2016年4月13日
目的：排水パイプに損傷を与えることなく、沸騰したお湯を住宅の台所の流しに注ぐことができるかどうかについては、意見の相違があります。パイプが急速に排水する場合、損傷を引き起こすのに必要な時間は、パイプの特定のセクションに沸騰水が存在する実際の時間よりも長くなると考えられます。この理論が正しいと仮定すると、反論があり、台所の流しが詰まったり、部分的に詰まったりする可能性がある、または定期的に排水に沸騰したお湯を流し込むことの累積的影響により、（最終的に）パイプが故障したり、崩壊したりする可能性があるパイプが埋まっている場所。実際に、配管業界では、パイプの倒壊は珍しくありません。ただし、この執筆時点では作成者には不明です。パイプの崩壊の原因として温度を引用する公開された作品が存在するかどうか、またはPVCパイプの最高温度定格（140°F）を超えると、実際に重大な結果が生じるかどうか。この実験は、（排水管が）沸騰水で満たされたときのPVCの反りの程度と速度を測定し、水がPVC管の許容温度範囲内に冷えるのに必要な時間を測定するために設計および実施されました。
それぞれの肘の底の外側から測定。短い腕の高さは、それぞれの肘の外側の底から7インチです。パイプの重量を測定したところ、1558.5グラムでした。パイプには片方のアームに9 3/4インチの余分な長さがあり、もう片方のアームにはユニオンフィッティングの半分があったため、これによりパイプ全体に重量が追加され、正確に計算するために測定された総重量が無関係になる可能性があります。熱伝達。それぞれの肘の底の外側から測定。短い腕の高さは、それぞれの肘の外側の底から7インチです。パイプの重量を測定したところ、1558.5グラムでした。パイプには片方のアームに9 3/4インチの余分な長さがあり、もう片方のアームにはユニオンフィッティングの半分があったため、これによりパイプ全体に重量が追加され、正確に計算するために測定された総重量が無関係になる可能性があります。熱伝達。
パイプが水平になるように、同じ高さの2つの椅子に端を置くことにより、パイプの両端を吊り下げました。パイプを固定するためにストラップは使用されませんでした。パイプの高さは床からパイプの中心まで25インチでした。外力は加えられませんでした。存在することがわかっている力は、水とパイプの重量、および温度で水から生成されたひずみによるものでした。上記、PVCの最大定格（140°F）付近で使用された水の量は、ぬるま湯を使用してパイプを満たすことで事前に決定され、約1300 mlであることがわかりました。パイプ内の容量は、水位は、パイプの短いアームの上部から正確に1インチ（またはエルボの外側下部から6インチ）でした。ここで注目するのは興味深いことです。
パイプの中心に消えないマーカーでマークを付け、カメラを使用して、合計30分間に発生したたるみの量を定期的に記録して記録しました。水銀温度計をパイプの短いアームに挿入して、経時的な温度変化を監視しました。実験は、測定された温度がパイプの最大定格を下回った後に終了しました。これは1回限りのテストであり、統計の正確さのために複製されていません。収集されたデータを以下に報告します。
午後3時36分に、1.4Lの沸騰水道水が入ったフラスコを使用して、約1.3Lをパイプに移しました。沸騰したお湯が2本の腕の長い方に注がれました。温度計は、もう一方の短いアームのパイプの遠端に挿入されました。
0分の時点で、マークは床から25インチ上にありました。水温= 212°F、室温、および（デフォルトでは）パイプの温度は70°Fでした。液体が移動しているときに、パイプのねじれと反りが観察されました。 。
-0.15625インチ後の約1分で、温度= 182°F
-0.25インチの5分後温度= 176°F
-0.3125インチ後の10分で、温度= 166°F
-0.375インチ後の15分で温度= 157°F
-0.40625インチ後の18分で温度= 153°F
-0.375インチの20分後温度= 150°F
-0.46875インチ後25分、温度= 143°F
-0.46875 "から29分後温度= 140°F
-0.50から30分後温度= 138°F
結果：29分後、温度は140°F（PVCの最大定格）を下回りました。30分で、水を別の容器に注ぐことによって実験が終了しました。その容器の重さを量ったところ、1290.1gでした。パイプが端から端まで時計回りに約30°（または線形脚あたり約7.5°）ねじれたことを確認するために、慎重な測定が行われました。沸騰したお湯がパイプに注がれている間、パイプはねじれて反り始めました。遠端の水の温度を測定すると、約1分で、パイプは既に（約）1.3Lの水から信じられないほどの30°Fを吸収していたことがわかります。たるみの合計は、30分後に1/2インチであることがわかりました。
最大のたわみ量は、予想外に、ボールバルブの中心から約7インチ（パイプの中心に向かって）で見つかりました。最大たわみは7/8インチ（横方向たわみ）、またはパイプの両端で測定された約2.5インチの総曲率であると測定されました。また、パイプの長いアーム（沸騰したお湯が注がれたが、沸騰したお湯が数秒間以上存在していない場合）のたわみは約3/16インチで、総曲率は腕の端で測定した場合、3/4インチ。水深は、肘の外側の底から6インチであると測定されました。長い腕の場合、最大の反りは上で見つかりました沸騰水が最初に入ってPVCと接触した場所に近い給水管。実験の一環として定期的に行われたたるみの測定は、パイプの長さの中心で行われたマークの単純な垂直測定でした。この実験を行う前は、たるみによる最大の変化はパイプの中心に見られると予想されていました。しかし、予期しない横方向のたわみは、垂直方向のたるみより75％大きかった。そして、直線フィートあたりの実際の最大たわみは、沸騰水がパイプに注がれた入口で見つかりました。測定されたたるみ/変化（パイプの中央）のグラフ表示を以下に示します。最大の変化はたるみによるパイプの中心で見られると予想されていました。しかし、予期しない横方向のたわみは、垂直方向のたるみより75％大きかった。そして、直線フィートあたりの実際の最大たわみは、沸騰水がパイプに注がれた入口で見つかりました。測定されたたるみ/変化（パイプの中央）のグラフ表示を以下に示します。最大の変化はたるみによるパイプの中心で見られると予想されていました。しかし、予期しない横方向のたわみは、垂直方向のたるみより75％大きかった。そして、直線フィートあたりの実際の最大たわみは、沸騰水がパイプに注がれた入口で見つかりました。測定されたたるみ/変化（パイプの中央）のグラフ表示を以下に示します。
結論：明らかに、横方向のたわみは、ボールバルブの接合部のひずみによるものでした。たるみの測定値は、パイプのねじれと横方向の変位によって影響を受けた可能性があります。推測的に、横方向のたわみの最も可能性の高い原因は、継手によって隠されたパイプの長さの違いによるものでした。つまり、パイプが斜めに切断された可能性があります。異なる材料または異なる長さの材料が結合されている場合、2つの材料が均一に膨張しないため、加熱時に物体に大きなステアひずみが生じることが知られています。次の例について考えてみます。長さAは4フィート、長さBは4.1フィートです。加熱すると、各材料の長さが2％膨張します。したがって、長さAは4.080フィート、長さBは4.182になります。（加熱された）長さの違いは0.002フィートです、
観察された横方向の反りの原因に関するさらなる推測には、断熱効果によるジョイントでの温度吸収の差、またはおそらく、ボールバルブの以前の使用からの潜在的な力があり、パイプが十分に柔らかくなったと最終的に表現された潜在的な力を解放できるようにする（巻き戻しまたはリラックス効果）。このような推測は、さらにテストすることで検証または除外できます。
明らかに、沸騰したお湯が1 1/4インチ（公称寸法）のパイプにたわみを引き起こす可能性があります。これは、長年にわたってシンクドレインの業界標準でした。パイプ内の温度が急速に吸収されて加熱されると仮定するのも当然です。ほぼ確実に不均一になり、急速に過熱して故障しやすくなる領域が生じます。パイプが詰まっているか、ゆっくりと排水されている場合、またはおそらく沸騰水への複数回の曝露による累積的な影響が存在する場合、結論は妥当です。沸騰したお湯を排水口に注ぐと障害が発生する可能性があることに注意してください。これは、土の重さによる圧力が存在するため、埋設されているパイプに特に当てはまります。
要約すると、最大温度定格を超える温度に1分未満曝されたスケジュール40のPVCパイプが変形することがここで観察されました。これは、沸騰したお湯がパイプに注がれた領域（長腕）に3/4インチの反りが見られることからも明らかです。この領域では、沸騰したお湯は通過するだけで、テストの期間中は残りませんでした。沸騰したお湯は、約15〜20秒である、水を移送するために必要な時間の間、パイプの長いアームにのみ存在しました。また、パイプが最大定格を超える温度に長時間さらされている場合、温度が最大定格を下回るまで散逸するまで、パイプは変形し続けます。上記の図解から明らかなように、反りの速度または量は、瞬間的な温度または温度の消失速度とほぼ同じです。
ディスカッション：この実験に使用された水の量は約1.3リットル（0.34ガロン）しかなかったことを考慮することが重要です。多くの場合、調理のためにより多くの量の水が使用されますが、これは必然的に排出により多くの時間を必要とし、比例してより多くの熱/エネルギーをパイプに伝達する可能性があります。また、熱が消散するのに必要な時間の長さは数分、場合によっては1ガロン以上の沸騰水が排水管に注がれるとき、または排水管が断熱されている場合は1時間以上になることがあります。現時点での著者の意見では、キッチンの排水溝に沸騰したお湯全体を1ガロン注ぐと、0.34ガロンよりもPVC排水管を損傷する可能性が論理的に高く、この実験では、測定可能な大幅な反り、ねじれが発生しました。そしてたるみ。また、適切な排水が行われるためには、排水管は10フィートあたり約1インチの緩やかな傾斜を持つ必要があることにも留意する必要があります。このパイプの反りは1フィートあたり1/2インチを超えることがわかっているため、反りとたるみの累積効果により、熱湯が不適切な排水を引き起こし、PVCの最終的な破損を論理的に早めることが明らかです。不適切な/ゆっくりと排水するパイプでの露出時間が必然的に長くなるため、排水パイプ。
この実験には明らかな欠点がいくつかありました。おそらく、実際のテストに関して最も重要な違いは、住宅建設で排水管を固定するためにストラップが使用されているという事実ですが、この実験ではストラップを使用しなかったため、パイプを自由にねじることができました。確かに、適切なサポートは排水の失敗を防ぐために有益です。現在の建設方法、材料、および/または建築基準法が、PVCの温度定格を超えた場合の故障を防ぐのに十分であるかどうかは、現時点では著者にはわかりません。また、この実験では累積効果（同じパイプへの沸騰水の繰り返しの暴露）をテストしなかったため、累積効果が実際に存在するかどうかは確認されませんでした。パイプが繰り返し暴露されることにより、パイプが過敏になるか減感されるか。ただし、ここでは、排水管の過熱によって引き起こされる可能性のある損傷を回避するための現実的な知識があるという強力な証拠が提示されています。
