CPVCは、ステンレス鋼や真鍮などの典型的な金属の約50〜100倍の線形熱膨張係数を備えた熱可塑性ポリマーです。これは、摂氏摂氏の温度が上昇するごとに、CPVC成分がはるかに大幅に増加または拡大することを意味します。たとえば、1メートルのCPVCパイプまたはバルブ本体は、典型的な動作温度上昇の下でほぼ1ミリメートル以上膨張する可能性があります。この拡張は、設計と設置中に適切に考慮されない場合、ジョイント、フランジ、およびバルブ本体内で応力を誘発する可能性があります。熱成形されたCPVC部品の異方性の性質は、方向性ポリマー鎖の方向により不均一な拡張を引き起こす可能性があり、バルブ動作に影響する反転または寸法の変化につながる可能性があります。
シーリングメカニズム CPVCプラスチックバルブ エラストマーシールまたは成形されたシートに依存して、弾力的に変形し、圧力下で液体狭い障壁を維持するように設計されています。バルブボディ、シート、シールは、熱膨張係数が異なる材料で作られているため、温度変化により、これらのコンポーネントが異なる速度で拡張または収縮します。シール材料がCPVCボディよりも少ない拡張がある場合、隙間が形成され、漏れが発生します。逆に、シールが過度に拡大すると、溝から押し出されるか、損傷している可能性があります。したがって、温度サイクル全体でシールに一貫した圧縮力を維持することが不可欠です。設計者は、EPDMやVitonなどの熱安定性エラストマーから作られたシールを使用します。これは、広い温度範囲にわたって柔軟性と圧縮を維持し、拡大の不一致にもかかわらず漏れを防ぎます。
高温と寒冷の間で繰り返されるサイクリングは、CPVCバルブ内の疲労応力を引き起こします。各加熱相は拡張を引き起こし、冷却は材料を元のサイズに戻します。この周期的なひずみは、特に成形された角、ねじれた接続、またはガスケット溝などのストレス集中点で、マイクロクラック、狂った、または剥離を生成できます。同様に、繰り返しの圧縮と弛緩にさらされたシールは、弾力性を失い、永続的なセットを開発し、シーリング能力を低下させる可能性があります。周期的な熱応力は、ファスナーを緩めたり、成分のゆっくりとした変形を引き起こす可能性があり、継続的なバルブ性能を確保するために定期的な検査とメンテナンスが必要です。
熱拡張の課題に対処するために、メーカーは複数の設計戦略を統合します。 PTFEブレンドやエラストマーガスケットなどの柔軟なシート材料は、拡大を妥協することなく、次元の変化に対応します。バルブ本体には、軸方向の動きを吸収する膨張スロットまたはベローズのような特徴が含まれる場合があります。ボルトで覆われたカバーを備えた3ピースのバルブ構造により、過度の内部応力なしで熱膨張が可能になります。腺の梱包とステムシールは、膨張によって引き起こされる茎の動きを可能にしながら、緊張を維持するように設計されています。アセンブリ中の正しいトルクアプリケーションにより、ファスナーは亀裂を誘発することなく部品をしっかりと保持し、CPVC成分の自然な拡張を可能にします。
熱膨張の効果的な管理は、システムレベルの設計から始まります。配管レイアウトには、温度変化によって誘発される動きを吸収するための拡張ループ、ジョイント、または補償器が組み込まれています。バルブは、固定サポートや隣接する機器に拘束せずに自由な拡張を可能にするための十分なクリアランスで設置されています。過度に明るいねじ付き継手または不適切にサポートされている配管は、膨張を制限し、バルブ体とシールに伝播するストレスを引き起こす可能性があります。インストーラーがメーカーのトルクガイドラインに従い、互換性のある潤滑剤またはスレッドシーラントを使用し、早期障害を防ぐために指定された制限を超えて接続を強制することを避けることが不可欠です。
