Чи є морозостійка металева труба?


24

Я хочу встановити водовідвід зовнішньої частини мого будинку для садівництва тощо. Зовнішня температура тут, в Латвії, іноді падає до -25 ° C, тому я не можу використовувати загальну водопровідну трубу; воно лопне, коли вода замерзне. Чи є формула, яка б розповіла, наскільки товста стінка труби повинна порівнюватися з об'ємом води всередині труби, щоб труба витримувала силу, що розморожена вода розширюється. Чи є крани з водою, які досить міцні?

Чи є інші рішення, які не потребують нагрівання?


чи буде достатньо відключення розетки взимку?
rpmerf

1
Ні, це занадто інтенсивне обслуговування :)
AndyZ

Лише зауважте @AndyZ, якщо у вас є шланг на всіх 3-х наведених нижче прикладах, і вода може замерзнути. Всі вони працюють шляхом відведення води до зони замерзання, а сидіння клапана знаходиться в більш теплому місці.
Ед Біл

2
Тільки для уточнення, НЕ крижа викликає сплеск. Пробки з льодом утворюють різкий підйом гідравлічного тиску - до 250 бар. Ви можете надати Google трубу, необхідну для того, щоб протистояти цьому! Ось чому всі спалахи спалахують. Вони є вибухонебезпечними декомпресіями. Згаданий клапан виглядає ідеально.
YorkshireDave

4
Поширене рішення в Канаді звучить як те, що у вас вже є: звичайний клапан на вулиці із закритим клапаном (який оснащений зливною пробкою). Простого відключення внутрішнього клапана недостатньо для запобігання пошкоджень - магістраль повинна бути осушена шляхом відкриття зливної пробки або зовнішнього клапана.
Антоній X

Відповіді:


44

Поширений пристрій, який використовується в США (і вимагається деякими будівельними нормами), - це відвід води, який довгий, щоб вимкнути воду, щоб частина, що потрапила до елементів, пересихала. Вони називаються "морозостійкими" або "захищеними від замерзання" тощо.

введіть тут опис зображення

Вони бувають різної довжини, а власне клапан знаходиться аж до правої частини цієї картини, де мідь зустрічається з латунью. Це призводить до зливу всього клапана, тому вода не піддається впливу зовнішніх температур. Фактичні водопровідні труби будуть добре знаходитись у стіні будинку і, як правило, не піддаватимуться замерзанню.

Ось ще одна схема, яка допоможе пояснити цю відповідь :

введіть тут опис зображення


дякую, просто для уточнення, мені ще потрібно переконатися, що в трубі немає тиску води, тому мені доведеться мати ще один клапан на внутрішній стороні будинку, тоді просто залиште цей клапан відкритим і дайте йому висохнути? Якщо так, то ніякої магії немає ;-), я хотів якесь рішення, про яке мені не потрібно дбати
AndyZ

7
Ні, поворот ручки цього клапана закриває воду з внутрішньої сторони. Вона стікає сама, і більше нічого робити не можна. Один клапан і готово.
JPhi1618

Ой ... Ооо ... .... тепер я бачу, добре, це звучить набагато краще :) Так, дякую, я зрозумів.
AndyZ

6
Відключіть шланг до настання зими! Мені довелося замінити свою частку, і коли я це роблю, я все одно додаю клапан; це не дурень-проф. IME вони іноді тривають лише кілька років, і якщо вакуумний вимикач застрягне, ви будете раді, що ви поставите клапан, щоб ви могли вимкнути його і вирішити його наступного літа.
Мазура

1
Вам потрібно зняти шланг, щоб вода могла гравітаційно стікати з ділянки труби (на наведеній вище схемі показано синім кольором). Якщо він залишатиметься там, він замерзне та розтріщиться підвіконня.
Harper - Відновіть Моніку

14

Заморожування води може створити тиск, що вчені лише недавно змогли експериментально перевірити. Для більш практичних прикладів:

Точно на скільки саме сили здатний діяти лід? Ну, люди вже давно намагаються це вирішити. У 1784 та 1785 рр. Один майор Едвард Вільямс скористався погодою у Квебеку і неодноразово намагався і не зміг знайти спосіб утримання льоду. Спочатку Вільямс намагався ущільнити воду всередині артилерійських снарядів, чавунні пробки яких були запущені 475 футів із вражаючими 20 футами в секунду, коли тиск став занадто великим. Тоді Вільямс взяв на себе кріплення пробок за допомогою гачків, тільки щоб оболонки розділилися надвоє.

В іншому експерименті була зроблена спроба наповнити гармати, виготовлені з чавуну товщиною один дюйм, водою лише для того, щоб вони розкололися, коли вона замерзла. Пізніше вчені у Флоренції намагалися наповнити водою кулю, зроблену з латуні товщиною в один дюйм, лише для того, щоб вона тріснула, коли вона замерзла. Пізніше вони зрозуміли, що сила, необхідна для цього, набрала приблизно 27 720 фунтів.

Для більш точної відповіді потрібно ще раз повернутись до діаграми водної фази, яка показує, що лід перетвориться на Лід II, коли тиск досягне 300 Мега Паскалів, а саме 43 431,31 фунта сили на квадратний дюйм. Іншими словами, саме стільки тиску, яке потребує контейнер, щоб вижити, щоб вода перетворилася на звичайний лід, замість цього перетворившись у Кригу II.

( джерело )

Відповідь на сантехнічну систему, стійку до замерзання, насправді зворотна: зробіть труби досить тонкими та пластичними , щоб вони розширилися трубою. Нова, добре виготовлена ​​мідь часто може замерзнути кілька разів перед розщепленням.

Проблема з цим полягає в тому, що щоразу, коли мідь розширюється, вона стає більш крихкою. Металеві знають, що під час розтягування, стискання або іншої роботи міді та більшості інших металів у них виникають внутрішні напруги, які призводять до того, що вони стають більш крихкими. Процес відпалу може зменшити або усунути ці напруження, відновивши пластичність металу.

Так мідна труба часто може витримати кілька циклів заморожування / відтавання. Однак стики набагато менше прощають, і багато шлаків замороженої труби трапляються на або поблизу стиків, де напруження не можуть так легко розподілитися.

Таким чином, коротка відповідь на ваше запитання полягає в тому, що немає жодного практичного розміру труби, яка протистоятиме замерзлій воді.

Існує безліч методів впоратися з цим, хоча найпоширенішим є морозостійкий кран або гідрант.


4
Вони неправильно читають фазову діаграму. Якщо ви хочете нерозширюється форма льоду, вам потрібно лише протистояти ~ 200MPa, щоб отримати лід III. Зворотний розрахунок конвертів говорить про те, що високоміцна сталева труба з товщиною стінки, що дорівнює 10% її радіусу, може виконати роботу за кілька зим, хоча повторні цикли заморожування-відтавання послаблюють її з часом.
Марк

1
@ Марк це саме те, чого я очікував, і про що я задумався, то чому б не зробити товщину стінки рівною 100% внутрішнього радіуса, це може тривати життя людини?
AndyZ

1
@AndyZ, вартість. McMaster продасть вам трубу високого тиску з оцінкою 40 МПа за 50 доларів за фут (порівняйте звичайну мідну трубу за 3 долари за фут). Скільки, на вашу думку, коштуватиме труба в п’ять разів міцніша?
Марк

1
@ Марк не дивись на вартість з цієї точки зору, дивись з іншого боку, мідна труба коштує 3 долари за фут, тому зроби її в десять разів товщі, і ОБОВ'ЯЗКОВО коштуватиме лише 30
доларів США

3
@AndyZ роблять це в десять разів товщі і коштує 300 доларів - кількість необхідного матеріалу в трубі пропорційна (квадрат зовнішнього діаметра) - (квадрат внутрішнього діаметра).
Жуль

11

Кулак має те, що насправді нічого не є захистом від замерзання, лише стійким до замерзання (ви мали рацію скласти своє запитання таким чином) до певного моменту. Опалювальні прилади є настільки ж «доказовими», як ви можете отримати, доки, звичайно, вони не виходять з будь-якої причини, і, звичайно, вони мають свої інші недоліки.

Це означає, що якщо ви хочете або вам потрібно, щоб нагрудник розташовувався ближче до саду, вам може знадобитися гідрант двору. Вони зливатимуть воду в трубі вниз нижче лінії замерзання в землі. Вам доведеться провести трубу нижче лінії морозу, яка залежить від глибини залежно від кількох факторів, таких як температура та тип ґрунту. Порадьтеся з місцевими будівельниками чи міськими чиновниками, щоб дізнатися, яка лінія морозу у вашому районі.

Дворовий гідрант-1

Дворовий гідрант-3

(Фактичні гідранти мають набагато довші стояки.)

Ці гідранти чудові, але вони коштують дорого, починаючи від 120 доларів США і вище. Більшість інструкцій з монтажу забувають про те, щоб сказати вам поставити якийсь камінь або блок під ліктя, що підходить під кінець труби, щоб краще підтримати його. Ви також повинні покласти трохи дренажної скелі під і навколо неї, і я рекомендую трохи ландшафтної тканини, що оточує дренажну скелю.

Для отримання додаткової інформації про те, що і де знаходиться "Лінія морозів ": nsidc.org

Я б хотів розмістити більше посилань, але моя репутація недостатньо висока. ... трохи допомогти тут;)


дякую, так Ед Біл вже пов’язаний з одним із тих у своїй відповіді, але додана вами картина краще, ніж посилання :)
AndyZ

О, я пропустив це. У мене насправді є два таких на моїй власності, і вони чудово працюють!
JaredW82

1
"до кретинної точки" Чорт забирайся, автокорекція!
Девід Річербі

Пропустив і це :)
JaredW82

7

Морозильні нагрудники вище роботи на стіні будинку. Якщо ви хочете змішувач далі від будинку, цей стиль гідранта чудово працює. Подача трубопроводу заглиблена нижче рівня замерзання, а основа блоку застилається в скелі, коли ви вимикаєте стік води в скелю. У нас є 3 таких для наших коней, і вони ніколи не мерзли. Я планую замінити наші 3 стандартні нагрудники цього літа, оскільки вони завжди замерзають і ламають клапан.


Дякую, ні, я думав про рішення на стіні будинку. Але цей гідрант, здається, зроблений із золота, принаймні ціна говорить про це ;-)
AndyZ

Вони того варті. Для настінного блоку @ Jphil1618 отримує +.
Ед Біл

Знайдений настінний блок для 40USD, мушу визнати, ціни на настінні блоки теж дуже високі.
AndyZ

Я бачив, як вони широко використовувались на властивостях ранчо, де потрібні відводи води на огорожі, де вони не матимуть захисту від стихій. Вони коштують на цьому конкретному посиланні, але їх можна придбати дешевше в магазині місцевого господарства.
JPhi1618

Так, ціни на ці речі в Інтернеті шалені. Сировики (настінні пристрої) коштують $ 13-20 місцево на будівництві тут. Наскільки мені подобається вірити в американський виняток, інші країни також чули про зиму. Я б точно не заплатив за імпорт світильника в американському стилі, якщо у вашому місцевому будинку буде доступний такий, який підходить для місцевих шлангів, прокладок і ручок, які легко доступні, і мають метричні шестигранники та нитки.
Харпер - Відновіть Моніку

6

Як не дивно, найстійкіша металева водопровідна труба оригінальна - свинець! Це досить пластично, що коли вміст труби під час замерзання розширюється, труба витягується назовні, не розриваючись. Звичайно, існує обмеження на те, наскільки він може цим керувати, перш ніж метал втомлюється, стіни стають тоншими, і все починає протікати, але це, мабуть, найбільш стійкий варіант.

Мінус свинцю досить очевидний - отруєння! Тому я б не радив його використовувати. :) Тим не менш, якщо ви питаєте про сантехніку, варто пам’ятати, що слово «сантехніка» походить від «plumbum», що є латинським словом для свинцю, і це лише одна з причин, чому його використовували.


Що ж, так, свинцеве - це те, що когось вбиває, а не поливати тебе садом
AndyZ

@AndyZ Минуло 2000 років, щоб отримати щось краще! :) Оксид свинцю хімічно досить стійкий (якщо припустити, що ваша вода не є дуже кислою), а вапняний накладка вистелена зсередини труб, тож свинцева сантехніка фактично не поклала токсичних рівнів свинцю у трубопровідну воду. Історично отруєння свинцем в основному відбувалося з робочого місця, а не з води. Зараз у нас є кращі та безпечніші альтернативи, тому ми їх використовуємо.
Грем

"кращі та безпечніші альтернативи", так, мені це подобається краще :)
AndyZ

Ну а сьогодні ви просто використаєте достатньо пластичний пластик. Але тоді у вас є хвиля ультрафіолету.
Харпер - Відновіть Моніку

Гарна інформація. Особливо латинське слово для свинцю. Недарма «сантехніки» рухаються так повільно. Їм потрібно "вивести назустріч". 😉
ArchonOSX

2

Жодні трубопроводи та матеріал не є "захищеними від замерзання", коли вони наповнені водою та у вашій програмі його не слід перевіряти. Але я згоден з JPhi1618 отримати Sillcock Freeze Proof для виконання вашого проекту.Силкок

Ось кілька порад щодо оптимального їх використання:

  1. Нахиліть кінець ручки трохи вниз від внутрішнього з'єднання, щоб вона завжди повністю стікала після кожного використання.

  2. Заклейте тильну сторону монтажної плити після того, як отвір зовнішньої стіни також закарковане або заповнене піною, щоб повітря не потрапляло в будинок, будь-яка можливість потрапляти в клапан внутрішніх приміщень і всередині тепла може утримуватися більша частина клапана над замерзанням.

  3. Частково відкрутіть ковпачок вакуумного вимикача за все, що залишилося підключеним до Sillcock у морозну погоду, це захищає Sillcock та все, що підключено, лише якщо цей предмет повністю сильно зливається . В ідеалі нічого не повинно бути з'єднано в цих умовах, і вони будуть пошкоджені або зруйновані, якщо їх окремо не буде повністю осушено.


Дякую тобі. Але як щодо 10 мм внутрішнього діаметру трубки та сталевих стінок трубки товщиною 30 мм, невже так мало замороженої води все-таки зламає метал, який товстий?
AndyZ

2
О так, лід розіб'є більшість всього, може пройти кілька замерзань, але лід виграє в підсумку. Крім того, сталь не тільки іржавіє, вона буде мати дуже погану реакцію електролізу на вашу мідь, якщо її не підключити правильно.
Іггі

Я не можу повірити, що 10 мм води, що замерзає, створили б високу силу, в якийсь момент лід починає утворювати різні кристали льоду II до льоду XV, ну, мені не потрібно виробляти лід XV, але є деяка межа в чому сила розширення льоду може зробити. Питання в тому, чи ця сила виходить за рамки розумного чи ні. Труба із стінками товщиною в 1 метр була б ... скажімо, вона буде важкою
AndyZ

Я знаю, що ви говорите, і я можу погодитися, що лід має межу ... Я б не знав рутинної формули фізики, але впевнений, що вона десь існує. Але лід розбиває гори нарізно ... ми повинні використовувати вибухівку та відбійні молотки, щоб відповідати потужності просто льодового дощу. Але у вашій програмі немає кращого одноетапного рішення, ніж морозостійкий Sillcock. Тепер двоступеневе рішення - це просто звичайний Sillcock зовні та внутрішнє закриття, яке може бути в метрах від Sillcock, що било би морозостійкий Sillcock ТОЛЬКО, якщо виконано правильно І до початку морозильних темпів.
Іггі

Ну, коментар "ТИЛЬКО ЯКЩО виконано правильно" говорить про це все, забудьте відключити подачу води та випустити воду, що залишилася, лише один раз у потрібний час, і ви зробите свій магазин самостійно щасливим. Так, шви як лід - сука, якщо можна так сказати :)
AndyZ

1

У морозостійких силових заслінках клапан все ще може замерзати залежно від температури всередині / зовнішньої глибини та глибини клапана. Традиційним методом цього є використання запірної та відстійної арматури далі назад, що вимагає закриття / зливання перед температурою морозу та відкриття після: /diy//a/38208

У будинках я дивився на запірний і стоковий клапан був аж 3 метри.

При температурі -25 ° C назовні потрібно зробити те і інше, особливо якщо в майбутньому тепло може бути відключене. Я не міг знайти формули глибини; спробуйте заглянути в будинки свого сусіда, щоб побачити, що вони зробили, і чи це їм працює.

Я б не звинувачував вас, якби ви вирішили просто влітку запускати шланг в приміщенні, щоб все було просто! У вашому взутті це рішення, яке я вважаю за краще. Пам’ятаю з дитинства садовий шланг, прикріплений до кухонної грані, що виходив через вікно над раковиною. Фаска мала нитки, тому садовий шланг можна було прикріпити, а на фасеті була вилка з ПВХ, щоб в раковині ще могла потрапити вода.


0

Вставте невелику герметичну герметичну трубку всередину подаючої труби. Коли вода замерзає, вода, що розширюється, повинна стискати гнучку внутрішню трубку, підтримуючи тиск на безпечному рівні. Як я розумію, розширення h2 o відбувається безпосередньо перед заморожуванням, тому тиск має бути рівномірно розподілений за допомогою гідролічного друку. За вашою інформацією можна припустити, що внутрішня (скрупульозна) трубка повинна бути здатна поглинати 5 об. об'єму трубопроводу. Шви такі прості, що мені, мабуть, щось не вистачає.


Привіт, ласкаво просимо до благоустрою для дому. Цікава ідея, але я думаю, що вам не вистачає "як вона потрапляє туди", "як вона тримається на місці", "як вона запобігає витіканню" та "як це не впливає на потік води".
Даніель Гриском

-1

Сила замерзання води в 114 000 фунт / кв. Дюйм (PER GOOGLE). Як було сказано, ви можете використовувати ряд згаданих раніше пристроїв ... інший спосіб - "мінімізувати" збитки, коли це трапляється. Одним із методів є використання простих заморожувальних пробок та / або кульового клапана із замороженою пробкою. це.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.