CPVC یک پلیمر ترموپلاستیک با ضریب انبساط حرارتی خطی تقریباً 50 تا 100 برابر بیشتر از فلزات معمولی مانند فولاد ضد زنگ یا برنج است. این بدان معناست که برای هر درجه سانتیگراد در درجه حرارت افزایش می یابد ، اجزای CPVC بسیار مهمتر یا گسترش می یابند. به عنوان مثال ، یک لوله CPVC 1 متری یا بدنه دریچه می تواند تقریباً یک میلی متر یا بیشتر تحت افزایش دمای عملیاتی معمولی گسترش یابد ، که در سیستم های لوله کشی کاملاً محدود قابل توجه است. این انبساط می تواند استرس در مفاصل ، فلنج ها و در داخل بدنهای دریچه را در صورت عدم توجه به درستی در طول طراحی و نصب ، القا کند. ماهیت ناهمسانگرد قطعات CPVC گرمازا ممکن است به دلیل جهت گیری زنجیره ای پلیمری جهت دار ، باعث گسترش ناهموار شود ، که به طور بالقوه منجر به پیچ و تاب یا تغییرات بعدی می شود که بر عملکرد سوپاپ تأثیر می گذارد.
مکانیسم آب بندی در شیر پلاستیکی CPVC متکی به مهر و موم های الاستومریک یا صندلی های قالب دار است که به منظور تغییر شکل الاستیک و حفظ یک سد صاف سیال تحت فشار طراحی شده است. از آنجا که بدنه ، صندلی و مهر و موم های شیر از مواد با ضرایب مختلف انبساط حرارتی ساخته شده اند ، تغییرات دما باعث می شود که این اجزای با نرخ های مختلف گسترش یا انقباض شوند. اگر ماده مهر و موم کمتر از بدن CPVC گسترش یابد ، شکاف ها می توانند شکل بگیرند و در نتیجه نشت ایجاد شود. برعکس ، اگر مهر و موم بیش از حد گسترش یابد ، ممکن است از شیارهای خود خارج شوند یا آسیب ببینند. بنابراین حفظ یک نیروی فشرده سازی مداوم بر روی مهر و موم در طول چرخه دما ضروری است. طراحان از مهر و موم های ساخته شده از الاستومرهای پایدار حرارتی مانند EPDM یا ویتون استفاده می کنند که انعطاف پذیری و فشرده سازی را در محدوده دمای گسترده حفظ می کنند و با وجود عدم تطابق گسترش ، از نشت جلوگیری می کنند.
دوچرخه سواری مکرر بین دمای گرم و سرد باعث ایجاد تنش های خستگی در دریچه های CPVC می شود. هر مرحله گرمایش باعث انبساط می شود ، در حالی که خنک کننده مواد را به اندازه اصلی خود باز می گرداند. این سویه چرخه ای می تواند میکرو تکه های خرد ، دیوانگی یا لایه برداری را ایجاد کند ، به خصوص در نقاط غلظت استرس مانند گوشه های قالب دار ، اتصالات نخ یا شیارهای واشر. به طور مشابه ، مهر و موم های در معرض فشرده سازی مکرر و آرامش ممکن است خاصیت ارتجاعی را از دست بدهند یا باعث ایجاد مجموعه دائمی شوند و توانایی آب بندی آنها را کاهش می دهند. استرس حرارتی چرخه ای می تواند اتصال دهنده ها را شل کند یا باعث تغییر شکل آهسته اجزای شود و برای اطمینان از عملکرد دریچه مداوم ، نیاز به بازرسی و نگهداری دوره ای دارد.
برای پرداختن به چالش های گسترش حرارتی ، تولید کنندگان چندین استراتژی طراحی را ادغام می کنند. مواد صندلی انعطاف پذیر مانند مخلوط PTFE یا واشرهای الاستومری با کشیدگی کافی ، تغییرات بعدی را بدون به خطر انداختن آب بندی در خود جای می دهند. بدنهای دریچه ممکن است شامل شکافهای انبساط یا ویژگی های شبیه به زنگ باشد که حرکات محوری را جذب می کند. ساخت و سازهای شیر سه تکه با روکش های پیچ خورده امکان گسترش حرارتی را بدون فشارهای داخلی بیش از حد فراهم می کند. بسته بندی غده و مهر و موم های ساقه برای حفظ سفتی در حالی که امکان حرکت ساقه ناشی از انبساط را فراهم می کند ، طراحی شده اند. کاربرد صحیح گشتاور در حین مونتاژ تضمین می کند که اتصال دهنده ها قطعات را به طور محکم و بدون القاء ترک ها نگه می دارند ، در حالی که امکان گسترش طبیعی اجزای CPVC را فراهم می کند.
مدیریت مؤثر گسترش حرارتی با طراحی سطح سیستم آغاز می شود. چیدمان لوله کشی شامل حلقه های انبساط ، اتصالات یا جبران کننده ها برای جذب حرکات ناشی از تغییرات دما است. دریچه ها با ترخیص کالا از گمرک کافی نصب شده اند تا امکان گسترش رایگان بدون اتصال در برابر تکیه گاه های ثابت یا تجهیزات مجاور فراهم شود. اتصالات نخ بیش از حد محکم یا لوله کشی پشتیبانی نادرست می تواند گسترش را محدود کند و باعث ایجاد استرس هایی می شود که به بدنهای شیر و مهر و موم می شوند. برای نصب کننده ها برای پیروی از دستورالعمل های گشتاور سازنده ، استفاده از روان کننده های سازگار یا درزگیرهای نخ ضروری است و از مجبور کردن اتصالات فراتر از حد مشخص برای جلوگیری از خرابی زودرس جلوگیری می کند. $ $