管路系統

管路系統，或稱管道系統、管路，是為不同目的輸送流體的系統。管路系統會使用管道、閥門、、儲罐及其它裝置來輸送流體。管路系統最常見的用途是輸送冷暖氣、廢水和飲用水等等，但也有其它用途。在發達國家，管路系統基礎設施對公共衛生和環境衛生至關重要。另外，值得注意的是，雖然和的工作會接觸到管道，但他們並不是，儘管如此，他們也會負責一些管工的工作。歷史.管路系統起源於古代文明，如希臘、羅馬、波斯、印度和中國的城市——因為他們發展了公共浴池，並且需要為更多的人口提供飲用水並處理廢水。在公元前2700年，印度河流域文明的城市居住區出現了帶有寬法蘭，並利用柏油防止洩漏的標準化土質管道。另一方面，羅馬人使用防止。早期的管道經常以鉛製成，如羅馬屋頂的管道和排水管，某些屋頂亦會以鉛覆蓋，除此之外，和建築浴場也會用到鉛。管路系統在達到了它的早期巔峰，在該時期，管路系統出現了擴充套件的系統，和瓦片排水，但是也廣泛地使用鉛管。隨著羅馬帝國的衰落，供水設施和衛生設施的發展在其後1000年間停滯不前，甚至出現倒退。直到19世紀初，隨著現代化密集人口城市的增長，才得到顯著的發展。在這段時期，當局公共衛生部門開始敦促安裝更好的汙水處理系統，以預防或控制流行病的傳播。此前，汙水處理系統僅僅是收集汙水，並將其傾倒在地上或河中。最終，單獨的地下水和汙水系統取代了開放的汙水溝和汙水池。今天，多數大城市都會將汙水輸送到汙水處理廠，以便在排入水流或其他水體之前分離廢物並部分地淨化水。在飲用水方面，從19世紀末到1960年左右，鍍鋅鐵管在美國很常見。在此之後，銅管取代了鍍鋅鐵管。起先是帶有喇叭口配件的軟銅，後來是使用焊接配件的剛性銅管。由於人們逐漸意識到鉛中毒的危害，因此在二戰之後，飲用水系統中鉛的使用量急劇下降。此時，作為鉛管更好、更安全的替代品，銅管出現了。系統分類.管路系統或其子系統的主要分類有：水管.水管是一種管子或管，通常是塑膠的或金屬的，它將帶壓的、處理過的淡水送往建築物，並在建築物中輸送。歷史.許多世紀以來，鉛是水管的常用材料，因為其延展性使它很容易被成所需的形狀。鉛的攝入會危害健康，但在這件事被充分理解之前，有許多與鉛相關的健康問題，包括死產和嬰兒死亡率高，而鉛製水管是一個重要因素。在20世紀早期，鉛水管仍被廣泛應用，包括許多家庭。此外，鉛錫合金焊料被廣泛用於焊接，但在現代實踐中則使用錫銻合金焊料來代替，以避免鉛的危害。儘管羅馬人使用鉛管很普遍，卻很少使人中毒。在世界的其它地區，鉛管導致中毒的現象很普遍；而羅馬的水不同，它含鈣很高，會在管壁形成一層水垢，從而避免了水與鉛直接接觸。當時的鉛中毒很廣泛，尤其是那些容易獲得自來水的人，大量的證據往往令人困惑。鉛曾被用於炊具，以及作為加工食品和飲料的新增劑，例如作為葡萄酒的防腐劑，這很不幸。提供了所有者資訊，以防止偷水。16和17世紀的倫敦及其它地方，使用了木製水管。這種管子的製作方法是，將原木掏空，端部為錐形，並有小孔，以便水能流過。管子之間則使用熱的動物脂肪來密封。1800年代的蒙特利爾和波士頓經常這樣使用，20世紀的美國廣泛地使用了木製拼接管道。這些管道代替了瓦楞鐵管道或增強混凝土管道，由短木切下的型材製成。由硬木榫鎖定的連線環形成了靈活的結構。在二戰期間安裝了大約100,000英尺這種木製管道，用於公路旁、軍隊營地、軍港、機場和軍工廠的排水溝和雨排。在耐用塑膠材料出現之前，和曾因成本低而長期替代銅。但在過渡到其它金屬管時，必須使用特製的絕緣接頭，除非是終端配件。這是為了避免不同金屬之間的電化學作用導致的腐蝕。通常使用青銅管接頭和短管來連線各種材料。尺寸與材料.應用於管路的PVC管和鍍鋅鋼管，是以IPS來度量的。而銅管、、和其它管都使用名義度量，基本上就是平均直徑。這些尺寸方案使過渡配件能夠普遍適應。例如，1/2"的PeX管與1/2"的銅管尺寸相同。但是，1/2"的PVC管與1/2"的其它管尺寸並不相同，因此需要使用帶外螺紋或內螺紋的配件來連線它們。管道可以使用剛性“接頭”，根據材料的不同，“接頭”有各種長度。管材，特別是銅管，是由剛性硬回火“接頭”或軟回火的卷製成。PeX和CPVC管材也是由剛性“接頭”或柔性卷製成。銅的回火，無論是剛性“接頭”的還是柔性卷的，都不會影響其尺寸。水管厚度和管壁可能有所不同。管壁厚度按不同比例來表示，英國的大口徑聚乙烯管用。由於管道是商品，因此管壁越厚意味著初始成本越高，通常也更具耐用性，並適應更大的壓力公差。管壁的厚度並不影響管的尺寸。1/2"的L型銅管與1/2"的K型或M型銅管具有相同的外徑。其它的管道度量系統也一樣。因此，當壁厚增加時，由於內徑減小了，壓力損失會略有增加。換句話說，1英尺的1/2"L型銅管的流量略小於1英尺的1/2"M型銅管。#重定向材料.古代的供水系統依靠重力來供水，使用的管道或水渠通常由黏土、鉛、竹子、木頭或石頭製成。供水管道，尤其是水管，會使用箍以鋼帶的空心原木。在接近500年以前，英國就使用原木來分配水了。美國的城市從18世紀後期到19世紀，開始使用空心原木。今天，大多數供水管道由鋼、銅和塑膠製成; 而大多數排水管則由鋼、銅、塑膠和鑄鐵製成。管路系統中直的部分被稱為“管”。管通常由鑄造或焊接而成，也可以透過擠型而成。通常，厚壁管可以使用螺紋連線或焊接，而薄壁管則需要特殊的連線技術，例如釺焊，、，或用於塑膠的。在中，更加詳細地討論了這些連線技術。鋼.用於飲用水供應和分配的鍍鋅鋼管，其通常為至。今天的新建住宅已經很少使用這種管道了。根據美國國家標準管螺紋相對較貴，並且由於重量較大且需要套扣裝置而難以使用。它仍然被保留下來的普遍用途包括，修復現有的鍍鋅管系統，以及在酒店、公寓和其它商業建築中滿足通常建築規範的阻燃性要求。它也非常耐用，且能夠抵抗一定的機械損傷。黑漆鋼管是用於自動噴淋和天然氣的最廣泛使用的管材。大多數典型的單戶住宅系統並不需要超過的供水管道，成本是原因之一。另一個原因是，隨著時間的推移，鋼管內部鍍鋅塗層的鋅會發生脫落，從而造成內部生鏽和形成礦物沉積而阻塞管道。用於飲用水配送的鍍鋅鋼管，其使用壽命約為30至50年，在具有腐蝕性水汙染的地區其壽命更短，而且這種情況並不少見。銅.二十世紀下半葉，銅管被廣泛用於生活用水系統。由於銅價大幅上漲，對銅產品的需求下降，導致對替代產品的需求有所增加，包括和不鏽鋼。塑膠.塑膠管廣泛用於生活供水和的方法也是在1950年代開發的。塑膠供水管，以及各種材料和配件，變得越來越普遍。如今的供水系統使用高壓泵網路，建築物中的管道則由銅、黃銅、塑膠或其它無毒材料製成。由於其毒性，美國大多數城市在1920年代已逐漸淘汰鉛供水管道，儘管鉛管在1980年代還被美國管道規範所批准。而鉛被用於飲用水的管道焊接，直到1986年才被禁止。排水管線由塑膠、鋼、鑄鐵或鉛製成。配件.除了長管以外，管路系統中也會使用管道配件，如閥門、彎頭、三通和接頭。管道和配件會使用和來固定。是使用水的可更換裝置，可以連線到建築物的管路系統。它們被認為是「固定裝置」，因為它們是建築物的半永久性部件，通常不是單獨擁有或個別維護的。終端使用者可以看得見取水裝置，而取水裝置也是為他們設計的。取水裝置的例子有：抽水馬桶、小便斗、坐浴桶、蓮蓬頭、浴缸、公共設施和廚房盥洗盆、、製冰機、增濕器、空氣清洗器、噴泉和洗眼裝置。密封.螺紋管道的接合處會使用生料帶或密封，許多管道裝置則會使用封在其安裝的表面上。裝置和工具.管路裝置通常藏在牆裡，或者位於公共設施空間，而不為公眾所見。它包括水錶、泵、膨脹水箱、、、燈、硬水軟化器、水加熱器、換熱器、儀器儀表和控制系統。管工要做好工作，需要很多工具。雖然許多簡單的管工工作可以只靠幾種常用的手持工具來完成，但那些更復雜的工作則需要專門的工具，這些工具是專門設計的，它們能使這些工作變得更加容易。專用的管工工具包括、、管鉗、彎管機、截管器、板牙，以及連線工具，如焊槍和壓接工具。並且人們也在不斷開發新的工具，來幫助管工更高效地處理問題。例如，管工用攝像機來檢查隱蔽的洩露或其它問題，他們將水射流和連著鋼纜的高壓泵用於非開挖下水管線更換。過多雨水造成的洪水或下水道堵塞，可能需要專門的裝置，例如設計用真空來抽取原始汙水的重型泵車。#重定向問題.房屋的管路系統中已經證實存在細菌。幾個世紀以來，人們已經知道社群供水系統可以傳播像傷寒和霍亂這樣的，但是最近才認識到「伺機性房屋管路系統病原體」；1976年發現的嗜肺軍團菌、和綠膿桿菌是最常發現的細菌，免疫力低下的人吸入或攝入這些病菌就有可能受感染。這些伺機性病原體可以生長在水龍頭、淋浴頭、熱水器和管壁等處。這些地方有利於細菌生長的原因包括「高表面積與體積比、間歇性停滯、低消毒劑殘留和升溫迴圈」。高表面積與體積比使得細菌可以形成生物薄膜，保護細菌免受消毒影響。規範.在人口密集地區的大部分管道工作是由政府或準政府機構來規範的，因為這直接影響到公眾的健康、安全和福利。住宅和其它建築的管道安裝和修復工作，通常必須按照管道和建築法規來進行，以保護建築中的居民，以及為未來的買家確保安全、高質量的結構。如果工作需要許可證，管道承包商通常需要從代表住戶或業主的當局獲得資質。#重定向澳大利亞.在澳大利亞，負責管路監管的國家管理機構是澳大利亞建築法規委員會的第3卷管路條例2008和澳大利亞管路法規。每個州級政府都有他們自己的管理局和法規來給管工頒發執照。他們還負責對NCC上列出的法規進行解釋、管理和執法。通常，建立這些管理局唯一的目的就是在各個州/領地來規範管路相關活動。然而，一些州級監管法案已經很過時了，其中一些法案仍然基於十多年前實施的地方政策。這導致當前政策未涵蓋到的管路監管問題越來越多，因此，許多政策目前正在進行更新以涵蓋這些新問題。這些更新包括，更改頒發執照所需的最低經驗和培訓要求，新的和更具體的管道型別的附加工作標準，以及將澳大利亞管道規範納入州法規，以使全國的管道法規標準化。英國.英國的專業機構是。WPC隨後向世界衛生組織派出了一名代表，來推進和管路系統與健康相關的各種專案。美國.在美國，管路系統規範和許可一般都是由州和地方政府控制的。在國家層面，由美國國家環境保護局來指導如何讓管材和配件構成無鉛管路系統，以遵循《》。一些在美國廣泛使用的標準是：#重定向