CPVC는 스테인리스 스틸 또는 황동과 같은 일반적인 금속보다 약 50 ~ 100 배 큰 선형 열 팽창 계수를 갖는 열가소성 중합체입니다. 이는 섭씨의 모든 정도의 온도 증가에 대해 CPVC 구성 요소가 훨씬 더 길거나 더 크게 확장된다는 것을 의미합니다. 예를 들어, 1 미터 CPVC 파이프 또는 밸브 본체는 전형적인 작동 온도 상승 하에서 거의 1 밀리미터 이상을 확장 할 수 있으며, 이는 밀접하게 제한된 배관 시스템에서 상당합니다. 이 확장은 설계 및 설치 중에 제대로 설명되지 않으면 조인트, 플랜지 및 밸브 본체 내에서 응력을 유발할 수 있습니다. 열적 성형 CPVC 부품의 이방성 특성은 방향성 폴리머 사슬 방향으로 인해 고르지 않은 팽창을 유발할 수 있으며, 잠재적으로 밸브 작동에 영향을 미치는 뒤틀림 또는 치수 변화로 이어질 수 있습니다.
밀봉 메커니즘 CPVC 플라스틱 밸브 엘라스토머 씰 또는 성형 시트에 의존합니다. 밸브 본체, 시트 및 씰은 열 팽창 계수가 다른 재료로 만들어 지므로 온도 변화로 인해 이러한 구성 요소가 다른 속도로 확장되거나 수축됩니다. 씰 재료가 CPVC 본체보다 적게 팽창하면 갭이 형성되어 누출이 발생합니다. 반대로, 씰이 과도하게 확장되면, 그루브에서 압출되거나 손상 될 수 있습니다. 따라서 온도 사이클 내내 씰에서 일관된 압축력을 유지하는 것이 필수적입니다. 디자이너는 EPDM 또는 Viton과 같은 열적으로 안정적인 엘라스토머로 만든 씰을 사용하여 넓은 온도 범위에서 유연성과 압축을 유지하여 확장 불일치에도 불구하고 누출을 방지합니다.
온도와 차가운 온도 사이의 반복 사이클링은 CPVC 밸브 내에서 피로 스트레스를 유발합니다. 각 가열 단계는 확장을 일으키고 냉각은 재료를 원래 크기로 되돌립니다. 이 주기적 변형은 특히 성형 모서리, 나사산 연결 또는 개스킷 그루브와 같은 응력 농도 지점에서 마이크로 크랙, 미친 또는 박리를 생성 할 수 있습니다. 마찬가지로, 반복 압축 및 이완에 노출 된 씰은 탄성을 잃거나 영구적 인 세트를 개발하여 밀봉 기능을 줄일 수 있습니다. 순환 열 응력은 패스너를 풀거나 부품의 느린 변형을 유발할 수 있으며, 지속적인 밸브 성능을 보장하기 위해 주기적 검사 및 유지 보수가 필요합니다.
열 확장 문제를 해결하기 위해 제조업체는 여러 설계 전략을 통합합니다. PTFE 블렌드 또는 충분한 신장을 갖는 엘라스토머 개스킷과 같은 유연한 시트 재료는 밀봉을 손상시키지 않고 치수 변화를 수용합니다. 밸브 바디에는 축 방향 움직임을 흡수하는 팽창 슬롯 또는 벨로우즈와 같은 기능이 포함될 수 있습니다. 볼트 커버가있는 3 피스 밸브 구조는 과도한 내부 응력없이 열 팽창을 허용합니다. 글 랜드 포장 및 줄기 씰은 팽창으로 인한 줄기 움직임을 허용하면서 압박감을 유지하도록 설계되었습니다. 어셈블리 중에 올바른 토크 적용을 통해 패스너는 균열을 유발하지 않고 부품을 단단히 고정시켜 CPVC 구성 요소의 자연스러운 확장을 허용합니다.
열 팽창의 효과적인 관리는 시스템 수준 설계로 시작합니다. 배관 레이아웃에는 팽창 루프, 조인트 또는 보정기가 통합되어 온도 변화에 의해 유도 된 움직임을 흡수합니다. 밸브는 고정 지지대 또는 인접 장비에 대한 바인딩없이 자유 확장을 허용하기에 충분한 간격으로 설치됩니다. 과도하게 고갈 스레드 피팅 또는 부적절하게 지원되는 배관은 확장을 제한하여 밸브 본체 및 씰로 전파되는 응력을 유발할 수 있습니다. 설치자가 제조업체 토크 가이드 라인을 따르고, 호환 윤활제 또는 스레드 실란트를 사용하고, 조기 실패를 방지하기 위해 지정된 한계를 넘어서 연결을 강제하지 않아야합니다.
