Skip to content

Freezing time for water-filled pipe

How long before the water in the pipe freezes in frost weather?

Answer: Calculate how long standing water in an insulated pipe lasts in frost conditions: cooling time to freezing point and freezing time to a selected ice fraction (standard 25 %) according to EN ISO 12241. For assessment of frost risk at shutdown, winter closure and heating cable failure.

Formula

R_l = ΔT / q

m′ = ρ_w · π · (d_i / 2)²

t₁ = m′ · c_w · R_l · ln( (θ_start − θ_a) / (0 − θ_a) )

t₂ = m′ · x · L_f · R_l / (0 − θ_a)

Symboler og enheder i formlen
SymbolMeaningUnit
t₁Tid til vandet når 0 °Cs
t₂Tid til den valgte isandel er frossets
R_lRørets lineære varmemodstandK·m/W
m′Vandmasse pr. meter rørkg/m
d_iThe pipe's internal diametermm
ρ_wVands densitet (1000)kg/m³
c_wVands specifikke varmekapacitet (4186)J/(kg·K)
L_fLatent smeltevarme for is (334)kJ/kg
xAndel af vandet der må fryse%

Gyldighed og kilde

Source
EN ISO 12241
Sikkerhed på tallene
Middel — bygger på typiske tabelværdier og skal efterprøves på anlægget

Gælder ikke når

  • Kræver frost udenfor. Er omgivelsestemperaturen 0 °C eller derover, når vandet aldrig frysepunktet, og der er ingen frysetid at beregne.
  • Vandet regnes som STILLESTÅENDE. Er der den mindste gennemstrømning, holder regnestykket ikke.
  • Rørvæggens og isoleringens egen varmekapacitet er ikke med, og R_l fastholdes fra starttemperaturen. Begge forenklinger gør den beregnede tid kortere end den virkelige — der er ingen sikkerhedsfaktor oveni.
  • Den indvendige diameter regnes som ydre Ø minus 2 × godstykkelse. Godset skal slås op i rørtabellen for netop din rørtype.

Worked example

Beregnerens egne standardværdier sat ind. Tallene er regnet med præcis den formel værktøjet bruger.

Sat ind

  • Water temperature at start10 °C
  • Ambient temperature-10 °C
  • Ydre diameter, bart rør33.7 mm
  • Goods thickness3.2 mm
  • Insulation thickness30 mm
  • Ice proportion that may freeze25 %

Giver

  • Afkøling til 0 °C2.3 timer
  • Frysning til den valgte isandel6.6 timer
  • Samlet tid9.0 timer
  • Water in the pipe0.59 kg/m

The calculator itself is locked

Create a free user account to unlock all articles, calculators, templates and range — and get access to quizzes and classes. It takes less than a minute: name, email and a password. No payment card.

Want to try something first? See what you can use without an account — the junior zone, the encyclopedia, the videos and more.