Czy powinienem odkręcać kran podczas spuszczania wrzątku?

13 kwietnia 2016 r.

Cel: istnieje pewna różnica zdań co do tego, czy gotowanie wodę można wylać do zlewozmywaka mieszkalnego bez uszkodzenia rury odpływowej. Można założyć, że jeśli rura spłynie szybko, czas niezbędny do spowodowania uszkodzenia byłby dłuższy niż rzeczywisty czas, w którym wrząca woda byłaby obecna w jakimkolwiek określonym odcinku rury. Zakładając, że ta teoria jest słuszna, istnieje obalenie, że zlewozmywaki mogą zostać zatkane lub częściowo zatkane, lub że skumulowany efekt regularnego spuszczania wrzącej wody do kanalizacji może (ostatecznie) spowodować uszkodzenie lub zapadnięcie się rury w obszarach, w których rura jest zakopana. W rzeczywistości zapadnięte rury nie są rzadkością w branży wodno-kanalizacyjnej; Jednak w chwili pisania tego tekstu autorowi nie wiadomo, czy istnieją jakiekolwiek opublikowane prace, w których jako przyczynę zapadnięcia się rury podawana jest temperatura lub czy przekroczenie maksymalnej temperatury znamionowej (140 ° F) dla rury PVC ma jakiekolwiek istotne, rzeczywiste -światowe konsekwencje. To doświadczenie zostało zaprojektowane i przeprowadzone w celu zmierzenia zakresu i szybkości wypaczania się PVC, gdy rura spustowa jest wypełniona wrzącą wodą, oraz pomiaru czasu niezbędnego do ochłodzenia się wody do dopuszczalnego zakresu temperatur rury PVC.

Materiały i metody: Wybrano odcinek z harmonogramu 40 PVC o nominalnym wymiarze 1 1/4 „, który był wcześniej używany jako odpływ zlewu kuchennego. Dokładniej mówiąc, ta rura była pierwotnie częścią instalacji wodociągowej odpływu opartego na pompie ściekowej, który został wyeliminowany. Marka rury jest znana, ale została pominięta w tym raporcie, aby uniknąć ewentualnych dyskredytacji, które mogą być wywnioskowane przez czytelnika.Rura została zbudowana w kształcie krótkiej litery U z kolankami 90 ° na każdym końcu; został wybrany z materiałów odpadowych użytych do tego eksperymentu, ponieważ kształt mógł zatrzymywać wodę, ponieważ dokładnie odwzorowywał materiał odpływu zlewu mieszkalnego i ponieważ wydawał się wolny od jakichkolwiek wad konstrukcyjnych lub odkształceń. Całkowita długość rury od końców każdego kolanka wynosiła 50 cali. Zawór kulowy został również uwzględniony w długości rury wyśrodkowanej dokładnie na 11 1/8 „od końca kolanka związanego z krótkim ramieniem. Długie ramię rury miało 16 3/4 cala wysokości, mierzone od zewnętrznego dna jej łokieć; krótkie ramię miało 7 cali wysokości, mierzone od zewnętrznego dna jego kolanka. Rura została zważona i stwierdzono, że waży 1558,5 g. Ponieważ rura miała dodatkowe 9 3/4 „długości w jednym ramieniu, a drugie ramię miało połowa złączki pasującej to dodała pewną wagę do całej rury, co prawdopodobnie sprawia, że całkowita zmierzona masa nie ma znaczenia dla celów dokładnego obliczenia wymiany ciepła.

Rura została zawieszona na każdym końcu, opierając końce na dwóch krzesłach o równej wysokości, tak że rura była wypoziomowana. Do mocowania rury nie zastosowano pasków. Wysokość rury wynosiła 25 cali od podłogi do środka rury. Nie zastosowano żadnych sił zewnętrznych; jedyne znane siły były wynikiem ciężaru wody i rury oraz naprężeń wytwarzanych przez wodę w temperaturach powyżej, na poziomie i w pobliżu maksymalnej wartości znamionowej dla PVC (140 ° F). Objętość użytej wody została z góry określona przy użyciu letniej wody z kranu do napełnienia rury i stwierdzono, że wynosi około 1300 ml. Objętość wewnątrz rury była taka, że poziom wody znajdował się dokładnie 1 „od szczytu krótkiego ramienia rury (lub 6 cali wysokości od zewnętrznego dna kolanka (-ek)). W tym miejscu warto zauważyć, że ciężar wody jest prawie równy ciężarowi zawartego w niej PVC (po uwzględnieniu nadmiernych długości ramion).

Zaznaczono z nieusuwalnym znacznikiem pośrodku rury i kamerą używano do okresowego rejestrowania i dokumentowania wielkości ugięcia, które wystąpiło w całym okresie 30 minut. Do krótkiego ramienia rury włożono termometr rtęciowy, aby monitorować zmianę temperatury w czasie. Eksperyment zakończono, gdy zmierzona temperatura spadła poniżej maksymalnej wartości znamionowej dla rury. Był to jednorazowy test, którego nie powtórzono ze względu na dokładność statystyczną. Zebrane dane przedstawiono poniżej.

O 15:36 do przeniesienia około 1,3 litra do rury użyto kolby zawierającej 1,4 l wrzącej wody wodociągowej. Do dłuższego z dwóch ramion wlewano wrzącą wodę. Termometr został umieszczony w drugim, krótkim ramieniu, na drugim końcu rury.

Po 0 minutach znak znajdował się 25 cali nad podłogą Temperatura wody = 212 ° F; temperatura pokojowa i ( domyślnie) temperatura rury wynosiła 70 ° F. Podczas przenoszenia cieczy zaobserwowano skręcanie i wypaczanie rury.

~ 1 minutę po -0,15625 „Temp = 182 ° F

Po 5 minutach po -0,25 „Temp = 176 ° F

Po 10 minutach po -0,3125″ Temp = 166 ° F

Po 15 minutach po -0,375 ” Temp = 157 ° F

Po 18 minutach po -0.40625 „Temp = 153 ° F

Po 20 minutach po -0,375″ Temp = 150 ° F

25 minut po -0,46875 „Temp = 143 ° F

29 minut po -0,46875″ Temp = 140 ° F

Po 30 minutach po -0,50 „Temp = 138 ° F

Wyniki: Po 29 minutach temperatura spadł poniżej 140 ° F (maksymalna ocena dla PVC). Po 30 minutach eksperyment zakończono opróżniając wodę do innego pojemnika, w którym zważono i stwierdzono, że zawiera 1290,1 g. Wykonano dokładne pomiary, aby określić, że rura skręciła się o około 30 ° zgodnie z ruchem wskazówek zegara, od końca do końca (lub około 7,5 ° na stopę liniową). Rura zaczęła się skręcać i wypaczać, gdy wlewano do niej wrzącą wodę. Pomiar temperatury wody na drugim końcu, po około jednej minucie, pokazuje, że rura już pochłonęła niewiarygodne 30 ° F z (około) 1,3 l wody. Stwierdzono, że całkowite ugięcie wynosi 1/2 „cala po 30 minutach.

Największe odchylenie nieoczekiwanie stwierdzono w odległości około 7 cali (w kierunku środka rury) od środka zaworu kulowego. Zmierzone maksymalne ugięcie wyniosło 7/8 cala (ugięcie boczne) lub całkowitą krzywiznę około 2,5 cala mierzoną na każdym końcu rury.Warto również zauważyć, że długie ramię rury (do którego wlewano wrzącą wodę, ale nie tam, gdzie wrząca woda była obecna dłużej niż kilka sekund, miało ugięcie około 3/16 cala; całkowita krzywizna była 3/4 cala mierzone na końcu ramienia. Zmierzona głębokość wody wynosiła 6 cali od zewnętrznego dna łokcia (łokci). W przypadku długiego ramienia największe wypaczenie stwierdzono powyżej wodociąg, bliżej miejsca, w którym wrzątek po raz pierwszy wniknął i zetknął się z PVC. Pomiary ugięcia dokonywane okresowo w ramach eksperymentu były po prostu pionowymi pomiarami znaku wykonanego w środku długości rury . Przed przeprowadzeniem tego eksperymentu spodziewano się, że największa zmiana wystąpi w środku rury z powodu ugięcia, ale nieoczekiwane ugięcie boczne było o 75% większe niż ugięcie pionowe, a rzeczywiste maksymalne ugięcie na stopę liniową wyniosło znalezione przy wejściu, whe ponownie wrzącą wodę wlano do rury. Graficzne przedstawienie zmierzonych ugięć / zmian (na środku rury) znajduje się poniżej.

Wniosek: Oczywiście boczne odchylenie było spowodowane naprężeniem na przegubie zaworu kulowego; na zmierzone wartości ugięcia prawdopodobnie wpłynęło skręcenie i boczne przemieszczenie rury. Spekulacyjnie najbardziej prawdopodobną przyczyną bocznego ugięcia była różnica długości rury, która była zasłonięta przez kształtkę; innymi słowy, prawdopodobnie rura została przecięta pod kątem. Wiadomo, że gdy różne materiały lub różne długości materiału zostały połączone razem, przedmiot będzie miał znaczne odkształcenia stearynowe po podgrzaniu, ponieważ dwa materiały nie będą się równomiernie rozszerzać. Rozważmy następujący przykład: długość A wynosi 4 stopy, długość B 4,1 stopy; po podgrzaniu każdy materiał rozszerza się o 2%. Zatem długość A będzie wynosiła 4,080 stopy, a długość B 4,182. Różnica w (podgrzanych) długościach wynosi 0,002 stopy, co może powodować znaczące efekty „zawijania” lub wypaczania.

Dalsze spekulacje dotyczące przyczyny obserwowanego bocznego wypaczenia obejmują różnicę w pochłanianiu temperatury na złączu z powodu efektu izolacyjnego lub być może utajone siły istniejące od poprzedniego użycia zaworu kulowego, które ostatecznie zostały wyrażone jako rura stała się na tyle miękka, aby uwolnić potencjalne siły (efekt odwijania lub relaksacji). Takie spekulacje można zweryfikować lub wykluczyć w drodze dalszych testów.

Oczywiście wrząca woda może spowodować ugięcie rury o średnicy 1 1/4 cala (nominalnej średnicy), co było standardem branżowym dla odpływów zlewozmywaków przez wiele lat. Można również założyć, że temperatura wewnątrz rura jest wchłaniana tak szybko, że prawie na pewno ogrzewanie będzie nierównomierne, co spowoduje powstawanie obszarów, które szybko się przegrzewają i są bardziej podatne na awarie. Przypuśćmy, że rura była zatkana lub wolno spływała, lub może istnienie skumulowanego efektu wielokrotnych wody, rozsądnie jest wywnioskować, że wylewanie wrzątku do kanalizacji może spowodować awarię. Dotyczy to zwłaszcza rur, które są zakopane, ponieważ występowałoby ciśnienie spowodowane ciężarem gleby.

Podsumowując, zaobserwowano tutaj, że harmonogram 40 rura z PVC, która była wystawiona na mniej niż jedną minutę na działanie temperatur przekraczających maksymalną temperaturę znamionową, ulegnie deformacji. Świadczy o tym 3/4 cala wypaczenie znalezione w okolicy (długi ok m) gdzie wrząca woda została wlana do rury; w tym obszarze wrząca woda tylko przepłynęła i nie pozostała przez cały czas trwania testu. Wrząca woda była obecna tylko w długim ramieniu rury przez czas niezbędny do jej przetoczenia, który wynosił około 15 do 20 sekund. Również tam, gdzie rury są odsłonięte do temperatur powyżej maksymalnej wartości znamionowej przez dłuższy czas, będą się odkształcać, aż temperatura spadnie poniżej maksymalnej wartości znamionowej. Z powyższej ilustracji graficznej wynika, że szybkość lub wielkość wypaczenia prawie odpowiada chwilowej temperaturze lub szybkości rozpraszania temperatury.

Dyskusja: Ważne jest, aby wziąć pod uwagę, że ilość wody użytej do tego eksperyment wynosił tylko około 1,3 litra (0,34 galona). Często do gotowania używa się większych ilości wody, co z konieczności będzie wymagało więcej czasu na jej spuszczenie i prawdopodobnie przeniesie proporcjonalnie większą ilość ciepła / energii do rury. Ponadto czas potrzebny na rozproszenie ciepła może wynosić kilka minut lub nawet ponad godzinę, gdy większe objętości (np. Galon) wrzącej wody są wlewane do odpływu i / lub w przypadku gdy rury spustowe są izolowane.Zdaniem autora w tym czasie jest to, że wylewanie całego galonu wrzącej wody do odpływu kuchennego logicznie miałoby większy potencjał uszkodzenia rury odpływowej z PVC niż 0,34 galona, co w tym eksperymencie spowodowało mierzalne, znaczące wypaczenie, skręcenie, i ugięcia. Należy również pamiętać, że aby nastąpił prawidłowy drenaż, rury spustowe powinny mieć łagodne nachylenie około 1 cala na 10 stóp. Ponieważ stwierdzono, że odkształcenie w tej rurze przekraczało 1/2 cala na stopę, powinno być oczywiste, że skumulowany efekt wypaczenia i ugięcia jest taki, że wrząca woda prawdopodobnie spowoduje niewłaściwy drenaż, co logicznie przyspieszy ostateczną awarię PVC drenażowe, ponieważ czas ekspozycji w niewłaściwych / wolno drenujących rurach będzie z konieczności dłuższy.

W tym eksperymencie było kilka oczywistych błędów. Być może najbardziej znaczącą różnicą w stosunku do testu w warunkach rzeczywistych jest fakt, że do mocowania rur spustowych w budownictwie mieszkaniowym używa się pasów, podczas gdy w tym eksperymencie nie zastosowano pasków, co umożliwiło swobodne skręcanie rury. Z pewnością odpowiednie podparcie byłoby korzystne w zapobieganiu awarii odpływu. Autorowi nie jest obecnie znane, czy obecne metody konstrukcyjne, materiały i / lub przepisy budowlane są wystarczające, aby zapobiec awariom w przypadku przekroczenia temperatury znamionowej PVC. Ponadto, ponieważ w tym eksperymencie nie testowano efektu kumulacji (powtarzające się wystawienie na działanie wrzącej wody na tę samą rurę), nie ustalono, czy rzeczywiście istnieje skumulowany efekt, a dokładniej, czy rura staje się uczulona lub odczulona w wyniku wielokrotnej ekspozycji. Jednak przedstawiono tutaj mocne dowody na to, że w świecie rzeczywistym panuje rozsądek w unikaniu szkód, które mogą być spowodowane przegrzaniem rury spustowej.

Komentarze

• Świetnie praca! Powtórzyłbym eksperyment z 1 1/2 ” i 2 ” PVC, jako 1 1/4 ” jest zwykle używane tylko do montażu pułapki. Może być również ważne, aby podeprzeć i zabezpieczyć rurę zgodnie z przepisami hydraulicznymi. Mógłbym również powtórzyć eksperyment z prawidłowo przepływającym odpływem, ponieważ ten eksperyment pokazuje tylko, co by się stało z zatkanym odpływem.
• @ Tester101 Sprawdź edycję (pogrubione linie na końcu), która pokazuje, że rura została uszkodzona w ciągu kilku sekund, zwłaszcza w miejscu, w którym woda została wlana do rury – wrząca woda przepływała przez nią, ale nie pozostawała w długim ramieniu. Zauważyłem na początku i na końcu, że pasy nie były używane, z tego powodu wypaczenie na pewno było większe … ale idea, że może to doprowadzić do uszkodzenia i zapadnięcia się rury, jest ewidentna. Zdjęcia nie ' nie oddają sprawiedliwości temu testowi. Opierając się na wynikach z 1 1/4 ” rury, z satysfakcją stwierdzam, że wrząca woda uszkodzi 1 1/2 ” drenaż.
• Jakie masz dowody na to, że wypaczenie prowadzi do upadku? PEX wypacza się, gdy się nagrzewa, ale nigdy się nie zapada …

Po pierwsze, czy w rzeczywistości masz rury PVC? Wiele starszych domów ma żeliwne elementy od końca do końca, więc w takim przypadku nie ma się czym martwić.

Nawet jeśli masz PCV, nie sądzę, aby było to jakikolwiek poważny problem, z bardzo małą możliwością wpływu syfonu (jeśli występuje) bezpośrednio pod zlewem. Podczas gdy ciągłe zanurzenie w wodzie o temperaturze 100 ° C może zmiękczyć PVC, krótkotrwały przepływ w zasadzie nie będzie miał żadnego wpływu (i tak, jestem fizykiem z doświadczeniem w termodynamice). Prawie cała ciepła woda opuści Twój dom w ciągu kilku sekund, co nie jest wystarczająco długie, aby zapewnić znaczny transfer ciepła do samej rury. (Syfon oczywiście zatrzymuje wodę, dlatego jest to miejsce największego przenoszenia ciepła)

Teraz, z czysto estetycznego widoku, zwykle oszczędzam gorącą wodę, aby namoczyć naczynia lub zrobić wstępne poprawki 🙂

Komentarze

• Nie wspominając o tym, że ' również miksujesz wrzącej wody z wodą o temperaturze pokojowej w syfonie.
• Czy możesz podzielić się obliczeniami? Na przykład, jeśli masz zamkniętą 1-metrową rurę odpływową z PVC wypełnioną wrzącą wodą, jak długo musisz czekać? aby obwód PVC osiągnął 140 ° F?
• @Browly, nie, mogę ' t: ty ' Będę potrzebować średnicy rury, grubości ścianki, temperatury powietrza, współczynników przenikania ciepła itd. To ' jest zbyt brzydkie, by się tym przejmować .
• Spójrz na mój eksperyment (nowa odpowiedź).

Po prostu musiałem mieć rurę PVC pod moją kuchnią n wymieniony odpływ zlewu. Kiedy hydraulik go wyjął, był zdeformowany. Wyglądało na to, że stopił się i był krzywy, przez co powstał wyciek.Od czasu do czasu wylałem do ścieku czajnik z gorącą wodą. Pomyślałem, że może warto pomóc w utrzymaniu go w czystości. Teraz myślę, że zawsze będę mieć bieżącą zimną wodę, gdy wyleję do ścieku cokolwiek bliskiego wrzenia.

odpływy w naszej okolicy to ABS, a nie PCV. Znalazłem tę odpowiedź na innej stronie internetowej.

Źródło (a): „Jednolity kodeks instalacji wodociągowej (UPC) wymaga, aby temperatura wody w rurach ABS nie przekraczała 180 stopni Fahrenheita (82 stopni Celsjusza). Jeśli do kanalizacji wyleje się duża ilość, może to spowodować przeciekanie rur, ponieważ wrząca woda może zniekształcić rurę. ”

Cindy

Komentarze

• Witaj i witaj w ulepszaniu domu. Dziękuję za odpowiedź; zachowaj ' je. I prawdopodobnie powinieneś wybrać się na naszą wycieczkę , aby ' wiedział, jak najlepiej w tym pomóc.

PVC mięknie po podgrzaniu. Jak zauważył Tester101 powyżej, 140 ° F to maksymalna temperatura dla pcv. Wrząca woda ma temperaturę 212 ° F. Wygiąłem wiele rur z PVC za pomocą grzałek do poprowadzenia kabla (harmonogram 80 wymaga około 2-3 minut, aby zmiękczyć w grzejniku rurowym). Nie pękają, ale z pewnością mogą się wyginać i będą się zginać, co oczywiście nie jest idealne do łączenia lub utrzymywania nachylenia / nachylenia wiszącej rury spustowej.

Edycja – Ze względów praktycznych, gdy rura nie jest zatkana i przepływa swobodnie, wodę należy szybko usunąć, ale wszyscy wiemy, że nie zawsze tak jest. Jeśli zbocze zacznie zawodzić, może zacząć zbierać wodę, zwiększając tym samym opadanie za każdym razem, co prowadzi do zmniejszenia drenażu i skumulowanego efektu. Znalazłem ten film wideo na youtube jako rodzaj informacji. Zastanawiam się, jak długo wytrzyma połączenie w warunkach wrzenia.

Komentarze

• Kiedy ' re zginając rurę, ' m upewniam się, że trzymasz rurę nad ciepłem znacznie dłużej niż 212 ° F woda będzie w rurze. Szybki wybuch 212 ° F wody przez odpowiednio podłączony odpływ nie powinien ' t powodować żadnych problemów .
• @ tester101 W pewnym sensie zgadzam się co do prawidłowo podłączonego odpływu … a co powiesz na wlanie wrzącej wody do wolnego odpływu? Wystarczy kilka minut, aby harmonogram 40 zaczął opadać we wrzącej wodzie.
• nie ' nie sądzę, żebym ' kiedykolwiek widziałem w domu falistą, zdeformowaną rurę z PVC, więc ' d powiedziałem, że to prawdopodobnie nie jest ' problem. Hydraulicy byliby bardzo zajęci, gdyby wrzucanie wrzącej wody do kanalizacji zepsuło instalację wodociągową.
• @ tester101 rzeczywiście, zdeformowane i zapadnięte naprawy odpływów sprawiają, że hydraulicy są na plusie … Wiem z doświadczenia. Rozwiązaniem jest przeciągnięcie kolejnej rury lub wykładziny przez starą za pomocą narzędzia do ponownego zaokrąglania lub rozszerzania rury. W tym miejscu ' będzie kosztować około 600 USD. Ale żeby być uczciwym, myślę, że odkształcenie jest głównie spowodowane zagęszczeniem gleby … ale ponownie, jeśli ' nie spływa tak dobrze, to jak pomocne jest gotowanie wody?
• Pamiętaj, że w filmie jest ' jest źródłem ciepła (palnikiem), podczas gdy woda spływająca do kanalizacji nie ma żadnych dodatkowych źródeł energii. Jeśli chcesz przeprowadzić bardziej realistyczny test … 1. Uzyskaj długość 1 1/2 ” PVC. 2. Załóż nasadkę na jednym końcu. 3. Zagotuj wodę. 4. Wlej wrzącą wodę do rury. Aby było jeszcze dokładniej, dodaj do mieszanki 1 filiżankę wody o temperaturze pokojowej (aby zasymulować wodę w pułapce P).

Zastanawiam się, ile z tych osób pije zimną wodę, gdy zmywarka się opróżnia? Temperatura zmywarki wynosi 175 stopni. Jeśli rury zostaną zainstalowane prawidłowo, woda nie będzie w nich wystarczająco długa, aby ogrzać rurę do zniszczenia (wyjątkiem jest pułapka). Plusem za wlewanie gorącej wody do zlewu jest utrzymanie rur z dala od tłuszczu. Zatknąłem wiele rur zatkanych smarem i wymieniłem kilka, których nie można było skręcić, ale nigdy nie wymieniłem rury, ponieważ ktoś wylał gorącą wodę do zlewu.

ABS DWV biegnie poziomo pod zlewem. Sufit w piwnicy nie ma. Odkryłem wiele pęknięć wzdłuż rury, wycieki oleju, wycieki wody, krople kropli. Ze zmywarki wylała się gorąca woda i być może gorąca woda z makaronu ją zniszczyła. Rura ABS może obsługiwać tylko do 140F. Powinni być zakazani w kuchni. Sprawdzam, że temperatura mojego zbiornika ciepłej wody wynosi około 145 ° C.

Komentarze

• Dziękuję za informację, ale ' Nie jestem pewien, co ' próbujesz powiedzieć.Co masz na myśli, mówiąc „, sufit w piwnicy nie ma „? Jakie ” wycieki oleju ” wspomniałeś? Kliknij ” edytuj ” i zmień odpowiedź, aby wyjaśnić. Dzięki!

Podczas badania wycieku w odpływie z naszej utylizacji napotkaliśmy to poważne wypaczenie . Naszym jedynym wyjaśnieniem jest sporadyczne wyrzucanie wody do makaronu lub większych ilości potrzebnych do sterylizacji słoików w puszkach.