Сантехника — это любая система, которая передает жидкости для широкого спектра применений. В сантехнике используются трубы , клапаны , сантехническое оборудование , резервуары и другие устройства для транспортировки жидкостей. [1] Отопление и охлаждение (HVAC), вывоз мусора и подача питьевой воды являются одними из наиболее распространенных применений сантехники, но не ограничиваются этими применениями. [2] Это слово происходит от латинского слова «свинец» , «plumbum », поскольку первыми эффективными трубками, использовавшимися в римскую эпоху, были свинцовые трубки . [3]
В развитых странах водопроводная инфраструктура имеет решающее значение для общественного здравоохранения и санитарии . [4] [5]
Котлы и слесари-трубомонтажники не являются сантехниками , хотя они работают с трубопроводами как часть своей профессии, и их работа может включать в себя некоторые сантехнические работы.
Водопровод зародился во времена древних цивилизаций, когда они разработали общественные бани и нуждались в обеспечении питьевой водой и удалении сточных вод для большего числа людей. [6]
Месопотамцы познакомили мир с глиняными канализационными трубами около 4000 г. до н.э., причем самые ранние образцы были найдены в храме Бела в Ниппуре и в Эшнунне , [7] они использовались для удаления сточных вод с участков и сбора дождевой воды в колодцах. В городе Урук находятся старейшие известные образцы кирпичных уборных , построенных на соединенных между собой канализационных трубах из обожженной глины, ок. 3200 год до нашей эры . [8] [9] Позже глиняные трубки использовались в хеттском городе Хаттуса . [10] Они имели легкосъемные и заменяемые сегменты и допускали очистку.
Стандартизированные земляные водопроводные трубы с широкими фланцами , в которых для предотвращения протечек использовался асфальт, появились в городских поселениях цивилизации долины Инда к 2700 году до нашей эры. [11]
Медные трубы появились в Египте к 2400 г. до н. э.: было обнаружено, что пирамида Сахуре и прилегающий к ней храмовый комплекс в Абусире соединены медной канализационной трубой. [12]
Слово «сантехник» появилось во времена Римской империи . [13] Свинец по латыни — « plumbum » . На римских крышах в трубопроводах и водосточных трубах использовался свинец [14], а некоторые также были покрыты свинцом. Свинец также использовался для изготовления труб и изготовления ванн. [15]
Водопровод достиг своего апогея в Древнем Риме , где были внедрены обширные системы акведуков , удаление сточных вод и широкое использование свинцовых труб . Римляне использовали надписи на свинцовых трубах , чтобы предотвратить кражу воды . После падения Рима водоснабжение и канализация находились в состоянии стагнации или регресса более чем на 1000 лет. Улучшение было очень медленным, и эффективный прогресс был незначительным до появления современных густонаселенных городов в 1800-х годах. В этот период органы общественного здравоохранения начали настаивать на установке более эффективных систем утилизации отходов, чтобы предотвратить или контролировать эпидемии болезней. Раньше система утилизации отходов заключалась в сборе мусора и сбросе его на землю или в реку. В конечном итоге развитие отдельных подземных систем водоснабжения и канализации устранило открытые канализационные канавы и выгребные ямы .
В постклассической Килве богатые люди пользовались водопроводом в своих каменных домах. [16] [17]
Сегодня большинство крупных городов отводят твердые отходы на очистные сооружения, чтобы отделить и частично очистить воду перед ее сбросом в ручьи или другие водоемы. Для использования питьевой воды трубы из оцинкованного железа были обычным явлением в Соединенных Штатах с конца 1800-х годов примерно до 1960 года. После этого периода на смену пришли медные трубы: сначала мягкая медь с расширяющимися фитингами, затем жесткие медные трубы с паяными фитингами.
Использование свинца для питьевой воды резко сократилось после Второй мировой войны из-за возросшего осознания опасности отравления свинцом . В это время медные трубы были представлены как лучшая и более безопасная альтернатива свинцовым трубам. [18]
Основными категориями сантехнических систем или подсистем являются: [19]
Водопровод — это труба или трубка , часто изготовленная из пластика или металла, [a] по которой под давлением и очищенная пресная вода подается в здание (как часть муниципальной системы водоснабжения ), а также внутри здания.
Свинец был излюбленным материалом для водопроводных труб на протяжении многих веков, поскольку его пластичность позволяла придавать ему желаемую форму. Такое использование было настолько распространенным, что слово «сантехника» происходит от слова Plumbum , латинского слова, обозначающего свинец. Это было источником проблем со здоровьем, связанных со свинцом, в те годы, когда опасность для здоровья, связанная с употреблением свинца в пищу , еще не была полностью понята; среди них были мертворождения и высокие показатели младенческой смертности . Свинцовые водопроводные трубы все еще широко использовались в начале 20 века и до сих пор используются во многих домах. Для соединения медных труб обычно использовался припой из сплава свинца и олова , но в современной практике вместо него используется припой из сплава олова и сурьмы, чтобы исключить опасность свинца. [20]
Несмотря на то, что римляне обычно использовали свинцовые трубы, их акведуки редко отравляли людей. В отличие от других частей мира, где свинцовые трубы вызывают отравление, в римской воде было так много кальция , что слой налета предотвращал контакт воды со свинцом. Что часто вызывает путаницу, так это большое количество свидетельств широко распространенного отравления свинцом, особенно среди тех, у кого был легкий доступ к водопроводной воде, [21] неудачный результат использования свинца в кухонной посуде и в качестве добавки к обработанным продуктам питания и напиткам ( например, в качестве консерванта в вине). [22] Римские надписи на свинцовых трубах давали информацию о владельце, чтобы предотвратить кражу воды.
Деревянные трубки использовались в Лондоне и других местах в 16-17 веках. Трубы представляли собой выдолбленные бревна, суженные на конце с небольшим отверстием, через которое проходила вода. [23] Затем несколько труб были запечатаны горячим животным жиром. Деревянные трубки использовались в Филадельфии, [24] Бостоне и Монреале в 1800-х годах. Сборные деревянные трубы широко использовались в США в 20 веке. Эти трубы (используемые вместо гофрированного железа или железобетонных труб) делались из секций, вырезанных из коротких отрезков дерева. Соединение соседних колец с помощью установочных штифтов из твердой древесины позволило получить гибкую конструкцию. Около 100 000 футов этих деревянных труб были установлены во время Второй мировой войны в дренажных водопропускных трубах, ливневой канализации и трубопроводах, под шоссе и в армейских лагерях, на военно-морских базах, аэродромах и артиллерийских заводах.
Трубы из чугуна и ковкого чугуна долгое время были более дешевой альтернативой меди до появления прочных пластиковых материалов, но там, где должны быть выполнены переходы к другим металлическим трубам (за исключением концевых фитингов), необходимо использовать специальные непроводящие фитинги. избегать коррозии вследствие электрохимических реакций между разнородными металлами (см. гальванический элемент ). [25]
Бронзовые фитинги и короткие отрезки труб обычно используются в сочетании с различными материалами. [26]
Разница между трубами и трубками заключается в размере. Например, трубы из ПВХ для сантехники и трубы из оцинкованной стали измеряются по размеру железной трубы (IPS). Медные трубы, трубы из ХПВХ , PEX и другие трубы имеют номинальные размеры, в основном среднего диаметра. Эти схемы размеров позволяют универсально адаптировать переходные фитинги. Например, трубка PeX диаметром 1/2 дюйма имеет тот же размер, что и медная трубка диаметром 1/2 дюйма. С другой стороны, 1/2-дюймовый ПВХ не имеет того же размера, что и 1/2-дюймовая трубка, и поэтому для их соединения требуется переходник с наружной или внутренней резьбой. При использовании в сельскохозяйственном орошении форма единственного числа «труба» часто используется как множественное число. [27]
Трубы выпускаются с жесткими соединениями , длина которых зависит от материала. Трубы, особенно медные, поставляются в виде жестких закаленных соединений или мягких закаленных (отожженных) рулонов. Трубы из PEX и ХПВХ также поставляются в жестких соединениях или в гибких рулонах. Состояние меди, будь то жесткое соединение или гибкий рулон, не влияет на размер. [27]
Толщина водопроводной трубы и стенок трубок может варьироваться. Поскольку трубы и трубки являются товаром широкого потребления, большая толщина стенок подразумевает более высокие первоначальные затраты. Труба с более толстыми стенками обычно подразумевает большую долговечность и более высокую устойчивость к давлению. Толщина стенки трубы обозначается различными таблицами или для полиэтиленовых труб большого диаметра в Великобритании стандартным соотношением размеров (SDR), определяемым как отношение диаметра трубы к толщине ее стенки. Толщина стенки трубы увеличивается в зависимости от сортамента и в особых случаях доступна для сортов 20, 40, 80 и выше. График во многом определяется рабочим давлением системы: более высокое давление требует большей толщины. Медные трубки доступны с четырьмя толщинами стенок: тип DWV (самая тонкая стенка; допускается только в качестве дренажной трубы согласно UPC), тип «M» (тонкая; обычно допускается только в качестве дренажной трубы по коду IPC), тип «L» (более толстая, стандартная труба). для водопроводов и водоснабжения) и тип «К» (самый толстый, обычно используется под землей между магистралью и счетчиком).
Толщина стенки не влияет на размер трубы или трубки. [28] Медь 1/2 дюйма L имеет тот же внешний диаметр, что и медь 1/2 дюйма K или M. То же самое касается и графиков труб. В результате реализуется небольшое увеличение потерь давления за счет уменьшения пути потока по мере увеличения толщины стенки. Другими словами, 1 фут меди диаметром 1/2 дюйма имеет немного меньший объем, чем 1 фут меди диаметром 1/2 М. [29]
Водные системы древних времен полагались на гравитацию для подачи воды с использованием труб или каналов, обычно сделанных из глины , свинца , бамбука, дерева или камня. Полые деревянные бревна, обернутые стальной лентой, использовались для прокладки водопроводных труб, особенно водопроводных. Бревна использовались для распределения воды в Англии около 500 лет назад. В городах США начали использовать полые бревна в конце 1700-1800-х годов. Сегодня большая часть водопроводных труб изготавливается из стали, меди и пластика; большая часть отходов (также известных как «почва») [30] приходится на сталь, медь, пластик и чугун. [30]
Прямые участки водопроводных систем называются «трубами» или «трубками». Труба обычно изготавливается путем литья или сварки , тогда как трубка изготавливается путем экструзии . Трубы обычно имеют более толстые стенки и могут иметь резьбу или сварку, в то время как трубы имеют более тонкие стенки и требуют специальных методов соединения, таких как пайка , компрессионная посадка , обжатие или, в случае пластмасс, сварка растворителем . Эти методы соединения более подробно обсуждаются в статье «Трубопроводы и сантехническая арматура» .
Трубы для подачи и распределения питьевой воды из оцинкованной стали обычно имеют номинальные размеры от 3 ⁄ дюйма (9,5 мм) до 2 дюймов (51 мм). Сегодня он редко используется для сантехники в новых жилых домах. Стальные трубы имеют коническую наружную резьбу стандарта Национальной трубной резьбы (NPT), которая соединяется с внутренней конической резьбой на коленях, тройниках, муфтах, клапанах и других фитингах. Оцинкованная сталь (часто известная в сантехнике просто как « оцинковка » или « железо ») относительно дорога, и с ней трудно работать из-за веса и требований к нарезке резьбы для труб . Он по-прежнему широко используется для ремонта существующих «гальванических» систем и для удовлетворения требований строительных норм и правил по негорючести, обычно встречающихся в отелях, многоквартирных домах и других коммерческих объектах. Он также чрезвычайно прочен и устойчив к механическому воздействию. Черная лакированная стальная труба является наиболее широко используемым материалом для труб спринклеров и природного газа.
Большинству типичных домашних систем на одну семью не требуются подающие трубы диаметром более 3 ⁄ 4 дюйма (19 мм) из-за затрат, а также из-за склонности стальных труб к засорению из-за внутренней ржавчины и минеральных отложений, образующихся на внутренней стороне трубы с течением времени после внутреннее гальваническое цинковое покрытие пришло в негодность. В системах водоснабжения оцинкованные стальные трубы имеют срок службы от 30 до 50 лет, хотя нередко он может быть и меньше в географических районах с агрессивными загрязнителями воды.
Медные трубы и трубки широко использовались в бытовых системах водоснабжения во второй половине двадцатого века. Спрос на медную продукцию упал из-за резкого роста цен на медь, что привело к увеличению спроса на альтернативную продукцию, включая PEX и нержавеющую сталь .
Пластиковые трубы широко используются для бытового водоснабжения и дренажно-канализационных труб (ДВВ). Основные типы включают: Поливинилхлорид (ПВХ) производился экспериментально в 19 веке, но его производство стало практически невозможным до 1926 года, когда Уолдо Семон из BF Goodrich Co. разработал метод пластификации ПВХ, упрощающий его обработку. Трубы из ПВХ начали производиться в 1940-х годах и широко использовались для дренажных, канализационных и вентиляционных трубопроводов во время восстановления Германии и Японии после Второй мировой войны. В 1950-х годах производители пластмасс в Западной Европе и Японии начали производить трубы из акрилонитрил-бутадиен-стирола (АБС). Метод производства сшитого полиэтилена (РЕХ) также был разработан в 1950-х годах. Пластиковые водопроводные трубы становятся все более распространенными, в них используются различные материалы и фитинги.
В современных системах водоснабжения используется сеть насосов высокого давления, а трубы в зданиях теперь изготавливаются из меди, [34] латуни, пластика (в частности , сшитого полиэтилена , называемого PEX, который, по оценкам, используется в 60% случаев). частных домов [35] ) или другой нетоксичный материал. Из-за его токсичности к 1920-м годам в США большинство городов отказались от свинцовых водопроводных труб, [36] хотя свинцовые трубы были одобрены национальными водопроводными нормами в 1980-х годах, [37] и свинец использовался в сантехнических припоях для питьевую воду, пока она не была запрещена в 1986 году. [36] Сливные и вентиляционные линии изготавливаются из пластика, стали, чугуна или свинца. [38] [39]
В дополнение к длинам труб или трубок, трубопроводная арматура, такая как клапаны, колена, тройники и соединения. используются в водопроводных системах. [40] Трубы и фитинги удерживаются на месте с помощью подвесов для труб и ремней .
Сантехническое оборудование — это сменные устройства, использующие воду и подключаемые к водопроводной системе здания. Они считаются «приспособлениями», поскольку представляют собой полупостоянные части зданий, которые обычно не принадлежат и не обслуживаются отдельно. Сантехническое оборудование предназначено для конечных пользователей и предназначено для них . Некоторые примеры приспособлений включают туалеты [41] (также известные как туалеты ), писсуары , биде , душевые кабины , ванны , кухонные и кухонные раковины , питьевые фонтанчики , льдогенераторы , увлажнители воздуха, омыватели воздуха, фонтаны и станции для промывания глаз.
Резьбовые соединения труб герметизируются лентой для резьбового уплотнения или трубной смазкой . Многие сантехнические приборы приклеиваются к монтажным поверхностям с помощью сантехнической замазки . [42]
Сантехническое оборудование включает в себя устройства, часто расположенные за стенами или в подсобных помещениях, которые не видны широкой публике. Он включает в себя счетчики воды , насосы , расширительные баки, устройства предотвращения обратного потока , фильтры для воды , ультрафиолетовые лампы для стерилизации, умягчители воды , водонагреватели , теплообменники , датчики и системы управления.
Для качественной сантехнической работы сантехнику понадобится множество инструментов. Хотя многие простые сантехнические задачи можно выполнить с помощью нескольких обычных ручных инструментов, для других более сложных работ требуются специальные инструменты, специально разработанные для облегчения работы.
К специализированным сантехническим инструментам относятся трубные ключи , плоскогубцы для развальцовки , трубные тиски, трубогибочный станок, труборез, матрицы и инструменты для соединения, такие как паяльная горелка и обжимные инструменты. Были разработаны новые инструменты, которые помогут сантехникам более эффективно решать проблемы. Например, сантехники используют видеокамеры для проверки скрытых утечек или других проблем; они также используют гидрофорсунки и гидравлические насосы высокого давления, соединенные со стальными тросами, для бестраншейной замены канализационных линий.
При наводнении из-за сильного дождя или засоренной канализации может потребоваться специальное оборудование, например, тяжелый насос, предназначенный для вакуумирования неочищенных сточных вод. [ нужна цитата ]
Было доказано, что бактерии живут в «водопроводных системах помещений». Последнее относится к «трубам и арматуре внутри здания, по которым вода подается к кранам после того, как ее доставляет коммунальное предприятие». [43] На протяжении веков общественные системы водоснабжения были известны как распространители болезней, передающихся через воду, таких как брюшной тиф и холера. Однако «условно-патогенные микроорганизмы, вызывающие сантехнические заболевания помещений», были признаны лишь совсем недавно: Legionella pneumophila , обнаруженная в 1976 году, Mycobacterium avium и Pseudomonas aeruginosa являются наиболее часто отслеживаемыми бактериями, которые люди с пониженным иммунитетом могут вдыхать или проглатывать и ими могут заразиться. [44] Некоторые из мест, где могут расти эти условно-патогенные микроорганизмы, включают краны, душевые насадки, водонагреватели и вдоль стенок труб. Причинами, благоприятствующими их росту, являются «высокое соотношение поверхности к объему, периодический застой, низкий остаток дезинфицирующих средств и циклы потепления». Высокое соотношение поверхности к объему, то есть относительно большая площадь поверхности, позволяет бактериям образовывать биопленку , защищающую их от дезинфекции. [44]
Большая часть сантехнических работ в населенных пунктах регулируется государственными или квазигосударственными учреждениями из-за прямого воздействия на здоровье, безопасность и благополучие населения. Работы по установке и ремонту водопровода в жилых домах и других зданиях, как правило, должны выполняться в соответствии с сантехническими и строительными нормами, чтобы защитить жителей зданий и обеспечить безопасное и качественное строительство для будущих покупателей. Если для работы требуются разрешения, подрядчики по сантехнике обычно получают их от властей от имени владельцев домов или зданий. [ нужна цитата ]
В Австралии национальным руководящим органом по регулированию сантехнического оборудования является Австралийский совет по строительным нормам и правилам . Они несут ответственность за создание Национального строительного кодекса (NCC), том 3 которого, Положения о сантехнике 2008 года [45] и Кодекс сантехники Австралии, [46] относятся к сантехнике.
Каждое правительство на уровне штата имеет свой собственный орган и правила лицензирования сантехников. Они также несут ответственность за интерпретацию, администрирование и обеспечение соблюдения правил, изложенных в NCC. [47] Эти органы обычно создаются с единственной целью регулирования сантехнической деятельности в соответствующих штатах/территориях. Однако некоторые нормативные акты на уровне штатов весьма устарели, а некоторые все еще действуют в соответствии с местной политикой, введенной более десяти лет назад. Это привело к увеличению количества вопросов регулирования сантехники, не охваченных текущей политикой, и поэтому многие политики в настоящее время обновляются, чтобы охватить эти более современные проблемы. Обновления включают в себя изменение минимальных требований к опыту и обучению для лицензирования, дополнительные стандарты работы для новых и более конкретных видов сантехники, а также включение Сантехнического кодекса Австралии в государственные нормативные акты в целях стандартизации правил сантехники по всей стране.
В Норвегии новая домашняя сантехника, установленная с 1997 года, должна была удовлетворять требованию о том, что она должна быть легко доступна для замены после установки. [48] Это привело к развитию системы «труба в трубе» как фактического требования для внутреннего водопровода.
В Соединенном Королевстве профессиональной организацией является Сертифицированный институт сантехники и теплотехники (статус образовательной благотворительной организации), и правда, что эта торговля по-прежнему остается практически неуправляемой; [49] не существует систем наблюдения и контроля за деятельностью неквалифицированных сантехников или тех домовладельцев, которые решают самостоятельно выполнять работы по установке и техническому обслуживанию, несмотря на проблемы со здоровьем и безопасностью, которые возникают в результате таких работ, если они выполняются неправильно; см. «Аспекты сантехники для здоровья» (HAP), опубликованные совместно Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) и Всемирным советом сантехники (WPC) . [50] [51] WPC впоследствии назначил представителя во Всемирной организации здравоохранения для продвижения различных проектов, связанных со санитарными аспектами сантехники. [52]
В Соединенных Штатах правила сантехники и лицензирование обычно контролируются властями штата и местными властями. На национальном уровне Агентство по охране окружающей среды установило руководящие принципы относительно того, что представляет собой сантехническая арматура и трубы, не содержащие свинца , в целях соответствия Закону о безопасной питьевой воде . [53]
Некоторые широко используемые стандарты в Соединенных Штатах :
В Канаде сантехническое дело является регулируемой профессией, требующей специальной технической подготовки и сертификации. Стандарты и правила для сантехники контролируются на провинциальном и территориальном уровне, каждый из которых имеет свой отдельный руководящий орган:
_1_of_2_SEDGWICK_1967_and_DBLS_W.SPRINGS_SEDGWICK_00484_SEWER_Willow_Springs_(49275175872).jpg/1280px-Photography_by_Victor_Albert_Grigas_(1919-2017)_1_of_2_SEDGWICK_1967_and_DBLS_W.SPRINGS_SEDGWICK_00484_SEWER_Willow_Springs_(49275175872).jpg)
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
СМИ, связанные с сантехникой, на Викискладе?
Словарное определение сантехники в Викисловаре
Цитаты, связанные с сантехникой, в Wikiquote
Сантехника в Wikibooks