При какой температуре замерзает вода в водопроводе

Современные методы отогрева труб водоснабжения в зимний период. Что можно и что нельзя применять. Основные достоинства и недостатки каждого метода.

Особенности проведения работ по отогреву водопровода

Восстановить интенсивность движения воды и исключить вероятность разрыва трубопровода помогут своевременно предпринятые меры, направленные на его размораживание.

В процессе проведения работ необходимо учитывать следующие нюансы:

  • при оттаивании водопровода происходит вытекание воды в котлован или колодец, поэтому следует предусмотреть её сбор и откачивание;
  • отогрев канализационного коллектора менее трудоемкий, по сравнению с водопроводом, по этой причине работыначинают выполнять непосредственно с него;
  • перед размораживанием водопровода, производят его отключение от общей магистрали водоснабжения.

Начинать ликвидацию проблемы следует с определения участка, который требует отогрева, при этом важно обеспечить доступ к нему. Для этой цели необходимо убрать предметы, которые затрудняют проход, снять изоляцию с трубопровода, а в случае расположения линии под землёй, раскопать траншею.

В зависимости от локализации промёрзшего участка используют метод внутреннего или наружного разогрева. Однако, в любом случае, для определения результативности проводимых действийнеобходимо оставить открытым водопроводный вентиль.

Разморозка труб с помощью горячей воды
Разморозка труб с помощью горячей воды

Замерзает ли соленая вода

Есть люди, считающие, что не замерзает. Это утверждение не совсем верно. Соленая вода тоже имеет свойство замерзать, но температура ее замерзания значительно ниже нулевой отметки. Объяснение этому заключается в молекулярном составе воды.

Соль, а точнее, ее маленькие кристаллы не позволяют молекулам воды соединиться. Замерзание соленой воды зависит от концентрации соли, содержащейся в ней. Чем больше соли в воде, тем ниже температура замерзания. Почему же антарктические льды и айсберги являются запасами пресной воды? По версии ученых, это фрагменты материка, отколовшиеся миллионы лет тому назад. Их образованию способствовало не то место, где они находятся.

Морская вода тоже замерзает при очень низких температурах. Кристаллы льда, образовавшиеся на поверхности воды, выталкивают кристаллы соли, поэтому, чем глубже, соляной раствор становится насыщеннее. Если взять лед с водной поверхности моря и растопить его, то растаявшая вода будет почти пресной.

Каким способом запрещено отогревать технологические трубопроводы

Для нормальной эксплуатации установки в зимних условиях персонал установки обязан:

выдерживать технологический режим в соответствии с требованиями технологического регламента;

знать наиболее опасные места «замораживания» трубопроводов, арматуры и агрегатов, тщательно следить за их состоянием, обращая особое внимание на приемно-выкидные трубопроводы насосов, находящихся в резерве или выводимых в резерв, с целью недопущения создания тупиковых участков;

вести постоянное наблюдение за состоянием паропроводов и обогревающих линий (пароспутников), обеспечив небольшое постоянное движение пара и воды по трубопроводам;

обеспечить незначительное выделение пара через дренажи паровых и обогревающих линий;

обеспечить непрерывное поступление воды в продуктовые холодильники, конденсаторы-холодильники установки;

систематически дренировать подогреваемые емкости, в которых во время работы возможно скопление воды или конденсата;

содержать в постоянной готовности линии паротушения;

обеспечить непрерывную циркуляцию топлива и подачу реагентов в системе;

неработающие продуктопроводы тщательно прокачивать маловязкими, незастывающими нефтепродуктами;

при открывании и закрывании замерзших задвижек, вентилей, арматуры и других устройств не пользоваться ломами, трубами и т.п. приспособлениями;

разогрев «замерзшей» аппаратуры и трубопроводов, а также арматуры производить паром или горячей водой. Применение для этой цели открытого огня категорически воспрещается;

разогрев образовавшейся ледяной пробки без отключения от общей системы «замерзшего» трубопровода не производить;

в случае «замерзания» аппаратуры, трубопроводов или арматуры в зимнее время, поступать следующим образом:

путем тщательного осмотра убедиться в том, что «замерзший» участок аппарата или трубопровода не поврежден и не разорван ледяной пробкой;

после этого принять меры к отключению «замерзшего» участка от остальной системы, чтобы не нарушать технологического процесса на установке. Если такого отключения сделать нельзя, то оператор должен принять меры к прекращению работы отдельного узла, аппарата или всей установки;

произвести отогрев образовавшейся пробки, начиная с концов замерзшего участка, дренажи и воздушники при этом должны быть закрыты;

систематически проверять работу датчиков давления, регуляторов и указателей уровня по дублирующим приборам;

держать закрытыми двери термошкафов приборов КИПиА, уровнемерные стекла, следить за непрерывным обогревом их. Воздух, подаваемый в исполнительные механизмы, в зимнее время года должен быть осушен.

Кроме этого, для обеспечения безопасной эксплуатации процесса в зимний период должны соблюдаться следующие условия и правила:

для предупреждения «замерзания» трубопроводов, аппаратуры и арматуры, следует особенно тщательно утеплять задвижки водопроводов, аварийные спуски, коммуникации и измерительные приборы;

все водопроводные стояки и трубы, служащие для спуска конденсата, в холодное время должны быть утеплены, а паропроводы теплоизолированы;

во избежание размораживания водяных рубашек резервных насосов, водяных и технологических трубопроводов в помещениях насосных должна поддерживаться плюсовая температура, двери и окна должны быть закрыты;

включение в работу аппаратов и трубопроводов с «замерзшим» дренажным вентилем не разрешается;

перед пуском установки все трубопроводы и аппаратура должны быть проверены, отогреты и находиться в полной исправности;

территория установки, дороги, лестницы, площадки и переходы должны быть очищены от снега и льда и посыпаны песком;

наличие сосулек на лестницах, площадках и переходах не допускается;

сосульки и корки льда, образующиеся на зданиях, аппаратах и оборудовании должны быть своевременно удалены;

поручни, перила, а также др. приспособления, предохраняющие работника от падения, должны содержаться в исправности;

при отогреве «замерзших» дренажей следует:

не открывая дренажной задвижки, прогреть участок дренажной линии от задвижки до дренажной воронки;

не отогревая задвижки, отогреть штуцер от аппарата до задвижки.

отогрев штуцера производить медленно, постепенно, начиная от аппарата;

отогреть дренажную задвижку, отогрев её, произвести спуск воды, при появлении продукта или газа немедленно закрыть ее;

перед отключением из схемы теплообменных аппаратов или трубопроводов с высоковязким продуктом, особенно в зимнее время, необходимо прокачать аппараты и трубопроводы маловязким продуктом;

Главный вопрос — как не разморозить емкость с водой

Один из популярных дедовских методов как не разморозить емкость с водой – это применение бревнышек. Для этого в емкость следует опустить бревнышки. Сегодня вместо таких бревен уже используют обычные бутылки из пластика. Их засыпают песком, закрывают на пробку и оставляют в емкости с водой на всю зиму.

Пластиковые бутылки следует оставлять полупустыми –засыпайте песок только наполовину

Есть ещё один метод как не разморозить емкость с водой. Для этого надо вырыть яму на 2 кубометра. Далее застилаем её в два слоя полиэтиленом. Он должен быть толстым и прочным. В яму опускаем ёмкость с водой и закапываем её. Допускается оставить на поверхности пару сантиметров ёмкости.

На сегодня эти два способа являются самыми распространёнными среди дачников.

Отогревание труб с применением горячей воды

Одним из наиболее эффективных методов размораживания водопровода является механическое воздействие на его наружные стенки. В качестве теплоносителя такого разогрева, зачастую, выступает вода,которую предварительно доводят досостояния кипения.

Работы выполняют в следующей последовательности:

  • изначально обматывают трубопровод несколькими слоями ткани, чтобы увеличить время контакта с теплоносителем;
  • подставляют под трубу ёмкость, в которую будут стекать излишки ресурса;
  • нагревают воду до температуры кипения;
  • поливают материал горячей водой, до тех пор, пока не наступит таяние льда.

Данный методчаще всего применяют для отогрева открытых участков коллекторов, расположенных внутри помещения.

Физика 3 класса: вода при замерзании расширяется или сжимается?

Большинство веществ и материалов увеличиваются в объеме при нагревании и уменьшаются при охлаждении. Газы этот эффект показывают более заметно, но различные жидкости и твердые металлы проявляют такие же свойства.

Глыбы замерзшей воды в океане

Одним из наиболее ярких примеров расширения и сжимания газа является воздух в воздушном шаре. Когда мы выносим воздушный шар на улицу в минусовую погоду, то шар сразу уменьшается в размерах. Если мы шар вносим в отапливаемое помещение, то он сразу же увеличивается. А вот если мы внесем воздушный шар в баню — он лопнет.

Разогрев водопровода с применением электрического тока

Восстановитьнормальное функционирование водопровода возможно при помощи электрического тока. Для этой цели применяют электросварочный аппарат: положительный провод, которого фиксируют у одного конца трубы, а отрицательный – у второго. Проведение кратковременных циклов обеспечивает отогрев замёрзшего участка.

Данный метод применяют только для металлических коллекторов водоснабжения.

Наиболее подходящим способом отогрева пластиковой трубыявляется использование медного двухжильного провода, сечением 2,5 мм. Изначально необходимо провести его предварительную подготовку.Для этого жилы разделяют, загибают в разные стороны и скручивают несколько витков вокруг провода, удаляя лишний конец. Важно следить за тем, чтобы полученные спирали не соприкасались между собой, иначе в сети произойдет короткое замыкание. Второй конец провода оборудуют электрической вилкой. Полученное приспособление проталкивают в трубопровод до участка заледенения и включают в источник электропитания. Вокруг витков провода происходит нагрев воды и постепенное таяние льда.

Механизм действия данного методаидентичныйработе кипятильника, который позволяет растопить лёд, не нагревая внутреннюю поверхность водопровода.

Интересный феномен

Горячая вода замерзает быстрее холодной. Если мы возьмем два одинаковых стакана и нальем в один горячей воды, а в другой столько же холодной, то мы заметим, что горячая вода замерзнет быстрее, чем холодная. Это не логично, согласитесь? Горячей воде нужно остыть, чтобы начинать замерзать, а холодной этого не нужно. Как объяснить данный факт? Ученые по сей день не могут объяснить эту загадку. Данный феномен имеет название «Эффект Мпембы». Открыт был в 1963 году ученым из Танзании при необычном стечении обстоятельств. Студент хотел сделать себе мороженое и заметил, что горячая вода замерзает быстрее. Об этом он поделился со своим учителем физики, который сначала не поверил ему.

Взаимодействие с соседями

Важным моментом в правильном функционировании отопительной системы и профилактики её размораживания становится информирование соседей о возможных проблемах, а также совместно принятые в случае беды. Во время отопительного сезона особое внимание уделите соседям преклонного возраста. Будьте в курсе пустующих квартир и имейте связь с их хозяевами на случай неприятностей.

С вниманием и ответственностью относитесь к состоянию элементов отопительной системы вашего жилища. Старайтесь устранить все неисправности в летнее время, когда система не заполнена теплоносителем. Проявляйте сознательность по отношению к уличной и подвальной частям системы отопления, а также информируйте о возможных опасностях ваших соседей. Будьте бдительны. Тепла и зимнего уюта!

( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )

Чем разморозить открытый трубопровод

В первую очередь, трубы должны быть проложены с учетом типа грунта и глубины его промерзания. Чтобы избежать замерзания, трубу лучше всего закладывать на глубине не менее 2м. Ну а если это невозможно, тогда нужно произвести качественную теплоизоляцию трубопровода или подумать об использовании специального подогревающего саморегулирующегося электрического кабеля, который включается при необходимости. Кроме того, необходимо устранить все протечки.

Отогрев замерзшего водопровода

Замерзания трубы можно избежать, используя специальный подогревающий электрический кабель

Вода может замерзнуть в водопроводе в местах его прохождения через подвальное или цокольное помещение, поскольку бетон промерзает быстрее почвы. В таких местах трубу рекомендуется поместить в гильзу (трубу с большим диаметром), а в образованные пустоты впрыснуть полиуретановую пену.

Защитить от замерзания подземный водопровод можно также стекловатой, минватой, полосками из пенопласта, заполняя все пустоты полиуретановой пеной.

Утепление водопроводных труб
Качественное утепление водопроводных труб защитит их от замерзания

Если не все вышеперечисленные меры были приняты, а на улице лютуют морозы, остается одно – вопреки правилам техники безопасности, оставить на ночь и когда никого нет дома кран приоткрытым – движение воды будет препятствовать образованию льда.

Предлагаем ознакомиться Пленочный теплый пол под ковролин монтаж

В случае, когда открытый водопровод замерз, разморозить трубу не сложно, т.к. к ней имеется доступ.

Для обогрева замерзших пластиковых магистралей потребуется нагревательный кабель. Использовать его крайне просто, достаточно обмотать водопровод, и подключить кабель к источнику питания. Этот вариант требует дополнительных расходов на приобретение кабеля. Можно отливать пластиковые трубы горячей водой, но такой вариант эффективен только при небольших площадях промерзания, либо при не сильных морозах.

Обогрев труб из металла можно провести пери помощи открытого огня. Подойдет портативная газовая горелка, паяльная лампа или небольшая дизельная пушка, предназначенная для обогрева неотапливаемых помещений. Можно комбинировать обогрев при помощи горелки с методом дробления льда. При помощи горелки можно нагревать всю металлическую систему, за исключением кранов. Краны имеют резиновые (пластиковые) клапана, которые при резком повышении температуры могут испортиться и кран придется менять.

Важно: запрещается отогревать замерзшие трубы из пластика открытым огнем, т.к. они могут расплавиться или даже загореться.

Для разморозки открытого водопровода из полиэтилена, можно использовать строительный фен. Он достаточно мощный, хорошо прогревает и не способен расплавить материал.

Пример. Расчет в Excel.

Проложенный по воздуху в неотапливаемом помещении участок стального водопровода без теплоизоляции длиной L=20 м выполнен из круглой трубы с наружным диаметром D=33,5 мм и с толщиной стенки s=2,8 мм. Температура окружающего воздуха (среды) tс=-10 °С. Скорость движения воздуха v=1 м/с. Температура воды на входе в трубопровод t1= 5 °С. Давление воды в трубопроводе P=0,1 МПа. Коэффициент температуропроводности воды а=0,000000143 м2/с. Температура замерзания воды t3=0 °С.

1. Найти время начала замерзания воды в трубе при отсутствии расхода.

2. Вычислить минимальный расход воды, при котором водопровод не замерзает.

1. Для вычисления плотности, теплоемкости и теплопроводности воды воспользуемся программой из статьи «Теплофизические свойства воды». В исходные данные введем среднюю температуру воды из интересующего нас диапазона 5…0 °С.

При какой температуре замерзает вода в трубах: отогреть в пластиковой, разморозить емкость, водопровод, каким способом запрещено

Время остывания воды (труба полностью заполнена) до критической температуры замерзания при отсутствии расхода рассчитаем по программе из статьи «Время охлаждения (нагрева)». Все исходные данные для этого у нас есть из условий задачи и предыдущего первого расчета.

Первая часть задачи решена. Время охлаждения неподвижной воды в трубопроводе до 0 °С — около 21 минуты.

Обращаю внимание и напоминаю, что выполненный расчет носит оценочный характер! В частности, теплоемкость оболочки – стенки стальной трубы – этот расчет не учитывает.

Если бы скорость ветра в задаче была не 1 м/с, а, например, 10 м/с, то резко бы увеличился коэффициент теплоотдачи на границе «труба-воздух» α=45,6 Вт/(м2*К). И время до начала замерзания водопровода составило бы всего 4…5 минут! (В примечании к ячейке D3 программы приведены справочные данные, формулы и рекомендации по определению α.)

2. Минимальный теоретический расход воды, при котором водопровод не должен замерзать, рассчитаем с помощью программы из статьи «Расчет теплоотдачи трубы». Примем температуру воды на выходе из трубопровода t2= 1 °С. Это означает, что падение температуры воды на двадцати метрах не должно превысить |dtтрГГ|=4 °С.

Сравнительно небольшой проток 0,015 кг/с (или примерно 0,92 л/мин) воды с температурой t1= 5 °С на входе обеспечит мощность притока тепловой энергии PтрГГ=256,6 Вт, которой достаточно для поддержания системы в стационарном равновесном состоянии. При этом температура воды на выходе двадцатиметровой трубы будет равна t2= 1 °С.

Предлагаем ознакомиться Уголок для плитки (31 фото): керамический, кафельный и декоративный для ванной, для укладки и стыка плитки, накладной и пвх

При какой температуре замерзает вода в трубах: отогреть в пластиковой, разморозить емкость, водопровод, каким способом запрещено

Проверим выполненные расчеты по еще одной программе из статьи «Регистры отопления из труб».

Рассчитанная мощность Q=262 Вт приближенно равна теплоотдаче из предыдущего третьего расчета PтрГГ=256,6 Вт, а вычисленный коэффициент теплоотдачи α=9,6 Вт/(м2*К) равен коэффициенту теплоотдачи из второго расчета, где его в исходных данных мы определили по скорости движения воздуха.

1. Замерзает водопровод при отсутствии движения воды уже через 21 минуту.

2. При расходе воды около 1 л/мин (при средней скорости движения воды ~ 25 мм/с) водопровод из условий задачи в спокойном воздухе с температурой -10 °С не должен замерзнуть никогда.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...