PVDF (فلوراید پلی وینیلیدن) یک فلوروپلیمر نیمه کریستالی است که با یک نقطه ذوب بالا تقریباً 175-177 درجه سانتیگراد و یک قابلیت دمای سرویس مداوم چشمگیر که تا 140 درجه سانتیگراد مشخص می شود ، بسته به فشار و کاربردهای کاربردی مشخص می شود. این تحمل دمای گسترده ذاتاً دریچه های PVDF را به عنوان مناسب برای سیستم های سیال که دارای محدوده حرارتی گسترده هستند ، قرار می دهد. یک عامل محوری ضریب نسبتاً کم گسترش حرارتی (CTE) ، تقریباً 100 × 10 ⁻⁶ /درجه سانتیگراد است که به طور قابل توجهی پایین تر از بسیاری از پلاستیک های مشترک دیگر مانند پلی پروپیلن یا پلی اتیلن است. این CTE متوسط به این معنی است که وقتی دریچه های PVDF در معرض تغییرات دما قرار می گیرند ، تغییرات بعدی آنها محدود است و باعث کاهش میزان تنش های داخلی ناشی از انبساط حرارتی یا انقباض می شود. این ثبات بعدی ضروری است زیرا گسترش بیش از حد یا انقباض می تواند منجر به پیچ و تاب ، ترک خوردگی یا از بین رفتن مهر و موم های تنگ شود که همه اینها یکپارچگی دریچه را تهدید می کند. PVDF نسبت به سایر پلیمرها هدایت حرارتی خوبی را نشان می دهد و به آن اجازه می دهد گرما را به طور مساوی از بین ببرد و شیب های حرارتی را در بدن دریچه به حداقل برساند که در غیر این صورت می تواند نقاط استرس ایجاد کند.
یکی دیگر از مزایای مهم PVDF در مدیریت دوچرخه سواری حرارتی ، مقاومت و مقاومت استثنایی آن در برابر آغوش در یک طیف درجه حرارت گسترده است. بر خلاف بسیاری از پلاستیک هایی که شکننده و مستعد ترک خوردگی در دمای پایین یا بعد از دوچرخه سواری حرارتی مکرر هستند ، PVDF حتی پس از قرار گرفتن در معرض محیط های سرد یا حوادث خنک کننده سریع ، انعطاف پذیری و مقاومت در برابر ضربه را حفظ می کند. این چقرمگی به دریچه های PVDF اجازه می دهد تا فشارهای مکانیکی ناشی از تغییر دمای ناگهانی را بدون ایجاد ریزگردها یا شکستگی ها جذب و توزیع کنند. ساختار نیمه کریستالی پلیمر با ارائه ترکیبی متعادل از استحکام و انعطاف پذیری ، به این مقاومت مکانیکی کمک می کند. از نظر عملی ، این بدان معنی است که دریچه های PVDF در هنگام قرار گرفتن در معرض فرآیندهایی مانند شوک حرارتی یا گرمایش و خنک کننده چرخه ای - که در تولید شیمیایی ، پردازش دارویی یا تصفیه آب است - در جایی که دریچه ها به طور مکرر تغییرات سریع در دمای مایعات را تجربه می کنند ، کمتر شکست می خورند.
طراحی فیزیکی شیرهای لوله پلاستیکی PVDF برای بهینه سازی پاسخ آنها به دوچرخه سواری حرارتی مهندسی شده است. طراحان بخش های دیواری ضخیم تر یا دنده ها را در مناطقی که مستعد استرس مکانیکی هستند ، به ویژه در اطراف اتصالات فلنج ، اتصالات یا مناطقی که در آن کنسانتره حرکت ناشی از دما است ، قرار می دهند. این تقویت کننده ها مقاومت بدن دریچه در برابر تغییر شکل یا ترک خوردگی را بدون استفاده بیش از حد از مواد تقویت می کند. معابر جریان داخلی با انتقال صاف و گوشه های گرد طراحی شده است تا از غلظت استرس جلوگیری شود که می تواند به عنوان نقاط شروع برای ترک تحت بارگذاری حرارتی مکرر باشد. انتخاب و ادغام مهر و موم نیز بسیار مهم است. مهر و موم های الاستومری سازگار مانند FKM (فلورولاستومر) یا EPDM (اتیلن پروپیلن دیین مونومر) به دلیل توانایی آنها در حفظ کشش و نیروی آب بندی در نوسانات دما انتخاب می شوند. برخی از طرح های دریچه شامل اجزای انعطاف پذیر مانند گلوله های انبساط یا جبران کننده هایی هستند که تغییرات بعدی در شبکه لوله کشی را جذب می کنند و از استرس مکانیکی ناخواسته در بدنه دریچه PVDF جلوگیری می کنند. تحمل دقیق تولید اطمینان حاصل می کند که قطعات جفت گیری می توانند بدون ایجاد خطر نشت ، تغییرات بعدی ابعادی را در خود جای دهند.
حتی قوی ترین طرح های دریچه PVDF نیاز به نصب دقیق و مدیریت عملیاتی برای استفاده کامل از مقاومت در برابر دوچرخه سواری خود دارد. دستورالعمل های نصب بر ترکیب اتصالات انبساط یا اتصالات انعطاف پذیر در خط لوله تأکید می کند تا بتواند انبساط حرارتی و انقباض لوله کشی و دریچه های متصل را در خود جای دهد و از ایجاد استرس مکانیکی جلوگیری می کند. اجازه ترخیص کالا از گمرک کافی برای حرکت محوری و جانبی به حفظ یکپارچگی دریچه در طول نوسانات دما کمک می کند. از نظر عملیاتی ، شیب تدریجی دما در حین راه اندازی و توالی های خاموش ، شوک حرارتی را به حداقل می رساند ، که به ویژه در هنگام مایعات در دمای شدید با سطوح دریچه تماس می گیرد. سیستم های خودکار می توانند نظارت بر دما و منطق کنترل را برای تعدیل پارامترهای فرآیند و جلوگیری از انتقال حرارتی ناگهانی که در غیر این صورت ممکن است خستگی مواد را تسریع کند ، ادغام کنند. بازرسی روتین و نگهداری پیشگیرانه همچنین به تشخیص علائم اولیه خستگی حرارتی یا تخریب مهر و موم کمک می کند و باعث می شود اقدامات اصلاحی قبل از بروز خرابی ها انجام شود. $ $
