1. La Física de la Expansió Tèrmica
Tots els materials sòlids s'expandeixen quan s'escalfen i es contrauen quan es refreden. El llautó no és una excepció a aquesta regla. Els seus àtoms vibren amb més força a mesura que augmenta la temperatura. Aquest augment del moviment allunya els àtoms lleugerament. L'ajust creix físicament en totes les dimensions. Quan la temperatura baixa, el procés s'inverteix.
2. El coeficient d'expansió del llautó
La velocitat d'expansió es defineix per una constant material. El llautó té un coeficient d'expansió tèrmica lineal d'aproximadament 19 x 10⁻⁶ per grau Celsius. Això significa 1 metre de llargaccessori de canonada de llautós'ampliarà uns 0,019 mm per cada augment d'1 grau. Amb un canvi de temperatura de 50 graus, això equival a aproximadament 1 mm de canvi dimensional.
3. Comparació amb altres materials comuns
Diferents materials s'expandeixen a diferents ritmes. L'acer al carboni s'expandeix a uns 11-12 x 10⁻⁶/ grau. El coure s'expandeix a aproximadament 17 x 10⁻⁶/ grau. L'acer inoxidable (304/316) té un coeficient de 16-17 x 10⁻⁶/ grau. Els plàstics s'expandeixen molt més ràpidament, amb PVC a 54 i CPVC a 63 x 10⁻⁶/ grau.
4. Tensió a la interfície d'ajustament de la canonada-
La connexió i la canonada són sovint metalls diferents. Això crea una dilatació tèrmica diferencial a l'articulació. Aaccessori de canonada de llautós'expandeix a una velocitat lleugerament diferent a la d'una canonada de coure. Aquesta diferència genera esforç tallant al punt de connexió. Els cicles de calefacció repetits fan que aquest estrès s'acumuli.
5. Efectes sobre les connexions roscades
Les juntes roscades són les més vulnerables als canvis de temperatura. Els fils femenins s'expandeixen lleugerament més que els mascles durant l'escalfament, afluixant potencialment l'adherència. Durant molts cicles de calor, els fils poden "caminar" o desenvolupar fatiga, provocant un afluixament i, finalment, filtracions.
6. Fatiga tèrmica i micro-esquerdes
El veritable perill rau en els cicles de temperatura repetits. Cada cicle introdueix una tensió microscòpica als punts més vulnerables de l'accessori. Amb el temps, aquestes tensions s'acumulen en micro-esquerdes. Les esquerdes creixen amb cada cicle addicional. Aquest procés s'anomena fatiga tèrmica.
7. Impacte en segells i juntes elastomèriques
Les fluctuacions de temperatura degraden directament els components de segellat no-metàl·lics. Les juntes i les juntes O-de goma es poden comprimir, endurir o perdre elasticitat amb el pas del temps. La cinta de PTFE també es pot veure afectada pel cicle tèrmic. Com elaccessori de canonada de llautós'expandeix i es contrau, aquests materials poden no mantenir una pressió de segellat adequada.
8. Interacció de la calor i la pressió
A mesura que augmenta la temperatura, també augmenta la pressió interna en un sistema tancat. L'aigua s'expandeix significativament quan s'escalfa. Les temperatures més altes redueixen la força del llautó alhora que augmenten la pressió del sistema. Aaccessori de canonada de llautóclassificat per a 150 psi a temperatura ambient només pot suportar 100 psi a 200 graus F.
9. La regla de reducció de la pressió de 150 graus F
Les normes industrials defineixen límits de temperatura específics. Per a accessoris de llautó de 125 lliures, la qualificació de líquid de 200 psi només s'aplica quan les temperatures no superen els 150 graus F. Per a accessoris de 250 lliures, la qualificació de 400 psi també requereix mantenir-se per sota dels 150 graus F. Superar aquesta temperatura requereix una disminució de la pressió.
10. Problemes de rendiment de baixa-temperatura
Les temperatures fredes presenten diferents reptes. El llautó pot tornar-se trencadís quan està molt fred. Algunsaccessoris de canonada de llautótenir una temperatura mínima de treball de -65 graus F (-54 graus). Altres dissenys tenen una classificació inferior a -50 graus. Per sota d'aquests llindars, la resistència a l'impacte cau significativament.
11. Expansió diferencial en sistemes mixtes
Els sistemes de-materials mixts s'enfronten a una tensió addicional. Aaccessori de canonada de llautóconnectat a la canonada de plàstic crea un desajust d'expansió important. El plàstic s'expandeix gairebé tres vegades més que el llautó. Aquest diferencial estira i empeny la connexió. Sense llaços d'expansió o connectors flexibles, és probable que es produeixi una fallada de la junta.
12. Gestió dels efectes tèrmics en el disseny de sistemes
El disseny adequat del sistema s'adapta al moviment-induït per la temperatura . Instal·leu llaços d'expansió o corbes en U-en tubs llargs. Utilitzeu connectors flexibles si escau. Permetre el moviment en els suports de canonades. Trieu forjats d'alta-qualitataccessoris de canonada de llautóaccessoris sobre fosos per a una millor resistència a la fatiga. Eviteu-apretar massa les juntes roscades. Apliqueu un segellador de rosques adequat per a cicles tèrmics. Quan s'instal·len correctament, els accessoris de llautó segueixen sent altament fiables en el seu rang de temperatura nominal.
