CPVC adalah polimer termoplastik dengan koefisien ekspansi termal linier sekitar 50 hingga 100 kali lebih besar dari logam khas seperti baja tahan karat atau kuningan. Ini berarti bahwa untuk setiap derajat Celcius peningkatan suhu, komponen CPVC memanjang atau berkembang jauh lebih signifikan. Misalnya, pipa CPVC 1 meter atau badan katup dapat memperluas hampir satu milimeter atau lebih di bawah kenaikan suhu operasi yang khas, yang cukup besar dalam sistem perpipaan terbatas. Ekspansi ini dapat menyebabkan tekanan pada sambungan, flensa, dan di dalam badan katup jika tidak diperhitungkan dengan benar selama desain dan pemasangan. Sifat anisotropik dari bagian CPVC termoformed dapat menyebabkan ekspansi yang tidak merata karena orientasi rantai polimer terarah, yang berpotensi mengarah pada perubahan warping atau dimensi yang mempengaruhi operasi katup.
Mekanisme penyegelan di Katup plastik CPVC Bergantung pada segel elastomer atau kursi yang dibentuk yang dirancang untuk cacat secara elastis dan mempertahankan penghalang ketat di bawah tekanan. Karena badan katup, kursi, dan segel terbuat dari bahan dengan koefisien ekspansi termal yang berbeda, perubahan suhu menyebabkan komponen -komponen ini berkembang atau berkontraksi pada tingkat yang berbeda. Jika bahan segel mengembang kurang dari tubuh CPVC, celah dapat terbentuk, mengakibatkan kebocoran. Sebaliknya, jika segel berkembang secara berlebihan, mereka dapat diekstrusi dari alurnya atau rusak. Mempertahankan gaya kompresi yang konsisten pada segel sepanjang siklus suhu sangat penting. Desainer menggunakan segel yang terbuat dari elastomer yang stabil secara termal, seperti EPDM atau Viton, yang mempertahankan fleksibilitas dan kompresi pada rentang suhu yang luas, mencegah kebocoran meskipun ada ketidaksesuaian ekspansi.
Bersepeda berulang antara suhu panas dan dingin menginduksi tekanan kelelahan dalam katup CPVC. Setiap fase pemanasan menyebabkan ekspansi, sementara pendinginan mengontrak material kembali ke ukuran aslinya. Strain siklus ini dapat menghasilkan mikro-retak, gila, atau delaminasi, terutama pada titik konsentrasi stres seperti sudut yang dibentuk, koneksi berulir, atau alur gasket. Demikian pula, segel yang mengalami kompresi berulang dan relaksasi dapat kehilangan elastisitas atau mengembangkan set permanen, mengurangi kemampuan penyegelan mereka. Tegangan termal siklik dapat melonggarkan pengencang atau menyebabkan deformasi komponen yang lambat, yang membutuhkan inspeksi dan pemeliharaan berkala untuk memastikan kinerja katup yang sedang berlangsung.
Untuk mengatasi tantangan ekspansi termal, produsen mengintegrasikan berbagai strategi desain. Bahan kursi yang fleksibel seperti campuran PTFE atau gasket elastomer dengan perpanjangan yang cukup mengakomodasi perubahan dimensi tanpa kompromi penyegelan. Badan katup dapat mencakup slot ekspansi atau fitur seperti bellow yang menyerap gerakan aksial. Konstruksi katup tiga potong dengan penutup baut memungkinkan ekspansi termal tanpa tekanan internal yang berlebihan. Pengemasan kelenjar dan segel batang dirancang untuk mempertahankan sesak sambil mengizinkan pergerakan batang yang disebabkan oleh ekspansi. Aplikasi torsi yang benar selama perakitan memastikan pengencang memegang bagian dengan kuat tanpa mendorong retakan, sementara memungkinkan untuk ekspansi alami komponen CPVC.
Manajemen ekspansi termal yang efektif dimulai dengan desain tingkat sistem. Tata letak perpipaan menggabungkan loop ekspansi, sambungan, atau kompensator untuk menyerap gerakan yang disebabkan oleh perubahan suhu. Katup dipasang dengan izin yang cukup untuk memungkinkan ekspansi gratis tanpa mengikat terhadap dukungan tetap atau peralatan yang berdekatan. Kelengkapan ulir yang berlebihan atau perpipaan yang didukung secara tidak tepat dapat membatasi ekspansi, menyebabkan tekanan yang merambat ke badan dan segel katup. Sangat penting bagi installer untuk mengikuti pedoman torsi pabrikan, menggunakan pelumas atau sealant utas yang kompatibel, dan menghindari koneksi memaksa di luar batas yang ditentukan untuk mencegah kegagalan prematur.
