CPVC este un polimer termoplastic cu un coeficient de expansiune termică liniară de aproximativ 50 până la 100 de ori mai mare decât metalele tipice precum oțelul inoxidabil sau alama. Aceasta înseamnă că pentru fiecare grad Celsius creșterea temperaturii, componentele CPVC alungite sau se extind mult mai semnificativ. De exemplu, o țeavă CPVC de 1 metru sau un corp de supapă ar putea extinde aproape un milimetru sau mai mult sub creșterea tipică a temperaturii de funcționare, ceea ce este considerabil în sistemele de conducte strâns limitate. Această expansiune poate induce tensiuni la articulații, flanșe și în cadrul corpurilor de supapă, dacă nu este contabilizată în mod corespunzător în timpul proiectării și instalării. Natura anisotropă a pieselor CPVC termoformate poate provoca o expansiune inegală din cauza orientării direcționale a lanțului polimerului, ceea ce poate duce la deformare sau la modificări dimensionale care afectează funcționarea valvei.
Mecanismul de etanșare în Supapă de plastic CPVC Se bazează pe garnituri elastomerice sau pe scaune turnate concepute pentru a se deforma elastic și pentru a menține o barieră etanșă cu fluid sub presiune. Deoarece corpul supapei, scaunul și sigiliile sunt confecționate din materiale cu coeficienți de expansiune termică diferiți, modificările de temperatură determină extinderea sau contractarea acestor componente la rate diferite. Dacă materialul de etanșare se extinde mai puțin decât corpul CPVC, se pot forma goluri, rezultând scurgeri. În schimb, dacă sigiliile se extind excesiv, pot fi extrudate din caneluri sau deteriorate. Prin urmare, menținerea unei forțe de compresie constante pe sigiliu pe parcursul ciclurilor de temperatură este esențială. Proiectanții folosesc garnituri fabricate din elastomeri stabili termic, cum ar fi EPDM sau Viton, care păstrează flexibilitate și compresie pe intervale de temperatură largi, prevenind scurgerile în ciuda nepotrivirilor de expansiune.
Ciclismul repetat între temperaturi calde și reci induce tensiuni de oboseală în supapele CPVC. Fiecare fază de încălzire provoacă expansiune, în timp ce răcirea contractă materialul înapoi la dimensiunea inițială. Această tulpină ciclică poate genera micro-crăpuri, nebunie sau delaminare, în special în punctele de concentrație de stres, cum ar fi colțurile modelate, conexiunile filetate sau canelurile de garnitură. În mod similar, sigiliile supuse compresiei și relaxării repetate pot pierde elasticitatea sau pot dezvolta un set permanent, reducând capacitatea lor de etanșare. Stresul termic ciclic poate slăbi elementele de remediere sau poate provoca deformarea lentă a componentelor, necesitând inspecția și întreținerea periodică pentru a asigura performanța în curs de valvă.
Pentru a aborda provocările de expansiune termică, producătorii integrează multiple strategii de proiectare. Materialele de scaun flexibile, cum ar fi amestecurile PTFE sau garniturile elastomerice, cu o alungire suficientă, găzduiesc modificări dimensionale, fără a compromite etanșarea. Corpurile de supapă pot include sloturi de expansiune sau caracteristici asemănătoare cu burduf care absorb mișcările axiale. Construcțiile de supape din trei piese cu capace cu șuruburi permit expansiunea termică fără tensiuni interne excesive. Ambalarea glandelor și garniturile tulpinii sunt concepute pentru a menține etanșeitatea, permițând mișcarea tulpinii cauzată de expansiune. Aplicarea corectă a cuplului în timpul ansamblului asigură că elementele de fixare dețin părți ferm fără a induce fisuri, permițând în același timp extinderea naturală a componentelor CPVC.
Gestionarea eficientă a expansiunii termice începe cu proiectarea la nivel de sistem. Aspectele de conducte încorporează bucle de expansiune, îmbinări sau compensatoare pentru a absorbi mișcările induse de modificările de temperatură. Supapele sunt instalate cu un autor suficientă pentru a permite expansiunea liberă, fără a se lega împotriva suporturilor fixe sau a echipamentelor adiacente. Fitingurile filetate supra-strânse sau conductele susținute în mod necorespunzător pot constrânge expansiunea, provocând tensiuni care se propagă corpurilor și sigiliilor de valvă. Este esențial ca instalatorii să urmeze ghidurile de cuplu ale producătorului, să utilizeze lubrifianți compatibili sau etanșanți la fir și să evite forțarea conexiunilor dincolo de limitele specificate pentru a preveni defecțiunea prematură.
