Winterization 101: Vitenskapen Om Frosne Rør

som profesjonell ingeniør undersøker jeg ofte bygningskomponenter somhar mislyktes. Og jeg er alltid slått avdet faktum at flertallet av boliger skadet av frosne rør er nybygg. Dette har ført meg til å lure på hva folk bygge disse husene ikke klarte å vurdere asthe bygget bygninger som senere skulle vise seg sårbare.

vi vet alle at flere dager og netter med uvanlig kaldt vær ofteresultat i rør som fryser og bryter. De resulterende feilene ofteføre vann til å strømme fra det ødelagte røret til noen merker det, finner den passende avstengningsventilen og stopper strømmen. Den resulterende skaden kanvære dyrt å reparere.

det enkleste svaret på spørsmålet om hvorfor dette skjer er fordi røret ble for kaldt. Men det forklarer ikke hvordan rør kan være sårbare, eller hva som gjør at noen rør fryser og bryter mens andre ikke gjør det. Min enkle forståelse er at når vann i apipe fryser og ekspanderer, skyver det utover på rørveggene til de strekker seg og brister.

men en studie fra University Of Illinois I Urbana-Champaign indikerer at mens dette kan skje, gjør det sjelden. Det er mer vanlig at isen dannes i røret og prøver å utvide langs lengden av røret, ifølge studien.

Vann er inkompressibelt, så hvor vann er begrenset mellom ekspanderende is og en lukket armatur, øker trykket til piperupturene. Rupturen vil oppstå på den svakeste delen av røret som holderforbundet væske. Derfor røret mostlikely brister bort fra selve fryse plassering, og vanntrykk i et begrenset volum er acritically viktig del av den underliggende årsaken.

Noen Løsninger
når det er sagt, er den beste måten å forhindre at et rør fryser på, å holde det varmt nok slik at vannet forblir over frysepunktet.

den vanligste måten å varme et rør på er å la det bli utsatt for varm innvendig luft, oftest ved å finne rør innenfor innvendige vegger—hvor temperaturen på begge sider av veggen vanligvis er godt overfrysing. Alternativt, hvis et rør mågå i en yttervegg, kan en byggmester finne røret slik at det ligger mellomdet varme rommet og veggisolasjonen. I dette tilfellet, selv om røret vil være kjøligere enn tilstøtende rom, så lenge det er nokisolasjon på utsiden av røret for å holde det varmt, vil det sannsynligvis ikke fryse.

Til slutt, under visse omstendigheter, må man kanskje installere varmespor på et rørfor å varme det direkte. Varmespor er amotstand oppvarming tape som brytes rundt røret og bruker strøm til å keepit varm-en slags elektrisk varmeovn for røret. Dessverre er dette dyrt å installereog operere, og blir ineffektiv hvis det er strømbrudd.

for rør som ikke holdes aktivt varme, er det mulig ålavkjøling ved å isolere røret. Isolasjon bidrar til å forhindre frysing på to måter. For det første virker isolasjonen ved å sakkerate av ledende kjøling – det vil si at vann mister varme direkte til rørveggene, og rørveggene mister varme direkte til omgivende luft. For det andre kan isolasjon også gi beskyttelse mot konvektiv kjøling, det vil si kjøling som skyldes kald luft som blåser på røret og bærer vekk i en akselerert hastighet. Wherea rør er utsatt for en luftlekkasje, vil den kalde luften som blåser mot røret raskt øke kjølehastigheten og deretter øke rørets følsomhet for frysing, en slags vindkjølingseffekt.

En annen måte å forhindre sprengning på er å lette trykket på begge sider av en fryse. I mangeinstanser, utendørs vann kraner kan overvintret ved å lukke en ventil insidethe huset, et sted langs lengden av røret, og deretter åpne outdoortap. Selv om kranen er åpnet bare lenge nok til å delvis tømme linjen, når den er lukket, vil det føre til et volum luft mellom kranen og vannet som forblir irøret. I dette tilfellet vil den ekspanderende isen ha en tendens til å komprimere luftvolumet oghindre trykket fra å overskride rørets styrke og densforbindelser.