¿Debo abrir el grifo mientras arrojo agua hirviendo?

13 de abril de 2016

Propósito: Existe cierto desacuerdo sobre si hervir se puede verter agua en el fregadero de una cocina residencial sin dañar la tubería de drenaje. Se podría suponer que si la tubería se drena rápidamente, la cantidad de tiempo necesaria para causar daños sería mayor que el tiempo real en que el agua hirviendo estaría presente en cualquier sección particular de la tubería. Suponiendo que esta teoría es correcta, hay una refutación, que los fregaderos de la cocina pueden obstruirse o parcialmente obstruirse, o que un efecto acumulativo de tirar agua hirviendo por un desagüe de manera regular puede (eventualmente) hacer que la tubería falle o colapse en áreas donde la tubería está enterrada. De hecho, las tuberías colapsadas no son infrecuentes en la industria de la plomería; Sin embargo, el autor desconoce al momento de escribir este artículo, si existen trabajos publicados que mencionen la temperatura como la causa del colapso de la tubería o si exceder la clasificación de temperatura máxima (140 ° F) para la tubería de PVC tiene algún valor real significativo. -consecuencias mundiales. Este experimento fue diseñado y realizado para medir el grado y la velocidad de deformación del PVC cuando (una tubería de drenaje) se llena con agua hirviendo, y para medir el tiempo necesario para que el agua se enfríe, dentro del rango de temperatura aceptable de la tubería de PVC.

Materiales y métodos: Se seleccionó una sección de PVC cédula 40 de 1 1/4 «de dimensión nominal, que se había utilizado previamente como desagüe del fregadero de la cocina. Más específicamente, esta tubería originalmente formaba parte de la plomería de un desagüe a base de bomba de sumidero que había sido eliminado La marca de la tubería es conocida pero ha sido omitida de este informe para evitar posibles descalificaciones que pudiera inferir el lector.La tubería se construyó en forma de U corta con codos de 90 ° en cada extremo; se seleccionó de materiales de desecho usados para este experimento porque la forma podía retener agua, porque representaba con precisión el material de drenaje del fregadero residencial y porque parecía estar libre de defectos o deformaciones estructurales. La longitud total de la tubería desde los extremos de cada codo fue de 50 pulgadas. También se incluyó una válvula de bola en la longitud de la tubería centrada exactamente a 11 1/8 «del extremo del codo asociado con el brazo corto. El brazo largo de la tubería tenía 16 3/4 pulgadas de alto, medido desde la parte inferior exterior de su codo respectivo; el brazo corto tenía 7 pulgadas de alto, medido desde la parte inferior exterior de su codo respectivo. Se pesó la tubería y se encontró que era de 1558.5 gramos. Debido a que la tubería tenía una longitud adicional de 9 3/4 «en un brazo y el otro brazo tenía la mitad de una unión encajada esto agregó una cantidad de peso a la tubería en general, lo que posiblemente hace que el peso total medido sea irrelevante para el propósito de calcular con precisión las transferencias de calor.

La tubería se suspendió en cada extremo descansando los extremos en dos sillas de igual altura, de modo que la tubería estaba nivelada. No se utilizaron correas para asegurar la tubería. La elevación de la tubería era de 25 «desde el piso hasta el centro de la tubería. No se aplicaron fuerzas externas; las únicas fuerzas que se sabía que estaban presentes eran el resultado del peso del agua y la tubería, y las deformaciones producidas por el agua a temperaturas por encima, en y alrededor de la clasificación máxima para PVC (140 ° F). El volumen de agua utilizado se predeterminó usando agua del grifo tibia para llenar la tubería, y se encontró que era de aproximadamente 1300 ml. El volumen dentro de la tubería era tal que el nivel del agua estaba exactamente a 1 «desde la parte superior del brazo corto de la tubería (o 6 pulgadas desde la parte exterior-inferior del codo (s)). Es interesante notar aquí, que el peso del agua casi coincide con el peso del PVC que la contenía (después de tomar en cuenta el exceso de longitud de los brazos).

Se hizo una marca con un marcador indeleble en el centro de la tubería y se utilizó una cámara para registrar y documentar periódicamente la cantidad de flacidez que se produjo durante un período total de 30 minutos. Se insertó un termómetro de mercurio en el brazo corto de la tubería para monitorear el cambio de temperatura a lo largo del tiempo. El experimento concluyó después de que la temperatura medida cayera por debajo de la clasificación máxima para la tubería. Esta fue una prueba de una sola vez, que no se repitió para la precisión estadística. Los datos recopilados se informan a continuación.

A las 3:36 pm, se usó un matraz que contenía 1.4L de agua del grifo hirviendo para transferir aproximadamente 1.3L a la tubería. Se vertió agua hirviendo en el más largo de los dos brazos. Se insertó un termómetro en el otro brazo corto, en el extremo más alejado de la tubería.

A los 0 minutos, la marca estaba a 25 «por encima del piso Temperatura del agua = 212 ° F; temperatura ambiente y ( por defecto) la temperatura de la tubería era de 70 ° F. A medida que el líquido se transfirió, se observó torsión y deformación de la tubería.

En ~ 1 minuto después de -0.15625 «Temp = 182 ° F

A los 5 minutos después de -0.25 «Temp = 176 ° F

A los 10 minutos después de -0.3125″ Temp = 166 ° F

A los 15 minutos después de -0.375 » Temp = 157 ° F

A los 18 minutos después de -0.40625 «Temp = 153 ° F

A los 20 minutos después de -0.375″ Temp = 150 ° F

A los 25 minutos después de -0,46875 «Temp = 143 ° F

A los 29 minutos después de -0,46875″ Temp = 140 ° F

A los 30 minutos después de -0,50 «Temp = 138 ° F

Resultados: Después de 29 minutos, la temperatura había caído por debajo de 140 ° F (la clasificación máxima para PVC). A los 30 minutos se concluyó el experimento vaciando el agua en otro recipiente, en el que se pesó y se encontró que eran 1290,1 g. Se tomaron medidas cuidadosas para determinar que la tubería se había torcido aproximadamente 30 ° en el sentido de las agujas del reloj, de un extremo a otro (o aproximadamente 7,5 ° por pie lineal). La tubería comenzó a retorcerse y deformarse mientras se vertía agua hirviendo en la tubería. Una medición de la temperatura del agua en el otro extremo, aproximadamente en un minuto, muestra que la tubería ya había absorbido unos increíbles 30 ° F de los (aproximadamente) 1.3L de agua. Se encontró que la flacidez total era de 1/2 «de pulgada después de 30 minutos.

La mayor cantidad de deflexión se encontró inesperadamente a aproximadamente 7 pulgadas (hacia el centro de la tubería) desde el centro de la válvula de bola. La deflexión máxima se midió en 7/8 pulgada (deflexión lateral) o una curvatura total de aproximadamente 2,5 pulgadas medida en cualquier extremo de la tubería.También es notable que el brazo largo de la tubería (en el que se vertió el agua hirviendo, pero no donde el agua hirviendo estuvo presente durante más de unos pocos segundos, tenía una desviación de aproximadamente 3/16 de pulgada; la curvatura total fue 3/4 de pulgada medida en el extremo del brazo. La profundidad del agua se midió a 6 pulgadas desde la parte inferior exterior del codo (s). Con respecto al brazo largo, la mayor deformación se encontró arriba la línea de agua, más cerca de donde el agua hirviendo entró por primera vez y entró en contacto con el PVC. Las medidas de la flacidez que se tomaron periódicamente, como parte del experimento, fueron simplemente medidas verticales de la marca hecha en el centro de la longitud de la tubería . Antes de realizar este experimento, se esperaba que el mayor cambio se encontraría en el centro de la tubería debido al pandeo; pero la deflexión lateral inesperada fue 75% mayor que el pandeo vertical; y la deflexión máxima real por pie lineal fue encontrado en la entrada, donde Se vertió agua hirviendo en la tubería. A continuación se proporciona una representación gráfica de los cambios / flacidez medidos (en el centro de la tubería).

Conclusión: Obviamente, la desviación lateral se debió a una tensión en la junta de la válvula de bola; los valores medidos de pandeo probablemente se vieron afectados por la torsión y el desplazamiento lateral de la tubería. De manera especulativa, la causa más probable de la desviación lateral se debió a una diferencia de longitud de la tubería que estaba oculta por el accesorio; en otras palabras, la tubería probablemente se cortó en ángulo. Se sabe que cuando se han unido diferentes materiales o diferentes longitudes de material, el objeto tendrá tensiones esteáricas significativas cuando se caliente, ya que los dos materiales no se expandirán uniformemente. Considere el siguiente ejemplo: la longitud A es 4 pies, la longitud B es 4.1 pies; cuando se calienta, cada material se expande un 2% en longitud. Entonces, la longitud A será 4.080 pies y la longitud B será 4.182. La diferencia en las longitudes (calentadas) es de 0,002 pies, lo que puede provocar efectos de «ondulación» o deformación significativos.

Otras especulaciones con respecto a la causa de la deformación lateral observada incluyen una diferencia en la absorción de temperatura en la junta debido a un efecto aislante, o posiblemente, las fuerzas latentes existían por el uso anterior de la válvula de bola, que finalmente fueron expresado cuando la tubería se volvió lo suficientemente suave como para permitir que se liberen las fuerzas potenciales (un efecto de desenrollado o relajación). Especulaciones como estas podrían verificarse o descartarse mediante pruebas adicionales.

Obviamente, el agua hirviendo puede causar deflexión en una tubería de 1 1/4 «(demensión nominal), que fue el estándar de la industria para los desagües del fregadero durante muchos años. También es justo asumir que la temperatura dentro del la tubería se absorbe tan rápidamente que el calentamiento es casi seguro que será desigual, lo que dará como resultado áreas que se sobrecalentan rápidamente y son más susceptibles a fallas. agua, es razonable concluir que verter agua hirviendo por un desagüe podría provocar fallas. Esto sería especialmente cierto en el caso de las tuberías enterradas, ya que estaría presente la presión del peso del suelo.

En resumen, Se ha observado aquí que tubería de PVC cédula 40 que ha estado expuesta durante menos de un minuto a temperaturas que exceden la clasificación de temperatura máxima se deformará. Esto se evidencia por el 3/4 de pulgada deformación encontrada en el área (el largo ar m) donde se vertió el agua hirviendo en la tubería; en esta área, el agua hirviendo solo pasó y no permaneció durante la prueba. El agua hirviendo solo estuvo presente en el brazo largo de la tubería durante el tiempo necesario para transferir el agua, que fue aproximadamente de 15 a 20 segundos. Además, donde las tuberías están expuestas a temperaturas superiores a la clasificación máxima durante un período prolongado de tiempo, seguirán deformándose hasta que la temperatura se disipe por debajo de la clasificación máxima. A partir de la ilustración gráfica anterior, parece evidente que la velocidad o la cantidad de deformación casi es paralela a la temperatura instantánea o la velocidad de disipación de temperatura.

Discusión: Es importante considerar que la cantidad de agua utilizada para esto El experimento fue de solo 1,3 litros (0,34 galones). A menudo, se utilizan mayores volúmenes de agua para cocinar, lo que necesariamente requerirá más tiempo para drenar y probablemente transferirá una cantidad proporcionalmente mayor de calor / energía a una tubería. Además, el tiempo necesario para que el calor se disipe podría ser de varios minutos, o posiblemente más de una hora cuando se vierten volúmenes más grandes (como un galón) de agua hirviendo en un desagüe y / o cuando se aíslan las tuberías de desagüe.La opinión del autor en este momento es que verter un galón entero de agua hirviendo por el desagüe de la cocina tendría lógicamente un mayor potencial de dañar la tubería de drenaje de PVC que 0.34 galones que en este experimento causaron deformaciones, torsiones, torsiones, y flacidez. También es necesario tener en cuenta que para que se produzca un drenaje adecuado, las tuberías de drenaje deben tener una pendiente suave de aproximadamente 1 pulgada por cada 10 pies. Dado que se encontró que la deformación en esta tubería era mayor de 1/2 pulgada por pie, debería ser obvio que el efecto acumulativo de deformación y combadura es tal que el agua hirviendo probablemente causará un drenaje inadecuado, lo que lógicamente aceleraría la falla final del PVC. tuberías de drenaje, porque el tiempo de exposición en tuberías de drenaje lento / inadecuado será necesariamente mayor.

Hubo algunas fallas obvias con este experimento. Quizás la diferencia más significativa con respecto a una prueba del mundo real es el hecho de que las correas se utilizan para asegurar las tuberías de drenaje en la construcción residencial, mientras que en este experimento no se utilizaron correas, lo que permitió que la tubería se girara libremente. Ciertamente, un soporte adecuado sería beneficioso para prevenir fallas en el drenaje. En este momento, el autor desconoce si los métodos de construcción, los materiales y / o los códigos de construcción actuales son suficientes para evitar fallas en los casos en que se haya superado la clasificación de temperatura para el PVC. Además, debido a que este experimento no probó un efecto acumulativo (exposición repetida de agua hirviendo a la misma tubería), no se pudo determinar si realmente existe un efecto acumulativo y, más particularmente, si la tubería se sensibiliza o desensibiliza por exposición repetida. Sin embargo, aquí se han presentado pruebas sólidas de que existe sabiduría en el mundo real para evitar daños potencialmente causados por el sobrecalentamiento de una tubería de drenaje.

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• Excelente ¡trabaja! Habría repetido el experimento con 1 1/2 » y 2 » PVC, como 1 1/4 » generalmente solo se usa para el ensamblaje de trampas. También puede ser importante apoyar y asegurar la tubería de acuerdo con el código de plomería. También podría repetir el experimento usando un drenaje que fluya correctamente, ya que este experimento solo muestra lo que sucedería con un drenaje obstruido.
• @ Tester101 Verifique la edición (líneas en negrita cerca del final) que muestra que la tubería está dañada. en cuestión de segundos, especialmente en la zona donde se vertía el agua en la tubería, el agua hirviendo pasaba pero no se quedaba en el brazo largo. Noté al principio y al final que no se usaban correas, y por eso seguramente el alabeo fue mayor … pero la idea de que esto podría llevar a fallas y colapso de una tubería es evidente. Las imágenes ‘ no hacen justicia a esta prueba. Según los resultados con 1 1/4 » tubería, estoy satisfecho con decir que el agua hirviendo dañará un 1 1/2 » drenaje.
• ¿Qué evidencia tiene de que la deformación conduce al colapso? PEX se deforma cuando se calienta, pero nunca se colapsa …

En primer lugar, ¿ de hecho tienen tubos de PVC? Muchas casas antiguas tienen hierro fundido de punta a punta, por lo que no hay nada de qué preocuparse en ese caso.

Incluso si tiene PVC, no creo que haya ninguna preocupación seria, con la mínima posibilidad de que se produzca un efecto en el sifón de drenaje (si lo hubiera) justo debajo del fregadero. Si bien la inmersión continua en agua a 100 ° C puede ablandar el PVC, un breve flujo transitorio no tendrá prácticamente ningún efecto (y, sí, soy un físico con experiencia en termodinámica). Casi toda el agua caliente habrá salido de su casa en unos pocos segundos, lo que no es lo suficientemente largo para una transferencia térmica significativa a la tubería. (La trampa de drenaje, por supuesto, contiene agua, por lo que esa es la ubicación de mayor transferencia de calor)

Ahora, desde un punto de vista puramente estético, por lo general guardo el agua caliente para remojar los platos o para hacer revisiones preliminares sobre las cosas 🙂

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• Sin mencionar que ‘ también estás mezclando el agua hirviendo con el agua a temperatura ambiente en la trampa.
• ¿Puede compartir los cálculos? Por ejemplo, si tiene una tubería de drenaje de PVC de 1 metro con tapa y llena de agua hirviendo, ¿cuánto tiempo debe esperar para que el PVC alcance 140 ° F?
• @Browly, no, no puedo ‘ t: tú ‘ Necesitará el diámetro de la tubería, el grosor de la pared, la temperatura del aire, los coeficientes de transferencia de calor, etc. Es ‘ demasiado feo para molestarse con .
• Eche un vistazo a mi experimento (nueva respuesta).

Solo tenía que tener la tubería de PVC debajo de mi cocina. n drenaje del fregadero reemplazado. Cuando el fontanero lo sacó estaba deformado. Parecía que se había derretido y estaba torcido y, por lo tanto, desarrolló una fuga.De vez en cuando tiraba una tetera con agua caliente por el desagüe. Pensé que tal vez sería bueno ayudar a mantenerlo limpio. Ahora supongo que me aseguraré de tener agua fría corriendo cada vez que vierta algo que esté casi hirviendo por el desagüe.

Los desagües en nuestra área son ABS, no PVC. Encontré esta respuesta en un sitio web diferente.

Fuente (s): «El Código Uniforme de Plomería (UPC) requiere que la temperatura del agua no sea superior a 180 grados Fahrenheit (82 Celsius) en las tuberías de ABS. Si se vierte una gran cantidad por el desagüe, podría hacer que los desagües goteen porque el agua hirviendo podría deformar la tubería «.

Cindy

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• Hola y bienvenido a Mejoras para el hogar. Gracias por la respuesta; siga ‘ em. Y probablemente debería hacer nuestro recorrido para que ‘ sepa cuál es la mejor manera de contribuir aquí.

El PVC se ablanda cuando se calienta. Como Tester101 comentó anteriormente, 140 ° F es la temperatura máxima para el pvc. El agua hirviendo es de 212 ° F.He doblado muchas tuberías de PVC con calentadores de tubería para pasar el cable (el horario 80 tarda aproximadamente 2-3 minutos en ablandarse en un calentador de tubería). No se rompen, pero ciertamente se pueden doblar y se doblarán, lo que obviamente no es ideal para juntas o para mantener la pendiente / pendiente de una tubería de drenaje que está colgando.

Editar: como cuestión de practicidad cuando una tubería no está obstruida y fluye libremente, el agua debe evacuarse rápidamente, pero todos sabemos que no siempre es así. Si la pendiente comienza a fallar, entonces puede comenzar a acumular agua, aumentando así el hundimiento cada vez, lo que lleva a un drenaje reducido y un efecto acumulativo. Encontré este video en youtube bastante informativo. Me pregunto cuánto duraría un porro en condiciones de ebullición.

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• Cuando ‘ re Doblando la tubería, ‘ estoy seguro de que mantiene la tubería sobre el calor mucho más tiempo que el agua 212 ° F en la tubería. Una ráfaga rápida de agua de 212 ° F, a través de un desagüe correctamente conectado, no debería ‘ t causar problemas .
• @ tester101 Estoy un poco de acuerdo con un desagüe correctamente conectado … ¿qué tal si se vierte agua hirviendo en un desagüe lento? Solo se necesitan unos minutos para que el programa 40 comience a hundirse en agua hirviendo.
• no ‘ no creo que ‘ He visto una tubería de PVC ondulada y deformada en una casa, así que ‘ diría que esto probablemente no sea ‘ un problema. Los plomeros estarían bastante ocupados si al tirar agua hirviendo por el desagüe se rompiera la tubería.
• @ tester101 de hecho, las reparaciones de desagües deformados y colapsados mantienen a los plomeros en la oscuridad … Lo sé por experiencia. La solución es arrastrar otra tubería o un revestimiento a través de la antigua con una herramienta de redondeo o una herramienta de expansión de tuberías. Por aquí, ese ‘ costará alrededor de $ 600. Pero para ser justos, creo que la deformación es causada principalmente por la compactación del suelo … pero una vez más, si ‘ no drena tan bien, ¿qué tan útil es hervir el agua?
• Tenga en cuenta que en el video hay ‘ una fuente de calor (el quemador), mientras que el agua que va por el desagüe no tiene fuentes de energía adicionales. Si desea hacer una prueba más realista … 1. Obtenga una longitud de 1 1/2 » PVC. 2. Instale una tapa en un extremo. 3. Hierva el agua. 4. Vierta el agua hirviendo en la tubería. Para hacerlo aún más preciso, agregue 1 taza de agua a temperatura ambiente a la mezcla (para simular el agua en la trampa de P).

Me pregunto cuántas de estas personas corren agua fría cuando el lavavajillas se desagua. La temperatura del lavavajillas es de 175 grados. Si las tuberías están instaladas correctamente, el agua no estará en ellas lo suficiente como para calentar la tubería hasta que falle (la trampa es la excepción). Una ventaja de verter agua caliente en el fregadero es mantener las tuberías limpias de grasa. Hice serpentear muchas tuberías tapadas con grasa y reemplacé algunas que no podían serpentear pero nunca reemplacé una tubería porque alguien vertió agua caliente en un fregadero.

El ABS DWV corre horizontalmente debajo del fregadero. El techo en el sótano no tiene. Descubrí muchas líneas de grietas a lo largo de la tubería, fugas de aceite, fugas de agua, gota, gota, gota. Era agua caliente saliendo del lavavajillas y tal vez el agua caliente de la pasta lo destruyó. La tubería de ABS solo puede manejar hasta 140F. Deberían estar prohibidos en la pipa de cocina. Verifico que la temperatura de mi tanque de agua caliente es de aproximadamente 145 ° F.

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• Gracias por la entrada, pero yo ‘ No estoy seguro de lo que ‘ estás tratando de decir.¿Qué quieres decir con » que el techo del sótano no tiene «? ¿Cuáles son las » fugas de aceite » que mencionaste? Haga clic en » edit » y cambie su respuesta para aclarar. ¡Gracias!

Mientras investigábamos una fuga en el desagüe de nuestro triturador de basura, encontramos esta grave deformación . Nuestra única explicación es el vertido ocasional de agua de la pasta o grandes cantidades necesarias para esterilizar los frascos de conservas.