CPVC je termoplastický polymér s koeficientom lineárnej tepelnej expanzie približne 50 až 100 -krát väčší ako typické kovy, ako je nehrdzavejúca oceľ alebo mosadz. To znamená, že pri každom stupni Celzia zvýšenie teploty sa komponenty CPVC predlžujú alebo rozširujú oveľa dôležitejšie. Napríklad 1-metrové potrubie CPVC alebo tela ventilu by mohlo rozšíriť takmer milimeter alebo viac pod typickým zvýšením prevádzkovej teploty, čo je značné v pevne obmedzených potrubných systémoch. Táto expanzia môže vyvolať napätia v kĺboch, prírubách a v rámci telesných ventilov, ak sa počas návrhu a inštalácie správne zohľadňuje. Anizotropná povaha termoformovaných častí CPVC môže spôsobiť nerovnomernú expanziu v dôsledku orientácie smerového polymérneho reťazca, čo potenciálne vedie k deformácii alebo rozmerným zmenám, ktoré ovplyvňujú prevádzku ventilu.
Tesniaci mechanizmus v Plastový ventil CPVC spolieha sa na elastomérne tesnenia alebo formované sedadlá určené na elasticky deformáciu a udržiavanie tekutej bariéry pod tlakom. Pretože teleso ventilov, sedadlá a tesnenia sú vyrobené z materiálov s rôznymi koeficientmi tepelnej expanzie, zmeny teploty spôsobujú, že tieto komponenty sa rozširujú alebo sťahujú rôznymi rýchlosťami. Ak sa materiál tesnenia rozširuje menej ako telo CPVC, môžu sa vytvárať medzery, čo má za následok úniky. Naopak, ak tesnenia nadmerne rozširujú, môžu sa extrudovať zo svojich drážok alebo poškodené. Preto je nevyhnutné udržiavanie konzistentnej kompresnej sily v tesnení počas teplotných cyklov. Dizajnéri používajú tesnenia vyrobené z tepelne stabilných elastomérov, ako je EPDM alebo Viton, ktoré si zachovávajú flexibilitu a kompresiu počas rozsiahlych teplotných rozsahoch, čím bránia únikom napriek expanzným nesúladom.
Opakované cyklovanie medzi teplými a studenými teplotami indukuje únavové napätia v ventiloch CPVC. Každá fáza vykurovania spôsobuje expanziu, zatiaľ čo chladenie sťahuje materiál späť na pôvodnú veľkosť. Tento cyklický kmeň môže generovať mikro-prasknutia, šialenstvo alebo delamináciu, najmä v bodoch koncentrácie napätia, ako sú formované rohy, závitové spojenia alebo drážky tesnenia. Podobne tesnenia vystavené opakovanej kompresii a relaxácii môžu stratiť elasticitu alebo sa vyvinúť trvalý súbor, čím sa znižuje ich kapacita tesnenia. Cyklické tepelné napätie môže uvoľniť upevňovacie prvky alebo spôsobiť pomalú deformáciu komponentov, čo si vyžaduje periodickú kontrolu a údržbu, aby sa zabezpečilo prebiehajúci výkon ventilu.
Na riešenie problémov s tepelnou expanziou výrobcovia integrujú viacero stratégií dizajnu. Flexibilné materiály sedadla, ako sú zmesi PTFE alebo elastomérne tesnenia s dostatočným predĺžením, prispôsobujú rozmerové zmeny bez ohrozenia tesnenia. Telá ventilu môžu obsahovať expanzné sloty alebo vlnové znaky, ktoré absorbujú axiálne pohyby. Trojdielne konštrukcie ventilov s skrutkami umožňujú tepelnú expanziu bez nadmerného vnútorného napätia. Balenie žľazy a tesnenia stonky sú navrhnuté tak, aby udržali tesnosť a zároveň umožňovali pohyb stonky spôsobené expanziou. Správna aplikácia krútiaceho momentu počas montáže zaisťuje pevne zadržiavanie upevňovacích prvkov bez toho, aby vyvolali trhliny, pričom umožňuje prirodzené rozšírenie komponentov CPVC.
Efektívne riadenie tepelnej expanzie začína dizajnom na úrovni systému. Usporiadanie potrubí zahŕňa expanzné slučky, kĺby alebo kompenzátory na absorbovanie pohybov vyvolaných zmenami teploty. Ventily sú inštalované s dostatočnou vôľou, aby sa umožnila voľná expanzia bez väzby proti pevným podperom alebo susedným zariadením. Preľudné závitové tvarovky alebo nesprávne podopreté potrubie môžu obmedziť expanziu, čo spôsobuje napätie, ktoré sa šíria telámi a tesneniami ventilov. Je nevyhnutné, aby inštalatéri dodržiavali pokyny na krútiaci moment výrobcu, používali kompatibilné mazivá alebo tmely vlákien a vyhýbali sa núteniu spojení nad rámec špecifikovaných limitov, aby sa zabránilo predčasnému zlyhaniu.
