Interferencijų tinkamumo dilema
PTFE vamzdis, įkištas į vamzdžio lakšto angą ir pritvirtintas plėtimosi būdu, turi pakankamai tvirtai sugriebti skylės sienelę, kad būtų apsaugotas nuo vidinio garų slėgio, bet ne taip, kad lanko įtempis išplėstame vamzdyje viršytų medžiagos įtempių įtrūkimų slenkstį. Skirtumas tarp tinkamo sukibimo ir žalingų trukdžių matuojamas dešimtosiomis milimetro dalimis.
PTFE kelia ypatingą iššūkį vamzdžių{0}}su Įrengimo metu sandarus tvirtinimas ir nesandarumas -nesandariai gali atsipalaiduoti per kelias savaites darbinėje temperatūroje, nes PTFE šliaužia nuo kontaktinio slėgio. Sąnarys pradeda tekėti. Pagunda didinti pradinius trukdžius, kad būtų galima atsipalaiduoti,-tačiau kyla pavojus, kad dėl per didelio išsiplėtimo iš karto gali nutrūkti įtampa.
Didžiausias leistinas trukdis yra diametralinio perviršio laipsnis, kuris įtempia PTFE iki įtempių įtrūkimų ribos esant maksimaliai numatomai darbo temperatūrai.
Streso krekingo mechanizmas
PTFE įtempių įtrūkimai atsiranda, kai medžiaga yra veikiama tempimo įtempimo, viršijančio maždaug 2–3 % aukštesnėje temperatūroje. Padermė atveria mikroskopines tuštumas tarp kristalinių domenų. Šios tuštumos ilgainiui didėja esant nuolatiniam stresui, galiausiai susiliedamos į matomus įtrūkimus.
Vamzdžio -su Vamzdžio ID yra priverstas per didesnį skersmenį (išplėtimo įrankis arba vamzdžio lakšto anga su įdėklu). Išoriniai vamzdžio sienelės pluoštai tempiasi. Lanko įtampa yra: ε=(išplėstinė - Doriginal) / Doriginal.
10 mm OD PTFE vamzdelių, išplėstų iki 10,8 mm ID vamzdžio lakšto angos, skersmens išsiplėtimas yra 0,8 mm. Lanko įtempimas yra 0,8/10=8%. Tai gerokai viršija 2-3 % saugią ribą ir vamzdelis suskils – jei ne iš karto, tai per kelias savaites darbinėje temperatūroje.
1 lentelė. Didžiausias leistinas PTFE vamzdžių-į-vamzdžių lakštų jungtis trukdžių pritaikymas
| Vamzdis OD (mm) | Vamzdžio sienelė (mm) | Vamzdžio lakšto angos ID (mm) | Skersmens trukdžiai (mm) | Lanko įtempimas (%) | Streso įtrūkimų rizika | Rekomenduojama paslauga |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 8 | 1.0 | 8.0 (nulis tarpas) | 0 | 0 | Nėra | Reikia antrinio sandarinimo |
| 8 | 1.0 | 8.1 | 0.1 | 1.25 | Nėra | Žemas-slėgis (< 2 barg) |
| 8 | 1.0 | 8.2 | 0.2 | 2.5 | Žemas (nepertraukiamo aptarnavimo limitas) | Bendras aptarnavimas (iki 4 barų) |
| 8 | 1.0 | 8.3 | 0.3 | 3.75 | Vidutinis (nerekomenduojamas) | Nerekomenduojama |
| 10 | 1.0 | 10.0 | 0 | 0 | Nėra | Reikia antrinio sandarinimo |
| 10 | 1.0 | 10.15 | 0.15 | 1.5 | Nėra | Žemas-slėgis |
| 10 | 1.0 | 10.25 | 0.25 | 2.5 | Žemas (nepertraukiamo aptarnavimo limitas) | Bendras aptarnavimas (iki 4 barų) |
| 12 | 1.2 | 12.3 | 0.3 | 2.5 | Žemas (nepertraukiamo aptarnavimo limitas) | Bendras aptarnavimas |
Antrinio antspaudo reikalavimas
Kadangi didžiausi saugūs PTFE trukdžiai yra apriboti iki maždaug 2,5 % lanko įtempimo, vien tik plėtimosi sugriebimo jėga yra nedidelė. Darbinėje temperatūroje šliaužimo atsipalaidavimas dar labiau sumažina šią jėgą. Antrinis sandarinimo mechanizmas reikalingas patikimam ilgalaikiam-sandarumui-sandarumui užtikrinti.
Labiausiai paplitęs antrinis sandariklis yra suspaudimo jungtis: vamzdis praeina per vamzdžio lakštą, o veržlė suspaudžia PTFE antgalį ant vamzdžio OD. Antgalis užtikrina sandariklį; vamzdžio lakštas suteikia mechaninį tvirtinimą. Interferencija tarp vamzdžio ir vamzdžio lakšto angos tada nustatoma į nulį (tarpšvaistė) arba minimali, todėl visiškai pašalinama įtempių įtrūkimų rizika.
Alternatyvūs antriniai sandarikliai apima platėjančius vamzdžio galus, kurie priglunda prie kūginio vamzdžio lakšto paviršiaus, ir O-žiedo sandariklius grioveliuose vamzdžio lakšto angoje. Abu metodai atskiria sandarinimo funkciją nuo vamzdžio plėtimosi funkcijos.
Šiluminio dviračio efektas
Kiekvienas terminis ciklas nuo aplinkos iki darbinės temperatūros prideda įtempimo ciklą išplėsto vamzdžio sekcijai. PTFE vamzdis plečiasi radialiai labiau nei vamzdžio lakštas (jei lakštas yra metalas arba kitoks polimeras), todėl pasikeičia trukdžių pritaikymas. Sujungimas, kuris yra laisvas kambario temperatūroje, gali tapti trukdžių tinkamas temperatūrai arba atvirkščiai.
Jungties konstrukcija turi atitikti šį ciklinį matmenų pokytį neviršijant 2,5 % deformacijos ribos bet kuriame terminio ciklo taške. PTFE vamzdeliuose PTFE vamzdžių lakštuose medžiagos plečiasi tokiu pat greičiu, o trukdžiai yra stabilūs. PTFE vamzdžiams metaliniuose arba PVDF lakštuose turi būti apskaičiuotas diferencinis išsiplėtimas.
Santrauka
Didžiausias leistinas skersmens trukdis PTFE vamzdžių -su Ši riba apsaugo nuo įtempių įtrūkimų dėl pernelyg didelio lanko įtempimo esant aukštai temperatūrai.
Patikimam sandarinimui reikalingas antrinis mechanizmas-suspaudimo antgalis, platėjanti jungtis arba O-žiedas-, nes riboti trukdžiai suteikia tik nedidelę sugriebimo jėgą, kuri laikui bėgant dar labiau atsipalaiduoja esant temperatūrai. Jungties konstrukcija turi atitikti skirtingą šiluminį plėtimąsi, jei vamzdis ir vamzdžio lakštas yra skirtingos medžiagos.
Pateikus vamzdžio matmenis, vamzdžio lakšto medžiagą ir storį, darbinę temperatūrą ir slėgį bei reikalingą tarnavimo laiką, pateikiamos inžinerinės PTFE vamzdžių{0}}į-vamzdžių lakštų jungties konstrukcijos specifikacijos.
