CPVC là một polymer nhiệt dẻo với hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính lớn hơn khoảng 50 đến 100 lần so với các kim loại thông thường như thép không gỉ hoặc đồng thau. Điều này có nghĩa là đối với mỗi độ C, tăng nhiệt độ, các thành phần CPVC kéo dài hoặc mở rộng đáng kể hơn nhiều. Ví dụ, một ống CPVC hoặc thân van 1 mét có thể mở rộng gần một milimet trở lên dưới nhiệt độ vận hành điển hình tăng, điều này đáng kể trong các hệ thống đường ống hạn chế chặt chẽ. Sự mở rộng này có thể gây ra các ứng suất tại các khớp, mặt bích và trong các thân van nếu không được tính đúng cách trong quá trình thiết kế và lắp đặt. Bản chất dị hướng của các bộ phận CPVC được điều trị nhiệt có thể gây ra sự mở rộng không đồng đều do định hướng chuỗi polymer định hướng, có khả năng dẫn đến thay đổi cong vênh hoặc kích thước ảnh hưởng đến hoạt động của van.
Cơ chế niêm phong trong Van nhựa CPVC dựa vào các con dấu đàn hồi hoặc ghế đúc được thiết kế để biến dạng đàn hồi và duy trì hàng rào kín chất lỏng dưới áp lực. Bởi vì thân van, ghế và con dấu được làm bằng các vật liệu có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau, sự thay đổi nhiệt độ khiến các thành phần này mở rộng hoặc co lại với các mức khác nhau. Nếu vật liệu con dấu mở rộng ít hơn thân CPVC, các khoảng trống có thể hình thành, dẫn đến rò rỉ. Ngược lại, nếu hải cẩu mở rộng quá mức, chúng có thể bị đùn ra khỏi rãnh hoặc hư hỏng. Do đó, duy trì một lực nén nhất quán trên con dấu trong suốt các chu kỳ nhiệt độ là rất cần thiết. Các nhà thiết kế sử dụng các con dấu được làm từ các chất đàn hồi ổn định nhiệt, như EPDM hoặc Viton, giữ lại tính linh hoạt và nén trên các phạm vi nhiệt độ rộng, ngăn ngừa rò rỉ mặc dù có sự không phù hợp.
Đi xe đạp lặp đi lặp lại giữa nhiệt độ nóng và lạnh gây ra ứng suất mệt mỏi trong các van CPVC. Mỗi giai đoạn sưởi ấm gây ra sự mở rộng, trong khi làm mát hợp đồng vật liệu trở lại kích thước ban đầu của nó. Chủng chu kỳ này có thể tạo ra các cracks vi mô, điên cuồng hoặc phân tách, đặc biệt là ở các điểm nồng độ căng thẳng như các góc đúc, kết nối ren hoặc rãnh đệm. Tương tự, các con dấu bị nén và thư giãn lặp đi lặp lại có thể mất độ co giãn hoặc phát triển bộ vĩnh viễn, giảm khả năng niêm phong của chúng. Ứng suất nhiệt theo chu kỳ có thể nới lỏng các ốc vít hoặc gây biến dạng chậm của các thành phần, yêu cầu kiểm tra và bảo trì định kỳ để đảm bảo hiệu suất van liên tục.
Để giải quyết các thách thức mở rộng nhiệt, các nhà sản xuất tích hợp nhiều chiến lược thiết kế. Các vật liệu chỗ ngồi linh hoạt như hỗn hợp PTFE hoặc các miếng đệm đàn hồi với độ giãn dài đầy đủ phù hợp với những thay đổi kích thước mà không ảnh hưởng đến niêm phong. Các thân van có thể bao gồm các khe mở rộng hoặc các tính năng giống như ống thổi hấp thụ chuyển động dọc trục. Các cấu trúc van ba mảnh với vỏ được bắt vít cho phép mở rộng nhiệt mà không có ứng suất bên trong quá mức. Đóng gói tuyến và con dấu gốc được thiết kế để duy trì độ kín trong khi cho phép chuyển động thân do mở rộng. Ứng dụng mô -men xoắn chính xác trong quá trình lắp ráp đảm bảo các ốc vít giữ các bộ phận chắc chắn mà không gây ra các vết nứt, trong khi cho phép mở rộng tự nhiên các thành phần CPVC.
Quản lý hiệu quả mở rộng nhiệt bắt đầu với thiết kế cấp hệ thống. Bố cục đường ống kết hợp các vòng mở rộng, khớp hoặc bộ bù để hấp thụ các chuyển động gây ra bởi sự thay đổi nhiệt độ. Các van được lắp đặt với độ thanh thải đủ để cho phép mở rộng miễn phí mà không cần ràng buộc chống lại các hỗ trợ cố định hoặc thiết bị liền kề. Các phụ kiện có ren quá mức hoặc đường ống được hỗ trợ không đúng cách có thể hạn chế sự mở rộng, gây ra các ứng suất lan truyền đến các cơ thể van và con dấu. Điều cần thiết là các trình cài đặt để tuân theo các hướng dẫn mô -men xoắn của nhà sản xuất, sử dụng chất bôi trơn tương thích hoặc chất trám sợi và tránh buộc các kết nối vượt quá giới hạn được chỉ định để ngăn chặn lỗi sớm.
