มีท่อโลหะทนน้ำแช่แข็งหรือไม่?

ฉันต้องการติดตั้งเต้าเสียบน้ำที่ด้านนอกของบ้านเพื่อทำสวน ฯลฯ อุณหภูมิภายนอกในลัตเวียลดลงถึง -25 ° C ดังนั้นบางครั้งฉันจึงไม่สามารถใช้ท่อน้ำทั่วไป มันจะระเบิดเมื่อน้ำค้าง มีสูตรที่จะบอกว่าผนังท่อหนาแค่ไหนเมื่อเทียบกับปริมาตรน้ำที่อยู่ภายในท่อเพื่อที่ท่อจะทนต่อแรงน้ำแช่แข็งที่ขยายตัว มีก๊อกน้ำที่แข็งแรงพอหรือไม่

มีวิธีแก้ไขปัญหาอื่น ๆ ที่ไม่ต้องใช้ความร้อนหรือไม่?

อุปกรณ์ทั่วไปที่ใช้ในสหรัฐอเมริกา (และจำเป็นต้องใช้รหัสอาคารบางอย่าง) เป็นเต้าเสียบน้ำที่ยาวเพื่อให้การปิดน้ำช่วยให้ส่วนที่สัมผัสกับองค์ประกอบจะแห้ง สิ่งเหล่านี้เรียกว่า "Frost-free" หรือ "freeze proof" เป็นต้น

พวกเขามีความยาวต่างกันและวาล์วที่แท้จริงนั้นอยู่ทางด้านขวาของภาพนี้ซึ่งทองแดงตรงกับทองเหลือง นี่ทำให้วาล์วทั้งท่อระบายน้ำดังนั้นจึงไม่มีน้ำสัมผัสกับอุณหภูมิภายนอก ท่อน้ำที่เกิดขึ้นจริงจะอยู่ภายในกำแพงของบ้านและโดยทั่วไปจะไม่ถูกสัมผัสกับอุณหภูมิที่เย็นเยียบ

นี่คือแผนภาพอื่นที่จะช่วยอธิบายจากคำตอบนี้ :

น้ำแช่แข็งสามารถสร้างแรงกดดันให้นักวิทยาศาสตร์ได้เมื่อเร็ว ๆ นี้สามารถตรวจสอบการทดลอง สำหรับตัวอย่างที่ใช้งานได้จริง:

น้ำแข็งกำลังออกแรงมากแค่ไหนกัน? ผู้คนต่างก็พยายามทำสิ่งนี้มาเป็นเวลานาน ในปีค. ศ. 1784 และ 2328 หนึ่งพันตรีเอ็ดเวิร์ดวิลเลียมส์ใช้ประโยชน์จากสภาพอากาศในควิเบกและพยายามซ้ำ ๆ และล้มเหลวในการหาวิธีการบรรจุน้ำแข็ง ในตอนแรกวิลเลียมส์พยายามปิดผนึกน้ำภายในเปลือกหอยปืนใหญ่ปลั๊กเหล็กหล่อที่เปิดตัว 475 ฟุตด้วยความเร็วที่น่าอัศจรรย์ 20 ฟุตต่อวินาทีเมื่อความดันสูงเกินไป วิลเลียมส์ก็พาไปยึดปลั๊กโดยใช้ตะขอเพื่อให้เปลือกหอยแยกออกเป็นสองส่วน

ในการทดลองอีกครั้งหนึ่งมีความพยายามในการเติมปืนใหญ่ที่ทำจากเหล็กหล่อหนาหนึ่งนิ้วด้วยน้ำสำหรับพวกเขาเท่านั้นที่จะแตกเมื่อมันถูกแช่แข็ง หลังจากนั้นนักวิชาการในฟลอเรนซ์ก็พยายามเติมลูกบอลที่ทำจากทองเหลืองหนาหนึ่งนิ้วด้วยน้ำเพื่อที่จะแตกเมื่อมันถูกแช่แข็ง หลังจากนั้นพวกเขาก็พบว่ากำลังที่จำเป็นในการทำนาฬิกาอยู่ที่ประมาณ 27,720 ปอนด์

สำหรับคำตอบที่แม่นยำยิ่งขึ้นคุณต้องกลับไปที่แผนภาพเฟสน้ำอีกครั้งซึ่งแสดงให้เห็นว่าน้ำแข็งจะกลายเป็นน้ำแข็ง II เมื่อความดันสูงถึง 300 Mega Pascals ซึ่งก็คือแรง 43,511.31 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว กล่าวอีกนัยหนึ่งนั่นคือปริมาณของแรงกดดันที่ภาชนะจะต้องมีเพื่อให้สามารถอยู่รอดเพื่อหยุดน้ำกลายเป็นน้ำแข็งปกติแทนที่จะทำให้มันกลายเป็นน้ำแข็ง II

_{^{(ที่มา )}}

คำตอบสำหรับระบบประปาที่ทนต่อการแช่แข็งนั้นเป็นสิ่งที่ตรงกันข้าม: ทำให้ท่อบางและอ่อนตัวมากพอที่จะขยายได้ด้วยท่อ ใหม่ทองแดงที่ถูกผลิตอย่างดีสามารถแช่แข็งได้สองสามครั้งก่อนที่จะแยก

ปัญหานี้คือว่าทุกครั้งที่ทองแดงขยายตัวมันจะเปราะมากขึ้น คนงานโลหะรู้ว่าเมื่อคุณยืดบีบอัดหรือทำงานทองแดงและโลหะอื่น ๆ ส่วนใหญ่พวกเขาจะพัฒนาความเครียดภายในซึ่งทำให้พวกเขามีความเปราะมากขึ้น กระบวนการอบอ่อนสามารถลดหรือขจัดความเครียดเหล่านี้คืนค่าความเหนียวของโลหะ

ดังนั้นท่อทองแดงมักจะสามารถทนต่อการแช่แข็ง / การละลายไม่กี่รอบ แม้ว่าข้อต่อจะให้อภัยได้น้อยกว่ามากและความล้มเหลวของท่อแช่แข็งจำนวนมากเกิดขึ้นที่หรือใกล้กับข้อต่อซึ่งความเค้นไม่สามารถกระจายได้อย่างง่ายดาย

ดังนั้นคำตอบสั้น ๆ สำหรับคำถามของคุณคือไม่มีขนาดท่อที่ใช้งานได้จริงที่จะทนต่อน้ำแช่แข็งได้

มีวิธีการมากมายในการจัดการกับสิ่งนี้ แต่ที่พบมากที่สุดคือ freezeproof faucet หรือ hydrant

กำปั้น gotcha ก็คือว่าไม่มีอะไรพิสูจน์ได้จริง ๆ แล้วเป็นเพียงการต่อต้านการแข็งตัว (คุณมีสิทธิ์ที่จะถามคำถามของคุณแบบนั้น) จนถึงจุดหนึ่ง หน่วยทำความร้อนเป็น 'หลักฐาน' เท่าที่คุณจะได้รับจนกว่าแน่นอนว่าพวกเขาจะล้มเหลวด้วยเหตุผลใดก็ตามและแน่นอนว่าพวกเขามีข้อเสียอื่น ๆ ของตัวเอง

ที่กล่าวว่าสมมติว่าคุณต้องการหรือต้องการผ้ากันเปื้อนที่ตั้งอยู่ใกล้กับสวนสิ่งที่คุณอาจต้องการคือ Yard Hydrant เหล่านี้จะระบายน้ำในท่อลงใต้เส้นแช่แข็งในพื้นดิน คุณจะต้องวิ่งไปป์ใต้เส้นน้ำค้างแข็งซึ่งขึ้นอยู่กับความลึกตามปัจจัยหลายประการเช่นอุณหภูมิและประเภทของดิน พูดคุยกับช่างก่อสร้างท้องถิ่นหรือเจ้าหน้าที่ของเมืองเพื่อค้นหาว่าอะไรคือสิ่งที่คุณต้องการ

(hydrants ที่เกิดขึ้นจริงมีอีกต่อไป standpipes.)

hydrants เหล่านี้ยอดเยี่ยม แต่มีราคาแพงเริ่มต้นที่ประมาณ $ 120 USD ขึ้นไป คำแนะนำในการติดตั้งส่วนใหญ่ลืมที่จะบอกให้คุณวางหินหรือบล็อกบางชนิดไว้ใต้ข้อต่อศอกที่ปลายท่อเพื่อให้รองรับได้ดียิ่งขึ้น คุณควรวางหินระบายลงไปด้านล่างและล้อมรอบมันและฉันขอแนะนำผ้าแนวนอนรอบ ๆ หินระบายน้ำ

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับอะไรและที่ไหน 'Frost Line' คือ: nsidc.org

ฉันหวังว่าฉันสามารถโพสต์ลิงก์เพิ่มเติม แต่ชื่อเสียงของฉันยังไม่สูงพอ ... ช่วยเหลือเล็กน้อยที่นี่;)

ผ้ากันเปื้อนที่แข็งตัวอยู่ด้านบนทำงานบนผนังของบ้าน ถ้าคุณต้องการก๊อกน้ำที่อยู่ไกลออกไปจากตัวบ้านสไตล์นี้จะใช้งานได้ดีมาก เส้นอุปทานถูกฝังอยู่ต่ำกว่าระดับการแช่แข็งและฐานของหน่วยเป็นหินเมื่อคุณปิดท่อระบายน้ำลงในหิน เรามี 3 สิ่งเหล่านี้สำหรับม้าของเราและพวกเขาไม่เคยแช่แข็ง ฉันวางแผนที่จะเปลี่ยนผ้ากันเปื้อนมาตรฐาน 3 ตัวในฤดูร้อนนี้เนื่องจากพวกเขาหยุดและหยุดวาล์ว

แดกดันพอท่อน้ำโลหะทนที่สุดคือเดิม - นำ! มันยืดหยุ่นพอที่เมื่อเนื้อหาของท่อขยายตัวในระหว่างการแช่แข็งท่อจะแผ่ออกไปด้านนอกโดยไม่แตก แน่นอนว่ามีข้อ จำกัด ว่ามันจะสามารถจัดการเรื่องนี้ได้มากน้อยเพียงใดก่อนที่โลหะจะอ่อนเพลียผนังจะบางลงและสิ่งต่าง ๆ เริ่มรั่ว แต่สิ่งนี้อาจเป็นตัวเลือกที่ยืดหยุ่นที่สุด

ข้อเสียของตะกั่วค่อนข้างชัดเจนว่า - พิษ! ดังนั้นฉันจะไม่แนะนำให้ใช้ :) ยังถ้าคุณถามเกี่ยวกับการประปาก็ควรจำไว้ว่าคำว่า "ประปา" มาจาก "plumbum" ซึ่งเป็นคำภาษาละตินเพื่อนำและนี่เป็นเพียงหนึ่งในเหตุผลที่ทำไมมันถูกใช้

ไม่มีท่อและวัสดุใด ๆ ที่ "แข็งพิสูจน์" เมื่อเต็มไปด้วยน้ำและในใบสมัครของคุณไม่ควรทดสอบ แต่ฉันเห็นด้วยกับ JPhi1618 ได้รับ Freeze Proof Sillcock เพื่อให้โครงการของคุณสำเร็จ

นี่คือเคล็ดลับเล็กน้อยในการใช้งานอย่างเหมาะสม:

1. มุมที่จับจะลดลงเล็กน้อยจากการเชื่อมต่อภายในเพื่อให้ท่อระบายน้ำทุกครั้งหลังการใช้งานทุกครั้ง

2. อุดรูรั่วด้านหลังของแผ่นยึดหลังจากรูผนังด้านนอกถูกอุดรูรั่วหรือโฟมอุดตันทำให้อากาศไม่เข้าไปในบ้านมีความเป็นไปได้ที่จะเข้าไปในวาล์วภายในและความร้อนภายในสามารถทำให้ส่วนใหญ่ของวาล์วเหนือการแช่แข็ง

3. คลายน็อตฝาครอบสุญญากาศบางส่วนสำหรับสิ่งใดก็ตามที่เชื่อมต่อกับ Sillcock ในสภาพอากาศหนาวจัดสิ่งนี้จะช่วยปกป้อง Sillcock และสิ่งที่เชื่อมต่อได้เฉพาะในกรณีที่ไอเท็มนั้นระบายออกโดยแรงโน้มถ่วงอย่างสมบูรณ์ ตามหลักการแล้วไม่มีสิ่งใดที่ควรเชื่อมต่อในสภาวะเหล่านั้น & พวกเขาจะได้รับความเสียหายหรือถูกทำลายหากพวกเขาไม่ได้แยกออกจากกันอย่างเต็มที่

ในsillcocks ทนน้ำค้างแข็งวาล์วยังสามารถแช่แข็งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิภายใน / ภายนอกและความลึกของวาล์ว วิธีการแบบดั้งเดิมในการทำคือการใช้วาล์วหยุดและวาล์วเสียอีกซึ่งต้องปิด / ระบายก่อนที่จะแช่แข็งอุณหภูมิและเปิดหลังจาก: https://diy.stackexchange.com/a/38208

ในบ้านฉันดูที่ป้ายหยุดและวาล์วเสียได้มากถึง 3 เมตร

ที่อุณหภูมิ -25 ° C ภายนอกให้พิจารณาทำทั้งสองอย่างโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากในอนาคตอาจเกิดความร้อน ฉันไม่สามารถหาสูตรสำหรับความลึกได้ พยายามมองในบ้านของเพื่อนบ้านของคุณเพื่อดูว่าพวกเขาทำอะไรและมันใช้ได้ผลกับพวกเขาหรือไม่

ฉันจะไม่โทษคุณถ้าคุณเลือกที่จะใช้ท่อภายในอาคารในช่วงฤดูร้อนเพื่อให้สิ่งต่าง ๆ ง่ายขึ้น! ในรองเท้าของคุณนี่เป็นทางออกที่ฉันต้องการ ฉันจำได้ว่าตั้งแต่วัยเด็กมีสายสวนที่ติดอยู่กับด้านครัวออกจากหน้าต่างเหนืออ่างล้างจาน ด้านมีเกลียวเพื่อให้สามารถติดสายยางในสวนและมีส้อม PVC บนด้านเพื่อให้น้ำยังสามารถวาดในอ่างล้างจาน

ใส่หลอดปิดผนึกขนาดเล็กที่สามารถบีบอัดได้ภายในท่อจ่าย เมื่อน้ำค้างน้ำที่กำลังขยายตัวควรบีบอัดท่อยางในที่ยืดหยุ่นเพื่อรักษาแรงดันให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัย ดังที่ฉันเข้าใจแล้วว่าการขยายตัวของ h2 o เกิดขึ้นก่อนที่จะถูกแช่แข็งดังนั้นความดันจึงควรถูกกระจายอย่างสม่ำเสมอโดยไฮโดรลิคที่พิมพ์ได้ สำหรับข้อมูลของคุณฉันจะเดาว่าหลอดด้านใน (compresable) ควรจะสามารถดูดซับได้ 5% โดยปริมาตร ของปริมาณท่ออุปทาน ตะเข็บง่ายเหลือเกิน

พลังของการแช่แข็งน้ำใน 114,000 psi- (ต่อ GOOGLE) คุณสามารถใช้อุปกรณ์ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ได้หลายวิธี ... อีกวิธีหนึ่งคือ "ลดความเสียหาย" ที่เกิดขึ้นวิธีหนึ่งคือการใช้ปลั๊กแช่แข็งธรรมดาและ / หรือบอลวาล์วที่มีปลั๊กตรึงรวมอยู่ใน มัน.