Når oppstår frostspreng i saltvann?

[Hekri]

Vi lærte på skolen at ferskvann går over i fast form (is) ved 0° C, og sprenger først ved -4°C. 

 

Saltvann fryser først ved ca -1,9° C.

Men ved hvilken temperatur vil "saltis" sprenge? 

 

Har jeg frostsikret motorens saltvannsdel helt unødvendig? 

Noen som er gode på googling eller AI? 

[Komodo]

Hekri skrev for 2 timer siden:

Saltvann fryser først ved ca -1,9° C.

Men ved hvilken temperatur vil "saltis" sprenge? 

Det kommer an på saltinnholdet. 

[Code0]

Hekri skrev for 2 timer siden:

og sprenger først ved -4°C.

Det har ikke jeg lært. Is flyter i 0 grader vann, så is av 0 grader har lavere tetthet, mer volum pr  vekt, så utvidelsen skjer ved 0 grader. Samme med sjøvann. Fyll et syltetøyglass fullt, skru til lokket og sett det ut ikulda, så følger du med.

jeg tester kjølevæsken på samme måte, tapper 1 dl i en plastpose, legger i fryseren og kjenner om den er hard eller slush etter noen timer i fryseren.

[Komodo]

Code0 skrev 1 time siden:

Det har ikke jeg lært. Is flyter i 0 grader vann, så is av 0 grader har lavere tetthet, mer volum pr  vekt, så utvidelsen skjer ved 0 grader.

Nja, det er vel heller ikke helt riktig. Vann har en meget unik egenskap som skiller seg fra de fleste andre stoffer vi kjenner ved at det har størst tetthet ved +4 grader. Dvs. volumet er minst ved denne temperaturen, og både oppvarming og nedkjøling øker volumet. Alle andre stoffer (i alle fall som jeg kommer på i farta) utvider seg når de varmes opp. Det betyr at når man kjøler vann til +4 grader og lukker det inne i et konstant volum, vil det begynne å sprenge både ved oppvarming og nedkjøling. Tror ikke det skjer noe spesielt ved akkurat minus 4, det er når passerer 0 og fryser til is at volumendringen er spesiell. 

PS: Alt fritt etter hukommelsen, og åpen for korreksjoner 

[Hekri]

Da husker nok dere bedre enn meg @Code0 og @Komodo vedr de 4 gradene. Det er tross alt 55 år siden emnet føyk rundt øra. 

 

Kan vi da konkludere med at saltvann i fjorden fryser ved ca minus 2, og isen ekspanderer i samme slengen? 

 

Saltvann I kjølesystemet ved denne temp kan føre til uønskede hendelser? 

[Code0]

Komodo skrev 32 minutter siden:

Nja, det er vel heller ikke helt riktig. Vann har en meget unik egenskap som skiller seg fra de fleste andre stoffer vi kjenner ved at det har størst tetthet ved +4 grader.

Vann i flytende form har størst tetthet ved +4, det stemmer. Isbiter flyter i vann, faseovergangen skjer ved 0 grader, det er også sant. Hva er det jeg skrev som ikke var helt riktig?

[Komodo]

Code0 skrev 8 minutter siden:

Hva er det jeg skrev som ikke var helt riktig?

Blir litt flisespikking, men du skrev:

Code0 skrev for 1 time siden:

utvidelsen skjer ved 0 grader

 

Det korrekte er vel at utvidelsen starter å skje ved 4 grader, og at den øker på enten man kjøler eller varmer vannet. 

 

Code0 skrev 10 minutter siden:

Vann i flytende form har størst tetthet ved +4

Ja. Men det gjelder vel ikke bare for vann i flytende form? Hvis vi kjøler det ned til under null blir det fast form, da har det mindre tetthet. Varmer vi det opp til over 100 grader blir det damp, da har det også mindre tetthet. Da har vi dekket alle de tre vanlige aggregattilstandene. Skal vi utover det må vi varme det opp til plasma, men heller ikke da får det større tetthet enn i flytende form så vidt jeg vet. 

 

Og igjen, arrester meg gjerne om jeg tar feil 

[Hulda]

Uten at jeg skal rote meg for langt ut på tynn is, så er det over korrekt ved 'normalt' lufttrykk. Så kommer det artige at om trykket øker, så synker frysepunktet. Derfor om man fyller en rørstump med vann helt full og plugger begge ender, vil vannet holde seg flytende lenger. Således kan eks. en ventil full av vann holde vannfasen under 0 grader. 

 

Som når man åpner korken på en iskald- og full vannflaske kan man se is danne seg i flasken.

 

Dog ville jeg ikke latt denne fysikken stå i veien for å frostsikre båten.

[Code0]

Code0 skrev for 3 timer siden:

så utvidelsen skjer ved 0 grader

Når jeg i mitt første innlegg skrev dette, mente jeg utvidelsen ved faseovergangen til is, og at det skjer neglisjerbar utvidelse av isen ned til minus 4. Når TS lurte på om frostspregning inntreffer ved minus fire var det spørsmålet jeg prøvde enkelt å forklare. Frostspregningen skjer ved 0. Jeg er enig i at H2O har høyest tetthet ved +4, i væskeform. Det er også vanndamp ved +4. Det er vel et faktum. Hvor små fliser spikker du på en søndags kveld? Og er det du skriver tillegg til det jeg har opplyst, for å komplettere gjennomgangen av de fysiske egenskapene til H2O i tre faser, eller er det for å prøve å forklare at vann sprenger ved -4 som er hva TS lurte på?

[Arne2]

6 hours ago, Hulda said:

Uten at jeg skal rote meg for langt ut på tynn is, så er det over korrekt ved 'normalt' lufttrykk. Så kommer det artige at om trykket øker, så synker frysepunktet. Derfor om man fyller en rørstump med vann helt full og plugger begge ender, vil vannet holde seg flytende lenger. Således kan eks. en ventil full av vann holde vannfasen under 0 grader. 

 

Som når man åpner korken på en iskald- og full vannflaske kan man se is danne seg i flasken.

 

Dog ville jeg ikke latt denne fysikken stå i veien for å frostsikre båten.

 

Fantastisk. Jeg hadde på følelsen at det måtte være slik, men jeg har aldri sett noen dokumentasjon på at det er slik. Men det ser ut til å være rett nok, at for en innestengt mengde med saltvann, slik at trykket stiger, så vil frysepunktet senkes til under 0 grader, slik a frostspregning da vi skje ved en lavere temperatur enn 0 grader.

 

Quote

Is er et spesielt faststoff på den måten at ΔV < 0 når den smelter. Det betyr at den er lettere enn vann og derfor flyter. Kurven for smelting vil dermed ha dP/dT < 0 da smeltevarmen alltid er positiv. Det betyr at is smelter ved en litt lavere temperatur enn 0° C når trykket øker.

 

https://no.wikipedia.org/wiki/Clausius-Clapeyrons_ligning

 

Det gjelder vel i utgangspunktet for ferskvann, og i tillegg, så kommer effekten av innblanding av salt.

 

Da høres jo -4 C som farlig grense for frostspregning nesten litt riktig ut, når det dreier seg om sjøvann i et innestengt volum.

[shipahoy]

Kjekt å lære noe nytt, men jeg ser at du må høyt opp i trykk før det har noe betydning. For eksempel -0.5C ved 10 bar.

https://gegcalculators.com/freezing-point-of-water-at-pressure-calculator/

[Arne2]

Men for å sprenge stål eller stålrør, så skal men vel også litt opp i trykk. 

 

I stedet for å bruke for mye teori, så kan man jo bare lage et lite eksperiment. Man plasserer en halv liter ferskvann i en skål og en lukket halvliter flaske med sjøvann i en fryser og la det stå, og så observere når brusflasken revner. Plast er nok litt mer eleastisk enn stål, men det kan jo være at det gir en liten indikasjon på om det er en forskjell. 

 

På grafen så kan det jo se ut som at man skal opp i 100 bar for å få noen særlig merkbar forskjell, og det får man jo ikke en en brusflaske, men det kan jo allikelvel prøves.

 

Har hørt at man i praksis skal opp i ca 100 bar for å sprenge et vannrør av stål av "husholdningskvalitet" og noe høyere hvis det dreier seg om stålrør for industrielt bruk. For produksjon av ferskvann i fra saltvann, så behøver man vel sånn ca 60-80 bar (tror jeg) og da må man jo bruke rør som tåler mer enn 100 bar.

[-morten-]

Rør muffer og gjennomføringer ryker stort sett når noe er speika og tines opp igjen. Det går fint når ting er kaldt og frosset, men når mildværet kommer er det problemene dukker opp!

 

[Code0]

-morten- skrev for 1 time siden:

Rør muffer og gjennomføringer ryker stort sett når noe er speika og tines opp igjen.

Det revner når det fryser, men da holder isproppen lekkasjen på plass. Så tiner det og vannet spruter.

[Code0]

Arne2 skrev for 2 timer siden:

Har hørt at man i praksis skal opp i ca 100 bar for å sprenge et vannrør av stål av "husholdningskvalitet"

Jeg hører om rør som sprenger ved ca dobbelt av prøvetrykk. Tror produsentene går ned i godstykkelse om ett rør som skal tåle 6 bar revner ved 100 bar, da leverer de for mye metall.

[Hulda]

Der har nok Code0 rett igjen vedr. frostspreng. Når det gjelder vanlige 'husholdning-fittings' lå vel maks trykk på 50 bar en gang i verden, Leste meg opp på det da vi skulle trykkteste på over 1000 bar og noen trodde at alt kunne brukes så lenge gjengene passet.

[Code0]

Hulda skrev 11 minutter siden:

'husholdning-fittings'

Det er jo vanskelig å lage mutterforbindelser med så tynt gods at de skal bli begrensningen. Men ikke sett 20 bars trykk på ett 2,5 bars radiatoranlegg.

[Hulda]

Nei, det tror ikke jeg heller at du har sett :-) 

 

Så vidt jeg husker måtte jeg ha fagbrev som industrirørlegger for å lede folk vedr. trykktesting. Husrørlegging er et annet fag og den gangen et annet fagbrev. Så om man hadde det ene fagbrevet, var det ikke dermed sagt at man mesret det andre faget.

[Code0]

Hulda skrev 1 time siden:

det tror ikke jeg heller at du har sett :-)

her kan jeg misforstås ser jeg. Det jeg mente å si 'man bør ikke sette på 20 bars trykk...'

[Arne2]

5 hours ago, -morten- said:

Rør muffer og gjennomføringer ryker stort sett når noe er speika og tines opp igjen. Det går fint når ting er kaldt og frosset, men når mildværet kommer er det problemene dukker opp!

 

Ja, og det som jeg kom på i forbindelse med denne teåden, det er vel at alle motorer har en saltvannsdel. Har alltid tenkt at "ja men jeg har jo frostveske på motoren, så den fryser ikke", man da har man jo glemt at det også er en saltvannsdel som ikke har glykol eller kjøleveske. Hva med for eksempel saltvannspumpa, der lokket ofte sitter ved hjelp av noen tynne messignskruer?

 

Den befinner seg vel vanligvis også under vannlinjen, vil jeg tro. Da forstår jeg at forsikringsselskapene krever at alle gjennomføringene skal være stengt om vinteren. Men i "milde kyststrøk" så mottar vel båten en del varme i fra sjøen slik at det skal godt gjøres at "sjøvannsdelen" av kjølingen fryser, slik at det blir til en frostspregning?

[Komodo]

Arne2 skrev for 5 timer siden:

Men for å sprenge stål eller stålrør, så skal men vel også litt opp i trykk.

Ja, de fleste stålrør tåler nok litt trykk, men det er mange forskjellige trykklasser. 

 

Men nå handler jo denne tråden om båt og frostsprengning, og da er det gjerne ikke stålrør som er det svakeste leddet. Mange har skroggjennomføringer, kuleventiler og fittings i messing, det er et sprøere materiale som lettere sprekker. En annen ting som kan skje er at slangen på sjøvannsinntaket hopper av når det fryser, mer enn en båt har sunket på grunn av det. Du har jo også nevnt svakheten ved ei sjøvannspumpe. 

 

Når det gjelder åpningsinnlegget i tråden og at ferskvann først sprenger ved -4 grader, så tipper jeg TS husker litt feil og blander med at vann har den høyeste tettheten ved +4 grader. 

[Hekri]

Du har helt rett @Komodo, jeg blanda gammel info.

Nå har vi i værste fall et interessant tema til pizzaen hos @Chilli Solbris - (men tror vi trekker opp andre emner der ).

 

@Arne2, jeg frostsikrer saltvannsdelen på mine gamle slitere, selv om saltvannet i Oslofjorden først fryser og sprenger på -1.9°C .

[Hulda]

Jeg har jobbet noen år med båter i Oslofjorden. Etter min erfaring ligger de fleste frostsprenginger i fersvannsdelen, som beredere og kraner. Jeg har sett et par sjøvannspumper, det er ikke lokkene som ryker av, men godset i pumpen sprekker. Det har vært noen sprekte kuleventiler. Og ikke minst, plastslanger på inntaksventiler som isen trykker av ventilen når vannet i slangen fryser. Jeg har aldri sett det samme på gummislanger. 

 

Det sakk en båt i Strömstad i fjor vinter. Ubekreftet rykte sa at det var lokket sjøvannspumpen. Og den sakk fra den ene uken til den andre, jeg passerer plassen på min 'Nötholmen Rundt' og registrerte ikke at den lå tungt i vannet.

[Lars H.]

Her ble det mye tall og teorier, men at vann, enten det er ferskvann eller sjøvann utvider seg når det fryser til is, er jo sikkert. Men hvor mye utvider det seg? Jeg har et tall i bakhodet, og det er ca. 10%. Kan det stemme slik omtrent?

[Hulda]

Kan hende. Trudelutt OK i formiddag.