تخيل هذا: في يوم صيفي حار، و أنبوب البلاستيك الذي تم تثبيته بعناية يلتف و يلتف مثل ثعبان مضطرب، وربما يفتح.هذا ليس خيالاً علمياً إنه نتيجة العالم الحقيقي للتوسع الحرارياليوم نستكشف كيفية إدارة حركات أنابيب بي.في.سي المُحفزة بدرجة حرارة من خلال الاستخدام الاستراتيجي لمفاصل التوسع
جميع مواد البناء تتوسع وتقلص مع تغيرات درجة الحرارة، ولكن البلاستيك (بولي فينيل كلوريد) يظهر حركة حرارية كبيرة بشكل خاص.معدل التوسع الحراري تقريبا ثلاثة أضعاف من الألومنيوم و ستة أضعاف من الصلب، تشهد قنوات PVC تغييرًا أبعاديًا أكبر بكثير من نظرائها المعدنيين تحت اختلافات درجات الحرارة المتطابقة.هذه السمة تجعل تقنيات التثبيت الصحيحة حاسمة لدورات قنوات PVC الطويلة.
المفاصل التوسعية تعمل كـ "ممتصات حركة" مصممة خصيصًا لأنظمة قنوات البلاستيك. هذه المكونات تستوعب التغيرات الطويلة الناجمة عن التقلبات الحرارية ،منع الإجهاد المفرط الذي قد يؤدي إلى تشوه القناة، تشقق، أو تعرض سلامة النظام الكهربائي.
القانون الكهربائي الوطني (NEC) القسم 352.44 يفرض التثبيت المشترك التوسع عندما التغيير الطول المتوقع للقناة PVC صلبة بين النقاط الثابتة (مثل صناديق التقاط، الألواح،أو المرفقين) يصل إلى 6 ملم أو أكثر (1⁄4 بوصة)أساسا، عندما تتجاوز الحركة الحرارية هذا الحد، المفاصل التوسع توفر التسوية الحركة اللازمة.
تتطلب تركيبات قنوات PVC فوق الأرض التي تواجه اختلافات في درجة الحرارة تتجاوز 25 درجة فهرنهايت (≈14 درجة مئوية) مفاصل توسع. معدل التوسع الحراري لـ PVC البالغ 3.38 × 10-5 بوصة / بوصة / ° ف يعني:
تواجه المنشآت في الهواء الطلق تحديات شديدة بشكل خاص، فكر في التغير السنوي في درجة الحرارة البالغة 140 درجة فهرنهايت، مما يتسبب في حركة 6 بوصات في خطوط الأنابيب التي يبلغ طولها 100 قدم.هذه الحركة تظهر كالتواءات القبيحة، تشويه مربع التقاطع، أو الاتصالات الفاشلة.
| خصائص توسع أنابيب PVC غير المعدنية الصلبة | (معدل = 3.38 × 10-5 بوصة / بوصة / درجة فهرنهايت) | ||
|---|---|---|---|
| ΔTemp (°F) | الحركة لكل 100 قدم | ΔTemp (°F) | الحركة لكل 100 قدم |
| 5 | 0.2 | 105 | 4.2 |
| 10 | 0.4 | 110 | 4.5 |
| 15 | 0.6 | 115 | 4.7 |
| 20 | 0.8 | 120 | 4.9 |
| 25 | 1.0 | 125 | 5.1 |
| 30 | 1.2 | 130 | 5.3 |
| 35 | 1.4 | 135 | 5.5 |
| 40 | 1.6 | 140 | 5.7 |
| 45 | 1.8 | 145 | 5.9 |
| 50 | 2.0 | 150 | 6.1 |
يضيف التعرض لأشعة الشمس ما يقرب من 30 درجة فهرنهايت (17 درجة مئوية) إلى درجات الحرارة المحيطة للقناة فوق الأرض. يجب أخذ هذه المكاسب الشمسية بعين الاعتبار في حسابات التوسع.
في حين أن معظم المواقع الداخلية تعاني من اختلاف درجات الحرارة الدنيا ، يمكن أن تتجاوز العوالق العلوية التذبذب السنوي 100 درجة فهرنهايت ، مما يتطلب مفاصل التوسع.
التثبيت الأفقي يمثل التوجه المثالي.يجب أن تضع المنشآت العمودية الطرف المفتوح لأسفل مع ترسانة آمنة لمنع دخول الماء مع السماح بحركة التوسع الصعودية.
"التعيين المسبق" المناسب لمفاصل التوسع يستوعب الحركة المستقبلية:
بالنسبة للمنشآت الدقيقة:
هناك استثناءان:
من خلال فهم السلوك الحراري للقناة PVC وتنفيذ تدابير مكافحة التوسع المناسبة،يمكن للمهنيين الكهربائيين ضمان طول عمر النظام وموثوقيته في جميع ظروف درجة الحرارة.