Esiste un tubo metallico resistente al gelo?

Voglio installare una presa d'acqua all'esterno della mia casa per il giardinaggio, ecc. Le temperature esterne qui in Lettonia a volte scendono a -25 ° C, quindi non posso usare un tubo dell'acqua comune; scoppierebbe quando l'acqua si congela. Esiste una formula per dire quanto spesso la parete del tubo deve essere confrontata con il volume d'acqua all'interno del tubo, in modo che il tubo resista alla forza di espansione dell'acqua congelata. Ci sono rubinetti abbastanza forti?

Esistono altre soluzioni che non richiedono riscaldamento?

Un dispositivo comune utilizzato negli Stati Uniti (e richiesto da alcuni codici di costruzione) è uno scarico dell'acqua che è lungo in modo che lo spegnimento dell'acqua consenta alla parte esposta agli elementi di seccarsi. Questi sono chiamati "antigelo" o "antigelo", ecc .:

Vengono in diverse lunghezze e la valvola reale è completamente a destra di questa immagine in cui il rame incontra l'ottone. Ciò provoca il drenaggio dell'intera valvola, quindi l'acqua non è esposta a temperature esterne. Le tubature dell'acqua effettive saranno ben all'interno della parete della casa e generalmente non saranno esposte a temperature di congelamento.

Ecco un altro diagramma per aiutare a spiegare da questa risposta :

Il congelamento dell'acqua può generare pressioni che solo recentemente gli scienziati sono stati in grado di verificare sperimentalmente. Per esempi più pratici:

Quindi, esattamente quanta forza è in grado di esercitare il ghiaccio? Bene, la gente ha cercato di risolverlo da molto tempo. Nel 1784 e nel 1785, un maggiore Edward Williams approfittò del tempo in Quebec e tentò ripetutamente di trovare un metodo per contenere il ghiaccio. All'inizio Williams provò a sigillare l'acqua all'interno dei proiettili di artiglieria, i cui tappi di ghisa furono lanciati a 475 piedi a una sorprendente 20 piedi al secondo quando la pressione divenne troppo grande. Imperturbabile, Williams prese quindi ad ancorare le spine in posizione usando ganci, solo per far dividere le conchiglie in due.

In un altro esperimento, fu fatto un tentativo di riempire i cannoni fatti di ghisa spessa un pollice con acqua solo per spaccare anche loro quando era congelato. Gli accademici di Firenze in seguito hanno cercato di riempire una palla di ottone spesso un pollice con acqua solo per farla rompere anche quando era congelata. In seguito hanno scoperto che la forza necessaria per farlo è crollata a circa 27.720 sterline.

Per una risposta più esatta, è necessario tornare nuovamente al diagramma della fase acquatica, che mostra che il ghiaccio si trasformerà in Ghiaccio II quando la pressione raggiunge 300 Mega Pascal, che è esattamente 43,511,31 libbre di forza per pollice quadrato. In altre parole, è la quantità di pressione che un contenitore dovrebbe essere in grado di sopravvivere per impedire all'acqua di trasformarsi in ghiaccio normale, facendolo invece diventare Ice II.

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La risposta a un sistema idraulico resistente al gelo è in realtà l'opposto: rendere i tubi abbastanza sottili e duttili da espandersi con il tubo. Il rame nuovo, ben fabbricato, può spesso congelarsi alcune volte prima della scissione.

Il problema è che ogni volta che il rame si espande, diventa più fragile. I metalmeccanici sanno che quando allunghi, comprimi o lavori in altro modo il rame e la maggior parte degli altri metalli sviluppano stress interni che li rendono più fragili. Il processo di ricottura può ridurre o eliminare queste sollecitazioni, ripristinando la duttilità del metallo.

Quindi un tubo di rame può spesso resistere ad alcuni cicli di congelamento / scongelamento. Tuttavia, le articolazioni sono molto meno tolleranti e si verificano molti guasti ai tubi congelati in corrispondenza o in prossimità delle articolazioni in cui le sollecitazioni non possono essere distribuite con la stessa facilità.

Quindi la risposta breve alla tua domanda è che non esiste una dimensione pratica del tubo che resista all'acqua gelata.

Esistono molti metodi per gestirlo, tuttavia il più comune è il rubinetto o l'idrante a congelamento libero.

Il pugno è che nulla è in realtà a prova di gelo solo resistente al gelo (avevi ragione a dire la tua domanda in quel modo) fino a un certo punto. Le unità di riscaldamento sono la 'prova' che puoi ottenere, fino a quando ovviamente non falliscono per qualsiasi motivo, e ovviamente hanno i loro altri inconvenienti.

Detto questo, supponendo che tu voglia o abbia bisogno che la pettorina sia posizionata più vicino al giardino, ciò di cui potresti aver bisogno è un idrante da giardino. Questi dreneranno l'acqua nel tubo sotto la linea di congelamento nel terreno. Dovrai far passare un tubo sotto la linea di gelo, che varia in base alla profondità in base a diversi fattori come la temperatura e il tipo di terreno. Parla con costruttori locali o funzionari della città per scoprire qual è la linea di gelo nella tua zona.

(Gli idranti effettivi hanno tubi molto più lunghi.)

Questi idranti sono fantastici, ma sono costosi a partire da $ 120 USD in su. La maggior parte delle istruzioni di installazione dimenticano di dirti di mettere qualche tipo di pietra o blocco sotto il raccordo a gomito all'estremità del tubo per supportarlo meglio. Dovresti anche mettere un po 'di roccia di drenaggio sotto e intorno ad essa e raccomando un tessuto paesaggistico che circonda la roccia di drenaggio.

Per maggiori informazioni su cosa e dove si trova la 'Frost Line': nsidc.org

Vorrei poter pubblicare più link, ma la mia reputazione non è abbastanza alta. ... un piccolo aiuto qui;)

I pettorali antigelo sopra funzionano sul muro di una casa. Se vuoi il rubinetto più lontano dalla casa questo stile idrante funziona alla grande. La linea di alimentazione è sepolta al di sotto del livello di congelamento e la base dell'unità è immersa nella roccia quando la si spegne dagli scarichi dell'acqua nella roccia. Ne abbiamo 3 per i nostri cavalli e non si sono mai congelati. Ho in programma di sostituire i nostri altri 3 bavaglini standard quest'estate perché si congelano e rompono sempre la valvola.

Ironia della sorte, la pipa metallica in metallo più resistente è l'originale - piombo! È abbastanza duttile che quando il contenuto del tubo si espande durante il congelamento, il tubo si allunga verso l'esterno senza rompersi. Naturalmente c'è un limite a quanto riesce a gestirlo prima che il metallo si affatichi, i muri si assottiglino e le cose inizino a perdere, ma è probabilmente l'opzione più resistente.

L'aspetto negativo del piombo è piuttosto ovvio: l'avvelenamento! Quindi non consiglierei di usarlo. :) Tuttavia, se stai chiedendo dell'impianto idraulico, vale la pena ricordare che la parola "impianto idraulico" deriva da "impianto idraulico", che è la parola latina per piombo, e questo è solo uno dei motivi per cui è stato utilizzato.

Nessun tubo né materiale è "antigelo" quando è pieno d'acqua e nella tua applicazione non dovrebbe essere testato. Ma, sono d'accordo con JPhi1618 ottenere un Sillcock antigelo per realizzare il tuo progetto.

Ecco alcuni suggerimenti per usarli in modo ottimale:

1. Inclinare leggermente la parte inferiore della maniglia rispetto alla connessione interna in modo che si scarichi sempre completamente dopo ogni utilizzo.

2. Sigillare la parte posteriore della piastra di montaggio dopo che anche il foro della parete esterna è stato stuccato o riempito di schiuma in modo che l'aria non penetri nella casa, che abbia alcuna possibilità di raggiungere la valvola interna e che il calore interno possa mantenere la maggior parte della valvola sopra il congelamento.

3. Svitare parzialmente il tappo dell'interruttore dell'aspiratore per qualsiasi cosa rimanga collegata al Sillcock in condizioni di gelo, questo protegge il Sillcock e tutto ciò che è collegato solo se scarica completamente per gravità. Idealmente, nulla dovrebbe essere collegato in tali condizioni e verranno danneggiati o distrutti se non separati e completamente svuotati.

Nei rubinetti antigelo la valvola può ancora congelare a seconda della temperatura interna / esterna e della profondità della valvola. Il metodo tradizionale per farlo consiste nell'utilizzare una valvola di arresto e di scarico più indietro, che richiede la chiusura / svuotamento prima del congelamento delle temperature e l'apertura dopo: /diy//a/38208

Nelle case ho visto il arresto e la valvola di scarico era stata fino a 3 metri.

A -25 ° C all'esterno considerare di fare entrambe le cose, soprattutto se in futuro il calore potrebbe essere abbassato. Non sono riuscito a trovare una formula per la profondità; prova a guardare nelle case del tuo vicino per vedere cosa hanno fatto e se funziona per loro.

Non ti darei la colpa se scegli di far passare un tubo al chiuso durante l'estate per semplificare le cose! Nelle tue scarpe questa è la soluzione che preferirei. Ricordo fin dall'infanzia una manichetta da giardino attaccata alla faccetta della cucina, che usciva dalla finestra sopra il lavandino. La faccetta aveva dei fili in modo da poter attaccare una manichetta da giardino, e c'era una forchetta in PVC sulla faccetta in modo da poter ancora attingere acqua nel lavandino.

Inserire un piccolo tubo sigillato comprimibile all'interno del tubo di alimentazione. Quando l'acqua si congela, l'acqua in espansione dovrebbe comprimere la camera d'aria flessibile mantenendo la pressione a livelli sicuri. Da quanto ho capito, l'espansione di h2 o avviene subito prima del congelamento, quindi la pressione dovrebbe essere uniformemente dispersa da stampabile idrolicamente. Per tua informazione, credo che il tubo interno (comprimibile) dovrebbe essere in grado di assorbire il 5% vol. del volume del tubo di alimentazione. Cuciture così semplici che mi manca qualcosa.

La forza del congelamento dell'acqua in 114.000 psi- (PER GOOGLE). Detto questo, è possibile utilizzare un numero di dispositivi precedentemente menzionati ... un altro modo è "minimizzare" il danno quando si verifica. Un metodo è l'uso di semplici tappi di congelamento e / o una valvola a sfera con un tappo di congelamento incorporato in esso.