13 апреля 2016 г.
Цель: есть некоторые разногласия относительно того, можно ли выливать кипящую воду в бытовую кухонную раковину, не повреждая сливную трубу. Можно предположить, что, если труба стекает быстро, количество времени, необходимого для нанесения ущерба, будет больше, чем фактическое время, когда кипящая вода будет присутствовать в каком-либо конкретном участке трубы. Предполагая, что эта теория верна, есть опровержение, что кухонные раковины могут забиться или частично забиться, или что совокупный эффект от сброса кипящей воды в канализацию на регулярной основе может (в конечном итоге) привести к выходу трубы из строя или ее разрушению. в местах, где закопана труба. На самом деле, разрушенные трубы не редкость в сантехнической промышленности; однако, это неизвестно автору на момент написания этой статьи, существуют ли какие-либо опубликованные работы, в которых указана температура как причина разрушения трубы, или же превышение максимальной температуры (140 ° F) для трубы из ПВХ имеет какие-либо существенные, реальные последствия. Этот эксперимент был разработан и проведен для измерения степени и скорости деформации ПВХ, когда (сливная труба) заполнена кипящей водой, и для измерения продолжительности времени, необходимого для охлаждения воды, в пределах приемлемого температурного диапазона трубы ПВХ.
измеряется с внешней стороны его соответствующего локтя; короткая рука была 7 дюймов в высоту, измеренная от внешней нижней части соответствующего локтя. Вес трубы составил 1558,5 грамма. Поскольку труба имела дополнительную длину 9 3/4 "в одной руке, а другая рука имела половину фитинга штуцера, это добавило некоторый вес ко всей трубе, что, возможно, делает общий измеренный вес несущественным для точного расчета. теплопередача. измеряется с внешней стороны его соответствующего локтя; короткая рука была 7 дюймов в высоту, измеренная от внешней нижней части соответствующего локтя. Вес трубы составил 1558,5 грамма. Поскольку труба имела дополнительную длину 9 3/4 "в одной руке, а другая рука имела половину фитинга штуцера, это добавило некоторый вес ко всей трубе, что, возможно, делает общий измеренный вес несущественным для точного расчета. теплопередача.
Труба была подвешена на каждом конце, положив концы на два стула одинаковой высоты, так чтобы труба была ровной. Ремни не использовались для крепления трубы. Высота трубы составляла 25 "от пола до центра трубы. Внешние силы не применялись; единственные известные силы, которые, как известно, присутствовали, были результатом веса воды и трубы, а также деформаций, создаваемых водой при температурах. выше, на и около максимального значения для ПВХ (140 ° F). Объем используемой воды был предопределен с помощью теплой водопроводной воды для заполнения трубы, и было установлено, что он составляет приблизительно 1300 мл. Объем внутри трубы был таким, что уровень воды был точно 1 "от вершины короткого рукава трубы (или 6 дюймов в высоту от внешней нижней части колена (колен)). Интересно отметить здесь,
В центре трубы была сделана отметка с несмываемым маркером, и камера использовалась для периодической записи и документирования количества провисаний, которые произошли в течение общего периода в 30 минут. Ртутный термометр был вставлен в короткое плечо трубы, чтобы контролировать изменение температуры с течением времени. Эксперимент был завершен после того, как измеренная температура упала ниже максимального значения для трубы. Это был разовый тест, который не был воспроизведен для статистической точности. Собранные данные представлены ниже.
В 15:36 колбу, содержащую 1,4 л кипящей водопроводной воды, использовали для переноса приблизительно 1,3 л в трубу. Кипящую воду наливали в длинную из двух рук. Термометр был вставлен в другой короткий рукав на дальнем конце трубы.
В 0 минут отметка находилась на 25 дюймов выше уровня пола. Температура воды = 212 ° F; комнатная температура, и (по умолчанию) температура трубы составляла 70 ° F. По мере переноса жидкости происходило скручивание и искажение трубы. ,
Через ~ 1 минуту после -0,15625 "Temp = 182 ° F
Через 5 минут после -0,25 "Temp = 176 ° F
Через 10 минут после -0,3125 "Temp = 166 ° F
Через 15 минут после -0,375 "Temp = 157 ° F
Через 18 минут после -0,40625 "Temp = 153 ° F
Через 20 минут после -0,375 "Temp = 150 ° F
Через 25 минут после -0,46875 "Temp = 143 ° F
Через 29 минут после -0,46875 "Temp = 140 ° F
Через 30 минут после -0,50 "Temp = 138 ° F
Результаты: через 29 минут температура упала ниже 140 ° F (максимальная оценка для ПВХ). Через 30 минут эксперимент был завершен путем слива воды в другой контейнер, в котором ее взвешивали и обнаружили, что она составляет 1290,1 г. Были проведены тщательные измерения, чтобы определить, что труба была закручена приблизительно на 30 ° по часовой стрелке, от конца к концу (или приблизительно 7,5 ° на линейный фут). Труба начала скручиваться и деформироваться, когда в трубу заливали кипящую воду. Измерение температуры воды на дальнем конце, примерно через одну минуту, показывает, что труба уже поглотила невероятные 30 ° F из (приблизительно) 1,3 л воды. Было обнаружено, что общее провисание составило 1/2 дюйма через 30 минут.
Наибольшее отклонение было неожиданно обнаружено примерно в 7 дюймах (к центру трубы) от центра шарового крана. Максимальный прогиб был измерен, чтобы быть 7/8 дюйма (боковое отклонение) или общая кривизна около 2,5 дюймов, измеренная на любом конце трубы. Также следует отметить, что длинный рукав трубы (в который заливалась кипящая вода, но не там, где кипящая вода присутствовала более нескольких секунд) имел прогиб около 3/16 дюйма; общая кривизна составляла 3/4 дюйма при измерении на конце плеча. Глубина воды была измерена в 6 дюймах от внешней нижней части колена (локтей). Что касается длинной руки, наибольшая деформация была обнаружена выше линия воды, ближе к тому месту, где кипящая вода впервые вошла и вступила в контакт с ПВХ. Измерения провисания, которые проводились периодически, как часть эксперимента, были просто вертикальными измерениями отметки, сделанной в центре длины трубы. До проведения этого эксперимента ожидалось, что наибольшее изменение будет найдено в центре трубы из-за провисания; но неожиданное боковое отклонение было на 75% больше, чем вертикальное провисание; и фактический максимальный прогиб на линейный фут был найден на входе, где кипящую воду заливали в трубу. Графическое представление измеренных провисаний / изменений (в центре трубы) приведено ниже. ожидалось, что наибольшее изменение будет найдено в центре трубы из-за провисания; но неожиданное боковое отклонение было на 75% больше, чем вертикальное провисание; и фактический максимальный прогиб на линейный фут был найден на входе, где кипящую воду заливали в трубу. Графическое представление измеренных провисаний / изменений (в центре трубы) приведено ниже. ожидалось, что наибольшее изменение будет найдено в центре трубы из-за провисания; но неожиданное боковое отклонение было на 75% больше, чем вертикальное провисание; и фактический максимальный прогиб на линейный фут был найден на входе, где кипящую воду заливали в трубу. Графическое представление измеренных провисаний / изменений (в центре трубы) приведено ниже.
Вывод: очевидно, что боковое отклонение было вызвано деформацией в шарнире шарового крана; на измеренные значения провисания, вероятно, повлияло скручивание и боковое смещение трубы. Предположительно, наиболее вероятной причиной бокового отклонения была разница в длине трубы, которая была скрыта фитингом; другими словами, труба, вероятно, была разрезана под углом. Известно, что когда разные материалы или материалы различной длины были связаны вместе, объект будет иметь значительные стеариновые деформации при нагревании, поскольку эти два материала не будут расширяться равномерно. Рассмотрим следующий пример: длина A равна 4 футам, длина B равна 4,1 футам; при нагревании каждый материал расширяется на 2% в длину. Таким образом, длина A будет 4.080 футов, а длина B будет 4.182. Разница в длине (с подогревом) составляет 0,002 фута,
Дальнейшие предположения относительно причины наблюдаемого бокового коробления включают разницу в поглощении температуры в суставе из-за изолирующего эффекта, или, возможно, скрытые силы существовали от предыдущего использования шарового клапана, которые в конечном итоге были выражены, когда труба стала достаточно мягкой чтобы позволить потенциальным силам быть выпущенным (разматывающий или расслабляющий эффект). Подобные предположения могут быть проверены или исключены путем дальнейшего тестирования.
Очевидно, что кипящая вода может вызвать отклонение в трубе размером 1 1/4 дюйма (номинальное измерение), которая долгие годы была отраслевым стандартом для сливных стоков. Также справедливо предположить, что температура внутри трубы поглощается так быстро, что нагрев почти наверняка будет неравномерным, что приведет к участкам, которые быстро перегреваются и более подвержены поломкам. Предполагая, что труба была забита или медленно осушается, или, возможно, существует совокупный эффект многократного воздействия кипящей воды, разумно сделать вывод то, что выливание кипящей воды в канализацию может привести к поломке, особенно это относится к заглубленным трубам, поскольку будет присутствовать давление от веса почвы.
Таким образом, здесь было отмечено, что график 40 труб из ПВХ, который подвергался менее одной минуты воздействию температур, превышающих максимальную номинальную температуру, будет деформироваться. Об этом свидетельствует перекос 3/4 дюйма, найденный в области (длинная рука), где кипящая вода была налита в трубу; в этой области кипящая вода только проходила и не оставалась на протяжении всего испытания. Кипящая вода присутствовала в длинном рукаве трубы только в течение времени, необходимого для перекачки воды, которое составляло приблизительно от 15 до 20 секунд.Кроме того, если трубы подвергаются воздействию температур выше максимальной в течение длительного периода времени, они будут продолжать деформироваться до тех пор, пока температура не опустится до уровня ниже максимальной. Из вышеприведенной графической иллюстрации очевидно, что скорость или величина коробления почти совпадает с мгновенной температурой или скоростью рассеяния температуры.
Обсуждение: важно учитывать, что количество воды, использованной для этого эксперимента, составило всего около 1,3 литра (0,34 галлона). Часто для приготовления пищи используются большие объемы воды, что обязательно потребует больше времени для слива и, вероятно, будет передавать пропорционально большее количество тепла / энергии в трубу. Кроме того, продолжительность времени, необходимого для рассеивания тепла, может составлять несколько минут или, возможно, более часа, когда большие объемы (например, галлон) кипящей воды выливаются в слив, и / или где изолируются сливные трубы. Мнение автора в настоящее время заключается в том, что выливание целого галлона кипящей воды в канализацию на кухне логически может иметь больший потенциал для повреждения сливной трубы из ПВХ, чем 0,34 галлона, что в этом эксперименте вызвало измеримое, значительное искривление, скручивание, и провисание. Также необходимо помнить, что для обеспечения надлежащего дренажа дренажные трубы должны иметь пологий уклон около 1 дюйма на 10 футов. Поскольку было обнаружено, что коробление в этой трубе превышает 1/2 дюйма на фут, должно быть очевидно, что кумулятивный эффект коробления и провисания таков, что кипящая вода, вероятно, приведет к неправильному дренажу, что логически ускорит окончательный выход из строя ПВХ дренажные трубы, потому что время выдержки в неподходящих / медленно дренирующих трубах обязательно будет больше.
Были некоторые очевидные недостатки этого эксперимента. Возможно, наиболее существенным отличием в отношении реальных испытаний является тот факт, что ремни используются для крепления дренажных труб в жилищном строительстве, тогда как в этом эксперименте не использовались ремни, которые позволяли трубе свободно крутиться. Конечно, правильная поддержка будет полезна для предотвращения сбоя дренажа. Являются ли текущие методы строительства, материалы и / или строительные нормы достаточными для предотвращения отказа в случаях, когда температурный рейтинг для ПВХ был превышен, Автору в настоящее время неизвестно. Кроме того, поскольку в этом эксперименте не был проверен кумулятивный эффект (повторное воздействие кипящей воды на одну и ту же трубу), не было установлено, существует ли на самом деле кумулятивный эффект, и, в частности, становится ли труба сенсибилизированной или десенсибилизированной при повторном воздействии. Тем не менее, здесь представлены убедительные доказательства того, что существует реальная мудрость в предотвращении ущерба, который может быть вызван перегревом дренажной трубы.
