1. Физика на термичното разширение
Всички твърди материали се разширяват при нагряване и се свиват при охлаждане. Месингът не е изключение от това правило. Неговите атоми вибрират по-енергично с повишаване на температурата. Това повишено движение раздалечава леко атомите. Фитингът физически расте във всички измерения. Когато температурата спадне, процесът се обръща.
2. Коефициентът на разширение на месинга
Скоростта на разширение се определя от константа на материала. Месингът има коефициент на линейно термично разширение приблизително 19 x 10⁻⁶ на градус Целзий. Това означава дълъг 1 метърфитинг за месингова тръбаще се разширява с около 0,019 mm за всеки 1 градус увеличение. При промяна на температурата от 50 градуса това се равнява на приблизително 1 mm промяна на размерите.
3. Сравнение с други обичайни материали
Различните материали се разширяват с различна скорост. Въглеродната стомана се разширява при около 11-12 x 10⁻⁶/градус. Медта се разширява при приблизително 17 x 10⁻⁶/градус. Неръждаемата стомана (304/316) има коефициент от 16-17 x 10⁻⁶/градус. Пластмасите се разширяват много по-бързо, с PVC при 54 и CPVC при 63 x 10⁻⁶/градус.
4. Напрежение в интерфейса-на фитинга
Фитингът и тръбата често са различни метали. Това създава диференциално топлинно разширение на фугата. Афитинг за месингова тръбаразширява се с малко по-различна скорост от медна тръба. Тази разлика генерира напрежение на срязване в точката на свързване. Повтарящите се цикли на нагряване причиняват натрупването на това напрежение.
5. Ефекти върху резбовани връзки
Резбовите съединения са най-уязвими към температурни промени. Женските нишки се разширяват малко повече от мъжките нишки по време на нагряване, което потенциално разхлабва захвата. По време на много топлинни цикли, нишките могат да "ходят" или да развият умора, което води до разхлабване и евентуално изтичане.
6. Термична умора и микро-пукнатини
Истинската опасност се крие в повтарящите се температурни цикли. Всеки цикъл въвежда микроскопично напрежение в най-уязвимите точки на фитинга. С течение на времето тези напрежения се натрупват в микро-пукнатини. Пукнатините нарастват с всеки допълнителен цикъл. Този процес се нарича термична умора.
7. Въздействие върху еластомерни уплътнения и съединения
Температурните колебания директно разграждат не-металните уплътнителни компоненти. Гумените О-пръстени и уплътнения могат да се компресират, втвърдят или загубят еластичност с течение на времето. PTFE лентата също може да бъде засегната от термични цикли. Катофитинг за месингова тръбаразширява и свива, тези материали може да не успеят да поддържат адекватно уплътняващо налягане.
8. Взаимодействие на топлина и налягане
С повишаване на температурата нараства и вътрешното налягане в затворена система. Водата се разширява значително при нагряване. По-високите температури намаляват здравината на месинга, като същевременно повишават налягането в системата. Афитинг за месингова тръбаоценени за 150 psi при стайна температура могат да издържат само 100 psi при 200 градуса F.
9. Правилото за намаляване на налягането от 150 градуса F
Индустриалните стандарти определят специфични температурни граници. За 125-фунтови месингови фитинги оценката за течност от 200 psi се прилага само когато температурите не надвишават 150 градуса F. За фитинги от 250 паунда рейтингът от 400 psi също изисква оставане под 150 градуса F. Превишаването на тази температура изисква намаляване на налягането.
10. Проблеми с производителността при ниска-температура
Ниските температури представляват различни предизвикателства. Месингът може да стане крехък, когато е много студен. някоифитинги за месингови тръбиимат минимална работна температура от -65 градуса F (-54 градуса). Други дизайни са оценени до -50 градуса. Под тези прагове устойчивостта на удар спада значително.
11. Диференциално разширение в смесени системи
Системите от-смесени материали са изправени пред допълнителен стрес. Афитинг за месингова тръбасвързан към пластмасова тръба създава голямо несъответствие на разширението. Пластмасата се разширява почти три пъти повече от месинга. Този диференциал дърпа и натиска връзката. Без разширителни контури или гъвкави съединители е вероятно повреда на съединението.
12. Управление на топлинните ефекти при проектирането на системата
Правилният дизайн на системата се приспособява към температурно-предизвикано движение. Инсталирайте разширителни контури или U-гъвове в дълги тръбопроводи. Използвайте гъвкави съединители, където е подходящо. Позволете движение в тръбните опори. Изберете високо-качество кованофитинги за месингови тръбиотлети фитинги за по-добра устойчивост на умора. Избягвайте прекалено-затягане на резбови съединения. Нанесете подходящ уплътнител за резба, оценен за термични цикли. Когато са монтирани правилно, месинговите фитинги остават много надеждни в своя номинален температурен диапазон.
