Металлорукав высокого давления: преимущества и недостатки
Свою историю металлорукав высокого давления начал в конце XIX века (1894 год) и идея создания гибкого металлического трубопровода с хорошими физико-механическими характеристиками принадлежит международному тандему немца Витценманна и француза Левавассера. Безусловно, выпускаемая в то время компанией Witzenmann продукция была лишь прототипом современных металлорукавов высокого давления, но использование металлической гофры в качестве рабочей оболочки гибкой трубы было революционным решением, вызвавшим образование и развитие целой индустрии металлорукавов высокого давления, востребованных практически всеми отраслями промышленности и сельского хозяйства.
Сегодня металлорукав высокого давления выпускается из разных марок легированной стали, латунных и бронзовых сплавов, с различными типами защитных оплеток, фитинговых соединений, внутренними вставками из полимерных материалов (спиралевидный тип гофры) и в широком ассортименте внутренних условных диаметров и эксплуатационных характеристик. Импортные металлорукава высокого давления регламентируются нормами в основном двух европейских стандартов DIN EN 14585-1 и DIN EN ISO 10380. Отечественная продукция выпускается по ГОСТ РВ 15 002-2003 и ГОСТ Р ИСО 9001-2001, по сути, скудной рецепции стандартов Евросоюза, а «вакуум» в ограниченной законодательной базе заполнен рядом ТУ, на которые чаще всего ориентируется российский производитель.
В сравнении с резиновыми и даже тефлоновыми РВД металлорукав высокого давления имеет ряд преимуществ, обусловленных использованием в качестве рабочей оболочки трубопровода металлической гофры. Металлорукав высокого давления может использоваться, как для нагнетающих, так и всасывающих трубопроводов, работающих при давлениях, приближенных к состоянию вакуума. Температурный диапазон, при котором может работать металлорукав высокого давления, чрезвычайно велик. Так, металлорукава высокого давления, гофра которых изготовлена из нержавеющей стали успешно используют при отрицательных температурах менее −200 °C и положительных температурах до + 800 °C(в зависимости от марки стали).
Металлорукава высокого давления инертны к щелочным и слабоагрессивным кислотным средам, практически не реагируют с органическими соединениями, паронепроницаемы и имеют высокую абразивную стойкость. Но главное — имеют высокую прочность на разрыв, стойкость к статическому, динамическому внутреннему давлению транспортируемой среды и импульсным гидравлическим ударам, благодаря чему наружная оплетка металлорукава высокого давления выполняет в основном защитную функцию от внешнего механического воздействия.
Есть у металлорукавов высокого давления и свои недостатки. Во-первых, гофрированная внутренняя поверхность приводит к появлению турбулентности в транспортируемом потоке вещества, снижению скорости и давления. Вставки в гофре из полимерных материалов снижают этот эффект, но не существенно. Поэтому снижение давления и скорости потока компенсируют использованием металлорукава высокого давления с большим условным диаметром.Во-вторых, прочность на разрыв гофры металлорукавов высокого давления прямо зависит от температуры транспортируемой среды, что вынуждает использовать в расчетах поправочные коэффициенты, при высоких температурах довольно значительные (порядка 50%). И, наконец, пульсирующее давление, особенно с импульсными всплесками, характерное для транспортируемой среды при прохождении гофры, заставляет использовать металлорукава высокого давления с значительным запасом по прочности на разрыв.
Европейские стандарты предписывают подбор металлорукава высокого давления по отношению давления разрушения гофры к рабочему внутреннему давлению транспортируемой среды при эксплуатации: металлорукав высокого давления для подачи воды до 150 PSI WP — 3 к 1, металлорукав высокого давления для транспортировки других жидкостей, сыпучих материалов, воздуха и взвешенных субстанций — 4 к 1, металлорукав высокого давления для сжатого воздуха и иных газов — 4 к 1, металлорукав высокого давления для жидкостей на пределе фазового перехода в газообразное состояние — 5 к 1, металлорукав высокого давления для транспортировки пара — 10 к 1.
