¿Debo abrir el grifo mientras arrojo agua hirviendo?

13 de abril de 2016

Propósito: existe cierto desacuerdo sobre si se puede verter agua hirviendo en el fregadero de una cocina residencial sin dañar la tubería de drenaje. Podría suponerse que si la tubería se drena rápidamente, la cantidad de tiempo necesario para causar daño sería mayor que el tiempo real que el agua hirviendo estaría presente en cualquier sección particular de la tubería. Suponiendo que esta teoría sea correcta, hay una refutación, que los fregaderos de la cocina pueden obstruirse total o parcialmente, o que un efecto acumulativo de verter agua hirviendo en un desagüe de forma regular puede (eventualmente) hacer que la tubería falle o colapse. en áreas donde la tubería está enterrada. De hecho, las tuberías colapsadas no son infrecuentes en la industria de la plomería; sin embargo, es desconocido para el autor en el momento de escribir este artículo, si existen trabajos publicados que citen la temperatura como la causa del colapso de la tubería o si exceder la clasificación de temperatura máxima (140 °F) para la tubería de PVC tiene consecuencias significativas en el mundo real. Este experimento fue diseñado y realizado para medir el alcance y la tasa de deformación del PVC cuando (una tubería de drenaje está) llena de agua hirviendo, y para medir la duración del tiempo necesario para que el agua se enfríe, dentro del rango de temperatura aceptable de la tubería de PVC.

medido desde la parte inferior exterior de su respectivo codo; el brazo corto medía 7 pulgadas de alto, medido desde la parte inferior exterior de su respectivo codo. Se pesó la tubería y se encontró que pesaba 1558,5 gramos. Debido a que la tubería tenía una longitud adicional de 9 3/4" en un brazo y el otro brazo tenía la mitad de un accesorio de unión, esto agregó una cantidad de peso a la tubería en general, lo que posiblemente hace que el peso total medido sea irrelevante para calcular con precisión transferencias de calor medido desde la parte inferior exterior de su respectivo codo; el brazo corto medía 7 pulgadas de alto, medido desde la parte inferior exterior de su respectivo codo. Se pesó la tubería y se encontró que pesaba 1558,5 gramos. Debido a que la tubería tenía una longitud adicional de 9 3/4" en un brazo y el otro brazo tenía la mitad de un accesorio de unión, esto agregó una cantidad de peso a la tubería en general, lo que posiblemente hace que el peso total medido sea irrelevante para calcular con precisión transferencias de calor

La tubería se suspendió en cada extremo apoyando los extremos sobre dos sillas de igual altura, de modo que la tubería estuviera nivelada. No se usaron correas para asegurar la tubería. La elevación de la tubería era de 25" desde el piso hasta el centro de la tubería. No se aplicaron fuerzas externas; las únicas fuerzas que se sabía que estaban presentes eran las resultantes del peso del agua y la tubería, y las deformaciones producidas por el agua a temperaturas por encima, en y alrededor de la clasificación máxima para PVC (140 °F). El volumen de agua utilizado se predeterminó usando agua tibia del grifo para llenar la tubería, y se encontró que era de aproximadamente 1300 ml. El volumen dentro de la tubería era tal que el nivel del agua estaba exactamente a 1" de la parte superior del brazo corto de la tubería (o 6 pulgadas de alto desde la parte inferior exterior del codo(s)). Es interesante señalar aquí,

Se hizo una marca con marcador indeleble en el centro de la tubería y se utilizó una cámara para registrar y documentar periódicamente la cantidad de hundimiento que se produjo durante un período total de 30 minutos. Se insertó un termómetro de mercurio en el brazo corto de la tubería para controlar el cambio de temperatura a lo largo del tiempo. El experimento concluyó después de que la temperatura medida cayera por debajo de la clasificación máxima para la tubería. Esta fue una prueba de una sola vez, que no se replicó para la precisión estadística. Los datos recopilados se informan a continuación.

A las 3:36 p. m., se usó un matraz que contenía 1,4 l de agua del grifo hirviendo para transferir aproximadamente 1,3 l a la tubería. Se vertió agua hirviendo en el más largo de los dos brazos. Se insertó un termómetro en el otro brazo corto, en el otro extremo de la tubería.

A los 0 minutos, la marca estaba a 25" por encima del piso. Temperatura del agua = 212 °F; temperatura ambiente y (por defecto) la temperatura de la tubería era de 70 °F. A medida que se transfería el líquido, se observó torsión y deformación de la tubería. .

A ~1 minuto después de -0.15625" Temp = 182 °F

A los 5 minutos después de -0.25" Temp = 176 °F

A los 10 minutos después de -0.3125" Temp = 166 °F

A los 15 minutos después de -0.375" Temp = 157 °F

A los 18 minutos después de -0.40625" Temp = 153 °F

A los 20 minutos después de -0.375" Temp = 150 °F

A los 25 minutos después de -0.46875" Temp = 143 °F

A los 29 minutos después de -0.46875" Temp = 140 °F

A los 30 minutos después de -0.50" Temp = 138 °F

Resultados: Después de 29 minutos, la temperatura había caído por debajo de 140 °F (la clasificación máxima para PVC). A los 30 minutos se concluyó el experimento vaciando el agua en otro recipiente, en el cual se pesó y se encontró que era 1290.1g. Se tomaron medidas cuidadosas para determinar que la tubería se había torcido aproximadamente 30° en el sentido de las agujas del reloj, de extremo a extremo (o aproximadamente 7,5° por pie lineal). La tubería comenzó a torcerse y deformarse a medida que se vertía el agua hirviendo en la tubería. Una medición de la temperatura del agua en el otro extremo, en aproximadamente un minuto, muestra que la tubería ya había absorbido unos increíbles 30 °F de (aproximadamente) 1,3 L de agua. Se encontró que el hundimiento total era de 1/2 pulgada después de 30 minutos.

La mayor cantidad de deflexión se encontró inesperadamente a aproximadamente 7 pulgadas (hacia el centro de la tubería) desde el centro de la válvula de bola. Se midió que la desviación máxima era de 7/8 de pulgada (desviación lateral) o una curvatura total de aproximadamente 2,5 pulgadas medida en cada extremo de la tubería. También es notable que el brazo largo de la tubería (en el que se vertió el agua hirviendo, pero no donde el agua hirviendo estuvo presente durante más de unos segundos), tenía una desviación de aproximadamente 3/16 de pulgada; la curvatura total era 3/4 de pulgada medido al final del brazo. La profundidad del agua se midió a 6 pulgadas desde la parte inferior exterior del codo (s). Con respecto al brazo largo, la mayor deformación se encontró arriba la línea de agua, más cerca de donde el agua hirviendo entró por primera vez y entró en contacto con el PVC. Las medidas de pandeo que se tomaron periódicamente, como parte del experimento, eran simplemente medidas verticales de la marca hecha en el centro del tramo de tubería. Antes de realizar este experimento, se esperaba que el mayor cambio se encontraría en el centro de la tubería debido a la flacidez; pero la deflexión lateral inesperada fue un 75% mayor que el hundimiento vertical; y la deflexión máxima real por pie lineal se encontró en la entrada, donde se vertió el agua hirviendo en la tubería. A continuación se proporciona una representación gráfica de los hundimientos/cambios medidos (en el centro de la tubería). se esperaba que el mayor cambio se encontraría en el centro de la tubería debido a la flacidez; pero la deflexión lateral inesperada fue un 75% mayor que el hundimiento vertical; y la deflexión máxima real por pie lineal se encontró en la entrada, donde se vertió el agua hirviendo en la tubería. A continuación se proporciona una representación gráfica de los hundimientos/cambios medidos (en el centro de la tubería). se esperaba que el mayor cambio se encontraría en el centro de la tubería debido a la flacidez; pero la deflexión lateral inesperada fue un 75% mayor que el hundimiento vertical; y la deflexión máxima real por pie lineal se encontró en la entrada, donde se vertió el agua hirviendo en la tubería. A continuación se proporciona una representación gráfica de los hundimientos/cambios medidos (en el centro de la tubería).

Conclusión: Obviamente, la deflexión lateral se debió a una tensión en la unión de la válvula de bola; los valores medidos de pandeo probablemente se vieron afectados por la torsión y el desplazamiento lateral de la tubería. Especulativamente, la causa más probable de la deflexión lateral se debió a una diferencia en la longitud de la tubería que estaba oculta por el accesorio; en otras palabras, la tubería probablemente fue cortada en ángulo. Se sabe que cuando se han unido diferentes materiales o diferentes longitudes de material, el objeto tendrá tensiones esteáricas significativas cuando se caliente, ya que los dos materiales no se expandirán uniformemente. Considere el siguiente ejemplo: la longitud A es de 4 pies, la longitud B es de 4,1 pies; cuando se calienta, cada material se expande un 2% en longitud. Entonces, la longitud A será de 4,080 pies y la longitud B será de 4,182. La diferencia en las longitudes (calentadas) es de 0,002 pies,

Otras especulaciones con respecto a la causa de la deformación lateral observada incluyen una diferencia en la absorción de temperatura en la unión debido a un efecto aislante, o posiblemente, existieron fuerzas latentes por el uso previo de la válvula de bola, que finalmente se expresaron cuando la tubería se volvió lo suficientemente blanda. para permitir que se liberen las fuerzas potenciales (un efecto relajante o relajante). Especulaciones como estas podrían verificarse o descartarse mediante pruebas adicionales.

Obviamente, el agua hirviendo puede causar deflexión en una tubería de 1 1/4" (dimensión nominal), que fue el estándar de la industria para desagües de fregaderos durante muchos años. También es justo suponer que la temperatura dentro de la tubería se absorbe tan rápidamente que el calentamiento es casi seguro que será desigual, lo que resultará en áreas que se sobrecalentarán rápidamente y serán más susceptibles a fallas. Suponiendo que una tubería se obstruyó o se drenó lentamente, o tal vez la existencia de un efecto acumulativo de exposiciones múltiples al agua hirviendo, es razonable concluir que verter agua hirviendo por un desagüe podría causar fallas.Esto sería especialmente cierto en las tuberías que están enterradas, ya que estaría presente la presión del peso del suelo.

En resumen, se ha observado aquí que la tubería de PVC cédula 40 que ha estado expuesta durante menos de un minuto a temperaturas que excedan la clasificación de temperatura máxima se deformará. Esto se evidencia por la deformación de 3/4 de pulgada que se encuentra en el área (el brazo largo) donde se vertió el agua hirviendo en la tubería; en esta área, solo pasó agua hirviendo y no permaneció durante la duración de la prueba. El agua hirviendo solo estuvo presente en el brazo largo de la tubería durante el tiempo necesario para transferir el agua, que fue de aproximadamente 15 a 20 segundos.Además, cuando las tuberías estén expuestas a temperaturas superiores a la clasificación máxima durante un período prolongado, continuarán deformándose hasta que la temperatura se disipe por debajo de la clasificación máxima. Parece evidente a partir de la ilustración gráfica anterior, que la velocidad o la cantidad de deformación casi es paralela a la temperatura instantánea o la velocidad de disipación de la temperatura.

Discusión: Es importante considerar que la cantidad de agua utilizada para este experimento fue de solo 1,3 litros (0,34 galones). A menudo, se utilizan grandes volúmenes de agua para cocinar, lo que necesariamente requerirá más tiempo para drenar y probablemente transferirá una cantidad proporcionalmente mayor de calor/energía a una tubería. Además, el tiempo necesario para que se disipe el calor podría ser de varios minutos, o posiblemente más de una hora cuando se vierten volúmenes más grandes (como un galón) de agua hirviendo en un desagüe y/o cuando las tuberías de desagüe están aisladas. La opinión del autor en este momento es que verter un galón entero de agua hirviendo en el desagüe de la cocina lógicamente tendría un mayor potencial de dañar la tubería de desagüe de PVC que 0.34 galones que en este experimento causaron deformaciones, torsiones y deformaciones significativas y medibles. y flacidez. También es necesario tener en cuenta que para que se produzca un drenaje adecuado, las tuberías de drenaje deben tener una pendiente suave de aproximadamente 1 pulgada por 10 pies. Dado que se encontró que la deformación en esta tubería era superior a 1/2 pulgada por pie, debería ser obvio que el efecto acumulativo de la deformación y la flacidez es tal que el agua hirviendo probablemente provocará un drenaje inadecuado, lo que lógicamente aceleraría la falla final del PVC. tuberías de drenaje, ya que el tiempo de exposición en tuberías de desagüe inadecuado/lento será necesariamente mayor.

Hubo algunas fallas obvias en este experimento. Quizás la diferencia más significativa con respecto a una prueba del mundo real es el hecho de que las correas se usan para asegurar las tuberías de drenaje en la construcción residencial, mientras que en este experimento no se usaron correas, lo que permitió que la tubería se torciera libremente. Ciertamente, el soporte adecuado sería beneficioso para evitar fallas en el drenaje. En este momento, el autor no sabe si los métodos de construcción, los materiales y/o los códigos de construcción actuales son suficientes para evitar fallas en los casos en que se superó la clasificación de temperatura del PVC. Además, debido a que este experimento no probó un efecto acumulativo (exposición repetida de agua hirviendo a la misma tubería), no se determinó si realmente existe un efecto acumulativo, y más particularmente, si la tubería se sensibiliza o desensibiliza por la exposición repetida. Sin embargo, aquí se ha presentado una fuerte evidencia de que existe sabiduría en el mundo real para evitar daños potencialmente causados ​​por el sobrecalentamiento de una tubería de drenaje.

En primer lugar, ¿realmente tiene tuberías de PVC? Muchas casas antiguas tienen hierro fundido de un extremo a otro, por lo que no hay nada de qué preocuparse en ese caso.

Incluso si tiene PVC, no creo que haya ninguna preocupación seria, con la mínima posibilidad de que afecte la trampa de drenaje (si la hay) justo debajo del fregadero. Si bien la inmersión continua en agua a 100 °C puede ablandar el PVC, un breve flujo transitorio esencialmente no tendrá ningún efecto (y, sí, soy un físico con experiencia en termodinámica). Casi toda el agua caliente habrá salido de su casa en unos pocos segundos, que no es lo suficientemente largo para una transferencia térmica significativa a la tubería. (La trampa de drenaje, por supuesto, contiene agua, por lo que es el lugar de mayor transferencia de calor)

Ahora, desde un punto de vista puramente estético, generalmente guardo el agua caliente para remojar los platos o para hacer lavados preliminares en las cosas :-)

Solo tuve que reemplazar la tubería de PVC debajo del desagüe del fregadero de la cocina. Cuando el fontanero lo sacó estaba deformado. Parecía que se había derretido y estaba torcido y, por lo tanto, desarrolló una fuga. De vez en cuando tiraba una tetera con agua caliente por el desagüe. Pensé que era bueno tal vez ayudar a mantenerlo limpio. Ahora supongo que me aseguraré de tener agua fría corriendo cada vez que vierta algo que esté cerca de hervir por el desagüe.

Los desagües de nuestra zona son de ABS, no de PVC. Encontré esta respuesta en otro sitio web.

Fuente(s): "El Código Uniforme de Plomería (UPC, por sus siglas en inglés) requiere que la temperatura del agua no supere los 180 grados Fahrenheit (82 Celsius) en las tuberías de ABS. Si se vierte una gran cantidad por el desagüe, podría provocar que los desagües gotear porque el agua hirviendo podría deformar la tubería".

Cindy

El PVC se ablanda cuando se calienta. Como Tester101 comentó anteriormente, 140°F es la temperatura máxima para el pvc. El agua hirviendo es de 212 ° F. He doblado muchas tuberías de PVC con calentadores de tubería para tender el cable (el programa 80 tarda entre 2 y 3 minutos en ablandarse en un calentador de tubería). No revientan, pero ciertamente se pueden doblar y se doblarán, lo que obviamente no es ideal para las juntas o para mantener la pendiente/gradiente de una tubería de drenaje que cuelga.

Editar: como cuestión práctica, cuando una tubería no está obstruida y fluye libremente, el agua debe evacuarse rápidamente, pero todos sabemos que no siempre es así. Si la pendiente comienza a fallar, entonces puede comenzar a acumular agua, lo que aumenta el hundimiento cada vez, lo que lleva a un drenaje reducido y un efecto acumulativo. Encontré este video en youtube algo informativo. Me pregunto cuánto duraría un porro en condiciones de ebullición.

Me pregunto cuántas de estas personas dejan correr el agua fría cuando se vacía el lavavajillas. La temperatura del lavavajillas es de 175 grados. Si las tuberías se instalan correctamente, el agua no estará en ellas el tiempo suficiente para calentar la tubería hasta que falle (la trampa es la excepción). Una ventaja de verter agua caliente en el fregadero es mantener las tuberías libres de grasa. He serpenteado muchas tuberías obstruidas con grasa y he reemplazado algunas que no podían ser serpenteadas, pero nunca reemplacé una tubería porque alguien vertió agua caliente en un fregadero.

El ABS DWV corre horizontalmente debajo del fregadero, El techo en el sótano no tiene. Descubrí muchas grietas a lo largo de la tubería, fugas de aceite, fugas de agua, gotas, gotas, gotas. Era agua caliente que salía del lavavajillas y tal vez el agua caliente de la pasta lo destruyó. La tubería ABS puede manejar solo hasta 140F. Deberían estar prohibidos en la tubería de la cocina. Compruebo que la temperatura de mi tanque de agua caliente es de aproximadamente 145F.

Mientras investigamos una fuga en la salida del desagüe de nuestro triturador de basura, encontramos esta grave deformación. Nuestra única explicación es el vertido ocasional de agua de pasta o grandes cantidades requeridas para esterilizar frascos de conservas.