CPVC je termoplastický polymer s koeficientem lineární tepelné roztažnosti přibližně 50 až 100krát větší než typické kovy, jako je nerezová ocel nebo mosaz. To znamená, že pro každý stupeň zvýšení teploty CELSIUS komponenty CPVC prodlužují nebo výrazněji rozšiřují. Například 1 metrů CPVC potrubí nebo tělo ventilu by mohly rozšířit téměř o milimetr nebo více při typickém zvýšení provozní teploty, což je značné v pevně omezených potrubních systémech. Tato expanze může vyvolat napětí na kloubech, přírubách a v tělech ventilu, pokud není během návrhu a instalace řádně zohledněna. Anisotropní povaha termoformovaných částí CPVC může způsobit nerovnoměrnou expanzi v důsledku směrové orientace polymerního řetězce, což potenciálně vede k deformaci nebo rozměrové změně, které ovlivňují provoz ventilu.
Těsnicí mechanismus v CPVC plastový ventil spoléhá se na elastomerní těsnění nebo lisovaná sedadla určená k elasticky deformaci a udržování tekutinové bariéry pod tlakem. Protože tělo, sedadlo a těsnění ventilu jsou vyrobeny z materiálů s odlišnými koeficienty tepelné roztažnosti, změny teploty způsobují, že se tyto komponenty rozšíří nebo se stahují s různými rychlostmi. Pokud se materiál těsnění rozšiřuje méně než tělo CPVC, mohou se vytvořit mezery, což má za následek úniky. Naopak, pokud se těsnění nadměrně rozšiřují, mohou být extrudovány ze svých drážek nebo poškozeny. Proto je nezbytné udržovat konzistentní kompresní sílu na těsnění během teplotních cyklů. Návrháři používají těsnění vyrobená z tepelně stabilních elastomerů, jako je EPDM nebo Viton, které si zachovávají flexibilitu a kompresi v široké teplotní rozsahy, což zabraňuje únikům navzdory neshod expanze.
Opakované cyklování mezi horkými a nízkými teplotami vyvolává únavové napětí ve ventilech CPVC. Každá fáze vytápění způsobuje expanzi, zatímco chlazení kontrastuje materiál zpět na původní velikost. Tento cyklický napětí může generovat mikrofraky, šíření nebo delaminaci, zejména v bodech koncentrace napětí, jako jsou formované rohy, závitové spojení nebo drážky těsnění. Podobně mohou těsnění podrobené opakované kompresi a relaxaci ztratit pružnost nebo vyvinout trvalou sadu, což snižuje jejich schopnost těsnění. Cyklické tepelné napětí může uvolnit upevňovací prvky nebo způsobit pomalou deformaci komponent, což vyžaduje periodickou kontrolu a údržbu, aby se zajistilo probíhající výkon chlopně.
Pro řešení problémů s tepelnou roztažkou integrují výrobci více strategií návrhu. Flexibilní materiály sedadel, jako jsou směsi PTFE nebo elastomerní těsnění s dostatečným prodloužením, se přizpůsobují rozměrovým změnám bez ohrožení utěsnění. Tělesa ventilu mohou zahrnovat rozšiřující sloty nebo měchové prvky, které absorbují axiální pohyby. Konstrukce třídílných ventilů s šroubovými kryty umožňují tepelnou roztažku bez nadměrného vnitřního napětí. Balení žlázy a těsnění stonků jsou navrženy tak, aby udržovaly těsnost a zároveň umožňovaly pohyb stonku způsobené expanzí. Správná aplikace točivého momentu během montáže zajišťuje, že upevňovací prvky drží díly pevně bez indukce trhlin, přičemž umožňují přirozené rozšíření komponent CPVC.
Efektivní řízení tepelné roztažnosti začíná návrhem na úrovni systému. Rozložení potrubí zahrnují expanzní smyčky, klouby nebo kompenzátory za účelem absorpce pohybů vyvolaných změnami teploty. Ventily jsou instalovány s dostatečnou vůli, aby se umožnila volná expanze bez vazby proti pevné podpěře nebo sousednímu zařízení. Nadvírovací armatury nebo nesprávně podporované potrubí může omezit expanzi a způsobit napětí, které se šíří k tělům a těsněním ventilu. Je nezbytné, aby instalovatelé dodržovali pokyny pro točivý moment výrobce, používali kompatibilní maziva nebo tmely vláken a vyhnuli se nucení připojení nad určitými limity, aby se zabránilo předčasnému selhání.
