В настоящее время гибкие шланги заменяют жесткие трубы во многих областях применения. Они транспортируют жидкости или газы так же, как и другие шланги. Причина их популярности заключается в том, что гибкий шланг обладает одновременно гибкостью и прочностью. Их можно использовать в самых разных сложных конфигурациях. Однако их пригодность в основном зависит от материала, из которого изготовлен гибкий шланг.
Гибкие шланги широко используются практически везде, где требуются шланги. Поскольку они могут сгибаться и растягиваться, не разрываясь, они способны выдерживать ограниченное пространство. Они особенно подходят для применения в условиях постоянной вибрации или движения. Их использование упрощает монтаж и делает его более безопасным.
В этой статье мы рассмотрим, что именно придаёт шлангу гибкость. Мы изучим различные материалы, используемые при изготовлении гибких шлангов, и обсудим, по каким критериям один материал превосходит другой. Мы подробно рассмотрим каждый популярный материал, а также его преимущества и недостатки. В итоге мы надеемся, что вы сможете лучше понять, как выбрать идеальный материал для шланга в рамках вашего проекта.
Что такое гибкий шланг?
Название говорит само за себя о том, каким является этот шланг. Да, он гибкий и поддается сгибанию, благодаря чему идеально подходит для использования в узких местах или на участках с расширениями. Гибкие шланги достаточно прочные, чтобы выдерживать большие нагрузки. Что бы вы ни делали, если не превысите предельно допустимую нагрузку, он не порвётся и не перекрутится.
Как правило, такой шланг состоит из трёх основных слоёв: внутренней трубки, армирующего слоя и внешнего покрытия. Внутренний слой является самой важной частью любого шланга. Именно с ним напрямую соприкасается транспортируемый материал. Армирующий слой обеспечивает гибкость и прочность. Наконец, основная задача наружного покрытия — защита шланга от внешних повреждений. Речь может идти о любых воздействиях, таких как истирание, ультрафиолетовое излучение, износ или любые природные опасности.
Гибкие шланги находят широкое применение во многих областях. В сантехнике они в основном служат для соединения раковин и трубопроводов, обеспечивая подачу и отвод воды. В системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ) они обеспечивают циркуляцию воздуха и жидкостей. Эти шланги играют очень важную роль в автомобилях и других транспортных средствах, обеспечивая подачу и отвод бензина, охлаждающих жидкостей и воздуха к двигателям и от них. Аналогичные области применения можно наблюдать и в других отраслях промышленности.
Гибкие шланги бывают различных типов. (1) Спиральные шланги имеют пружиноподобный армирующий слой. Этот тип шлангов является наиболее распространенным. Однако если требуется большая прочность, то предпочтение отдается (2) плетеным шлангам. Такие шланги, как правило, имеют оплетку из проволоки или волокон вокруг трубки. (3) Гофрированные шланги могут сгибаться сильнее, поскольку их стенки имеют рифление или ребристую поверхность.
Что обеспечивает гибкость шланга?
Самая отличительная особенность гибкого шланга — это именно его гибкость. Все ли шланги гибкие? На гибкость влияют не только материалы, но и другие факторы. Эти факторы также играют важную роль в обеспечении безопасности вашего шланга. Давайте рассмотрим это подробнее.
Проектирование и строительство объекта «Factor #1»
Большинство людей допускают ошибки при выборе подходящих гибких шлангов. Они считают, что за гибкость отвечает исключительно материал. Однако с технической точки зрения это не так. С точки зрения гибкости очень важную роль играют также конструкция и устройство шланга. Это особенно важно для условий интенсивной эксплуатации. Поскольку прочность имеет значение, один только материал не может обеспечить гибкость. Поэтому необходимо правильно выбрать конструкцию и устройство шланга.
Первым и наиболее распространённым типом конструкции являются спиральные шланги. Как правило, они имеют пружинистую структуру. Такая конструкция и устройство обычно позволяют сгибать шланг, а также увеличивать или уменьшать его диаметр в процессе эксплуатации. Эти шланги широко используются для всасывания и подачи жидкостей, а также других сухих порошков.
Важно также количество слоёв. С увеличением количества слоёв жесткость шланга возрастает, а его гибкость снижается.
Материалы «Фактор #2»
Следующим фактором и ключевой темой данной статьи является материал, из которого изготовлен гибкий шланг. Именно он в наибольшей степени определяет гибкость шланга. Для изготовления расширяемых шлангов чаще всего используют ПВХ и резину. Среди пластиков наиболее распространенными материалами являются ПВХ и ТПЭ. В свою очередь, среди эластомеров наиболее часто используются EPDM, силикон и неопрен, а также многие другие.
На самом деле у каждого из перечисленных выше материалов есть свои преимущества и недостатки. Например, ПВХ — относительно недорогой полимерный материал, однако он обладает высокой химической стойкостью. ЭПДМ лучше всего подходит для использования на открытом воздухе, а силикон — при высоких температурах. Гибкие шланги также могут изготавливаться из металла, но их конструкция и форма должны быть гофрированными. Следует отметить, что шланги из металла служат дольше, чем шланги из резины.
Коэффициент #3: диаметр и толщина стенки
Помимо конструкции и материала, при определении гибкости шланга важное значение имеет также его размер. В данном случае следует обратить внимание на два важных параметра: внутренний диаметр и толщину стенки.
Если взять, к примеру, шланг, то его производительность снижается, поскольку при изгибе изменяется внутренний диаметр, по которому проходит жидкость или газ. В данном случае конструкция играет решающую роль, поскольку позволяет поддерживать постоянный внутренний диаметр. Тем не менее, с увеличением диаметра возможность изгиба значительно уменьшается. Кроме того, более тонкая стенка обеспечивает высокую гибкость, но снижает прочность.
Коэффициент #4 «Усиление»
Многие гибкие шланги имеют армирующие слои, которые придают им прочность. Как вам уже известно, существует три основных типа гибких шлангов, которые отличаются друг от друга в основном типом армирующего слоя. Да, вы угадали. Армирующие слои бывают спиральными, плетеными и гофрированными.
Как правило, используются проволока или синтетические волокна. Выбор зависит от требований проекта, и каждый материал имеет свои преимущества и недостатки.
Популярные материалы для гибких шлангов
Гибкие шланги, как правило, изготавливаются из различных материалов. Все эти материалы обладают своими уникальными преимуществами и недостатками. Среди такого разнообразия вариантов выбрать подходящий тип бывает непросто. Однако, если вы знакомы с их свойствами, вы сможете быстро определиться с правильным выбором.
#1 ПВХ
ПВХ — это широко используемый пластик для изготовления гибких шлангов. Этот материал пользуется популярностью благодаря своей недороговизне, доступности и универсальности. Его часто применяют для производства нагнетательных и всасывающих шлангов. Существует несколько причин, по которым ПВХ используется для изготовления гибких труб или шлангов.
- Гибкие шланги из ПВХ обладают высокой износостойкостью. Поэтому они обеспечивают длительный срок службы.
- Трубы из гибкого ПВХ отличаются чрезвычайной легкостью. Кроме того, их можно легко перемещать, монтировать или ремонтировать в любое время по мере необходимости.
- Этот гибкий шланг также устойчив к воздействию некоторых химических веществ. Именно поэтому его иногда предпочитают использовать при работе со слабыми кислотами и щелочами.
- Главное преимущество использования ПВХ заключается в его низкой стоимости. Если вам нужен гибкий шланг для эксплуатации при комнатной температуре, ПВХ может оказаться наиболее подходящим вариантом.
#2 EPDM
Мы все в той или иной степени знакомы с EPDM резина. Это один из наиболее широко используемых видов синтетической резины, который обычно применяется при производстве уплотнительных лент, шлангов, труб и трубок. Она особенно подходит для использования на открытом воздухе. Её часто используют для изготовления радиаторов, обогревателей и садовых шлангов.
- Шланги из EPDM отличаются гибкостью и при этом устойчивы к воздействию ультрафиолетового излучения, озона и других неблагоприятных погодных условий.
- Он обладает термостойкостью в диапазоне от -55 до 135 градусов по Цельсию.
- Гибкие шланги из EPDM служат очень долго и в большинстве случаев не подвергаются износу.
- Шланги из EPDM отличаются высокой гибкостью и не подвержены быстрому износу.
#3 TPE или термопластичный эластомер
TPE — это термопластичный эластомер. Он обладает свойствами как резины, так и пластика. Это означает, что он сочетает в себе характеристики этих двух отдельных материалов. При этом этот гибкий материал для шлангов особенно подходит для применения в условиях высоких температур. Его часто используют в пищевой промышленности, а также для изготовления топливных и медицинских трубок.
- Гибкие шланги производства компании TPE отличаются высокой гибкостью. Под эластичностью понимается способность материала сохранять гибкость под воздействием внешних сил.
- Шланги из ТПЭ отличаются малой массой.
- Данный материал подлежит вторичной переработке по категории 100%.
- Устойчив к воздействию погодных условий и химических веществ.
Трубки #4 из ПТФЭ, ФЭП и нейлона
ПТФЭ — это аббревиатура от «политетрафторэтилен», а FEP — аббревиатура от «фторированный этилен-пропилен». Эти три материала пользуются популярностью благодаря своей высокой химической и термической стойкости. Их применяют в химической промышленности, в системах перекачки воздуха при высоких температурах, а также в фармацевтической промышленности.
- Гибкие шланги из ПТФЭ обладают очень хорошей химической стойкостью, в частности, термостойкостью. Диапазон допустимых температур обычно составляет от –200 °C до 260 °C.
- Эти три материала, как правило, не вступают в химическую реакцию. Их можно использовать для транспортировки агрессивных химических веществ.
- Материал ПТФЭ, как правило, обеспечивает более гладкую поверхность.
- Как и всегда, PTDE обладает высокой стойкостью к истиранию и ударам. Благодаря этому этот материал обеспечивает длительный срок службы.
#5 Полиуретан
ПУ, или полиуретан, — это широко известный пластик, используемый для изготовления гибких шлангов. Он прочный, гибкий и не рвется легко. Люди предпочитают этот материал за его удивительную легкость. Его часто применяют в пневматических системах, пылесосах, пылесборниках и других устройствах.
- Гибкие шланги из полиуретана отлично противостоят воздействию погодных условий и износу. Они не теряют гибкости даже в холодную погоду.
- Гибкие полиуретановые шланги отлично подходят для работы с топливом и маслами.
#6 Силикон
Силикон — это каучук, который широко используется в условиях экстремальных температур. Он отлично проявляет себя как при высоких, так и при низких температурах. Гибкие шланги из силикона применяются в производстве медицинских трубок, в качестве шлангов радиаторов в автомобилестроении, в пищевой промышленности и в фармацевтическом оборудовании.
- Силиконовая резина хорошо подходит для эксплуатации при высоких и низких температурах в диапазоне от -60 °C до 230 °C.
- Кроме того, силикон обладает высокой гибкостью и способен выдерживать резкие изгибы.
- Кроме того, силикон применяется в шлангах для перекачки химических веществ.
Композитный материал #7
Этот гибкий шланговый материал особенно широко применяется в условиях интенсивной эксплуатации. Если разрезать композитный шланг, то можно увидеть несколько слоёв из разных материалов. Наиболее часто в данном случае используются пластмассы, резина и металл. Однако композитные шланги широко распространены в химической промышленности. Их также применяют в системах высокого давления.
- Композитные гибкие шланги отличаются большей прочностью по сравнению с другими шлангами.
- Они специально разработаны для работы в условиях высокой нагрузки. Кроме того, их применяют для работы с агрессивными жидкостями.
- Композитные шланги, как правило, отличаются большей прочностью по сравнению с другими.
#8 Неопрен
Неопрен также является известным материалом благодаря своей превосходной химической стойкости и атмосферостойкости. Благодаря этим свойствам его часто используют в топливных и гидравлических шлангах, шлангах систем кондиционирования воздуха, а также в системах отопления, вентиляции и кондиционирования (ОВК).
- Гибкие трубы или шланги из неопрена широко применяются в отраслях, связанных с нефтью и маслами.
- Он хорошо подходит для использования на открытом воздухе благодаря своей устойчивости к износу.
- Неопрен обладает высокой эластичностью. Даже в холодных условиях он сохраняет свою эластичность.
- Он обеспечивает умеренный диапазон температур от -40 °C до 120 °C.
#9 Сталь и текстиль — арматурные материалы
Сталь является основным материалом, используемым в армирующем слое. Пластик или резина, как правило, армируются стальной проволокой, что обеспечивает прочность большинства шлангов. Однако в качестве армирующего материала также используются текстильные волокна. Как правило, стальное и текстильное армирование применяется в гидравлических шлангах, шлангах систем рулевого управления с гидроусилителем и промышленных шлангах высокого давления.
Как выбрать лучший материал для гибкого шланга?
Все перечисленные выше материалы подходят для изготовления гибких шлангов. Однако правильный выбор зависит от конкретных условий эксплуатации. Следующие пять шагов помогут вам сделать правильный выбор.
Шаг #1: Ознакомьтесь с требованиями к заявке
Этот критерий считается наиболее важным при выборе гибкого шланга. На этом этапе обратите внимание на пять дополнительных параметров. Какова рабочая температура вашего проекта? Предусматривает ли он воздействие высоких или крайне низких температур? Если вам требуется термостойкость выше 100 градусов по Цельсию, идеальным выбором могут стать силикон и ПТФЭ.
Каково рабочее давление в вашей системе? Постарайтесь выяснить, будет ли шланг подвергаться воздействию низкого, среднего или высокого давления. В данном случае необходимо ориентироваться на коэффициент безопасности, который обычно составляет 4:1 или 3:1. Левое значение — это давление разрыва, а правое — рабочее давление. Например, если рабочее давление шланга составляет 100 МПа, его давление разрыва должно быть 400 МПа или 300 МПа. Обратите внимание, что точное соотношение зависит от стандартов.
Далее необходимо определить, какие жидкости или газы будут транспортироваться по шлангу. Кроме того, следует учитывать, что шланг может вступать в контакт с коррозионно-активными веществами. Поэтому необходимо убедиться, что шланг полностью подходит для транспортировки данной жидкости.
Следующим моментом, на котором следует сосредоточиться, является гибкость. Предусматривает ли ваш проект использование ограниченного пространства? Если да, то необходимо выбрать материал шланга, обеспечивающий оптимальную гибкость. И, наконец, убедитесь, что гибкий шланг обладает высокой прочностью. Если вам нужна повышенная прочность, выбирайте EPDM, ПВХ или металл.
Шаг #2 Каким стандартам соответствует ваш проект?
После того как вы определите потребности своего проекта, необходимо проверить, каким стандартам он соответствует. Во многих странах широко используются различные типы стандартов, такие как ISO, DIN, EN и SAE.
Шаг #3 Каков ваш бюджет?
И, наконец, что не менее важно, необходимо сопоставить затраты с качеством, гарантийными обязательствами и вероятностью успешного результата. Возможно, для вашего проекта потребуется максимальная температура в помещении. Например, в такой ситуации использование гибкого шланга, рассчитанного на высокие температуры, может оказаться не самым разумным решением. Поэтому всегда необходимо соотносить требования проекта с вашим общим бюджетом.
Резюме
Гибкость шланга определяется рядом факторов, в том числе конструкцией и структурой материала, из которого он изготовлен. Эти три характеристики имеют особое значение для гибких шлангов. Тем не менее гибкость зависит и от других факторов, таких как армирование и размер шланга.
На самом деле существует огромное количество материалов для изготовления гибких шлангов, однако наиболее популярными являются, например, резиновые, силиконовые, ПВХ и ПТФЭ-шланги. Нержавеющая сталь или текстильные материалы используются исключительно для армирования. Таким образом, каждый из этих материалов имеет свои преимущества и области применения.
Выбор между этими материалами может оказаться не таким простым. Но если вы знаете их свойства, то сможете быстро соотнести их с требованиями вашего проекта. Если вам нужна помощь в выборе подходящего материала, обращайтесь в нашу службу поддержки клиентов.