесс растворения меди называется коррозией и включает в себя очень сложную химию.
Определение коррозии
Коррозия делится на несколько категорий, любая из которых или комбинация двух или более может способствовать процессу.Можно с уверенностью сказать, что все трубопроводы, включая металлические, пластиковые и бетонные, подвергаются некоторому уровню коррозии и, в некоторой степени, затрагиваются все трубопроводные процессы. Коррозию железа или меди можно представить как металл, вступающий в реакцию с окружающей средой и возвращающийся к своей естественной форме — форме руды. Среди наиболее распространенных механизмов коррозии водопроводных труб можно выделить следующие:
Гальваническая коррозия — при контакте разнородных металлов электрический ток может позволить менее благородному металлу раствориться в воде.Под «благородным» мы подразумеваем катодный конец ряда или списка металлов, как чистых, так и сплавов, которые взаимодействуют друг с другом (см. Таблицу 1). Полное обсуждение электрохимических принципов, на которых основан этот список, выходит за рамки этого обсуждения. Примеров много, но в основном гальваническая коррозия может возникать всякий раз, когда металл контактирует с другим, например, когда сталь контактирует с медью, или медь с латунью или бронзой, или сталь с медью и т. Д.
Еще одним фактором, влияющим на гальваническую или электрическую медно-растворимость — или коррозию меди — является проводимость электрических токов по медным трубам, возникающая из-за паразитных напряжений в результате заземления приборов, электрических систем, таких как системы безопасности, кабельное телевидение или телефонная связь.Блуждающий ток также может быть вызван различными условиями, например, переходным током заземления или облаком, проходящим над головой, что очень затрудняет установление причины и следствия.
Равномерная коррозия — Обычно это происходит, когда в медном сплаве появляются ямки или царапины из-за химического состава между водой и медью. Некоторые сплавы не так стабильны в определенных водах, как другие, и поэтому некоторые трубы — и даже отдельные участки трубы — могут выделять медь в воду. Это может быть результатом окисления медных трубопроводов под воздействием погодных условий или при определенных водных условиях.
Уровни диоксида углерода, растворенного кислорода, природного органического вещества (NOM) или органических кислот, аммиака или серы — все они играют роль в определении растворимости меди. Избыточный флюс, используемый при пайке трубы, может скапливаться и в результате небольших химических реакций образовывать участки коррозии. Таким образом, одно соединение может содержать медь, а другое в нескольких футах — нет.
Эрозионная коррозия —Это процесс, при котором высокая скорость воды, движущейся в трубе, вызывает износ меди.Это можно увидеть в системах рециркуляции горячей воды или там, где вода слишком быстро движется по подающей трубе. Его также можно получить там, где стыки или резкий изгиб медной трубы создают чрезмерную турбулентность.
Концентрационная ячейка — вся медная или стальная труба содержит небольшие локализованные области, где сплав не сплошной. В этих областях из-за небольших дефектов в сплаве труб или приспособлений образуются «батареи» или «транзисторные» элементы в медных трубках, где небольшие электрические токи вытесняют ионы металлов в воду.Кроме того, припой или там, где из-за избыточного тепла углеродный материал расплавился в трубопроводе, могут образоваться области электрического дисбаланса.
Коррозия, вызванная микробами (MIC) — Вся вода содержит микробные формы жизни. Они образуют биопленки в трубах и фитингах и могут создавать агрессивную микросреду, которая разрушает медь, выбрасывая ее в воду. Например, серовосстанавливающие бактерии могут образовывать сероводород или бисульфиды, которые в надлежащих условиях образуют серную кислоту, которая может разрушать медь, чугун или другие материалы трубопроводов.Бетонные трубы и облицовка особенно подвержены такому виду атак.
Другие типы коррозии, изученные и известные ученым и инженерам, включают стресс, избирательное выщелачивание, щелевое и межкристаллитное, но те, которые упомянуты выше, чаще всего связаны с системами распределения воды.
Роль воды
При подтверждении синих / зеленых пятен часто первым подозреваемым является вода, а первым виновником часто является смягчитель воды.Дилера по кондиционированию воды призывают «починить умягчитель» или гарантировать, что умягчитель не виноват. Конечно, здесь замешана вода — в конце концов, это «универсальный растворитель» и проводник электричества.
Обычными водными факторами, связанными с растворимостью меди, являются pH, растворенный кислород и углекислый газ. Другие химические параметры включают аммиак, естественную мягкость, хлориды, сульфаты, органические вещества и щелочность. К физическим факторам относятся температура воды и скорость воды в трубопроводе.Эти факторы следует учитывать при описании воды.
Однако сделаем и другие наблюдения. Хотя качество воды может способствовать платежеспособности меди, оно само по себе не виновато. Более высокие уровни TDS увеличивают ионную силу и проводимость, а повышенная проводимость может привести к коррозии, когда это маловероятно. Однако наиболее важными являются параметры воды, которая будет реагировать с медью и растворенным кислородом, а именно хлориды и сульфаты. Кроме того, более высокий уровень углекислого газа снижает pH и, таким образом, способствует коррозии.
Естественно мягкие воды с низким содержанием щелочности и кальция, которые могут иметь более низкие значения pH, известны как коррозионные; и именно этот факт на протяжении многих лет имел отношение к умягчителям воды, хотя их вклад в проблему был опровергнут исследованиями Агентства по охране окружающей среды США. Эти недавние эксперименты показывают, что смягчители воды не являются единственной причиной коррозии в большинстве случаев.
Тем не менее, дилер по водоподготовке может помочь клиенту установить причину, а затем устранить проблему.Однако, чтобы ограничить разочарование дилеров, разумно использовать систематический подход к выявлению и устранению сине-зеленых пятен. Хотя это не строгая формула, метод, показанный на Рисунке 1, оказался полезным.
Если эти усилия не решают проблему, можно провести еще более тщательный анализ. Такие исследования могут включать анализ воды в нескольких точках отбора проб и осмотр всей водопроводной системы. Во многих случаях участки трубы удаляются для анализа.Предположения относительно источника или причины могут быть дополнительно установлены, чтобы попытаться исправить проблему. Это может быть довольно дорого.
Заключение
Подход, описанный в этой статье для борьбы с сине-зеленой водой от коррозии меди, не является исчерпывающим — и, несмотря на все усилия и попытки, у клиента все еще могут быть эпизоды окрашивания. Однако систематический подход к проблеме имеет больше шансов на успех, поскольку факторы коррозии в бытовых водах сложны и, таким образом, не поддаются простому решению.
Ссылки
- Американская ассоциация водопроводных сооружений и Исследовательский фонд AWWA, Lead Control Strategies, Денвер, Колорадо, 1990.
- Broo, A. Elfstrom, R. Berghult и T. Hedberg, «Коррозия меди в системах распределения питьевой воды — влияние качества воды», Corrosion Science, Vol. 39, No. 6, 1997, pp. 1119-1132.
- Эдвардс М. и Дж. Ф. Фергюсон, «Ускоренное испытание коррозии меди», журнал AWWA, октябрь 1993 г., стр.105-113.
- Эдвардс, М., Дж. Ф. Фергюсон и Дж. Реринг, «Питтинговая коррозия меди», журнал AWWA, июль 1994 г., стр. 74-90.
- Эдвардс, М., Т. Мейер и Дж. Реринг, «Влияние отдельных анионов на скорость коррозии меди», журнал AWWA, декабрь 1994 г., стр. 73-81.
- Эдвардс, М., М.Р. Шок и Т. Мейер, «Щелочность, pH и выделение побочных продуктов коррозии меди», журнал AWWA, март 1996 г., стр. 81-94.
- Коршин Г.В., С.А.Л. Перри и Дж. Ф. Фергюсон, «Влияние NOM на коррозию меди», журнал AWWA, июль 1996 г., стр. 36-47.
- Shull, K.E., et al. (Целевая группа), «Коррозия медных труб холодной водой», журнал AWWA, октябрь 1993 г., стр. 105-113.
- Royuela, J.J., and E. Otero, «Оценка краткосрочных данных о коррозии труб в питьевой воде — II. Медь », Наука о коррозии, Vol. 34, No. 10, 1993, pp. 1595-1606.
- Sorg, T.J. и M.R. Schock, «Не вините свой умягчитель воды — ионообменное умягчение и выщелачивание металлов из бытовых водопроводных систем», WC&P , декабрь 1997 г., стр.46-51.
- Sorg, T.J., M.R. Schock, D.A. Литл, «Выщелачивание металлов из материалов бытовой сантехники; Воздействие домашних умягчителей воды », Агентство по охране окружающей среды США, EPA / 600 / R-98/044, апрель 1998 г.
- Сорг, Т.Дж., М.Р. Шок и Д.А. Литл, «Смягчение ионного обмена: влияние на концентрацию металлов», журнал AWWA, август 1999 г., стр. 85-97.
- Агентство по охране окружающей среды США, «Коррозия в системах питьевого водоснабжения», EPA / 570 / 9-83-013, декабрь 1983 г.
- U.Агентство по охране окружающей среды С., «Влияние температуры на контроль коррозии», EPA / 815-B-97-004, декабрь 1997 г.
Об авторе
Ларри Хенке имеет более чем 20-летний опыт работы в отрасли водоподготовки и является техническим директором компании Robert B. Hill Co. в Сент-Луис-Парк, Миннесота, недалеко от Миннеаполиса. Он выпускник Миннесотского университета и является членом Американской ассоциации водопроводных сооружений и Национальной ассоциации подземных вод.Хенке также является членом комитета по технической оценке WC&P . С ним можно связаться по телефонам (612) 925-1444, (612) 925-1471 (факс) или по электронной почте: [email protected]
.