Perché le tubature dell'acqua possono scoppiare in inverno? Perché i tubi scoppiano in inverno, qual è la ragione?
I nostri lavori:
Questioni problematiche:
1. Perché scoppiano in inverno? tubi dell'acqua?
2. Cosa succede all'acqua quando la temperatura dell'aria scende sotto gli 0 gradi?
Descrizione dell'esperienza
Prendine uno vuoto bottiglia di vetro e riempitelo fino all'orlo d'acqua. Chiudete bene la bottiglia con il tappo di sughero. Inserisci una bottiglia d'acqua congelatore e lasciarlo lì per diverse ore. Rimuovere con attenzione la bottiglia dal congelatore.
Risultati sperimentali
L'acqua nella bottiglia si congelò e si trasformò in ghiaccio. Aprì la bottiglia e spremette il tappo.
Conclusione
A temperature dell'aria inferiori 0 gradi l'acqua passa da liquida a solida. In bottiglia si trasforma in ghiaccio. La bottiglia scoppiò. Ciò è accaduto perché l'acqua si espande quando si congela.
Se l'acqua in un tubo dell'acqua si congela, si trasformerà in ghiaccio, si espanderà e farà scoppiare il tubo. Per evitare incidenti in inverno, la fornitura d'acqua deve essere posata ad una profondità dove il terreno non gela.
Descrizione dell'esperienza
Per condurre l'esperimento avrai bisogno di: un pallone vuoto (bottiglia), un contenitore d'acqua, una capsula di Petri (o piatto), un accendino, carta.
Versare l'acqua in una tazza (piatto). Accendere la carta. Abbassare la carta accesa in una boccetta vuota (bottiglia). Giriamo velocemente la fiaschetta e la mettiamo in una tazza d'acqua.
Risultati sperimentali
La carta si spense e la fiaschetta si riempì di fumo bianco. Tutta l'acqua raccolta da sola sotto il pallone.
conclusioni
La carta che bruciava riscaldava l'aria nella beuta. La sua pressione aumentò e parte del gas uscì. Quando la carta si spense, l'aria si raffreddò. Raffreddandosi, la sua pressione si è indebolita. La pressione dell'aria esterna si è rivelata più alta. Sotto la pressione dell'aria esterna, l'acqua entrava nel pallone.
San Pietroburgo è una delle città più grandi del nord, dove la temperatura media annuale dell'aria è di 5,8° C e l'umidità è del 78%. In questo clima, gli abitanti della nostra città fanno affidamento interamente sul riscaldamento, disponibile in ogni casa. Ma, nonostante il sistema di riscaldamento esista da molti anni, ogni inverno ci troviamo di fronte allo stesso problema: un tubo è scoppiato da qualche parte e diverse case rimangono senza riscaldamento. Chi è colpevole? Chi fornisce calore alla città? E, soprattutto, perché accade questo? Cercheremo di rispondere a queste domande nell'articolo di oggi.
Chi ci fornisce il calore?
Il ruolo principale nella fornitura di calore a San Pietroburgo è svolto da due società di tre lettere: TEK e TGK-1. Dietro il complesso di carburante ed energia c'è il "Complesso di carburante ed energia", e dietro TGK-1 c'è la "Società di generazione territoriale". Insieme questi due colossi utilizzano 10 centrali termoelettriche per rifornire la città acqua calda. La cogenerazione è una cosa grandiosa. Sta per centrale combinata termica ed elettrica. La sua caratteristica principale è la capacità di produrre non solo elettricità, ma anche di cedere calore, cioè la centrale termica funziona non solo come centrale elettrica, ma anche come un grande scaldabagno, che la città utilizza per il riscaldamento e fornitura d'acqua. Questo è ciò che distingue gli impianti di cogenerazione dai CPP (noti anche come centrali elettriche distrettuali statali) e dalle centrali idroelettriche, diffusi nel nostro Paese, che generano solo elettricità. Le nostre centrali termoelettriche funzionano a gas naturale. Yuzhnaya CHPP - il più grande CHPP di San Pietroburgo
Ma il TGK-1 e il Fuel and Energy Complex di San Pietroburgo non sono gli unici da cui dipende il calore nelle nostre case. Vendono semplicemente energia alla città. E i residenti stessi ricevono il calore dai servizi abitativi e comunali della città, noti anche come servizi abitativi e comunali.
Come funziona?
Per comprendere le caratteristiche del nostro riscaldamento e capire perché i tubi di San Pietroburgo scoppiano così spesso, è necessario considerare il sistema con cui è costruito. Questo non è affatto così difficile come sembra.Cosa ci riscalda? Batterie. Cosa riscalda le batterie? Acqua calda. Cosa riscalda l'acqua? Questa è la domanda. O meglio, la questione non è nemmeno cosa lo scalda, ma dove. Sulla base del principio “dove riscaldare”, sono stati formati tre sistemi base di fornitura di acqua calda: aperto, chiuso e indipendente.
Schema semplice sistema aperto fornitura di calore
Un sistema chiuso è quando riceviamo solo acqua fredda dalla rete idrica bevendo acqua, parte del quale è riscaldata posto separato(ad esempio, nel locale caldaia di casa o in un normale scaldabagno a gas) e ci viene fornita come acqua calda sia nel radiatore che nel lavandino e nella doccia.
Un sistema aperto è quando sia caldo che acqua fredda Di tubi diversi direttamente dalla rete idrica. In sostanza l'acqua è la stessa, ma l'acqua calda viene riscaldata lontano da noi e passa attraverso un apposito tubo.
Un sistema indipendente è quando l'acqua calda e fredda non sono affatto collegate e provengono da fonti diverse.
Geyser- uno degli attributi di un circuito chiuso
L'approvvigionamento di calore della nostra città funziona secondo uno schema aperto, che presenta una serie di svantaggi. SU piani superiori grattacieli, la pressione potrebbe indebolirsi. L'acqua calda assume spesso un brutto colore marrone sporco: dopo tutto, i tubi con acqua calda si arrugginiscono più velocemente. Si verificano terribili incidenti con cedimenti dell'asfalto e, talvolta, sfortunati passanti che cadono nell'acqua bollente. Quanto sarebbe tutto più semplice se usassimo sistema chiuso! Nelle case entrerebbe solo acqua fredda, i tubi sotterranei scoppierebbero meno spesso e dovrebbero essere installati a metà. E il riscaldamento avverrebbe nel luogo di residenza: devi solo accendere lo scaldabagno a gas o elettrico.
Ma proprio nella nostra città questa è una pessima idea. E poi ti diremo perché.
Perché abbiamo così tanti incidenti?
Stranamente, uno dei principali colpevoli degli incidenti è l'acqua stessa, e non i funzionari che "hanno rubato tutto". L'acqua colpisce le tubazioni delle reti cittadine sia all'esterno che all'interno. Come sapete, la nostra città non si trova nel deserto e nemmeno su un altopiano roccioso, ma in una palude. Anche se non si tratta di una palude o di un pantano, ma semplicemente di un terreno ricco di umidità. Quasi tutti i tubi che corrono sotto la città entrano in contatto con le acque sotterranee e quest'acqua corrode lentamente i tubi dall'esterno, cioè si verificano corrosione e ruggine.
Uno spesso strato di isolamento che ricopre l'acciaio, purtroppo, non salva
La stessa cosa accade dall'interno: solo l'acqua è diversa, il fiume. Gli esperti dicono che l'umidità della Neva è altamente corrosiva. In poche parole, fa arrugginire il metallo più velocemente. Sembrerebbe che in questo caso valga la pena purificare l'acqua utilizzando speciali additivi anticorrosivi. Ma questo non è possibile, perché l'acqua viene utilizzata non solo per il riscaldamento, ma anche per bere. E questi additivi sono dannosi per la salute. Si scopre che sia all'interno che all'esterno l'acqua sta lentamente distruggendo i tubi sotterranei.
Quando scoppia un tubo, tutto intorno è ricoperto di vapore.
Se utilizzassimo un sistema di riscaldamento chiuso, le tubazioni si deteriorerebbero ancora più velocemente. Inoltre, a venir meno sarebbero soprattutto le comunicazioni degli edifici residenziali, per cui le riparazioni e le sostituzioni sarebbero più difficili da effettuare. Nel secolo scorso si tentò di trasferire San Pietroburgo in questo sistema, ma divenne presto chiaro che si trattava di un errore.
Anche la scarsa impermeabilità gioca un ruolo qui: né l'attuale tecnologia per proteggere i tubi dall'umidità, né il metodo speciale di installazione possono salvarti dall'influenza costante dell'acqua e dal movimento dei tubi nel terreno. La durata massima delle tubazioni attualmente in posa è di 15 anni. E se si commettono errori durante l'installazione, può scoppiare anche dopo tre anni.
Tali danni possono essere causati da correnti vaganti: il metallo viene letteralmente bruciato
Un altro fattore poco evidente sono i campi elettromagnetici generati dal trasporto terrestre e dalle comunicazioni elettriche. A causa di questi campi nel terreno e tubi di acciaio si formano correnti vaganti che causano anche corrosione. E, alla fine, la qualità dei tubi è influenzata dalla salinità del suolo causata dagli additivi chimici e dal sale comune, che ogni inverno viene sparso sull'asfalto. Sotto la pressione di queste difficili condizioni, le arterie delle forti comunicazioni di calore scoppiano e il picco degli incidenti si verifica in inverno - dopotutto, è in inverno che aumenta il carico sui sistemi di fornitura di calore.
Calde prospettive
È chiaro che non possiamo semplicemente cambiare tutta l’acqua della Neva, non possiamo passare a un nuovo schema rivoluzionario e proteggere tutte le condutture dalle acque sotterranee e neanche i campi elettromagnetici funzioneranno. C'è solo una via d'uscita: migliorare i tubi stessi. La ricostruzione su larga scala delle reti di riscaldamento urbano, proposta dagli specialisti, costa molto denaro. Naturalmente, sorge immediatamente il sospetto che questa ricostruzione verrà effettuata a spese dei residenti ordinari e con un aumento delle tariffe del riscaldamento. Ma non è necessariamente così. Un sistema di riscaldamento buono, durevole e resistente consentirà alla città di risparmiare molta energia e, di conseguenza, di ridurre i costi. Quindi l’aggiornamento va a vantaggio di tutti. Il piano di spesa per la rete di riscaldamento di San Pietroburgo è invece pronto fino al 2025. Per questo verranno stanziati più di 36 miliardi di rubli e l'enfasi principale è sullo sviluppo delle comunicazioni suburbane e non sull'aggiornamento di quelle esistenti. Ma gli abitanti del centro non devono turbarsi. Ci sono alcune buone notizie. Sempre più territori ricadono sotto la responsabilità di società termiche ad alta tecnologia, la più grande delle quali è TGK-1. E questo colosso del riscaldamento è interessato ad aumentare l’affidabilità delle sue comunicazioni.
Inoltre, la città, sorprendentemente, ha recentemente ridotto il consumo medio annuo di calore del 23%. Ciò accade perché nei 5-7 anni precedenti sono stati costruiti molti edifici dotati di un moderno isolamento termico di alta qualità. Ciò ha interessato maggiormente gli edifici non residenziali. I ghiacciati grattacieli sovietici stanno diventando un ricordo del passato, lasciando il posto a strutture moderne ed ergonomiche. E questo lo rende anche un po’ più caldo.
I residenti di case che non sono di nuova costruzione hanno probabilmente sentito parlare di tutti i tipi di problemi che spesso si presentano con le tubature periodo invernale. Tuttavia, un problema del genere è in grado di cogliere di sorpresa gli abitanti dei cosiddetti nuovi edifici. E oggi esamineremo la questione del perché le tubature dell'acqua possono scoppiare in inverno.
Perché i tubi scoppiano in inverno?
Per capire perché si verifica un tale fastidio, che, tra l'altro, può colpire i residenti, sia privati che edifici a più piani, prima dovresti tornare al solito questioni scolastiche.
Stiamo parlando degli stati in cui l'acqua può esistere. Se ricordi il curriculum scolastico, puoi facilmente dirlo opzioni corrette risposte:
- Liquido;
- Solido;
- Gassoso.
Naturalmente, se si considera il motivo per cui a volte le tubature dell'acqua scoppiano in inverno, lo stato gassoso dell'acqua può essere scartato. È abbastanza ovvio che in inverno l'acqua può ghiacciare. Questo è un fenomeno del tutto naturale.
Per quanto riguarda le tubazioni attraverso le quali arriva l'acqua alle nostre case, purtroppo non sempre vengono posate nelle condizioni più favorevoli e quindi possono essere soggette a sollecitazioni molto basse. condizioni di temperatura, tipico del nostro Paese. Quando influenzato basse temperature Sull'acqua che scorre attraverso i tubi, uno strato di ghiaccio inizia gradualmente a congelare all'interno dei vasi. Piccoli pezzi di ghiaccio che si sono formati sulle pareti dei tubi non sono certamente in grado di danneggiarli, ma bisognerebbe capire cosa può fare in futuro tale congelamento.
Il fatto è che con l'inizio del congelamento dell'acqua, così come con l'ulteriore formazione di ghiaccio nel tubo, il passaggio del liquido diventa gradualmente più difficile. E se i rubinetti di casa sono aperti, come si suol dire, non è poi così male, perché la pressione lo è in questo caso distribuito più o meno uniformemente nelle tubazioni. Quando il rubinetto dell'acqua viene chiuso o il consumo di acqua in casa diminuisce (ad condomini, ad esempio, questo accade di notte), la pressione nei tubi aumenta bruscamente e semplicemente non riescono a resistere, scoppiando.
La soluzione a tale problema è, ovviamente, estremamente semplice e avviene sostituendo i tubi rotti con altri nuovi. Per quanto riguarda la prevenzione di tali guasti, a questo scopo è necessario utilizzare tutti i tipi di materiali isolanti che manterranno l'acqua che scorre attraverso la tubazione in stato liquido, impedendogli di trasformarsi in uno stato solido di ghiaccio.
