PVDF (poliviniliden florür), basınç ve uygulama spesifiklerine bağlı olarak yaklaşık 175-177 ° C'lik yüksek bir erime noktası ve 140 ° C'ye kadar derecelendirilmiş etkileyici bir sürekli servis sıcaklığı kapasitesi ile karakterize yarı kristalin bir floropolimerdir. Bu geniş sıcaklık toleransı, PVDF valflerini geniş termal aralıklar yaşayan sıvı sistemleri için uygun olarak konumlandırır. Pivotal bir faktör, PVDF'nin nispeten düşük termal genleşme katsayısı (CTE), kabaca 100 × 10⁻⁶ /° C'dir, bu da polipropilen veya polietilen gibi diğer birçok yaygın plastikten önemli ölçüde daha düşüktür. Bu orta derecede CTE, PVDF valfleri sıcaklık değişikliklerine tabi tutulduğunda, boyutsal değişikliklerinin sınırlı olduğu ve termal genleşme veya kasılma ile üretilen iç gerilmelerin büyüklüğünü azalttığı anlamına gelir. Bu boyutsal stabilite esastır, çünkü aşırı genişleme veya daralma, hepsi valf bütünlüğünü tehdit eden çarpma, çatlama veya sıkı contaların kaybına yol açabilir. PVDF, diğer polimerlere kıyasla iyi termal iletkenlik sergiler, bu da ısıyı daha eşit bir şekilde dağıtmasına ve valf gövdesindeki stres noktaları oluşturabilecek termal gradyanları en aza indirmesine izin verir.
PVDF'nin termal döngüyü yönetmede bir başka kritik avantajı, olağanüstü tokluğu ve geniş bir sıcaklık spektrumunda kucaklamaya karşı direncidir. Kırılgan hale gelen ve düşük sıcaklıklarda çatlamaya eğilimli veya tekrarlanan termal döngüden sonra PVDF'nin aksine, PVDF, soğuk ortamlara veya hızlı soğutma olaylarına maruz kaldıktan sonra bile esneklik ve darbe direncini korur. Bu tokluk, PVDF valflerinin mikro çatlaklar veya kırıklar geliştirmeden ani sıcaklık kaymalarından kaynaklanan mekanik gerilmeleri emmesine ve dağıtmasına izin verir. Polimerin yarı kristal yapısı, dengeli bir sertlik ve esneklik kombinasyonunu sağlayarak bu mekanik esnekliğe katkıda bulunur. Pratik terimlerle, bu, termal şok veya döngüsel ısıtma ve soğutma gibi işlemlere maruz kaldığında PVDF vanalarının başarısız olma olasılığı daha düşüktür - kimyasal üretim, farmasötik işleme veya su arıtma tesislerinde - valflerin sıvı sıcaklığında sıklıkla hızlı değişiklikler yaşar.
Fiziksel tasarımı PVDF plastik boru vanaları termal döngüye yanıtlarını optimize etmek için tasarlanmıştır. Tasarımcılar, özellikle flanş bağlantıları, eklemler veya sıcaklık kaynaklı hareketin konsantre olduğu alanlarda, mekanik strese eğilimli bölgelerde daha kalın duvar bölümleri veya kaburgalar içerir. Bu takviyeler, aşırı malzeme kullanımı olmadan valf gövdesinin deformasyona veya çatlamaya karşı direncini arttırır. Dahili akış pasajları, tekrarlanan termal yükleme altında çatlaklar için başlama noktaları olarak işlev görebilecek stres konsantrasyonlarını önlemek için pürüzsüz geçişler ve yuvarlak köşelerle tasarlanmıştır. Mühür seçimi ve entegrasyonu da çok önemlidir; FKM (floroelastomer) veya EPDM (etilen propilen dien monomeri) gibi uyumlu elastomerik contalar, sıcaklık dalgalanmaları arasında esneklik ve sızdırmazlık kuvvetini sürdürme yetenekleri için seçilir. Bazı valf tasarımları, boru ağındaki boyutsal değişiklikleri emen ve PVDF valf gövdesi üzerinde gereksiz mekanik stresi önleyen genişleme körükleri veya kompansatörler gibi esnek bileşenler içerir. Hassas üretim toleransları, çiftleşme parçalarının sızıntı sıkıntısından ödün vermeden hafif boyutlu kaymalara uyum sağlayabilmesini sağlar.
En sağlam PVDF valf tasarımları bile, termal döngü esnekliklerinden tam olarak yararlanmak için dikkatli bir kurulum ve operasyonel yönetim gerektirir. Kurulum kılavuzları, termal genişlemeyi ve bağlı boru ve vanaların büzülmesini karşılamak ve mekanik stres oluşumunu önlemek için boru hattına genişleme derzlerinin veya esnek kaplinlerin dahil edilmesini vurgulamaktadır. Eksenel ve yanal hareket için yeterli boşluk sağlamak, sıcaklık salınımları sırasında valf bütünlüğünü korumaya yardımcı olur. Operasyonel olarak, başlangıç ve kapatma sekansları sırasında sıcaklığın kademeli olarak rampası termal şoku en aza indirir, bu da aşırı sıcaklıklardaki sıvılar valf yüzeylerine temas ettiğinde özellikle önemlidir. Otomatik sistemler, süreç parametrelerini modüle etmek için sıcaklık izleme ve kontrol mantığını entegre edebilir ve aksi takdirde malzeme yorgunluğunu hızlandırabilecek ani termal geçişlerden kaçınabilir. Rutin muayene ve önleyici bakım aynı zamanda termal yorgunluk veya conta bozulmasının erken belirtilerinin tespit edilmesine yardımcı olarak, arızalar meydana gelmeden önce düzeltici eylemi sağlar. .
