13 April 2016
Tujuan: Ada beberapa ketidaksepakatan tentang apakah air mendidih dapat dituangkan ke dalam wastafel dapur perumahan tanpa merusak pipa pembuangan. Dapat diasumsikan bahwa jika pipa mengalir dengan cepat, jumlah waktu yang diperlukan untuk menyebabkan kerusakan akan lebih besar daripada waktu aktual bahwa air mendidih akan hadir di bagian tertentu dari pipa. Dengan asumsi bahwa teori ini benar, ada bantahan, bahwa wastafel dapur dapat menjadi tersumbat atau tersumbat sebagian, atau bahwa efek kumulatif dari membuang air mendidih ke saluran pembuangan secara teratur dapat (akhirnya) menyebabkan pipa gagal, atau runtuh di daerah di mana pipa dikubur. Faktanya, pipa yang runtuh tidak jarang dalam industri pipa; namun, tidak diketahui penulis pada saat penulisan ini, apakah ada karya yang diterbitkan ada yang mengutip suhu sebagai penyebab pipa runtuh atau apakah melebihi peringkat suhu maksimum (140 ° F) untuk pipa PVC memiliki konsekuensi signifikan, dunia nyata. Eksperimen ini dirancang dan dilakukan untuk mengukur tingkat dan laju PVC warping ketika (pipa drain) diisi dengan air mendidih, dan untuk mengukur durasi waktu yang diperlukan air untuk mendingin, hingga dalam kisaran suhu yang dapat diterima dari pipa PVC.
diukur dari bagian bawah luar siku masing-masing; lengan pendek tingginya 7 inci, diukur dari bagian bawah siku masing-masing. Pipa itu ditimbang dan ditemukan menjadi 1558,5 gram. Karena pipa memiliki panjang ekstra 9 3/4 "di satu lengan dan lengan lainnya memiliki setengah dari penyatuan, ini menambah jumlah berat pada keseluruhan pipa, yang mungkin membuat total berat yang diukur tidak relevan untuk tujuan penghitungan yang akurat. perpindahan panas. diukur dari bagian bawah luar siku masing-masing; lengan pendek tingginya 7 inci, diukur dari bagian bawah siku masing-masing. Pipa itu ditimbang dan ditemukan menjadi 1558,5 gram. Karena pipa memiliki panjang ekstra 9 3/4 "di satu lengan dan lengan lainnya memiliki setengah dari penyatuan, ini menambah jumlah berat pada keseluruhan pipa, yang mungkin membuat total berat yang diukur tidak relevan untuk tujuan penghitungan yang akurat. perpindahan panas.
Pipa ditangguhkan di setiap ujung dengan meletakkan ujung-ujungnya pada dua kursi dengan ketinggian yang sama, sehingga pipa itu rata. Tali tidak digunakan untuk mengamankan pipa. Ketinggian pipa adalah 25 "dari lantai ke pusat pipa. Tidak ada kekuatan eksternal yang diterapkan; satu-satunya kekuatan yang diketahui hadir adalah hasil dari berat air dan pipa, dan strain yang dihasilkan dari air pada suhu di atas, pada, dan di sekitar peringkat maksimum untuk PVC (140 ° F). Volume air yang digunakan ditentukan sebelumnya dengan menggunakan air keran hangat untuk mengisi pipa, dan ditemukan sekitar 1300 ml. Volume di dalam pipa itu sedemikian rupa sehingga permukaan air persis 1 "dari atas lengan pendek pipa (atau 6 inci dari bagian luar-bawah siku). Sangat menarik untuk dicatat di sini,
Sebuah tanda dibuat dengan tanda tak terhapuskan di tengah pipa dan kamera digunakan untuk merekam dan mendokumentasikan jumlah kendur yang terjadi selama periode total 30 menit secara berkala. Termometer air raksa dimasukkan ke lengan pendek pipa untuk memantau perubahan suhu dari waktu ke waktu. Percobaan disimpulkan setelah suhu yang diukur turun di bawah peringkat maksimum untuk pipa. Ini adalah tes satu kali, yang tidak direplikasi untuk akurasi statistik. Data yang dikumpulkan dilaporkan di bawah ini.
Pada pukul 3:36 siang, labu berisi 1,4L air keran mendidih digunakan untuk mentransfer sekitar 1,3L ke dalam pipa. Air mendidih dituangkan ke lengan yang lebih panjang. Termometer dimasukkan ke yang lain, lengan pendek, di ujung pipa.
Pada 0 menit tandanya 25 "di atas lantai Water Temp = 212 ° F; suhu kamar, dan (secara default) suhu pipa adalah 70 ° F. Ketika cairan sedang dipindahkan, puntiran dan pelengkungan pipa diamati .
Pada ~ 1 menit setelah -0.15625 "Temp = 182 ° F
Pada 5 menit setelah -0,25 "Temp = 176 ° F
Pada 10 menit setelah -0.3125 "Temp = 166 ° F
Pada 15 menit setelah -0.375 "Temp = 157 ° F
Pada 18 menit setelah -0,40625 "Temp = 153 ° F
Pada 20 menit setelah -0.375 "Temp = 150 ° F
Pada 25 menit setelah -0.46875 "Temp = 143 ° F
Pada 29 menit setelah -0.46875 "Temp = 140 ° F
Pada 30 menit setelah -0,50 "Temp = 138 ° F
Hasil: Setelah 29 menit suhu turun di bawah 140 ° F (nilai maksimum untuk PVC). Pada 30 menit percobaan disimpulkan dengan mengosongkan air ke dalam wadah lain, di mana itu ditimbang dan ditemukan 1290.1g. Pengukuran yang cermat dilakukan untuk menentukan bahwa pipa telah diputar sekitar 30 ° searah jarum jam, dari ujung ke ujung (atau sekitar 7,5 ° per kaki linier). Pipa mulai berputar dan melengkung saat air mendidih dituangkan ke dalam pipa. Pengukuran suhu air di ujung jauh, sekitar satu menit, menunjukkan bahwa pipa tersebut telah menyerap 30 ° F yang luar biasa dari (kira-kira) 1,3L air. Total kendur ditemukan menjadi 1/2 inci setelah 30 menit.
Jumlah defleksi terbesar secara tak terduga ditemukan sekitar 7 inci (menuju pusat pipa) dari pusat katup bola. Lendutan maksimum diukur menjadi 7/8 inci (lendutan lateral) atau kelengkungan total sekitar 2,5 inci yang diukur pada kedua ujung pipa. Juga perlu dicatat bahwa lengan panjang pipa (ke mana air mendidih dituangkan, tetapi tidak di mana air mendidih hadir selama lebih dari beberapa detik, memiliki defleksi sekitar 3/16 inci, kelengkungan total adalah 3/4 inci yang diukur di ujung lengan. Kedalaman air diukur menjadi 6 inci dari bagian luar siku. Mengenai lengan panjang, bengkok terbesar ditemukan di atas. garis air, lebih dekat ke tempat air mendidih pertama kali masuk dan melakukan kontak dengan PVC. Pengukuran kendur yang dilakukan secara berkala, sebagai bagian dari percobaan, hanyalah pengukuran vertikal dari tanda yang dibuat di tengah panjang pipa. Sebelum melakukan percobaan ini, diharapkan bahwa perubahan terbesar akan ditemukan di tengah pipa karena kendur; tetapi defleksi lateral yang tak terduga adalah 75% lebih besar dari kendur vertikal; dan defleksi maksimum aktual per kaki linier ditemukan di pintu masuk, di mana air mendidih dituangkan ke dalam pipa. Representasi grafis dari penurunan / perubahan yang diukur (di tengah pipa) disediakan di bawah ini. diharapkan bahwa perubahan terbesar akan ditemukan di tengah pipa karena kendur; tetapi defleksi lateral yang tak terduga adalah 75% lebih besar dari kendur vertikal; dan defleksi maksimum aktual per kaki linier ditemukan di pintu masuk, di mana air mendidih dituangkan ke dalam pipa. Representasi grafis dari penurunan / perubahan yang diukur (di tengah pipa) disediakan di bawah ini. diharapkan bahwa perubahan terbesar akan ditemukan di tengah pipa karena kendur; tetapi defleksi lateral yang tak terduga adalah 75% lebih besar dari kendur vertikal; dan defleksi maksimum aktual per kaki linier ditemukan di pintu masuk, di mana air mendidih dituangkan ke dalam pipa. Representasi grafis dari penurunan / perubahan yang diukur (di tengah pipa) disediakan di bawah ini.
Kesimpulan: Jelas defleksi lateral disebabkan oleh tekanan pada sendi katup bola; nilai-nilai kendur yang terukur kemungkinan dipengaruhi oleh pemilinan dan perpindahan lateral pipa. Secara spekulatif, penyebab defleksi lateral yang paling mungkin adalah karena perbedaan panjang pipa yang disembunyikan oleh fitting; dengan kata lain, pipa itu mungkin terpotong miring. Diketahui bahwa ketika material yang berbeda atau panjang material yang berbeda telah diikat menjadi satu, objek akan memiliki strain stearat yang signifikan ketika dipanaskan, karena kedua material tersebut tidak akan mengembang secara merata. Pertimbangkan contoh berikut: panjang A adalah 4 kaki, panjang B adalah 4.1 kaki .; saat dipanaskan, masing-masing bahan memanjang 2% panjangnya. Jadi, panjang A akan menjadi 4.080ft dan panjang B akan menjadi 4.182. Perbedaan panjang (dipanaskan) adalah 0,002 kaki,
Spekulasi lebih lanjut berkenaan dengan penyebab kelengkungan lateral yang diamati termasuk perbedaan dalam penyerapan suhu pada sambungan karena efek isolasi, atau mungkin, gaya laten ada dari penggunaan sebelumnya dari katup bola, yang akhirnya dinyatakan sebagai pipa menjadi cukup lembut untuk memungkinkan kekuatan potensial untuk dilepaskan (efek relaks atau santai). Spekulasi seperti ini dapat diverifikasi atau dikesampingkan dengan pengujian lebih lanjut.
Jelas, air mendidih dapat menyebabkan defleksi dalam pipa 1 1/4 "(nominal demension), yang merupakan standar industri untuk saluran pembuangan selama bertahun-tahun. Juga adil untuk mengasumsikan bahwa suhu di dalam pipa diserap begitu cepat sehingga pemanasan akan hampir pasti tidak merata, menghasilkan area yang cepat panas dan lebih rentan terhadap kegagalan.Misalkan pipa tersumbat atau pengeringan lambat, atau mungkin adanya efek kumulatif dari beberapa paparan terhadap air mendidih, masuk akal untuk menyimpulkan bahwa menuangkan air mendidih ke selokan dapat menyebabkan kegagalan, terutama pada pipa yang dikubur, karena tekanan dari berat tanah akan muncul.
Singkatnya, telah diamati di sini bahwa jadwal 40 pipa PVC yang telah terpapar kurang dari satu menit pada suhu yang melebihi peringkat suhu maksimum akan berubah bentuk. Ini dibuktikan dengan lilitan 3/4 inci yang ditemukan di daerah (lengan panjang) tempat air mendidih dituangkan ke dalam pipa; di daerah ini, air mendidih hanya melewati, dan tidak tetap selama durasi tes. Air mendidih hanya hadir di lengan panjang pipa untuk jumlah waktu yang diperlukan untuk mentransfer air, yaitu sekitar 15 hingga 20 detik.Juga, ketika pipa terpapar pada suhu di atas peringkat maksimum untuk periode waktu yang lama, mereka akan terus berubah bentuk hingga suhu menghilang ke bawah peringkat maksimum. Tampak jelas dari ilustrasi grafis di atas, bahwa laju atau jumlah bengkok hampir sejajar dengan suhu sesaat atau laju disipasi suhu.
Diskusi: Penting untuk mempertimbangkan bahwa jumlah air yang digunakan untuk percobaan ini hanya sekitar 1,3 liter (0,34 galon). Seringkali, volume air yang lebih besar digunakan untuk memasak, yang tentu akan membutuhkan lebih banyak waktu untuk mengalir dan kemungkinan akan mentransfer sejumlah besar panas / energi ke pipa. Juga, lamanya waktu yang diperlukan untuk menghilangkan panas bisa beberapa menit, atau mungkin lebih dari satu jam ketika volume yang lebih besar (seperti satu galon) air mendidih dituangkan ke saluran pembuangan, dan / atau di mana pipa drain terisolasi. Pendapat penulis pada saat ini, adalah bahwa menuangkan seluruh galon air mendidih ke saluran pembuangan dapur secara logis akan memiliki potensi lebih besar untuk merusak pipa pembuangan PVC daripada 0,34 galon yang dalam percobaan ini, memang menyebabkan terukur, melengkungkan signifikan, memutar, dan kendur. Perlu juga diingat bahwa untuk drainase yang tepat terjadi, pipa drainase harus memiliki kemiringan yang lembut sekitar 1 inci per 10 kaki. Karena lilitan dalam pipa ini ditemukan lebih besar dari 1/2 inci per kaki, harus jelas bahwa efek kumulatif dari lungsin dan kendur adalah sedemikian rupa sehingga air mendidih kemungkinan akan menyebabkan drainase yang tidak tepat, yang secara logis akan mempercepat kegagalan akhir PVC. tiriskan pipa, karena waktu bukaan pipa yang tidak tepat / pengeringan lambat tentu akan lebih besar.
Ada beberapa kesalahan yang jelas dengan percobaan ini. Mungkin perbedaan paling signifikan sehubungan dengan tes dunia nyata, adalah kenyataan bahwa tali pengikat digunakan untuk mengamankan pipa drainase dalam konstruksi perumahan, sedangkan, tidak ada tali pengikat yang digunakan dalam percobaan ini, yang memungkinkan pipa untuk berputar bebas. Tentu saja, dukungan yang tepat akan bermanfaat untuk mencegah kegagalan drainase. Apakah metode konstruksi saat ini, bahan, dan / atau kode builing cukup untuk mencegah kegagalan dalam kasus di mana peringkat suhu untuk PVC telah terlampaui tidak diketahui oleh Penulis saat ini. Juga, karena percobaan ini tidak menguji efek kumulatif (paparan berulang air mendidih ke pipa yang sama), itu tidak dipastikan apakah efek kumulatif benar-benar ada, dan lebih khusus lagi, apakah pipa menjadi peka atau peka dengan paparan berulang. Namun, bukti kuat telah disampaikan di sini bahwa ada kebijaksanaan dunia nyata dalam menghindari kerusakan yang berpotensi disebabkan oleh pipa drainase yang terlalu panas.