Шланги для водяної пари
Шланги для водяної пари – загальна інформація
Незважаючи на те, що епоха пари остаточно минула багато років тому разом з пароплавами та паровозами, пара не втратила своє значення у промисловості та енергетиці, використовуючись для виробництва електроенергії на електростанціях, для обігріву (технічна пара – тепломережі, обігрів промислового устаткування, наприклад сушіння деревини, вулканізація гумових виробів), як носій тепла у промислових процесах (технологічна пара – фарбування тканини, пральні, формування виробів з пластмас), для переробки харчових продуктів у харчовій промисловості (чиста пара), для стерилізації, для зволоження повітря в чистих приміщеннях, для очищення устаткування та промислового обладнання у багатьох галузях промисловості.
У парових системах пара проходить через жорсткі трубопроводи – парові труби. У разі необхідності використання гнучких з’єднань застосовуються гнучкі шланги для пари.
Для водяної пари можна використовувати:
- спеціалізовані гумові шланги для водяної пари;
- сталеві шланги;
- тефлонові шланги;
Сталеві і тефлонові шланги використовуються насамперед у пристроях та машинах, де обидва кінці гнучкого трубопроводу монтуються у машині (можливий передбачуваний рух трубопроводу вимушений роботою машини). Гумові шланги для пари, переважно, використовуються як довгі багатометрові трубопроводи, призначені для ручного обслуговування. Це пояснюється більшою стійкістю гумових шлангів до зовнішніх умов роботи та раціональністю витрат (дорогі фітинги спеціально для гумових шлангів до пари, дешевший гумовий шланг, дорогий сталевий або тефлоновий шланг, дешевші фітинги для цих шлангів).
Гумові парові шланги призначені для транспортування насиченої пари, для якої температура і тиск тісно пов’язані між собою. Насичена пара може бути повністю в газоподібному стані (суха насичена пара) або містити краплі води (волога насичена пара). Для терміну служби гумових парових шлангів важливо, щоб умови експлуатації (тиск і температура) відповідали умовам експлуатації насиченої пари.
| ТЕМПЕРАТУРА (T) НАСИЧЕНОЇ ПАРИ ЯК ФУНКЦІЯ НАДЛИШКОВОГО ТИСКУ (P) В СИСТЕМІ | ||||||||||||||||||||||
| P[bar] | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | |
| T[ºC] | 100 | 120 | 134 | 144 | 152 | 159 | 165 | 171 | 175 | 180 | 184 | 188 | 192 | 195 | 198 | 201 | 204 | 207 | 210 | 213 | 215 | |
З міркувань термостійкості основним матеріалом внутрішнього шару гумових парових шлангів є каучук EPDM або бутилкаучук (IIR). Для парових шлангів низького тиску (до декількох бар) або шлангів, призначених для короткочасного використання з парою низького тиску, використовуються суміші каучуків SBR/EPDM або NBR. Шланги армуються м’яким кордом або текстильною опліткою (пара низького тиску до 6 бар) або сталевим дротом (шланги для пари високого тиску до 18 бар). Арматура зі сталевого дроту повинна бути покрита латунню для захисту від корозії. Зовнішній шар стандартно виготовляється з каучуку EPDM або – для забезпечення належної стійкості до зовнішнього середовища, наприклад, масла, жиру – з каучуку NBR, CR або відповідних сумішей. Зовнішній шар повинен мати мікроперфорацію, щоб уникнути утворення бульбашок.
Підставовою технічною нормою, що стосується гумових шлангів для пари, є EN ISO 6134. Норма вирізняє шланги:
- Тип 1: низькотискі (максимальний робочий тиск 6 бар, температура роботи +164ºC);
- Тип 2: високотискі (максимальний робочий тиск 18 бар, температура роботи +210ºC). Обидва типи можуть бути у двох варіантах:
- Клас А: зовнішній шар нестійкий до олії;
- Клас В: зовнішній шар стійкий до олії; а також у двох версіях електричних властивостей:
- електрично неперервні (з мідним дротом), позначені “М”;
- електрично провідні (провідна гума), позначені “Ω”.
Норма встановлює ряд вимог до шлангів і повних проводів, включаючи: внутрішній та зовнішній діаметри, конструкцію, матеріали, стійкість до дії пари, маркування, тестування тощо. Шланги низького тиску мають текстильне армування, шланги високого тиску армування зі сталевих дротів. Зовнішній шар мікроперфорований (pinpricked). Коефіцієнт безпеки для шлангів до пари становить 10 (тобто для максимального робочого тиску 18 бар тиск розриву становить мінімум 180 бар, тиск тестування 90 бар). На практиці багато типів шлангів до пари, доступних на ринку та використовуваних, відповідають лише частково вимогам стандарту EN ISO 6134. Їх правильне використання є безпечним і зазвичай економічно виправданим – вони дешевші. Однак, використання дорожчих шлангів, які повністю відповідають вимогам норми EN ISO 6134, збільшує безпеку, надійність та термін служби гнучких паропроводів у установці.
| Основні форми атаки пари на гумовий шланг | príčina |
|---|---|
| лущення (попкорнінг), відшарування внутрішнього шару | проникнення конденсату до внутрішнього шару |
| корозія сталевого армування | проникнення конденсату та газів до внутрішнього шару та армування |
| ефект термопластичності | гаряча вода занадто високої температури |
| перегрів, окислення та тріщини внутрішнього шару | перегріта пара, суха пара |
!
Попкорнінг і відшарування внутрішнього шару – проникнення конденсату Явище, зване попкорнінгом, полягає в тому, що конденсат (вода) проникає в стінку внутрішнього шару шланга. Таке явище з’являється завжди, коли шланги працюють при низькій температурі з високою часткою фракції конденсату в парі (волога пара), або коли пара охолоджується без спустошення шланга. Оскільки поява ефекту попкорнінгу головним чином залежить від способу використання шланга. Шланг повинен бути спорожнений від пари після використання, щоб уникнути накопичення конденсату. Конденсат проникає в глиб матеріалу еластомеру, заповнюючи його мікропори. Коли потік пари знову включається, конденсат, що заповнює пори, нагрівається і перетворюється на пару. Перетворення на пару викликає різке збільшення об’єму (з одного об’єму конденсату утворюється в кілька разів більше пари) і “вибухове” викидання конденсату з матеріалу, розриваючи внутрішній шар і спричиняючи пошкодження з зовнішнім виглядом, схожим на поверхню попкорну або цвітної капусти. Подібний механізм діє у випадку відшарування (відділення) внутрішнього шару, що може призвести до блокування потоку через шланг. Не слід допускати залишення охолодженого конденсату пари у гумовому шланзі, його слід спорожнити після використання („DRAIN AFTER USE“ – рекомендація, яку часто надають виробники шлангів до пари). Корозія сталевого армування – проникнення конденсату та газів Корозія армування зі сталевих дротів може відбуватися як через оголення оплітки через тріщини зовнішнього шару, так і через проникнення конденсату в мікропори внутрішнього шару. Додатково, гази, що містяться в парі, походящі з розчиненого в воді повітря (кисень і вуглекислий газ) також проникають в матеріал шланга і становлять сильний фактор корозії, яка при високій температурі може прогресувати дуже швидко. Тому дроти армування повинні бути захищені, наприклад, шляхом покриття латунню. З іншого боку, відповідна хімічна підготовка котельної води, з якої виробляється пара і її деаерація (видалення повітря) є дуже важливою. Термопластичний ефект – гаряча вода проти насиченої пари Термопластичний ефект – це пом’якшення і втрата механічних властивостей матеріалу стінки шланга в результаті нагрівання через протікання тепла пари або гарячої води до стінки шланга. Гумові шланги до пари призначені для роботи з насиченою парою. Насичена пара є специфічним середовищем, в якому при однаковій температурі і під однаковим тиском можуть існувати обидві фази: газоподібна (пара) і рідка (конденсат). Насичена пара, протікаючи через шланг або трубу, віддає тепло холоднішій внутрішній поверхні стінки шланга і конденсується у вигляді крапель або тонкого шару конденсату, який відокремлює гарячу пару від стінки шланга. Додатково, зазвичай у воді, що використовується для виробництва пари, розчинене повітря, яке під час нагрівання вивільняється і створює дуже тонкий шар між парою і конденсатом. Ці два шари (повітря і конденсат) з низькою теплопровідністю ізолюють гарячу пару від внутрішньої поверхні гумової стінки шланга (малюнок A). 
У випадку гарячої води цих ізолюючих шарів немає, і температура гуми на внутрішній поверхні стінки шланга, так само як і в усьому перерізі стінки і на зовнішній поверхні шланга, може бути значно вищою, навіть коли шланг працює з гарячою водою при нижчій температурі, ніж для насиченої пари (малюнок B). Результатом є значне ослаблення тискостійкості шланга, а також швидка, велика і тривала деформація гуми під затисками фітингів шланга. Гумові шланги до пари можуть використовуватися для гарячої води з максимальною температурою приблизно 90 ÷ 100ºC – якщо виробник не зазначив інакше. Перегрів, окислення і тріщини внутрішнього шару – суха пара, перегріта пара 
Окислення є старінням матеріалу шланга, спричиненим киснем, що міститься в парі. При високих температурах воно відбувається швидко, спричиняючи тверднення гуми внутрішнього шару і її тріщини. Особливо в умовах сухої, перегрітої пари відсутня тонка шаринка рідкого конденсату безпосередньо при стінці шланга, що знижує її температуру (малюнок C), і гума внутрішнього шару безпосередньо піддається впливу сухої, газоподібної, гарячої пари, спричиняючи її „випікання“, тверднення і тріщини. Деякі типи шлангів допускаються до моментального використання в умовах перегрітої пари (до 18 бар, до 232ºC), проте довготривале використання в цих умовах значно скорочує термін служби шланга. Перегріта, суха пара швидко знищує шланг також при температурах нижчих від максимальних температур роботи шланга. Тому:
- Не слід використовувати стандартні гумові шланги для насиченої пари в умовах перегрітої пари, сухої пари. Такі умови можуть бути допустимі лише тимчасово, якщо в описі шланга передбачена така можливість.
- Слід уникати самовільного переходу в установці насиченої пари в перегріту пару через раптову зміну, наприклад, збільшення перерізу (діаметру) установки або відкриття клапана, що призводить до зниження тиску.
Для перегрітої пари можна використовувати металеві шланги або тефлонові шланги – в межах їх робочих параметрів.
Список продуктів:
Потрібна допомога при підборі товару чи не можете знайти потрібний товар?
FAQ – Шланги та фітинги для водяної пари
Гумові парові шланги можна використовувати для гарячої води з максимальною температурою приблизно 90 ÷ 100°C – якщо інше не підтверджено виробником.
Для парових шлангів слід використовувати кінцеві фітинги, розроблені та призначені для пари. Найчастіше використовується стандарт EN 14423, і спеціальні хомути для парових шлангів, виготовлені за цим же стандартом, призначені для цього типу кінців. Для гумових парових шлангів категорично не можна використовувати нероз’ємні обтискні з’єднання. Такий тип з’єднання не дозволяє затягувати хомут протягом терміну служби шланга і, через поступову втрату еластичних властивостей гуми, може призвести до витоку або навіть катастрофічного відриву кінця від шланга. При використанні тефлонових шлангів допускається установка кінцевих фітингів за допомогою цанг. У випадку сталевих шлангів використовуються приварені кінці.
Парові шланги можна використовувати разом з котушками за умови дотримання відповідних правил експлуатації. Перед використанням такого комплекту необхідно повністю розмотати шланг. Також не забувайте періодично перевіряти стан шланга і щільність затягування хомутів оболонки. Під час роботи котушка може сильно нагріватися, тому необхідно забезпечити безпеку оператора.
У нафтованому середовищі можна використовувати лише шланги, призначені для цього. У описі продукту має бути чітко вказано, що зовнішній шар шланга є стійким до олії. Якщо шланг виготовлено згідно зі стандартом EN ISO 6134, слід звернути увагу, чи клас шланга визначено як „B”. Шланги класу „A” не є стійкими до нафтованого середовища.
Гумові шланги для водяної пари слід спорожняти після кожного використання. Залишення конденсату в шланзі призводить до того, що він проникає в стінку внутрішнього шару шланга. При повторному нагріванні він збільшує свою присутність, перетворюючись на пару і руйнуючи внутрішній шар (явище “попкорнінгу”). У випадку, коли конденсат проникає до сталевої оплітки, це може призвести до її корозії та значного ослаблення конструкції шланга.