1. Fizica expansiunii termice
Toate materialele solide se extind când sunt încălzite și se contractă când sunt răcite. Alama nu face excepție de la această regulă. Atomii săi vibrează mai puternic pe măsură ce temperatura crește. Această mișcare crescută împinge atomii ușor depărtați. Fiting-ul crește fizic în toate dimensiunile. Când temperatura scade, procesul se inversează.
2. Coeficientul de expansiune al alamei
Viteza de dilatare este definită de o constantă materială. Alama are un coeficient de dilatare termică liniară de aproximativ 19 x 10⁻⁶ pe grad Celsius. Aceasta înseamnă o lungime de 1 metrufiting din alamase va extinde cu aproximativ 0,019 mm pentru fiecare creștere cu 1 grad. Peste o variație de temperatură de 50 de grade, aceasta este egală cu aproximativ 1 mm de modificare dimensională.
3. Comparație cu alte materiale comune
Materiale diferite se extind la ritmuri diferite. Oțelul carbon se extinde la aproximativ 11-12 x 10⁻⁶/grad. Cuprul se extinde la aproximativ 17 x 10⁻⁶/grad. Oțelul inoxidabil (304/316) are un coeficient de 16-17 x 10⁻⁶/ grad . Materialele plastice se extind mult mai repede, cu PVC la 54 și CPVC la 63 x 10⁻⁶/grad.
4. Solicitarea la interfața-fitting țevii
Fitingul și țeava sunt adesea metale diferite. Acest lucru creează dilatare termică diferențială la îmbinare. Ofiting din alamase extinde cu o viteză ușor diferită de cea a unei țevi de cupru. Această diferență generează efort de forfecare la punctul de conectare. Ciclurile repetate de încălzire fac ca acest stres să se acumuleze.
5. Efecte asupra conexiunilor filetate
Îmbinările filetate sunt cele mai vulnerabile la schimbările de temperatură. Filetele mame se extind puțin mai mult decât firele tată în timpul încălzirii, slăbind potențial prinderea. Pe parcursul multor cicluri de căldură, firele se pot „umbla” sau pot dezvolta oboseală, ceea ce duce la slăbire și eventual scurgeri.
6. Oboseală termică și micro-crăpare
Pericolul real constă în ciclurile repetate de temperatură. Fiecare ciclu introduce stres microscopic în punctele cele mai vulnerabile ale fitingului. În timp, aceste tensiuni se acumulează în micro-fisuri. Fisurile cresc cu fiecare ciclu suplimentar. Acest proces se numește oboseală termică.
7. Impact asupra etanșărilor și îmbinărilor elastomerice
Fluctuațiile de temperatură degradează direct componentele ne-metalice de etanșare. Inelele O-și garniturile din cauciuc se pot comprima, întări sau își pot pierde elasticitatea în timp . Banda PTFE poate fi, de asemenea, afectată de ciclul termic. Cafiting din alamase extinde și se contractă, aceste materiale pot să nu mențină o presiune adecvată de etanșare.
8. Interacțiunea căldurii și presiunii
Pe măsură ce temperatura crește, crește și presiunea internă într-un sistem închis. Apa se extinde semnificativ atunci când este încălzită. Temperaturile mai ridicate reduc rezistența alamai, crescând simultan presiunea sistemului. Ofiting din alamaevaluat pentru 150 psi la temperatura camerei poate suporta doar 100 psi la 200 de grade F.
9. Regula de reducere a presiunii de 150 de grade F
Standardele industriale definesc limite specifice de temperatură. Pentru fitingurile din alamă de 125 de lire sterline, evaluarea lichidului de 200 psi se aplică numai atunci când temperaturile nu depășesc 150 de grade F . Pentru fitingurile de 250 de lire sterline, ratingul de 400 psi necesită și menținerea sub 150 de grade F. Depășirea acestei temperaturi necesită reducerea presiunii.
10. Probleme de-performanță cu temperatură scăzută
Temperaturile reci prezintă provocări diferite. Alama poate deveni casantă când este foarte rece. Unelefitinguri din alamăau o temperatură minimă de lucru de -65 grade F (-54 grade). Alte modele sunt evaluate până la -50 de grade. Sub aceste praguri, rezistența la impact scade semnificativ.
11. Expansiune diferențială în sisteme mixte
Sistemele de materiale-mixte se confruntă cu stres suplimentar. Ofiting din alamaconectat la conducta de plastic creează o nepotrivire majoră de expansiune. Plasticul se extinde de aproape trei ori mai mult decât alama. Acest diferențial trage și împinge conexiunea. Fără bucle de expansiune sau conectori flexibili, este probabilă defectarea îmbinării.
12. Gestionarea efectelor termice în proiectarea sistemului
Designul adecvat al sistemului acceptă mișcarea-indusă de temperatură . Instalați bucle de expansiune sau coturi în U-în conducte lungi. Folosiți conectori flexibili acolo unde este cazul. Permite mișcarea în suporturile țevilor. Alegeți forjate-de înaltă calitatefitinguri din alamăaccesorii peste turnare pentru o mai bună rezistență la oboseală. Evitați-strângerea excesivă a îmbinărilor filetate. Aplicați un material de etanșare adecvat pentru filete, pentru cicluri termice. Atunci când sunt instalate corect, fitingurile din alamă rămân foarte fiabile în intervalul lor de temperatură nominală.
