Winterization 101: Věda Zmrazené Potrubí

Jako profesionální inženýr, často jsem zkoumat stavební součásti, které selhaly. A vždycky mě zarazískutečnost, že většina domů poškozených zamrzlými trubkami je nová výstavba. To a mě zajímalo, co lidi stavět tyto domy se nepodařilo zvážit, asoni postavené budovy, které by později dokázal zranitelné.

všichni víme, že několik dní a nocí neobvykle chladného počasí častovýsledek v potrubí zmrazení a lámání. Výsledné selhání oftencause voda proudit z prasklého potrubí, dokud někdo všimne, najde příslušné uzavírací ventil, a zastaví průtok. Výsledné poškození můžebýt nákladné opravit.

nejjednodušší odpověď na otázku, proč se to stane, je protože trubka moc zima. Ale to nevysvětluje, jak mohou být trubky zranitelné, nebo co způsobuje, že některé trubky zamrznou a rozbijí se, zatímco jiné ne. Moje chápání je, že voda v apipe zamrzne a rozšiřuje, to tlačí ven na potrubí, stěny, dokud se natáhnout a prasknout.

Ale studie z University of Illinois v Urbana-Champaign udává, že během této canhappen, to málokdy dělá. Podle studie je běžnější, aby se v potrubí vytvořil led a pokusil se rozšířit podél délky potrubí.

voda je nestlačitelná, takže tam, kde je voda omezena mezi expandujícím ledem a uzavřeným přípravkem, tlak se zvyšuje až do piperuptures. K prasknutí dojde v nejslabší části potrubí, která držíkonfinovaná tekutina. Proto, potrubí mostlikely výbuchy od skutečné zmrazení umístění, a tlak vody v uzavřeném objemu je acritically důležitou součástí základní příčinu.

některá řešení
to znamená, že nejlepším způsobem, jak zabránit zamrznutí potrubí, je udržovat ji dostatečně teplou, aby voda uvnitř zůstala nad bodem mrazu.

nejčastější způsob, jak se zahřát potrubí je nechat to odkryté, aby teplý vzduch v interiéru, nejčastěji umístěním potrubí do stěny v interiéru—kde je teplota na obou stranách stěny je obvykle dobře abovefreezing. Alternativně, pokud potrubí musíjít do vnější stěny, stavitel může najít potrubí tak, že leží meziteplé místnosti a izolace stěn. V tomto případě, i když potrubí bude chladnější než sousední místnost, pokud je na vnější straně potrubí dostatek izolace, aby se udrželo v teple, pravděpodobně nezmrzne.

konečně za určitých okolností může být nutné instalovat tepelnou stopu na potrubí, aby se přímo zahřál. Tepelná stopa je aodolná topná páska, která se ovine kolem potrubí a používá elektřinu k udržení tepla—druh elektrického ohřívače pro potrubí. Bohužel je instalace nákladnáa pracovat a stává se neúčinným, pokud dojde k výpadku napájení.

u trubek, které nejsou aktivně udržovány v teple, je možnénízké chlazení izolací potrubí. Izolace pomáhá zabránit zamrznutí dvěma způsoby. Za prvé, izolace funguje zpomalením vodivého chlazení-to znamená, že voda ztrácí teplo přímo na stěny potrubí a stěny potrubí ztrácejí teplo přímo na okolní vzduch. Za druhé, izolace může také poskytnout ochranu proti konvektivnímu chlazení, to znamená chlazení, které je výsledkem foukání studeného vzduchu na potrubí a přenášeníohřívat se zrychlenou rychlostí. Kde je potrubí vystaveno úniku vzduchu, studený vzduch foukající proti potrubí rychle zvýší rychlost chlazení a následně zvýší nezranitelnost potrubí k zamrznutí, což je druh efektu větru a chladu.

dalším způsobem, jak zabránit prasknutí, je uvolnění tlakuna obou stranách zmrazení. V mnoha případech mohou být venkovní vodovodní baterie zazimovány uzavřením ventilu uvnitř domu, někde po délce potrubí, a poté otevřením venkovního potrubí. I když je kohoutek otevřen pouze dostatečně dlouho, aby částečně vypustil potrubí, jakmile je uzavřen, bude mít za následek objem vzduchu mezi kohoutkem a vodou, která zůstane v trubce. V tomto případě bude expandující LED mít tendenci stlačovat objem vzduchu azabraňte tlaku v překročení pevnosti potrubí a jeho spojů.