1. Fizika toplinskog širenja
Svi čvrsti materijali se šire kada se zagrevaju i skupljaju kada se ohlade. Mesing nije izuzetak od ovog pravila. Njegovi atomi vibriraju snažnije kako temperatura raste. Ovo pojačano kretanje atome lagano razilazi. Okov fizički raste u svim dimenzijama. Kada temperatura padne, proces se obrće.
2. Koeficijent ekspanzije mesinga
Brzina ekspanzije je definirana konstantom materijala. Mesing ima koeficijent linearnog termičkog širenja od približno 19 x 10⁻⁶ po stepenu Celzijusa. To znači dužinu od 1 metramesingani cevni spojproširiće se za oko 0,019 mm za svaki porast od 1 stepen. Preko promjene temperature od 50 stepeni, to je otprilike 1 mm promjene dimenzija.
3. Poređenje s drugim uobičajenim materijalima
Različiti materijali se šire različitim brzinama. Ugljični čelik se širi za oko 11-12 x 10⁻⁶/ stepen. Bakar se širi pri otprilike 17 x 10⁻⁶/ stepen. Nerđajući čelik (304/316) ima koeficijent 16-17 x 10⁻⁶/ stepen. Plastika se širi mnogo brže, sa PVC-om na 54 i CPVC-om na 63 x 10⁻⁶/stepen.
4. Naprezanje na spoju{1}}cijevnog spoja
Fiting i cijev su često različiti metali. To stvara diferencijalno toplinsko širenje na spoju. Amesingani cevni spojširi se malo drugačijom brzinom od bakrene cijevi. Ova razlika stvara posmično naprezanje na mjestu spajanja. Ponavljani ciklusi grijanja uzrokuju akumulaciju ovog stresa.
5. Efekti na navojne veze
Navojni spojevi su najosjetljiviji na promjene temperature. Ženski navoj se širi nešto više od muškog konca tokom zagrijavanja, potencijalno popuštajući hvat. Tokom mnogih toplotnih ciklusa, niti mogu "hodati" ili razviti zamor, što dovodi do labavljenja i na kraju curenja.
6. Termički zamor i mikro-pukotine
Prava opasnost leži u ponavljanim temperaturnim ciklusima. Svaki ciklus dovodi do mikroskopskog naprezanja na najranjivijim tačkama fitinga. Tokom vremena, ova naprezanja se akumuliraju u mikro-pukotine. Pukotine rastu sa svakim dodatnim ciklusom. Ovaj proces se naziva termički zamor.
7. Utjecaj na elastomerne brtve i spojeve
Temperaturne fluktuacije direktno degradiraju nemetalne zaptivne komponente. Gumeni O-prstenovi i brtve mogu se stisnuti, stvrdnuti ili izgubiti elastičnost tokom vremena. PTFE traka također može biti pod utjecajem termičkog ciklusa. Kao što jemesingani cevni spojkada se širi i skuplja, ovi materijali možda neće održati odgovarajući pritisak zaptivanja.
8. Interakcija toplote i pritiska
Kako temperatura raste, raste i unutrašnji pritisak u zatvorenom sistemu. Voda se značajno širi kada se zagrije. Više temperature smanjuju čvrstoću mesinga dok istovremeno povećavaju pritisak u sistemu. Amesingani cevni spojocijenjeno za 150 psi na sobnoj temperaturi može podnijeti samo 100 psi na 200 stepeni F.
9. Pravilo smanjenja pritiska od 150 stepeni F
Industrijski standardi definiraju specifične temperaturne granice. Za mjedene armature od 125 funti, ocjena tekućine od 200 psi primjenjuje se samo kada temperature ne prelaze 150 stepeni F. Za fitinge od 250 funti, ocjena od 400 psi također zahtijeva zadržavanje ispod 150 stepeni F. Prekoračenje ove temperature zahtijeva smanjenje tlaka.
10. Problemi s performansama pri niskim temperaturama
Niske temperature predstavljaju različite izazove. Mesing može postati lomljiv kada je veoma hladan. Nekimesingani cijevni fitinziimaju minimalnu radnu temperaturu od -65 stepeni F (-54 stepena). Ostali dizajni su ocijenjeni do -50 stepeni. Ispod ovih pragova otpornost na udar značajno opada.
11. Diferencijalna ekspanzija u mješovitim sistemima
Sistemi mješovitih{0}}materijala suočavaju se s dodatnim stresom. Amesingani cevni spojspojen na plastičnu cijev stvara veliku neusklađenost ekspanzije. Plastika se širi skoro tri puta više od mesinga. Ovaj diferencijal vuče i gura vezu. Bez petlji za proširenje ili fleksibilnih konektora, vjerovatno je kvar zgloba.
12. Upravljanje termičkim efektima u dizajnu sistema
Odgovarajući dizajn sistema prilagođava kretanje{0}}indukovano temperaturom. Instalirajte petlje za proširenje ili U-zavoje u dugim cijevima. Koristite fleksibilne konektore gdje je to prikladno. Omogućite kretanje u nosačima cijevi. Odaberite kovani-kvalitetni materijalmesingani cijevni fitinzipreko livenih okova za bolju otpornost na zamor. Izbjegavajte pre-zatezanje navojnih spojeva. Nanesite odgovarajuću masu za zaptivanje navoja koja je klasifikovana za termički ciklus. Kada su pravilno instalirani, mesingani spojevi ostaju vrlo pouzdani u svom nazivnom temperaturnom rasponu.
