Металлорукав
Впервые гибкий металлический шланг для использования в промышленности был произведен в 1885 году, и постепенно технология производства гибких металлических шлангов приобрела современные формы. В настоящее время нельзя удовлетворить высокую потребность современной промышленности в трубопроводах, для транспортировки нагревающих или охлаждающих жидкостей без использования гибких металлических шлангов.
Среди отраслей промышленности, где наиболее часто используются гибкие металлические шланги, можно назвать автомобилестроение, системы отопления и кондиционирования воздуха, химическая промышленность и нефтехимия, а также производство стали. В целом, можно классифицировать металлические шланги по двум группам – гофрированные шланги и шланги, изготовляемые спиральной намоткой ленты. Для промышленного использования наиболее предпочтительными являются гофрированные металлические шланги.
Проектирование и функционирование гофрированных шлангов
Производство гофрированных металлических шлангов основано на использовании бесшовных труб или продольношовных сварных труб с использованием специальных механических и гидравлических инструментов. Обладая упругой конструкцией, гофрированные шланги обеспечивают абсолютную герметичность систем. Гофрированные шланги также могут выполнять задачу транспортировки жидкостей и газов в системах под давлением и в вакуумных системах, в результате чего они также могут называться шлангами высокого давления. Гофрированные шланги могут использоваться в качестве гибких соединительных элементов, поглощающих перемещения, вибрацию и тепловое расширение. Шланги обладают низкой стоимостью и могут использоваться в качестве элементов подачи материалов. Упругость и стойкость к давлению гофрированных шлангов объясняются формой и способностью гофр пружинить.
Могут производиться два основных типа гофрированных шлангов с учетом их формы гофрирования; кольцевые и спиральные гофрированные шланги. Благодаря своей конструкции, которая допускает возможность использования различных типов соединений, кольцевые гофрированные шланги являются наиболее предпочтительным типом шлангов, используемых в промышленности. В этом отношении, кольцевые гофрированные шланги занимают основную долю производства гибких металлических шлангов в компании ПО “Сантермо”.
Кольцевое гофрирование предусматривает использование множества отдельных и параллельных гофр. Основная плоскость шлангов данного типа прямо перпендикулярна оси шланга. Спиральные шланги могут считаться шлангами с отдельным правосторонним гофрированием, проходящим по всей длине шланга.
Преимущества кольцевых гофрированных шлангов в сравнении со спиральными гофрированными шлангами
- При правильной сборке шлангов, они становятся стойкими к изгибающим напряжениям, возникающим в результате внезапного скачка давления.
- Благодаря форме профиля, кольцевые гофрированные шланги обеспечивают плавное соединение с обоих концов; это повышает надёжность шланга при производстве и в процессе применения.
Кольцевые гофрированные шланги
Упругость гофрированного шланга объясняется основной конструкцией гофр. Во время расширения шланга, гофры расширяются с внешней стороны изгиба и сжимаются внутри. Гибкость и стойкость шлангов к давлению можно улучшить путём выбора соответствующей формы профиля гофр. Больший профиль с более коротким расстоянием гофрирования означает высокую гибкость и низкую стойкость к воздействию давления.
В результате, в большинстве сфер применения выбираются шланги со средними параметрами изгиба. Средние параметры изгиба достигаются путём выбора плоского профиля, который также выгоден с экономической точки зрения, так как снижаются затраты используемого материала.
Стойкость к давлению и упругость также можно откорректировать путём изменения толщины стенки гофр. При снижении толщины стенки, шланги становятся более гибкими, но при этом снижается стойкость к давлению. Вместо увеличения толщины стенки, стойкость к давлению может повышаться путём использования однослойной или двухслойной оплётки.
Оплётка шланга фиксируется на присоединительных элементах с обоих концов для компенсации продольного усилия, возникающего в результате воздействия внутреннего давления.
Гибкость оплётки также оказывает воздействие на способность шланга к перемещениям.
Оплётка производится путём перекрёстной намотки право- и левосторонних колец проволоки, проходящей над и под каждым кольцом намотки. Дополнительно, оплётка шланга помогает обеспечивать защиту шланга от внешних повреждений путём поглощения внешних напряжений.
В целом, гофрирование шланга и проволока оплётки производятся из одного материала. Но в некоторых случаях, с целью защиты шланга от коррозии, также могут использоваться различные материалы.
Шланги, производимые компанией Сантермо можно разделить на четыре группы в зависимости от типа гофрирования
Спиральные гофрированные металлические шланги
Помимо металлических шлангов с параллельным гофрированием, спиральные гофрированные металлические шланги также были разработаны для использования в промышленности. Наиболее вероятно, что спиральные гофрированные шланги используются в особых случаях, где шланги с параллельным гофрированием не удовлетворяют определённым требованиям по стойкости и эксплуатационным параметрам.
Спиральная конструкция гофрирования включает одну отдельную гофру, которая поднимается с правой стороны и проходит по всей длине шланга.
Расчётный параметр гибких металлических шлангов (DINENISO10380)
До проверки каждого типа шлангов, помните, что стойкость к давлению возрастает по мере увеличения толщины стенки и длины гофр. В отличие от этого, гибкость снижается по мере увеличения указанных двух параметров.
Для каждого типа шлангов, производимых компанией “Производственное Обединение СанТермо”, предоставляется соответствующая таблица продукции. Некоторые из табличных значений можно определить следующим образом.
Рабочее давление: Рабочее давление указывается для нержавеющей стали, в таблице приводится два различных значения давления.
- Допустимое рабочее давление: Понимается как давление при 20°С и в условиях воздействия статической нагрузки без перемещения. Коэффициент безопасности разрыва – 3.
- Номинальное давление: Определяется как максимально допустимое давление в соответствии со стандартом DIN10380. Ма ксимально допустимое давление должно соответствовать коэффициенту безопасности 4 относительно разрыва и средней гибкости 10.000 циклов нагрузки в П-образном колене.
Необходимо иметь следующие данные для корректного проектирования шлангов:
- Номинальный диаметр (Ду)
- Форма изгиба
- Минимальное и максимальное рабочее давление
- Диапазон температуры
- Материалы
Следующая дополнительная информация поможет улучшить качество проектирования:
- Транспортируемая жидкость: Максимально допустимое давление и Максимально допустимая температура
- Длина шланга
- Расход
- Тип движения жидкости и тип вибрации