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下面的故事是根据一个真实的故事改编的,一个物理工厂的固定工程师被严重烫伤,死于他的伤口,因为在一个装修项目中安装了一个小的排水管,热锅炉流出物溢出。人名和地名都被省略了;然而,这个故事应该是管道设计专业人员、机械工程师、承包商和工厂操作员的学习经验。
锅炉厂每周7天、每天24小时都有人值守,每班有一名固定工程师,以确保锅炉、冷却器和其他与实体工厂及其公用事业系统相关的机械系统的持续监督和运行。根据警方报告,死者上的是第三班。
在他轮班结束之前,一个大型高压蒸汽锅炉的高水位警报响起,蒸汽压力为150磅/平方英寸(psi),用于分配给许多建筑物。该锅炉已有几年的历史,最大允许工作压力为250磅/平方英寸(psig),最小工作压力为100磅/平方英寸(psig),最大设计蒸汽容量为50,000磅/小时。
死者走到锅炉旁,按照排污程序降低水位。他打开了位于锅炉后面的排污阀,然后走到锅炉前面,看了看作为水位监测计的视镜。
当他站在锅炉前面时,他观察到热锅炉排出的污水从轮毂排水管猛烈地溢出,而轮毂排水管接收了排污罐的排放物。他回到锅炉的后面,关闭排污阀,阻止溢流。
在某一时刻,死者滑倒在滚烫滑滑的锅炉废水上,还通过鞋子烧伤了他的脚。死者摔倒后打电话给他的一位同事,发现排污阀是关闭的。摔倒在湿滑的地板上足以通过衣服造成严重的烫伤。这位不幸的固定工程师在医院住了很长一段时间,几次截肢后才因伤势过重而死亡。
诉讼随之而来,问题变成了:为什么热锅炉排出的污水会从接收排污罐排放物的轮毂排水管猛烈地溢出?参与设计和施工的每个人都认为,堵塞可能是在分支排水管道的排水管道的更深处。
然而,这一论点是一种有希望的推卸责任,因为一个合理设计(大小)和维护的卫生排水系统接收热锅炉排出物不应该被堵塞——而且没有堵塞。事实上,一段视频记录了在相邻锅炉排污期间轮毂排水溢出的情况,该锅炉也排放到同一水箱中(在不同的时间);这一事件发生时,翻修仍在进行中。
视频清楚地显示,由于下游排水管(从轮毂排水管下游接收排污罐的排放物)没有淤塞或排放水,因此不存在堵塞。
发生溢水的原因是卫生排水系统尺寸过小。因为这是一项翻新工程,建筑里有原有的卫生排水管道;通往大楼外公共污水系统的主要排水管道没有被更换。取而代之的是,安装了新的地下分支管道(与原有的主线尺寸相同)。
辩方似乎感到困惑的是,为什么卫生排水系统在装修前似乎已经足够大,但在装修后却没有。这很容易回答:旧的锅炉排放系统依赖于更大的设备,并且与新系统不同的布局和流程。它包括一个排污罐,设计用于接收和保持一次只有一个锅炉的排放。
10个锅炉出水提示
管道设计专业人员和机械工程师的即时注意事项:
1.锅炉排出的水很滑由于矿物、污泥和锅炉水处理水中的化学添加剂(缓蚀剂等化学物质)。
2.所有锅炉出水温度略低于212华氏度当通过打开排污阀释放到大气压力下,通过管道释放到排污罐中。它甚至会瞬间变成蒸汽,蒸汽会从油箱的排气口逸出,然后从车顶逸出。
3.禁止锅炉系统与卫生排水系统直接连接。由于锅炉排污系统和卫生排水系统不能直接连接,锅炉出水经溢流浸管离开排污池,间接进入卫生排水系统。
根据管道规范,在排污罐的排放管道末端和水平立管或枢纽排水管(卫生排水管的一部分)的边缘之间必须有气隙或气隙,以接收通过卫生排水系统运输的废水和冷却水。
卫生排水系统不适合压力应用。蒸汽锅炉系统——包括蒸汽锅炉、排污罐和相关管道——是一个加压系统。压力会破坏卫生排水系统。
如果蒸汽锅炉系统直接连接到卫生排水系统,那么“活”蒸汽可以排放到排水系统中,将水从整个建筑物的p型疏水阀中吹出,并将来自固定装置的活闪蒸汽引入整个建筑物中卫生排水系统相互连接的占用空间。
这就是排污罐的间接排污管与卫生排水系统之间必须有气隙或气隙的原因之一;另一个原因包括防止回流。例如,2009年《国际水管规则》(IPC)包括以下部分:
”701.7连接。蒸汽排气、放空或滴漏管道不得与建筑物排水系统直接连接。污水排入建筑物排水系统时,其温度不得高于140华氏度(60摄氏度)。当存在更高温度时,应提供经批准的冷却方法。”
”801.2.保护。所有用于某些特殊功能的设备、附属设备、器具、仪器,如杀菌、蒸馏、加工、冷却或冰或食品的储存,以及排放到排水系统的设备,应提供防止回流、水浸、结垢、污染和排水管堵塞的保护。”
”802.1.5不可饮用的清水废物。当工艺罐、过滤器、滴管和锅炉等装置和设备向建筑物排水系统排放非饮用水时,应通过气闸或气隙的间接排污管道排放。
”802.2安装。所有间接的废物管道都应通过气隙或气口排放到废物接收器或立管中。废物接收器和立管应被截留和通风,并应连接到建筑物的排水系统。所有横向测量长度超过2英尺(610毫米)或总长度超过4英尺(1219毫米)的间接废物管道都应被截留。
”802.2.1气隙。间接废物管与废物接收器的水平面边缘之间的气隙最少应为间接废物管的有效开度的两倍。”
4.需要对流出物进行冷却。根据管道规范,锅炉出水在进入卫生排水系统之前必须冷却到不高于140华氏度(60摄氏度)。出于这个原因,锅炉排出的废水在排放到卫生排水系统之前,通过管道进入排污池进行冷却。排污罐设计允许从先前的排污中排出的锅炉污水保持在排污罐中,直到它被随后的排污推出排污罐。
这是为了让锅炉出水稍微冷却一点(从212华氏度到大约195华氏度)。后冷却器检测排放温度,如果出水高于140华氏度(60摄氏度),则打开冷却水阀。
5.根据IPC规定,废物排放的最高温度进入卫生排水系统的温度应不高于140华氏度。冷却水可以加入到水箱的流出液中。当污水离开水箱时,在污水进入卫生排水系统之前,可能还需要向污水中添加额外的冷却水。
IPC包括以下部分:
”701.5排水系统或公共下水道损坏。对公共下水道系统或污水处理厂的功能有害的废物应按照守则官员指示的第1003条进行处理和处置。”
”701.7连接。蒸汽排气、放空或滴漏管道不得与建筑物排水系统直接连接。污水排入建筑物排水系统时,其温度不得高于140华氏度(60摄氏度)。当存在更高温度时,应提供经批准的冷却方法。”
”803.1废水温度。蒸汽管道不得连接到排水或管道系统的任何部分,并且不得将140华氏度(60摄氏度)以上的水排放到排水系统的任何部分。该等管道须排放至与排水系统相连的间接废物接收处。”
6.立管的尺寸不能决定排水能力。p形疏水阀的尺寸和水平排水管的尺寸/坡度决定卫生排水管的流量,而不是立管或轮毂的尺寸。卫生排水管道的最大排水流量受通过p型疏水阀和水平卫生排水管的最大流量的限制。
立管的开口尺寸不能决定排水管的尺寸或容量。相反,p型疏水阀的尺寸和水平排水管的尺寸决定了排水管的固定单元容量。IPC包括以下关于立管尺寸和安装的部分:
”709.4间接废物受体的值。接收间接连接装置排放的间接废物接收器的排水装置单位负荷,须为排放到该接收器的装置的排水装置单位值的总和,但不得少于表709.1或709.2所载的间接废物接收器的排水装置单位值。”
”802.3.1受体的大小。废物受体的大小应符合该受体所提供的所有间接废物管道的最大排放量。应安装感受器以防止飞溅或淹水。
”802.3.2开放集线器废物受体。废物接收器应允许采用轮毂或管道的形式,其长度不小于防水地板上方1英寸(25.4毫米),并且不要求包括过滤器。
”802.4那硕大。立管应单独截留。立管应在疏水堰上方至少延伸18英寸(457毫米),最多延伸42英寸(1066毫米)。须为所有立管及排水渠辟设通路,以便接通管道。”
7.应该确定立管和p形疏水阀的通径处理污水和冷却水,但不得超过排水流量的一半;
”704.2.尺寸变化。排水管道的尺寸不得在流向上减小。4英寸× 3英寸(102毫米× 76毫米)的抽水马桶连接不应视为尺寸减小。
”706.2.障碍物。连接件不得有能够阻碍或阻碍管道内流动的壁架、肩或减压件。”
8.卫生排水管必须有适当的坡度尺寸不超过半满流量,以免淹没管道,造成排气问题,疏水阀虹吸或疏水阀爆裂。排水管应在IPC表704.1中确定的每种管径的最小坡度处以均匀坡度运行。
”704.1水平排水管道的坡度。水平排水管道应在均匀的斜坡上以均匀的路线安装。水平排水管的最小坡度应符合表704.1。
9.计划图纸(管道和机械图纸)应给出排污管道和附件的设计相关信息。这应该是从锅炉排污阀的出口到并通过排污罐,从排污罐、后冷却器、气隙或空气间隙间接排放到轮毂排水管,并排放到建筑物排水系统。
应提供泥浆鼓排污、连续排污和冷却水的系统压力和流量要求,以及以加仑/分钟(gpm)为单位的流量和管道尺寸,以及显示将gpm转换为管道尺寸的排水固定装置单位值的计算。
10.与现有建筑排水管相连。为了连接到现有的卫生排水管,必须在排水固定装置单元中计算新的和现有的负荷,以确定排水管所需的尺寸。负荷流量(gpm)使用IPC中的“连续流量值”部分转换为排水装置单位;这决定了新负载所需的排水管的尺寸。
在此计算之后,应对现有图纸进行调查,以确定附近是否存在与新负荷所需排水管尺寸相同或更大的现有建筑物排水管。如果附近没有与新负荷所需排水管尺寸相同或更大的现有建筑排水管,则不应将新的排水管安装到现有的卫生排水管中,因为这违反了IPC。
IPC包括以下部分:
”703.4现有建筑物的下水道和排水渠。现有建筑物的污水渠及排水渠,只有在经检验及测试发现其材料品质符合新系统的情况下,才须与新建筑物的污水渠及排水系统相连。守则官员应通知船东作出必要的修改,以符合本守则。”
在下个月的问题中,本专栏的第二部分将深入探讨如何确定卫生排水系统的大小。