1. Фізика теплового розширення
Усі тверді речовини розширюються при нагріванні та стискаються при охолодженні. Латунь не є винятком з цього правила. Його атоми вібрують інтенсивніше, коли температура підвищується. Цей посилений рух трохи розсуває атоми. Фітинг фізично росте в усіх вимірах. При зниженні температури процес змінюється на зворотний.
2. Коефіцієнт розширення латуні
Швидкість розширення визначається константою матеріалу. Латунь має коефіцієнт лінійного теплового розширення приблизно 19 x 10⁻⁶ на градус Цельсія. Це означає довжину 1 метрлатунний трубний фітингбуде розширюватися приблизно на 0,019 мм на кожен 1 градус збільшення. За коливання температури на 50 градусів це дорівнює приблизно 1 мм зміни розмірів.
3. Порівняння з іншими поширеними матеріалами
Різні матеріали розширюються з різною швидкістю. Вуглецева сталь розширюється приблизно на 11-12 x 10⁻⁶/градус. Мідь розширюється приблизно на 17 x 10⁻⁶/градус. Нержавіюча сталь (304/316) має коефіцієнт 16-17 x 10⁻⁶/градус. Пластмаси розширюються набагато швидше: ПВХ становить 54, а ХПВХ — 63 x 10⁻⁶/градус.
4. Напруга на межі з’єднання труб-
Фітинг і труба часто є різними металами. Це створює диференціальне теплове розширення на з’єднанні. Алатунний трубний фітингрозширюється з дещо іншою швидкістю, ніж мідна труба. Ця різниця створює напругу зсуву в точці з’єднання. Повторні цикли нагрівання призводять до накопичення цього стресу.
5. Вплив на різьбові з'єднання
Різьбові з'єднання найбільш вразливі до перепадів температури. Внутрішня різьба розширюється трохи більше, ніж зовнішня, під час нагрівання, потенційно послаблюючи зчеплення. Протягом багатьох циклів нагрівання нитки можуть «гуляти» або втомлюватися, що призводить до ослаблення та, зрештою, витоку.
6. Термічна втома та мікро-тріщини
Справжня небезпека полягає в повторних температурних циклах. Кожен цикл створює мікроскопічну напругу в найбільш уразливих місцях фітинга. З часом ці напруги накопичуються в мікро-тріщини. З кожним додатковим циклом тріщини ростуть. Цей процес називається термічною втомою.
7. Вплив на еластомерні ущільнення та з’єднання
Коливання температури безпосередньо руйнують не-металічні ущільнювальні компоненти. Гумові ущільнювальні кільця та прокладки можуть з часом стиснутися, затвердіти або втратити еластичність. ПТФЕ-стрічка також може постраждати від термоциклування. Яклатунний трубний фітингрозширюється і стискається, ці матеріали можуть не підтримувати належний тиск ущільнення.
8. Взаємодія тепла і тиску
З підвищенням температури зростає і внутрішній тиск у закритій системі. При нагріванні вода значно розширюється. Вищі температури знижують міцність латуні, водночас збільшуючи тиск у системі. Алатунний трубний фітингрозрахований на 150 psi при кімнатній температурі може витримати лише 100 psi при 200 градусах F.
9. Правило зниження тиску 150 градусів F
Промислові стандарти визначають конкретні температурні межі. Для латунних фітингів вагою 125 фунтів тиск рідини 200 фунтів на квадратний дюйм застосовується лише тоді, коли температура не перевищує 150 градусів F. Для арматури вагою 250 фунтів тиск 400 фунтів на квадратний дюйм також вимагає підтримувати температуру нижче 150 градусів F. Перевищення цієї температури вимагає зниження тиску.
10. Низько{1}}температурні проблеми продуктивності
Низькі температури створюють різні проблеми. Латунь може стати крихкою при дуже холодному стані. Деякілатунні трубні фітингимають мінімальну робочу температуру -65 градусів F (-54 градуси). Інші конструкції розраховані на температуру до -50 градусів. Нижче цих порогів стійкість до ударів значно падає.
11. Диференціальне розкладання в змішаних системах
Системи з-змішаних матеріалів зазнають додаткового навантаження. Алатунний трубний фітингпідключений до пластикової труби створює значну невідповідність розширення. Пластик розширюється майже втричі більше, ніж латунь. Цей диференціал тягне і штовхає з’єднання. Без розширювальних петель або гнучких з’єднувачів ймовірна поломка з’єднання.
12. Управління тепловими ефектами при проектуванні системи
Належна конструкція системи враховує рух-під впливом температури. Установіть розширювальні петлі або U-коліни на довгих ділянках труб. За необхідності використовуйте гнучкі з’єднувачі. Дозволити рух в опорах труб. Вибирайте високоякісну-ковкулатунні трубні фітингилиті фітинги для кращої стійкості до втоми. Уникайте надмірного-затягування різьбових з’єднань. Нанесіть відповідний різьбовий герметик, який витримує термоциклування. При правильній установці латунні фітинги залишаються високонадійними в діапазоні номінальних температур.
