Chi tiết

Bài viết

Giãn nở nhiệt và căng thẳng

Giãn nở nhiệt của Corzan CPVC

Điều quan trọng là phải xem xét sự giãn nở nhiệt khi thiết kế bất kỳ hệ thống đường ống nào, bao gồm một hệ thống được làm bằng vật liệu CPVC Corzan®.

Hầu hết các loại nhựa nhiệt dẻo có hệ số giãn nở nhiệt cao hơn đáng kể so với kim loại. Do đó, sự giãn nở nhiệt tuyến tính của một hệ thống đường ống chịu sự thay đổi nhiệt độ có thể là đáng kể và có thể cần sự bù trừ trong thiết kế hệ thống.

Mở rộng tuyến tính của vật liệu đường ống

Giãn nở nhiệt của CPVC

Sự giãn nở hoặc co lại của ống nhựa nhiệt dẻo có thể được tính từ công thức sau.

Công thức giãn nở nhiệt

Giãn nở nhiệt của CPVC

How to Account for Expansion and Contraction

Theo nguyên tắc thông thường, nếu tổng thay đổi nhiệt độ lớn hơn 30 ° F (1 ° C) , thì phải bao gồm bù cho sự giãn nở nhiệt trong thiết kế hệ thống.

Phương pháp được khuyến nghị để hỗ trợ mở rộng nhiệt là bao gồm các vòng mở rộng, độ lệch hoặc thay đổi hướng khi cần thiết trong thiết kế hệ thống.

Sơ đồ mở rộng

Giãn nở nhiệt của CPVC: Cung bù giãn nở

Biểu thức cung bù giãn nở

Ứng suất hoạt động và mô đun đàn hồi của Corzan® CPVC

Giãn nở nhiệt của CPVC: Modun đàn hồi

Các vòng mở rộng và độ lệch phải được xây dựng bằng ống thẳng và nối goc 90 °, được hàn với nhau bằng dung môi. Nếu ren được sử dụng trong phần còn lại của hệ thống, vẫn nên xây dựng các vòng mở rộng và bù đắp bằng dung môi để cho phép các cơ chế xử lý tốt hơn các ứng suất uốn phát sinh trong quá trình giãn nở và co lại.

Các vòng mở rộng và độ lệch phải được đặt gần đúng tại điểm giữa của đường ống. Các van hoặc bộ lọc không nên được lắp đặt trong một vòng mở rộng hoặc bù.

Ứng suất nhiệt

Nếu sự giãn nở nhiệt không được giải tỏa, nó được hấp thụ trong đường ống dưới dạng nén bên trong. Điều này tạo ra một ứng suất nén trong đường ống. Ứng suất gây ra trong đường ống bị hạn chế mở rộng được tính theo công thức sau:

Giãn nở nhiệt của CPVC: Ứng suất nhiệt

Tác động của ứng suất nhiệt lên CPVC so với thép

Do hệ số giãn nở nhiệt của thép thấp hơn năm lần so với CPVC, nên sự thay đổi kích thước do giãn nở nhiệt sẽ ít hơn năm lần.
Tuy nhiên, như có thể thấy bởi phương trình trên, các ứng suất gây ra trong hệ thống đường ống do sự giãn nở nhiệt bị hạn chế phụ thuộc vào mô đun vật liệu cũng như hệ số giãn nở nhiệt của nó.
Do mô đun của thép cao hơn khoảng 80 lần so với CPVC, các ứng suất do giãn nở bị hạn chế trong một thay đổi nhiệt độ nhất định sẽ cao hơn khoảng 16 lần so với CPVC.
Ví dụ, việc mở rộng hạn chế thay đổi nhiệt độ 50 ° F sẽ tạo ra khoảng 600 psi ứng suất trong hệ thống CPVC, nhưng 9800 psi ứng suất trong hệ thống thép. CPVC bản chất tương đối linh hoạt hơn thường sẽ cho phép nó hấp thụ các ứng suất thấp hơn trong quá trình lắp đặt vênh hay ngoằn nghèo (không thẳng của tuyến ống). Bởi vì đường ống thép quá cứng để khóa hoặc buộc mà không truyền rung động, ứng suất cao hơn của nó thường được chuyển đến các cấu trúc xung quanh, dẫn đến các giá đỡ bị hư hỏng, neo hoặc thậm chí là phá vỡ các bức tường.
Chat Zalo Gọi Ngay Yêu cầu gọi lại Chat Ngay Tư vấn ngay