1. 熱膨張の物理学
すべての固体材料は加熱すると膨張し、冷却すると収縮します。真鍮もこの規則の例外ではありません。温度が上昇すると、その原子はより激しく振動します。この動きの増加により、原子がわずかに分離されます。フィッティングは物理的にあらゆる次元で拡大します。温度が下がると、プロセスは逆になります。
2. 黄銅の膨張係数
膨張率は材料定数によって定義されます。真鍮の線熱膨張係数は、摂氏 1 度あたり約 19 x 10-6 です。これは長さ1メートルを意味します真鍮製パイプ継手1度上がるごとに約0.019mm伸びます。 50 度の温度変化では、これはおよそ 1 mm の寸法変化に相当します。
3. 他の一般的な材料との比較
異なる材料は異なる速度で膨張します。炭素鋼は約 11 ～ 12 x 10⁻⁶/度で膨張します。銅はおよそ 17 x 10⁻⁶/度で膨張します。ステンレス鋼 (304/316) の係数は 16-17 x 10⁻⁶/度 です。プラスチックははるかに速く膨張し、PVC は 54、CPVC は 63 x 10⁻⁶/度 です。
4. パイプ継手界面の応力-
多くの場合、継手とパイプは異なる金属です。これにより、接合部に熱膨張差が生じます。あ真鍮製パイプ継手銅パイプとはわずかに異なる速度で膨張します。この差により接続点にせん断応力が発生します。加熱サイクルを繰り返すと、この応力が蓄積されます。
5. ねじ接続への影響
ねじ継手は温度変化に対して最も脆弱です。加熱中に雌ねじが雄ねじよりわずかに膨張し、グリップが緩む可能性があります。熱サイクルが何度も続くと、ねじ山が「歩いたり」したり疲労が生じたりして、緩み、最終的には漏れが発生することがあります。
6. 熱疲労と微小亀裂-
本当の危険は、繰り返される温度サイクルにあります。各サイクルにより、継手の最も脆弱な点に微視的な応力が生じます。時間の経過とともに、これらの応力が蓄積して微小な亀裂が生じます。-亀裂はサイクルが増えるたびに成長します。このプロセスは熱疲労と呼ばれます。
7. エラストマーシールとジョイントへの影響
温度変動は非金属製シール部品を直接劣化させます。-ゴム製の O- リングやガスケットは、時間の経過とともに圧縮、硬化、または弾性を失う可能性があります。 PTFE テープは熱サイクルの影響を受ける可能性もあります。として真鍮製パイプ継手これらの材料は膨張したり収縮したりすると、適切なシール圧力を維持できない可能性があります。
8. 熱と圧力の相互作用
温度が上昇すると、密閉システム内の内部圧力も上昇します。水は加熱すると大きく膨張します。温度が高くなると真鍮の強度が低下し、同時にシステム圧力が増加します。あ真鍮製パイプ継手室温で 150 psi の定格でも、200 °F では 100 psi にしか耐えられない可能性があります。
9. 150°F の圧力軽減ルール
工業規格では特定の温度制限を定義しています。 125 ポンドの真鍮継手の場合、200 psi の液体定格は、温度が 150 °F を超えない場合にのみ適用されます。 250 ポンドの継手の場合、400 psi 定格では 150 °F 未満に保つ必要もあります。この温度を超えると、圧力を下げる必要があります。
10. 低温でのパフォーマンスの問題-
低温ではさまざまな課題が生じます。真鍮は非常に冷えると脆くなることがあります。いくつかの真鍮製パイプ継手最低使用温度は -65 度 (-54 度) です。他の設計は -50 度まで定格されます。これらのしきい値を下回ると、耐衝撃性が大幅に低下します。
11. 混合系における膨張差
混合材料システムはさらなる応力に直面します。-あ真鍮製パイプ継手プラスチックパイプに接続すると、大きな膨張の不一致が生じます。プラスチックは真鍮のほぼ 3 倍膨張します。このディファレンシャルは接続を引っ張ったり押したりします。拡張ループやフレキシブル コネクタがないと、ジョイントが故障する可能性が高くなります。
12. システム設計における熱影響の管理
適切なシステム設計は、温度による動きに対応します。{0}}長いパイプ経路には拡張ループまたは U ベンドを取り付けます。-必要に応じてフレキシブル コネクタを使用してください。パイプサポート内での移動を許容します。高品質の鍛造品を選択してください-真鍮製パイプ継手耐疲労性を向上させるオーバーキャスト継手。ねじ継手を締めすぎないようにしてください。-熱サイクルに耐えられる適切なネジ山シーラントを塗布します。真鍮製継手は、正しく取り付けられた場合、定格温度範囲全体にわたって高い信頼性を維持します。
