2016 년 4 월 13 일

목적 : 배수관을 손상시키지 않고 끓는 물을 가정용 주방 싱크대에 쏟을 수 있는지에 대해서는 약간의 의견 차이가 있습니다. 파이프가 빠르게 배수되는 경우 손상을 유발하는 데 필요한 시간은 파이프의 특정 부분에 끓는 물이 존재하는 실제 시간보다 더 오래 걸린다고 가정 할 수 있습니다. 이 이론이 맞다고 가정하면 반박이 있거나 부엌 싱크대가 막히거나 부분적으로 막히거나 정기적으로 배수구에 끓는 물을 버리는 누적 효과로 인해 결국 파이프가 고장 나거나 붕괴 될 수 있습니다 파이프가 묻힌 지역에서. 실제로 배관 산업에서 쓰러진 파이프는 드물지 않습니다. 그러나이 글을 쓰는 시점에는 저자에게 알려지지 않았습니다. 접힌 파이프의 원인으로 온도를 인용하는 출판물이 있는지 여부 또는 PVC 파이프의 최대 온도 등급 (140 ° F)을 초과하면 실제 결과에 중대한 영향을 미치는지 여부. 이 실험은 (배수관이 끓는 물로 채워 졌을 때 PVC 뒤틀림의 정도와 속도를 측정하고, PVC 파이프의 허용 온도 범위 내에서 물을 식히는 데 필요한 시간을 측정하기 위해 설계 및 수행되었습니다.

그것의 각각의 팔꿈치의 바깥 쪽 바닥에서 측정; 짧은 팔은 키가 7 인치였으며 팔꿈치의 바깥 쪽 바닥에서 측정되었습니다. 파이프의 중량을 측정 한 결과 1558.5g이었다. 파이프는 한쪽 팔에 여분의 9 3/4 “길이가 있고 다른 쪽 팔에는 유니온 피팅의 절반이 있었기 때문에 전체 파이프에 무게가 더 해져서 정확한 계산을 위해 총 측정 중량이 관련이 없을 수 있습니다 열전달. 그것의 각각의 팔꿈치의 바깥 쪽 바닥에서 측정; 짧은 팔은 키가 7 인치였으며 팔꿈치의 바깥 쪽 바닥에서 측정되었습니다. 파이프의 중량을 측정 한 결과 1558.5g이었다. 파이프는 한쪽 팔에 여분의 9 3/4 “길이가 있고 다른 쪽 팔에는 유니온 피팅의 절반이 있었기 때문에 전체 파이프에 무게가 더 해져서 정확한 계산을 위해 총 측정 중량이 관련이 없을 수 있습니다 열전달.

파이프는 수평이되도록 동일한 높이의 두 개의 의자에 끝을 놓아 각 끝에서 매달 렸습니다. 파이프를 고정하는 데 스트랩을 사용하지 않았습니다. 파이프의 높이는 바닥에서 파이프 중심까지 25 “입니다. 외부 힘이 가해지지 않았습니다. 알려진 것으로 알려진 유일한 힘은 물과 파이프의 무게와 온도에서 물에서 생성 된 변형으로 인해 발생했습니다 사용 된 물의 양은 파이프를 채우기 위해 미지근한 수돗물을 사용하여 미리 정해졌으며 대략 1300 ml 인 것으로 밝혀졌다. 수위는 파이프의 짧은 암 상단에서 정확히 1 인치 (또는 팔꿈치 바깥 쪽 하단에서 6 인치)였습니다. 여기서 주목하는 것은 흥미 롭습니다.

파이프 중앙에 지울 수없는 마커가있는 마크를 만들고 카메라를 사용하여 총 30 분 동안 발생한 처짐 양을 주기적으로 기록하고 기록했습니다. 수은 온도계는 파이프의 짧은 암에 삽입되어 시간에 따른 온도 변화를 모니터링합니다. 측정 된 온도가 파이프의 최대 정격 아래로 내려간 후 실험이 완료되었습니다. 이것은 일회성 테스트였으며 통계 정확도를 위해 복제되지 않았습니다. 수집 된 데이터는 다음과 같습니다.

오후 3시 36 분에 1.4L의 끓는 수돗물이 들어있는 플라스크를 사용하여 약 1.3L를 파이프로 옮겼습니다. 끓는 물을 두 팔의 더 긴 부분에 부었다. 파이프의 끝에서 다른 짧은 팔에 온도계를 삽입했습니다.

0 분에 마크는 바닥 위의 25 “위의 물 온도 = 212 ° F; 실내 온도 및 (기본적으로) 파이프의 온도는 70 ° F입니다. .

-0.15625 “후 ~ 1 분”온도 = 182 ° F

-0.25 “후 5 분에 온도 = 176 ° F

-0.3125 “후 10 분에 온도 = 166 ° F

-0.375 “후 15 분에 온도 = 157 ° F

-0.40625 “후 18 분”온도 = 153 ° F

-0.375 “후 20 분에 온도 = 150 ° F

-0.46875 “후 25 분에 온도 = 143 ° F

-0.46875 “후 29 분에 온도 = 140 ° F

-0.50 “후 30 분에 온도 = 138 ° F

결과 : 29 분 후 온도가 140 ° F (PVC의 최대 등급) 아래로 떨어졌습니다. 30 분에, 물을 다른 용기에 비우는 것으로 실험을 마쳤으며, 그 무게는 1290.1g이었다. 파이프가 끝에서 끝까지 (또는 선형 발당 약 7.5 °) 시계 방향으로 약 30 ° 비틀어 졌는지 신중하게 측정했습니다. 끓는 물이 파이프에 부어지면서 파이프가 비 틀리고 뒤 틀리기 시작했습니다. 원단 끝 부분의 물 온도를 약 1 분으로 측정 한 결과 파이프가 (대략) 1.3L의 물에서 이미 30 ° F의 온도를 흡수했음을 보여줍니다. 총 처짐은 30 분 후 1/2 “인치 인 것으로 밝혀졌다.

볼 밸브의 중심에서 약 7 인치 (파이프 중심을 향하여)에서 가장 많은 변형이 예기치 않게 발견되었습니다. 최대 편향은 7/8 인치 (측면 편향) 또는 파이프의 양쪽 끝에서 측정 된 약 2.5 인치의 전체 곡률 인 것으로 측정되었습니다. 파이프의 긴 암 (끓는 물이 부어졌지만 끓는 물이 몇 초 이상 존재하지 않는 곳)에는 약 3/16 인치의 처짐이 있었으며, 전체 곡률은 팔 끝에서 측정 한 3/4 인치, 수심은 팔꿈치 바깥 쪽 바닥에서 6 인치로 측정되었으며 긴 팔과 관련하여 가장 큰 휨이 발견되었습니다. 끓는 물이 처음 들어가고 PVC와 접촉하는 위치에 더 가까운 물 라인. 실험의 일환으로 주기적으로 행해진 처짐의 측정은 단순히 파이프 길이의 중심에서 만들어진 마크의 수직 측정이었습니다. 이 실험을 수행하기 전에 처짐으로 인해 파이프 중앙에서 가장 큰 변화가 발견 될 것으로 예상되었습니다. 그러나 예상치 못한 측면 처짐은 수직 처짐보다 75 % 더 컸다. 끓는 물이 파이프에 쏟아지는 입구에서 선형 발당 실제 최대 처짐이 발견되었습니다. 측정 된 처짐 / 변경 (파이프 중앙)의 그래픽 표현이 아래에 제공됩니다. 처짐으로 인해 파이프 중앙에서 가장 큰 변화가 발견 될 것으로 예상되었습니다. 그러나 예상치 못한 측면 처짐은 수직 처짐보다 75 % 더 컸다. 끓는 물이 파이프에 쏟아지는 입구에서 선형 발당 실제 최대 처짐이 발견되었습니다. 측정 된 처짐 / 변경 (파이프 중앙)의 그래픽 표현이 아래에 제공됩니다. 처짐으로 인해 파이프 중앙에서 가장 큰 변화가 발견 될 것으로 예상되었습니다. 그러나 예상치 못한 측면 처짐은 수직 처짐보다 75 % 더 컸다. 끓는 물이 파이프에 쏟아지는 입구에서 선형 발당 실제 최대 처짐이 발견되었습니다. 측정 된 처짐 / 변경 (파이프 중앙)의 그래픽 표현이 아래에 제공됩니다.

결론 : 측면 편향은 볼 밸브 조인트의 변형으로 인한 것입니다. 처짐의 측정 된 값은 파이프의 비틀림 및 측면 변위에 의해 영향을받을 수 있습니다. 추론 적으로, 측면 편향의 가장 가능한 원인은 피팅에 의해 숨겨지는 파이프의 길이의 차이 때문이었다. 다시 말해, 파이프는 아마도 비스듬히 절단되었을 것입니다. 상이한 물질 또는 상이한 길이의 물질이 함께 결합 된 경우, 두 물질이 균일하게 팽창하지 않기 때문에 가열 될 때 대상은 상당한 입체 변형을 가질 것으로 알려져있다. 다음 예제를 고려하십시오 : 길이 A는 4 피트, 길이 B는 4.1 피트입니다.; 가열되면 각 재료의 길이가 2 % 확장됩니다. 따라서 길이 A는 4.080ft이고 길이 B는 4.182입니다. (가열 된) 길이의 차이는 0.002ft입니다.

측면 뒤틀림의 원인에 대한 추가 추론은 단열 효과로 인한 조인트의 온도 흡수 차이 또는 이전에 볼 밸브의 이전 사용으로 인한 잠복 력이 존재하며 파이프가 충분히 부드러워 짐에 따라 표현됩니다. 잠재적 인 힘이 풀리도록 (풀기 또는 이완 효과). 이와 같은 추측은 추가 테스트를 통해 확인하거나 배제 할 수 있습니다.

분명히, 끓는 물은 수년 동안 싱크 드레인의 산업 표준 인 1 1/4 “(공칭 배출) 파이프에서 변형을 일으킬 수 있습니다. 파이프 내부의 온도가 너무 빨리 흡수되어 가열 될 것이라고 가정하는 것도 공정합니다. 파이프가 막히거나 천천히 배수되거나 아마도 끓는 물에 여러 번 노출 될 때 누적 효과가 있다고 가정하면 결론이 합리적입니다. 끓는 물을 배수구에 쏟아 부으면 고장이 발생할 수 있습니다.

요약하면, 여기서 최대 온도 등급을 초과하는 온도에 1 분 미만 동안 노출 된 스케쥴 40 PVC 파이프는 변형 될 것으로 관찰되었다 . 이것은 끓는 물이 파이프에 쏟아지는 부위 (긴 팔)에서 발견 된 3/4 인치의 휨으로 증명됩니다. 이 지역에서 끓는 물은 통과하고 테스트 기간 동안 남아 있지 않았습니다. 끓는 물은 물을 전달하는데 필요한 시간 동안 파이프의 긴 팔에만 존재했으며, 이는 약 15 초 내지 20 초였다.또한 파이프가 장기간 최대 정격 이상의 온도에 노출되는 경우 온도가 최대 정격 아래로 사라질 때까지 계속 변형됩니다. 위의 그래프에서 볼 수 있듯이, 휨 속도 또는 양은 순간 온도 또는 온도 소실 속도와 거의 유사합니다.

토론 :이 실험에 사용 된 물의 양은 1.3 리터 (0.34 갤런)에 불과하다는 점을 고려해야합니다. 종종, 더 많은 양의 물이 요리에 사용되는데, 이는 배수하는 데 더 많은 시간이 필요하고 파이프에 비례 적으로 더 많은 양의 열 / 에너지를 전달할 수 있습니다. 또한, 열을 소산시키는 데 필요한 시간은 수 분, 또는 끓는 물의 많은 양 (갤런과 같은)이 배수구에 부어 질 때 및 / 또는 배수 파이프가 절연되는 경우 1 시간 이상일 수있다. 현재 저자의 의견에 따르면 주방 배수구에 끓는 물 1 갤런을 부어 넣으면 논리적으로 PVC 배수관이 0.34 갤런보다 손상 될 가능성이 더 높으며, 이는이 실험에서 측정 가능하고 중대한 뒤틀림, 비틀림, 그리고 처짐. 또한 적절한 배수가 이루어 지려면 배수 파이프의 경사가 10 피트 당 약 1 인치 여야한다는 점을 명심해야합니다. 이 파이프의 휨은 피트 당 1/2 인치보다 큰 것으로 밝혀 졌으므로, 휨 및 처짐의 누적 효과는 끓는 물이 부적절한 배수를 유발하여 PVC의 궁극적 인 실패를 논리적으로 촉진시키는 것입니다 부적절하거나 느리게 배수되는 파이프의 노출 시간이 필연적으로 길기 때문에 배수 파이프.

이 실험에는 몇 가지 명백한 결함이있었습니다. 실제 테스트와 관련하여 가장 중요한 차이점은 주거용 건축에서 배수관을 고정하는 데 스트랩이 사용되는 반면,이 실험에서는 스트랩이 사용되지 않아 파이프가 자유롭게 비 틀릴 수 있다는 사실입니다. 확실히, 적절한 지원은 드레인 고장을 방지하는데 도움이 될 것입니다. 현재 PVC의 온도 등급을 초과 한 경우 고장을 방지하기 위해 현재의 건축 방법, 재료 및 / 또는 건축 법규가 충분한 지 여부는 현재 저자에게 알려지지 않았습니다. 또한이 실험에서는 누적 효과 (같은 파이프에 끓는 물을 반복 노출)를 테스트하지 않았기 때문에 누적 효과가 실제로 존재하는지 여부를 확인하지 못했습니다. 반복 노출에 의해 파이프가 감작되는지 또는 감작되는지 여부. 그러나 배수관 과열로 인해 발생할 수있는 피해를 피할 수있는 현실적 지혜가 있다는 강력한 증거가 있습니다.

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