Interference Fit Dilemma
Putken levyn reikään työnnetyn ja laajennuksella varmistetun PTFE-putken on tartuttava reiän seinämään riittävän tiukasti tiivistääkseen sisäistä höyrypainetta, mutta ei niin tiukasti, että laajennetussa putkessa oleva vannejännitys ylittää materiaalin jännityshalkeilurajan. Ero riittävän pidon ja vaurioittavan häiriön välillä mitataan millimetrin kymmenesosissa.
PTFE on erityinen haaste putkien -to-putken levyliitoksille, koska materiaali kylmä-virtaa jatkuvan puristuksen alaisena. Asennettaessa tiukalta ja vuodattomalta{4}}tuntuva häiriösovitus voi rentoutua viikkojen ajan käyttölämpötilassa, kun PTFE hiipii pois kosketuspaineesta. Liitos alkaa vuotaa. Kiusaus on lisätä alkuhäiriötä rentoutumisen mahdollistamiseksi,-mutta tämä vaarantaa välittömän jännityshalkeamisen liiallisesta-laajenemisesta.
Suurin sallittu häiriö on halkaisijan ylimittausaste, joka rasittaa PTFE:tä juuri sen jännityshalkeilurajan alapuolelle odotetuissa enimmäiskäyttölämpötilassa.
Stress Cracking mekanismi
PTFE-jännityshalkeilu tapahtuu, kun materiaali altistetaan vetojännitykselle, joka ylittää noin 2-3 % korotetussa lämpötilassa. Kanta avaa mikroskooppisia onteloita kiteisten domeenien väliin. Nämä ontelot kasvavat ajan myötä jatkuvan jännityksen alaisena, ja lopulta sulautuvat näkyviksi halkeamiksi.
Putken -putken välisessä-levyn laajennusliitoksessa ensisijainen jännitys on renkaan venymä putken seinämässä laajennetussa osassa. Putken ID pakotetaan suuremman halkaisijan yli (laajennustyökalu tai putkilevyn reikä, jossa on sisäosa). Putken seinämän ulkokuidut venyvät. Kehäjännitys on: ε=(Laajentunut - Doriginal) / Doriginal.
10 mm:n ulkohalkaisijaltaan PTFE-putkella, joka on laajennettu 10,8 mm:n sisähalkaisijan putken levyreikään, halkaisijalaajeneminen on 0,8 mm. Vanteen venymä on 0,8/10=8%. Tämä ylittää reilusti 2-3 % turvallisen rajan ja rikkoo putken – jos ei heti, niin viikkojen kuluessa käyttölämpötilassa.
Taulukko 1: Suurin sallittu häiriösovitus PTFE-putkien-ja-putkien levyliitoksille
| Putken ulkohalkaisija (mm) | Putken seinä (mm) | Putkilevyn reiän tunnus (mm) | Halkaisijahäiriö (mm) | Vanteen venymä (%) | Stressihalkeamien riski | Suositeltu palvelu |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 8 | 1.0 | 8.0 (nolla välys) | 0 | 0 | Ei mitään | Vaatii toissijaisen tiivisteen |
| 8 | 1.0 | 8.1 | 0.1 | 1.25 | Ei mitään | Matala-paine (< 2 barg) |
| 8 | 1.0 | 8.2 | 0.2 | 2.5 | Matala (jatkuvan palvelun raja) | Yleinen palvelu (jopa 4 barg) |
| 8 | 1.0 | 8.3 | 0.3 | 3.75 | Keskitaso (ei suositella) | Ei suositella |
| 10 | 1.0 | 10.0 | 0 | 0 | Ei mitään | Vaatii toissijaisen tiivisteen |
| 10 | 1.0 | 10.15 | 0.15 | 1.5 | Ei mitään | Matala-paine |
| 10 | 1.0 | 10.25 | 0.25 | 2.5 | Matala (jatkuvan palvelun raja) | Yleinen palvelu (jopa 4 barg) |
| 12 | 1.2 | 12.3 | 0.3 | 2.5 | Matala (jatkuvan palvelun raja) | Yleinen palvelu |
Toissijainen sinettivaatimus
Koska PTFE:n suurin turvallinen häiriö on rajoitettu noin 2,5 %:iin vanteen venymä, pelkkä laajenemisesta aiheutuva tartuntavoima on vaatimaton. Käyttölämpötilassa virumisen rentoutuminen vähentää tätä voimaa entisestään. Toissijainen tiivistemekanismi tarvitaan luotettavan pitkäaikaisen -vuodon-tiiviyden takaamiseksi.
Yleisin toisiotiiviste on puristusliitin: putki kulkee putkilevyn läpi ja mutteri puristaa PTFE-holkin putken ulkopinnalle. Holkki tarjoaa tiivisteen; putkilevy tarjoaa mekaanisen kiinnityksen. Putken ja putkilevyn reiän välinen häiriö asetetaan sitten nollaan (välisovitus) tai minimaaliseksi, mikä eliminoi jännityshalkeiluriskin kokonaan.
Vaihtoehtoisia toissijaisia tiivisteitä ovat levenevät putken päät, jotka asettuvat kartiomaisen putkilevyn pintaa vasten, ja O{0}}-rengastiivisteet putkilevyn reiässä olevissa urissa. Molemmat lähestymistavat erottavat tiivistystoiminnon putken laajennustoiminnosta.
Lämpöpyöräilyvaikutus
Jokainen lämpösykli ympäristön lämpötilasta käyttölämpötilaan lisää venytysjakson laajennettuun putkiosaan. PTFE-putki laajenee säteittäisesti enemmän kuin putkilevy (jos levy on metallia tai eri polymeeriä), mikä muuttaa häiriösovitusta. Huoneenlämmössä väljästä liitosta voi tulla häiriösovitus lämpötilassa tai päinvastoin.
Saumarakenteen tulee ottaa huomioon tämä syklinen mittamuutos ylittämättä 2,5 %:n jännitysrajaa missään lämpösyklin kohdassa. PTFE-putkilevyissä olevien PTFE-putkien materiaalit laajenevat samalla nopeudella ja häiriöt ovat stabiileja. Metalli- tai PVDF-levyissä oleville PTFE-putkille erolaajeneminen on laskettava.
Yhteenveto
Suurin sallittu diametraalinen häiriö PTFE-putkien -–-putkien levyliitoksille on 2,5 % putken halkaisijasta, mikä vastaa noin 0,2 mm 8 mm:n ulkohalkaisijan letkulle ja 0,25 mm 10 mm:n ulkohalkaisijan letkulle. Tämä raja estää jännityshalkeilun liiallisesta vanteen jännityksestä korotetussa lämpötilassa.
Luotettava tiivistys edellyttää toissijaista mekanismia-puristusholkkia, laajennettua liitosta tai O-rengasta-, koska rajallinen häiriö tarjoaa vain vaatimattoman tarttumisvoiman, joka rentoutuu edelleen lämpötilassa ajan myötä. Liitoksen suunnittelussa on otettava huomioon erilainen lämpölaajeneminen, jos putki ja putkilevy ovat eri materiaaleja.
Tekniset tiedot PTFE-putkien -putken-arkkien liitossuunnittelulle ovat saatavilla, kun toimitetaan putken mitat, putkilevyn materiaali ja paksuus, käyttölämpötila ja paine sekä vaadittu käyttöikä.
