13 เมษายน 2559
จุดประสงค์: มีความขัดแย้งกันไม่ว่าจะเป็นน้ำเดือดที่สามารถเทลงในอ่างครัวที่อยู่อาศัยโดยไม่ทำลายท่อระบายน้ำ อาจสันนิษฐานว่าหากท่อระบายน้ำเร็วจำนวนเวลาที่จำเป็นในการทำให้เกิดความเสียหายจะมากกว่าเวลาจริงที่น้ำเดือดจะปรากฏในส่วนใดส่วนหนึ่งของท่อ สมมติว่าทฤษฎีนี้ถูกต้องมีการโต้แย้งว่าอ่างครัวสามารถอุดตันหรืออุดตันบางส่วนหรือว่าผลสะสมจากการทิ้งน้ำเดือดลงท่อระบายน้ำเป็นประจำอาจ (ในที่สุด) อาจทำให้ท่อล้มเหลวหรือยุบ ในพื้นที่ที่มีการฝังท่อ ในความเป็นจริงท่อยุบไม่ได้ผิดปกติในอุตสาหกรรมประปา; แม้กระนั้นมันเป็นที่รู้จักของผู้เขียนในช่วงเวลาของการเขียนนี้ ไม่ว่าจะเป็นผลงานตีพิมพ์ใดที่มีการอ้างอิงถึงอุณหภูมิซึ่งเป็นสาเหตุของท่อที่ยุบตัวหรือว่าเกินกว่าระดับอุณหภูมิสูงสุด (140 ° F) สำหรับท่อ PVC มีผลกระทบที่สำคัญและเป็นจริงในโลกหรือไม่ การทดลองนี้ถูกออกแบบและดำเนินการเพื่อวัดขอบเขตและอัตราการแปรปรวนของพีวีซีเมื่อ (มีท่อระบายน้ำ) เต็มไปด้วยน้ำเดือดและเพื่อวัดระยะเวลาที่จำเป็นสำหรับน้ำที่จะทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่ยอมรับได้ของท่อพีวีซี
วัดจากด้านล่างของข้อศอกตามลำดับ แขนสั้นสูง 7 นิ้ววัดจากด้านล่างด้านล่างของข้อศอกตามลำดับ ท่อถูกชั่งน้ำหนักและพบว่ามี 1,558.5 กรัม เนื่องจากท่อมีความยาว 9 3/4 นิ้วในแขนข้างหนึ่งและอีกแขนหนึ่งมีครึ่งหนึ่งของข้อต่อที่เหมาะสมซึ่งเพิ่มน้ำหนักให้กับท่อโดยรวมซึ่งอาจทำให้น้ำหนักที่วัดได้ทั้งหมดนั้นไม่เกี่ยวข้องกับจุดประสงค์ในการคำนวณอย่างแม่นยำ การถ่ายเทความร้อน วัดจากด้านล่างของข้อศอกตามลำดับ แขนสั้นสูง 7 นิ้ววัดจากด้านล่างด้านล่างของข้อศอกตามลำดับ ท่อถูกชั่งน้ำหนักและพบว่ามี 1,558.5 กรัม เนื่องจากท่อมีความยาว 9 3/4 นิ้วในแขนข้างหนึ่งและอีกแขนหนึ่งมีครึ่งหนึ่งของข้อต่อที่เหมาะสมซึ่งเพิ่มน้ำหนักให้กับท่อโดยรวมซึ่งอาจทำให้น้ำหนักที่วัดได้ทั้งหมดนั้นไม่เกี่ยวข้องกับจุดประสงค์ในการคำนวณอย่างแม่นยำ การถ่ายเทความร้อน
ท่อถูกแขวนไว้ที่ปลายแต่ละด้านโดยวางปลายบนเก้าอี้สองตัวที่มีความสูงเท่ากันเช่นท่อนั้นอยู่ในระดับ ไม่ได้ใช้สายรัดเพื่อยึดท่อ ระดับความสูงของท่ออยู่ที่ 25 "จากพื้นถึงศูนย์กลางของท่อไม่มีแรงภายนอกถูกนำมาใช้แรงที่รู้จักกันเพียงอย่างเดียวที่มีอยู่ในปัจจุบันเป็นผลมาจากน้ำหนักของน้ำและท่อและสายพันธุ์ที่ผลิตจากน้ำที่อุณหภูมิ ด้านบนที่และรอบคะแนนสูงสุดสำหรับพีวีซี (140 ° F) ปริมาณน้ำที่ใช้ถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าโดยใช้น้ำประปาอุ่นเพื่อเติมท่อและพบว่าประมาณ 1300 มล. ปริมาตรภายในท่อเป็นเช่นนั้น ระดับน้ำนั้นเท่ากับ 1 "จากด้านบนของแขนสั้นของท่อ (หรือสูง 6 นิ้วจากด้านล่างของข้อศอก (s) เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบที่นี่
ทำเครื่องหมายด้วยเครื่องหมายลบไม่ออกที่ศูนย์กลางของท่อและกล้องถูกใช้ในการบันทึกเป็นระยะและเอกสารจำนวนของการหย่อนคล้อยที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาทั้งหมด 30 นาที ปรอทวัดอุณหภูมิถูกแทรกเข้าไปในแขนสั้นของท่อเพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเมื่อเวลาผ่านไป การทดลองสรุปได้หลังจากอุณหภูมิที่วัดได้ลดลงต่ำกว่าระดับสูงสุดสำหรับท่อ นี่คือการทดสอบครั้งเดียวซึ่งไม่ได้จำลองแบบเพื่อความถูกต้องทางสถิติ ข้อมูลที่รวบรวมมีการรายงานด้านล่าง
เมื่อเวลา 15:36 น. ขวดที่บรรจุน้ำเดือด 1.4 ลิตรถูกใช้เพื่อถ่ายโอนประมาณ 1.3L ลงในท่อ น้ำเดือดถูกเทลงในแขนอีกต่อไป เครื่องวัดอุณหภูมิถูกแทรกเข้าไปในอีกแขนสั้นที่ปลายสุดของท่อ
ที่ 0 นาทีเครื่องหมายคือ 25 "เหนือพื้นน้ำ Temp = 212 ° F; อุณหภูมิห้องและ (โดยค่าเริ่มต้น) อุณหภูมิของท่อคือ 70 ° F เนื่องจากของเหลวถูกถูกถ่ายโอนการบิดและแปรปรวนของท่อถูกสังเกต .
ที่ ~ 1 นาทีหลังจาก -0.15625 "Temp = 182 ° F
ที่ 5 นาทีหลังจาก -0.25 "Temp = 176 ° F
ที่ 10 นาทีหลังจาก -0.3125 "Temp = 166 ° F
ที่ 15 นาทีหลังจาก -0.375 "Temp = 157 ° F
ที่ 18 นาทีหลังจาก -0.40625 "Temp = 153 ° F
ที่ 20 นาทีหลังจาก -0.375 "Temp = 150 ° F
ที่ 25 นาทีหลังจาก -0.46875 "Temp = 143 ° F
ที่ 29 นาทีหลังจาก -0.46875 "Temp = 140 ° F
ที่ 30 นาทีหลังจาก -0.50 "Temp = 138 ° F
ผลลัพธ์: หลังจาก 29 นาทีอุณหภูมิลดลงต่ำกว่า 140 ° F (คะแนนสูงสุดสำหรับ PVC) ในเวลา 30 นาทีการทดลองสรุปโดยการเทน้ำลงในภาชนะอื่นซึ่งมีการชั่งน้ำหนักและพบว่ามีน้ำหนัก 1290.1 กรัม วัดอย่างระมัดระวังเพื่อพิจารณาว่าท่อบิดตามเข็มนาฬิกาประมาณ 30 °จากปลายถึงปลาย (หรือประมาณ 7.5 °ต่อฟุตเชิงเส้น) ท่อเริ่มบิดและแปรปรวนเมื่อน้ำเดือดถูกเทลงในท่อ การวัดอุณหภูมิของน้ำที่ปลายไกลประมาณหนึ่งนาทีแสดงให้เห็นว่าท่อได้ดูดซึมไปอย่างไม่น่าเชื่อ 30 ° F จาก (ประมาณ) 1.3L ของน้ำ การลดลงทั้งหมดพบว่าเป็น 1/2 นิ้วหลังจาก 30 นาที
พบการโก่งตัวมากที่สุดที่ประมาณ 7 นิ้ว (ไปทางตรงกลางของท่อ) จากจุดศูนย์กลางของบอลวาล์ว การโก่งตัวมากที่สุดถูกวัดที่ 7/8 นิ้ว (การโก่งด้านข้าง) หรือความโค้งทั้งหมดประมาณ 2.5 นิ้วที่วัดที่ปลายทั้งสองของท่อ เป็นที่น่าสังเกตว่าแขนยาวของท่อ (ซึ่งน้ำเดือดถูกเทลงไป แต่ไม่ปรากฏว่ามีน้ำเดือดนานเกินกว่าสองสามวินาที) มีการโก่งตัวประมาณ 3/16 นิ้วความโค้งทั้งหมดคือ 3/4 ของนิ้วที่วัดที่ปลายแขนวัดความลึกของน้ำเป็น 6 นิ้วจากด้านล่างด้านนอกของข้อศอก (s) เมื่อคำนึงถึงแขนยาวพบตัวอย่างที่ยิ่งใหญ่ที่สุดด้านบน ท่อน้ำใกล้กับที่ซึ่งน้ำเดือดเข้ามาครั้งแรกและสัมผัสกับ PVC การวัดความหย่อนคล้อยที่เกิดขึ้นเป็นระยะซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการทดสอบเป็นเพียงการวัดในแนวตั้งของเครื่องหมายที่ทำที่ศูนย์กลางของความยาวของท่อ ก่อนที่จะทำการทดลองนี้คาดว่าจะพบการเปลี่ยนแปลงที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในใจกลางของท่อเนื่องจากการหย่อนคล้อย แต่การเบี่ยงเบนด้านข้างที่ไม่คาดคิดนั้นสูงกว่าการลดลงในแนวดิ่ง 75%; และพบการโก่งตัวสูงสุดต่อเท้าเชิงเส้นตรงทางเข้าซึ่งมีน้ำเดือดถูกเทลงในท่อ การแสดงภาพกราฟิกของการลดลง / การเปลี่ยนแปลงที่วัดได้ (ตรงกลางของท่อ) แสดงไว้ด้านล่าง คาดว่าจะพบการเปลี่ยนแปลงที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในใจกลางของท่อเนื่องจากการหย่อนคล้อย; แต่การเบี่ยงเบนด้านข้างที่ไม่คาดคิดนั้นสูงกว่าการลดลงในแนวดิ่ง 75%; และพบการโก่งตัวสูงสุดต่อเท้าเชิงเส้นตรงทางเข้าซึ่งมีน้ำเดือดถูกเทลงในท่อ การแสดงภาพกราฟิกของการลดลง / การเปลี่ยนแปลงที่วัดได้ (ตรงกลางของท่อ) แสดงไว้ด้านล่าง คาดว่าจะพบการเปลี่ยนแปลงที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในใจกลางของท่อเนื่องจากการหย่อนคล้อย; แต่การเบี่ยงเบนด้านข้างที่ไม่คาดคิดนั้นสูงกว่าการลดลงในแนวดิ่ง 75%; และพบการโก่งตัวสูงสุดต่อเท้าเชิงเส้นตรงทางเข้าซึ่งมีน้ำเดือดถูกเทลงในท่อ การแสดงภาพกราฟิกของการลดลง / การเปลี่ยนแปลงที่วัดได้ (ตรงกลางของท่อ) แสดงไว้ด้านล่าง
สรุป: เห็นได้ชัดว่าการโก่งตัวด้านข้างเกิดจากความเครียดที่รอยต่อของบอลวาล์ว; ค่าที่วัดได้ของความหย่อนคล้อยอาจได้รับผลกระทบจากการบิดและการกำจัดด้านข้างของท่อ สาเหตุที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดของการโก่งตัวด้านข้างนั้นเกิดจากความแตกต่างของความยาวของท่อซึ่งถูกปกปิดโดยข้อต่อ กล่าวอีกนัยหนึ่งท่ออาจถูกตัดเป็นมุม เป็นที่ทราบกันว่าเมื่อวัสดุที่แตกต่างกันหรือมีความยาวแตกต่างกันถูกผูกเข้าด้วยกันวัตถุจะมีสายพันธุ์สเตียริกที่สำคัญเมื่อถูกให้ความร้อนเนื่องจากวัสดุทั้งสองจะไม่ขยายตัวเท่ากัน ลองพิจารณาตัวอย่างต่อไปนี้: ความยาว A คือ 4ft, ความยาว B คือ 4.1ft เมื่อถูกความร้อนแต่ละวัสดุจะขยายความยาว 2% ดังนั้นความยาว A จะเป็น 4.080ft และความยาว B จะเท่ากับ 4.182 ความแตกต่างของความยาว (ความร้อน) คือ 0.002 ฟุต
การเก็งกำไรเพิ่มเติมเกี่ยวกับสาเหตุของการแปรปรวนด้านข้างที่สังเกตได้รวมถึงความแตกต่างของการดูดซับอุณหภูมิที่ข้อต่อเนื่องจากผลของฉนวนหรืออาจเป็นไปได้ว่ามีกองกำลังแฝงอยู่จากการใช้งานก่อนหน้าของบอลวาล์ว เพื่ออนุญาตให้กองกำลังที่จะได้รับการปล่อยตัว (ผลผ่อนคลายหรือผ่อนคลาย) การคาดเดาเช่นนี้สามารถตรวจสอบหรือตัดออกโดยการทดสอบละเอียดกว่านี้
เห็นได้ชัดว่าน้ำเดือดสามารถทำให้เกิดการโก่งตัวในท่อขนาด 1 1/4 "(เล็กน้อยตามความต้องการ) ซึ่งเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับท่อระบายน้ำอ่างล้างจานเป็นเวลาหลายปีนอกจากนี้ยังเป็นธรรมที่จะสันนิษฐานว่าอุณหภูมิภายในท่อจะถูกดูดซึมอย่างรวดเร็ว จะมีความไม่สม่ำเสมออย่างแน่นอนส่งผลให้พื้นที่ที่ร้อนจัดเร็วและไวต่อความล้มเหลวมากขึ้นสมมติว่าท่ออุดตันหรือระบายน้ำอย่างช้าๆหรืออาจมีผลสะสมสะสมของการสัมผัสกับน้ำเดือดหลายครั้ง การเทน้ำเดือดลงไปในท่อระบายน้ำอาจทำให้เกิดความล้มเหลวได้นี่เป็นความจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับท่อที่ฝังอยู่เนื่องจากแรงดันจากน้ำหนักของดินจะมีอยู่
โดยสรุปมีข้อสังเกตว่าที่นี่กำหนดเวลาท่อพีวีซี 40 ท่อที่สัมผัสน้อยกว่าหนึ่งนาทีเพื่อให้อุณหภูมิสูงกว่าระดับอุณหภูมิสูงสุดจะเสียรูป นี่คือหลักฐานจากหน้าตัด 3/4 นิ้วที่พบในพื้นที่ (แขนยาว) ที่น้ำเดือดถูกเทลงในท่อ; ในบริเวณนี้น้ำเดือดจะผ่านไปได้เท่านั้นและไม่ผ่านการทดสอบ น้ำเดือดมีอยู่ที่แขนยาวของท่อเท่านั้นตามระยะเวลาที่จำเป็นในการถ่ายโอนน้ำซึ่งใช้เวลาประมาณ 15 ถึง 20 วินาทีนอกจากนี้หากท่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูงกว่าระดับสูงสุดเป็นระยะเวลานานพวกเขาจะยังคงทำให้เสียโฉมจนกว่าอุณหภูมิจะลดลงต่ำกว่าระดับสูงสุด ดูเหมือนว่าเห็นได้ชัดจากภาพประกอบกราฟิกด้านบนว่าอัตราหรือปริมาณของการแปรปรวนเกือบคล้ายคลึงกับอุณหภูมิหรืออัตราการกระจายอุณหภูมิทันที
การอภิปราย: สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาว่าปริมาณน้ำที่ใช้สำหรับการทดลองนี้มีเพียงประมาณ 1.3 ลิตร (0.34 แกลลอน) บ่อยครั้งที่มีการใช้น้ำปริมาณมากในการปรุงอาหารซึ่งจำเป็นต้องใช้เวลามากขึ้นในการระบายน้ำและอาจจะถ่ายโอนความร้อน / พลังงานจำนวนมากไปยังท่อ นอกจากนี้ระยะเวลาที่จำเป็นสำหรับความร้อนในการกระจายอาจเป็นหลายนาทีหรืออาจมากกว่าหนึ่งชั่วโมงเมื่อปริมาตรที่มากขึ้น (เช่นแกลลอน) ของน้ำเดือดถูกเทลงในท่อระบายน้ำและ / หรือที่ท่อระบายน้ำถูกหุ้มฉนวน ความคิดเห็นของผู้เขียนในเวลานี้คือการเทแกลลอนน้ำเดือดลงไปในท่อระบายน้ำในห้องครัวจะมีความเป็นไปได้สูงกว่าในการทำลายท่อพีวีซีที่มีความเสียหายมากกว่า 0.34 แกลลอนซึ่งในการทดลองครั้งนี้ และความหย่อนคล้อย นอกจากนี้ยังต้องจำไว้ว่าการระบายน้ำที่เหมาะสมเกิดขึ้นท่อระบายน้ำควรมีความลาดชันเบา ๆ ประมาณ 1 นิ้วต่อ 10 ฟุต เนื่องจากท่อร่วมในท่อนี้มีขนาดมากกว่า 1/2 นิ้วต่อฟุตจึงควรเห็นได้อย่างชัดเจนว่าผลกระทบจากการแปรปรวนและการหย่อนคล้อยเป็นเช่นนี้เนื่องจากน้ำเดือดอาจทำให้เกิดการระบายน้ำที่ไม่เหมาะสม ท่อระบายเพราะเวลาที่ได้รับในท่อระบายน้ำที่ไม่เหมาะสม / ช้าจะต้องมีความจำเป็นมากกว่า
มีข้อบกพร่องที่เห็นได้ชัดในการทดสอบนี้ บางทีความแตกต่างที่สำคัญที่สุดเกี่ยวกับการทดสอบในโลกแห่งความจริงคือความจริงที่ว่าสายรัดถูกนำมาใช้เพื่อรักษาความปลอดภัยท่อระบายน้ำในการก่อสร้างที่อยู่อาศัยในขณะที่ไม่มีการใช้สายรัดในการทดลองนี้ แน่นอนว่าการสนับสนุนที่เหมาะสมจะเป็นประโยชน์ในการป้องกันความล้มเหลวของท่อระบายน้ำ ไม่ว่าจะเป็นวิธีการก่อสร้างวัสดุและ / หรือการสร้างรหัสในปัจจุบันก็เพียงพอที่จะป้องกันความล้มเหลวในกรณีที่ระดับอุณหภูมิของพีวีซีเกินกว่าที่ผู้เขียนยังไม่เป็นที่รู้จักในขณะนี้ นอกจากนี้เนื่องจากการทดลองนี้ไม่ได้ทดสอบผลสะสม (การสัมผัสซ้ำ ๆ ของน้ำเดือดไปที่ท่อเดียวกัน) จึงไม่แน่ใจว่ามีผลสะสมจริงหรือไม่และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไม่ว่าจะเป็นท่อไวแสงหรือ desensitized โดยการสัมผัสซ้ำ ๆ อย่างไรก็ตามหลักฐานที่แข็งแกร่งได้ถูกนำเสนอที่นี่ว่ามีภูมิปัญญาโลกแห่งความจริงในการหลีกเลี่ยงความเสียหายที่อาจเกิดจากความร้อนสูงเกินไปท่อระบายน้ำ
