มุมมองของวิศวกร
ในรอบเกือบสองทศวรรษของการให้คำปรึกษาเกี่ยวกับระบบน้ำทั่วเอเชียตะวันออกเฉียงใต้และออสเตรเลีย ฉันได้เห็น-โครงการจัดเก็บที่มีเจตนาดีเพียงพอละเลยที่จะพัฒนาความเคารพต่อรายละเอียดอย่างเหมาะสม รูปแบบมีความสอดคล้อง: มีคนระบุถังเก็บน้ำตามคำแนะนำของซัพพลายเออร์หรือการคำนวณอย่างรวดเร็ว มันจะได้รับการติดตั้ง มันได้ผล-มาระยะหนึ่งแล้ว แล้วมักจะล้มเหลวในช่วงเวลาที่ไม่สะดวกที่สุด ความล้มเหลวอาจเป็นโครงสร้าง-รอยแตก รอยรั่ว การพังทลาย บ่อยครั้งที่การทำงาน-น้ำเปลี่ยนเป็นสีเขียว ปั๊มเกิดโพรง หรือถังแข็งตัวในช่วงเย็นครั้งแรก
ไม่มีความล้มเหลวใดที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ สิ่งเหล่านี้เป็นผลที่คาดเดาได้ของการตัดสินใจในช่วงต้นของโครงการ-ซึ่งโดยส่วนใหญ่แล้วการตัดสินใจอาจแตกต่างออกไป
คำถามที่คนส่วนใหญ่ไม่ถาม
หลายปีที่ผ่านมา ฉันได้เรียนรู้ที่จะเริ่มโครงการจัดเก็บทุกโครงการด้วยชุดคำถามที่เกินกว่ามาตรฐาน "คุณต้องการน้ำมากแค่ไหน" คำตอบมักเป็นตัวกำหนดว่ารถถังมีอายุการใช้งานห้าปีหรือสามสิบปี
คำถามที่หนึ่ง: คุณกำลังเตรียมตัวอะไรอยู่?
สิ่งนี้ฟังดูเป็นเชิงปรัชญา แต่ก็มีผลที่ตามมาในทางปฏิบัติ ถังที่มีขนาดเพื่อรองรับความผันผวนของอุปสงค์ตามปกติจะแตกต่างจากถังที่มีขนาดเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์-การหยุดชะงักของอุปทานเป็นเวลานาน ฉันทำงานร่วมกับลูกค้าที่อยู่อาศัยในเมืองเพิร์ธซึ่งต้องการถังขนาด 5,000- ลิตร "เพียงพอที่จะช่วยให้เราผ่านข้อจำกัดการใช้น้ำเป็นครั้งคราวได้" พวกเขากล่าว พอถามว่า "เป็นครั้งคราว" หมายความว่าอย่างไร ก็ระบุไม่ได้ เราตัดสินใจเลือกถังขนาด 12,000 ลิตรหลังจากตรวจสอบข้อมูลของสำนักอุตุนิยมวิทยาในภูมิภาค ซึ่งพบว่าช่วงแห้งแล้งที่เลวร้ายที่สุดในรอบ 25 ปีที่ผ่านมากินเวลา 19 วัน กำลังการผลิตพิเศษดังกล่าวมีค่าใช้จ่ายล่วงหน้าเพิ่มขึ้น 25% แต่ให้ความยืดหยุ่นที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีคุณค่าในสองฤดูแล้งนับตั้งแต่การติดตั้ง
คอนเทนเนอร์ไม่ใช่ระบบ
A ถังเก็บเป็นส่วนประกอบ ไม่ใช่วิธีแก้ปัญหา ระบบประกอบด้วยกลไกการรวบรวม ขบวนการบำบัด เครือข่ายการกระจาย และส่วนควบคุม แต่ละส่วนจะต้องพิจารณาร่วมกัน เนื่องจากประสิทธิภาพของถังขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของส่วนประกอบอื่นๆ
ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดที่ฉันเห็นคือถือว่าถังเป็นการตัดสินใจครั้งสุดท้าย-ในการสั่งซื้อหลังจากระบุปั๊ม ท่อ และตัวกรองแล้ว การจัดลำดับนี้นำไปสู่การประนีประนอม: ถังที่เหมาะสมไม่จำเป็นต้องเป็นถังที่รองรับระบบได้ดีที่สุด ฉันแนะนำให้ลูกค้าระบุถังก่อน จากนั้นจึงออกแบบระบบที่เหลือรอบๆ ถัง สิ่งนี้ดูเหมือนขัดกับสัญชาตญาณ แต่ถังมีอายุการใช้งานยาวนานที่สุดเมื่อเทียบกับส่วนประกอบใดๆ ในระบบ ปั๊มและส่วนควบคุมจะถูกเปลี่ยนหลายครั้งตลอดอายุการใช้งานของถัง-ทำให้ถังเป็นจุดคงที่ และปล่อยให้ส่วนประกอบอื่นๆ ปรับตัว
การเลือกใช้วัสดุ: ไม่มีตัวเลือกที่ "ดีที่สุด"
คำถาม "ฉันควรใช้เนื้อหาใด" เป็นคำถามที่ฉันได้รับบ่อยที่สุด คำตอบของฉันคือ "ขึ้นอยู่กับ" เสมอ และการติดตามผล-มักจะเป็นการถอนหายใจด้วยความหงุดหงิด แต่ความจริงก็คือการเลือกใช้วัสดุเป็นการแลกเปลี่ยน-ระหว่างต้นทุน ประสิทธิภาพ และอายุการใช้งาน และความสมดุลที่เหมาะสมจะแตกต่างกันในแต่ละการใช้งาน
ฉันเคยเห็นถังเหล็กชุบสังกะสีทำงานได้อย่างไร้ที่ติมาเป็นเวลา 40 ปีในสภาพแวดล้อมที่ควรสึกกร่อนภายใน 10 ปี ความแตกต่างอยู่ที่วินัยในการบำรุงรักษาของผู้ปฏิบัติงาน: พวกเขาตรวจสอบการเคลือบทุกปีและซ่อมแซมรอยขีดข่วนก่อนที่สนิมจะเกิดขึ้น ฉันยังเคยเห็นถังสแตนเลส-เกรด 316 ซึ่งมีการพัฒนาเป็นหลุมไม่น้อยภายในห้าปีในการติดตั้งบริเวณชายฝั่งซึ่งมีคลอไรด์ในอากาศโจมตีชั้นเชิงรับ
วัสดุที่ใช้กับระบบเก็บน้ำฝนในเมลเบิร์น-สภาพอากาศที่ไม่รุนแรง น้ำที่เป็นกรดเล็กน้อย การได้รับรังสียูวีในระดับปานกลาง-อาจใช้ไม่ได้ในเขตร้อนชื้นของสิงคโปร์หรือแสงแดดจ้าของออสเตรเลียตอนกลาง การเลือกใช้วัสดุไม่ใช่การเลือกผลิตภัณฑ์ เป็นการตัดสินใจในการออกแบบที่ต้องอาศัยความเข้าใจเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมการบริการซึ่งนอกเหนือไปจากโบรชัวร์ของผู้ผลิตรายใดสามารถให้ได้
ภาพรวมการกำกับดูแล: ใครควบคุมอะไร
การควบคุมดูแลด้านกฎระเบียบในการจัดเก็บน้ำจะแตกต่างกันไปอย่างมากตามเขตอำนาจศาล และความแตกต่างไม่ได้เป็นเพียงการบริหารจัดการ-เท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อข้อกำหนดด้านการออกแบบ ต้นทุน และการปฏิบัติงานอีกด้วย
ในออสเตรเลีย ประมวลกฎหมายประปาแห่งออสเตรเลีย (PCA) กำหนดกรอบการทำงานสำหรับการจัดเก็บน้ำดื่ม โดยแต่ละรัฐจะเพิ่มข้อกำหนดของตนเอง ตัวอย่างเช่น นิวเซาธ์เวลส์มีกฎระเบียบการเก็บน้ำฝนที่เข้มงวดกว่าควีนส์แลนด์ เนื่องจากรัฐประสบกับการระบาดของโรคลีเจียนแนร์อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งสืบเนื่องมาจากถังเก็บน้ำฝนที่ได้รับการดูแลไม่ดีในปี 2547 ปัจจุบัน กฎระเบียบในรัฐนิวเซาท์เวลส์กำหนดให้มีขนาดตาข่ายเฉพาะบนทางเข้าและป้ายบังคับบนจุดเชื่อมต่อทั้งหมด
ในสหรัฐอเมริกา กฎระเบียบมีการแยกส่วน พระราชบัญญัติน้ำดื่มที่ปลอดภัยควบคุมระบบน้ำสาธารณะ แต่ไม่ครอบคลุมถังเก็บส่วนตัวโดยตรง รัฐและเทศบาลได้ออกข้อกำหนดของตนเองแทน หัวข้อ 22 ของรัฐแคลิฟอร์เนียกล่าวถึงมาตรฐานการรีไซเคิลน้ำ ซึ่งส่งผลต่อระบบกักเก็บน้ำเสีย เท็กซัส ซึ่งเป็นผู้นำในการเก็บเกี่ยวน้ำฝน มีกรอบการกำกับดูแลที่มีข้อกำหนดน้อยกว่า- การตัดสินใจที่จะขอใบอนุญาตเป็นหน้าที่ของแต่ละเทศมณฑล
บทเรียนก็คือการปฏิบัติตามข้อกำหนดไม่ใช่ช่องทำเครื่องหมายเดียว เป็นกระบวนการทำความเข้าใจข้อกำหนดเฉพาะของเขตอำนาจศาลที่จะติดตั้งถัง และออกแบบตามนั้น
ปรัชญาการบำรุงรักษา
ฉันไม่เคยไปเยี่ยมชมสถานที่ที่มี-ถังที่ได้รับการดูแลอย่างดี และพบว่าโปรแกรมการบำรุงรักษามีราคาแพง ฉันได้เยี่ยมชมโรงงานหลายสิบแห่งที่มีถังเก็บที่ได้รับการดูแลไม่ดี และพบว่าต้นทุนเมื่อเกิดข้อผิดพลาดนั้นสูงเกินไป การคำนวณนั้นไม่ซับซ้อน: ต้นทุนของโปรแกรมการบำรุงรักษาแบบมีโครงสร้างเป็นเพียงเศษเสี้ยวเล็กน้อยของต้นทุนการเปลี่ยนหรือแก้ไขถัง
แนวทางของฉันอิงตามหลักการง่ายๆ สามประการ:
- ขั้นแรก ตรวจสอบสิ่งที่คุณคาดหวัง ตารางการบำรุงรักษาควรสะท้อนถึงความเสี่ยงที่แท้จริงของสภาพแวดล้อมการติดตั้ง ไม่ใช่-ขนาด-ขนาดเดียวที่เหมาะกับ-ปฏิทินทั้งหมด ถังในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบบ่อยกว่าถังในสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นอันตราย
- ประการที่สอง ทำความสะอาดก่อนที่จำเป็น การสะสมของตะกอนควรถูกกำจัดออกอย่างน้อยปีละครั้ง และบ่อยกว่านั้นในระบบที่มีตะกอนสูง ค่าใช้จ่ายในการทำความสะอาดนั้นน้อยมากเมื่อเทียบกับต้นทุนที่เกิดจากความล้มเหลวของคุณภาพน้ำ
- ประการที่สาม บันทึกทุกอย่าง ฉันไม่สามารถกล่าวเกินจริงถึงมูลค่าของบันทึกการบำรุงรักษาได้ โดยให้ข้อมูลที่จำเป็นในการสร้างแนวโน้มและคาดการณ์ความล้มเหลวก่อนที่จะเกิดขึ้น สิ่งอำนวยความสะดวกที่มีบันทึกการบำรุงรักษา 15 ปีรู้แน่ชัดว่าถังอยู่ในสภาพใด สิ่งอำนวยความสะดวกที่ไม่มีบันทึกสามารถเดาได้เท่านั้น
บทบาทของการตรวจสอบอย่างชาญฉลาด: ความคิดเห็นที่สอง
เทคโนโลยีมีการปรับปรุงอย่างรวดเร็ว ขณะนี้เซ็นเซอร์ระดับอัลตราโซนิกมีราคาน้อยกว่าหนึ่ง-หนึ่งในห้าของราคาเมื่อทศวรรษที่แล้ว เซ็นเซอร์วัดค่าการนำไฟฟ้าซึ่งครั้งหนึ่งเคยจำกัดให้ใช้ในห้องปฏิบัติการได้จำหน่ายเป็นอุปกรณ์ระดับผู้บริโภค-แล้ว
แต่การมีเซ็นเซอร์ไม่ได้ขจัดความจำเป็นที่มนุษย์จะต้องตีความข้อมูล เซ็นเซอร์มีความน่าเชื่อถือในการวัดสิ่งที่ออกแบบมาเพื่อวัด แต่เซ็นเซอร์ไม่เข้าใจบริบท ฉันเคยเห็นระบบที่เซ็นเซอร์ระดับส่งสัญญาณเตือนเนื่องจากปริมาณการใช้น้ำลดลง-ระบบตีความการใช้งานที่ลดลงว่าเป็นการรั่วไหล ความจริงก็คือสถานที่นี้ปิดทำการในช่วงสัปดาห์วันหยุด เซ็นเซอร์ถูกต้อง การตีความไม่ถูกต้อง
การตรวจสอบอย่างชาญฉลาดถือเป็นความเห็นที่สอง-เป็นการตรวจสอบสมมติฐานที่สนับสนุนการตรวจสอบด้วยตนเอง มันไม่ได้แทนที่การตัดสินของมนุษย์ มันแจ้งให้ทราบ ระบบที่มีประสิทธิภาพสูงสุดผสมผสานการรวบรวมข้อมูลอัตโนมัติเข้ากับการตรวจสอบด้วยตนเองตามกำหนดเวลา ทำให้เกิดชั้นการกำกับดูแลที่ทับซ้อนกัน
การสังเกตครั้งสุดท้าย
การตัดสินใจติดตั้งถังเก็บน้ำมักอยู่ภายใต้เงื่อนไขด้านสิ่งแวดล้อม-และการวางกรอบนั้นถูกต้องตามกฎหมาย การลดความต้องการอุปสงค์ของเทศบาล การเก็บน้ำฝนที่อาจไหลบ่า และการลดการใช้พลังงานถือเป็นคุณประโยชน์ที่แท้จริง
แต่เหตุผลหลักสำหรับ-ระบบจัดเก็บข้อมูลที่ออกแบบมาอย่างดีคือความยืดหยุ่นในการดำเนินงาน ความสามารถในการทำงานต่อไปเมื่ออุปทานภายนอกถูกขัดจังหวะ-ไม่ว่าจะจากความล้มเหลวของโครงสร้างพื้นฐาน ข้อจำกัดด้านกฎระเบียบ หรือภัยพิบัติทางธรรมชาติ-คือคุณค่าที่แท้จริง ทุกสิ่งทุกอย่างเป็นเรื่องรอง
ถังเก็บน้ำที่ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือมานานหลายทศวรรษไม่ได้เป็นผลมาจากการตัดสินใจที่ดีเพียงครั้งเดียว เป็นการสะสมการตัดสินใจที่ดีหลายประการ: เกี่ยวกับกำลังการผลิต วัสดุ การติดตั้ง การจัดการคุณภาพน้ำ การบำรุงรักษา และการตรวจสอบ การตัดสินใจแต่ละครั้งเป็นโอกาสในการเพิ่มมูลค่าหรือก่อให้เกิดความเสี่ยง ผู้เชี่ยวชาญที่มองว่าพื้นที่จัดเก็บเป็นปัญหาทางวิศวกรรมระบบ-แทนที่จะเป็นการจัดซื้อผลิตภัณฑ์-คือผู้เชี่ยวชาญที่ถังจะยังคงใช้งานได้เมื่อการรับประกันหมดอายุและผู้ผลิตได้ดำเนินการต่อไป