Warum brechen Wasserleitungen im Winter?


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Es mag nur meine Wahrnehmung sein, aber es scheint, dass Wasserleitungspausen (zumindest in Pittsburgh, PA) im Winter bei kaltem Wetter häufiger auftreten. Es kann nur sein, dass sie im Winter mehr Nachrichten wert sind (Wasser + Kälte = Eis> Nachrichten).

Ist es wahrscheinlicher, dass die Wasserleitungen im Winter brechen? Wenn ja, was kann getan werden, um das Auftreten zu begrenzen oder zu verhindern?


Da keine historischen Daten vorliegen, bin ich skeptisch. Es gibt viele Fälle von Hauptleitungen hier in Ost-MA, die im Frühjahr oder Sommer brechen (hauptsächlich aufgrund des Alters).
Carl Witthoft

Antworten:


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Kälte lässt die Dinge schrumpfen. Obwohl sie begraben sind - vermutlich unterhalb der Frostgrenze - sind sowohl der Boden außerhalb des Rohrs als auch das Wasser innerhalb des Rohrs im Winter viel kälter als im Sommer. Dies führt dazu, dass die Rohrsegmente schrumpfen, die Verbindungen verspannen und die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass ein schwaches ausfällt. Im Gegensatz dazu werden die Gelenke durch warmes Wetter unter Druck gesetzt, um eventuelle Undichtigkeiten abzudichten.

Außerdem verschiebt sich der Boden während der Gefrier- / Auftauzyklen (auch als "Frostschübe" bezeichnet), und dies kann zu zusätzlichen Belastungen der Rohre führen, selbst unterhalb der Frostgrenze - insbesondere, wenn ein altes Leck einen Teil des den Rohr tragenden Bodens ausgewaschen hat.

Es gibt wirklich nichts, was ich weiß, um dies für vorhandene Rohre zu mildern. Alle vorbeugenden Maßnahmen müssen bei der Erstinstallation des Rohrs getroffen werden. Wenn Sie beispielsweise eine Schotterschicht um ein Rohr legen, können Sie es sowohl mechanisch als auch thermisch vom umgebenden Boden entkoppeln.


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Kälte macht auch viele Materialien spröder, insbesondere Stahl, und ist daher fehleranfällig.
Ethan48

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Sehr wichtig dabei ist auch, dass sich Wasser im Gegensatz zu ALLEN ANDEREN im Universum ausdehnt, wenn es kälter wird, insbesondere ab 4 ° C. Während sich das Rohr zusammenzieht, dehnt sich das Wasser aus und übt noch mehr Druck aus.
Trevor Archibald

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@TrevorArchibald: Der Druck des Wassers im Rohr wird vom Versorgungsunternehmen reguliert. Die Wassertemperatur hat nichts damit zu tun. Und die ganze Idee, Rohre unterhalb der "Frostgrenze" zu verlegen, ist, dass sie sowieso über 4 ° C bleiben.
Dave Tweed

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@ Dopeybob435: Ich habe noch nie von einem Gefrierfeststoff der Wasserleitung (über seinen gesamten Durchmesser) gehört, was erforderlich wäre, um ein Druckproblem zu erzeugen. Haben Sie Beweise dafür?
Dave Tweed

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In Bezug auf die öffentliche Wasserversorgung habe ich keine persönlichen Erfahrungen mit ihnen, obwohl sie in anderen Gerichtsbarkeiten gefrieren. Nur um Haare zu spalten, muss das Rohr nicht fest gefroren sein, damit sich das Eis ausdehnt, um die Rohrleitungen zu beeinträchtigen. Es muss nur einen großen Teil überbrücken. Unvollständige Beispielliste: startribune.com/local/west/245699131.html , minnesota.cbslocal.com/2014/04/14/… , wi-weston.civicplus.com/DocumentCenter/View/1582
Dopeybob435

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Wasserausfälle sind in den Wintermonaten größer als im Frühjahr oder Sommer. Als Wasserversorger in Nord-Illinois haben wir jedes Jahr rund 120 Ausfälle mit mehr als 20 Jahren Daten. Jedes Jahr haben wir 90 der 120 zwischen Dezember und März (Fakt). Die Frage, die in der Tat schwer zu definieren ist, ist warum? Hier sind die Fakten, die ich Jahr für Jahr sehe und auf die ich meine Meinung stütze.

  • Jedes Jahr, wenn der Frost an Tiefe und Geschwindigkeit von 1 Fuß bis 3 Fuß zunimmt, werden wir zwischen dem 15. Dezember und dem 7. Januar 25 Hauptpausen haben.
  • Vom 7. Januar bis zum 21. Februar bleibt der Frost bei 3 Fuß. Wir haben 40 Hauptpausen.
  • Vom 21. Februar bis 20. März, da der Frost schnell 3 Fuß bis 1 Fuß oder weniger herauskommt, werden wir 25 Hauptpausen bekommen.
  • Viele der älteren Rohre bestehen aus Gusseisen, das sehr manipuliert und spröde ist. Es ist wie der Versuch, eine Zuckerstange zu biegen. 95 Prozent der Fehler sind auf diesen Rohrtyp zurückzuführen.
  • Das neuere Rohr besteht aus einem weniger montierten Rohr aus duktilem Eisen, das es ermöglicht, sich mit der Frostgeschwindigkeit und -tiefe sowohl nach innen als auch nach außen zu biegen und zu biegen.

Was die gefrorenen Wasserleitungen anbelangt, so waren die einzigen zwei, von denen ich wusste, beide flache 4 Fuß oder weniger, eine Sackgasse und sehr wenige Versorgungsleitungen auf ihnen 1 oder 2. Ich könnte weiter und weiter über das Thema sprechen, aber es ist bekannt, dass ich seit 24 Jahren Frost, kaltes Wetter, Alter der Pfeife und Materialzusammensetzung beobachte und das Versagen der gesamten Wasserleitung viele Tage lang immer noch ein großes Rätsel ist. Superintendent des Wasserversorgungsunternehmens Nord-Illinois.


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Soweit ich weiß, gibt es zwei Hauptfaktoren: Ermüdungsbelastung und niedrige Temperaturen.

Rohre, die unter Straßen vergraben sind, werden überraschenderweise durch den Verkehr ermüdet. Im wahrsten Sinne des Wortes fahren Autos, die über die Straßenoberfläche fahren, eine Last auf die Rohre, selbst wenn es sich um eine sehr kleine Last handelt. Dies geschieht jedoch mehrmals täglich und die Rohre bleiben lange Zeit im Boden. Dies bedeutet, dass sie über Jahrzehnte Millionen von Ermüdungszykluslasten ausgesetzt sind (mindestens 50 Jahre sind für Gaspipelines nicht ungewöhnlich).

Fügen Sie dank des Wetters Wärmezyklen hinzu, und Metallrohre (und in geringerem Maße Kunststoff) werden bei niedrigen Temperaturen spröde.

Sie können sehen, wohin das führt.

Durch Wasser verursachte Korrosion ist ein weiterer Faktor usw. usw. usw. und im Grunde ist alles eine überraschend feindliche Umgebung für etwas, das so lange dauern muss.


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Wasserleitungen gefrieren nicht. Der Wasserdruck wird auf dem Weg reguliert (Wassertürme usw.), sodass die Temperatur den Druck nicht beeinflusst. Gefrorene Erdhiebe, kalte Rohre ziehen sich zusammen und kalte Rohre sind spröder.


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