在化工行業(yè)中,各類物料的輸送、儲(chǔ)存與處理都離不開管道系統(tǒng),而化工軟管作為管道系統(tǒng)中的柔性連接部件,因其特別的性能與結(jié)構(gòu),在復(fù)雜多變的化工環(huán)境中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。深入了解化工軟管的使用特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)特點(diǎn),有助于在實(shí)際生產(chǎn)中正確選擇和正確應(yīng)用,確定化工生產(chǎn)的穩(wěn)定、穩(wěn)定運(yùn)行。
化工軟管的使用特點(diǎn)
不錯(cuò)的化學(xué)穩(wěn)定性
化工生產(chǎn)過程中涉及眾多具有強(qiáng)腐蝕性、高活性的化學(xué)物質(zhì),如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑等。化工軟管需要具備優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性,以抵御這些化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。例如,采用聚四氟乙烯(PTFE)材質(zhì)制造的化工軟管,能夠不怕受幾乎所有化學(xué)品的腐蝕,在硫酸、鹽酸、硝酸等強(qiáng)酸以及氫氧化鈉、氫氧化鉀等強(qiáng)堿環(huán)境下,仍能保持良好的物理性能和結(jié)構(gòu)完整性,使用壽命不錯(cuò)。這種化學(xué)穩(wěn)定性不僅確定了軟管自身的正常使用,還能防止因軟管被腐蝕而導(dǎo)致物料泄漏,避免環(huán)境污染和穩(wěn)定事故的發(fā)生。
良好的不怕溫性能
化工生產(chǎn)常常伴隨著高溫或低溫工況。在高溫環(huán)境下,軟管需要保持柔韌性和機(jī)械強(qiáng)度,不發(fā)生軟化、變形或開裂;在低溫環(huán)境中,軟管不能變脆、變硬,仍需具備相應(yīng)的柔韌性以適應(yīng)管道系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。例如,硅橡膠材質(zhì)的化工軟管,可在-60℃至200℃的溫度范圍內(nèi)正常使用,在高溫蒸汽輸送、冷凍液傳輸?shù)葓鼍爸斜憩F(xiàn)良好。一些特別設(shè)計(jì)的化工軟管,還能承受愈高或愈低的端溫度,達(dá)到化工工藝的需求,確定在不同溫度條件下物料輸送的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
較不錯(cuò)的壓力承受能力
化工生產(chǎn)中,物料的輸送往往需要在一定壓力下進(jìn)行,這就要求化工軟管具備較不錯(cuò)的壓力承受能力。不同類型和規(guī)格的化工軟管,其工作壓力范圍有所不同,從低壓的幾兆帕到高壓的幾十兆帕不等。例如,鋼絲編織增強(qiáng)的橡膠軟管,通過在橡膠管體中嵌入鋼絲編織層,提升了軟管的承壓能力,適用于高壓流體的輸送,如液壓系統(tǒng)中的油液傳輸、高壓氣體輸送等。在選擇化工軟管時(shí),需要根據(jù)實(shí)際工作壓力,正確選擇相應(yīng)承壓等級(jí)的軟管,以防止因壓力過大導(dǎo)致軟管破裂泄漏。
良好的柔韌性和可彎曲性
與剛性管道相比,化工軟管具有良好的柔韌性和可彎曲性,這使得它在管道系統(tǒng)的安裝和使用過程中具有大的優(yōu)點(diǎn)。在復(fù)雜的管道布局中,化工軟管可以輕松繞過障礙物,實(shí)現(xiàn)靈活的連接;在設(shè)備振動(dòng)或管道熱脹冷縮時(shí),軟管能夠通過自身的變形來吸收位移,緩解應(yīng)力,避免管道系統(tǒng)因應(yīng)力集中而損壞。例如,在泵、壓縮機(jī)等設(shè)備的進(jìn)出入口連接部位,使用化工軟管可以減少設(shè)備振動(dòng)對(duì)管道的影響,延長管道系統(tǒng)的使用壽命。
普遍的適用性
化工軟管適用于多種不同的化工介質(zhì)和工況,涵蓋了液體、氣體、粉末狀物料等的輸送。對(duì)于液體物料,無論是普通的水基溶液,還是具有特別性質(zhì)的化學(xué)試劑、油品等,都有相應(yīng)的化工軟管可供選擇;對(duì)于氣體物料,如氧氣、氮?dú)?、壓縮空氣等,以及粉末狀物料,如水泥、化工粉料等,化工軟管也能達(dá)到其輸送要求。此外,化工軟管還可應(yīng)用于不同的行業(yè)區(qū)域,除了守舊的化工行業(yè),在石油、食品、等行業(yè)也發(fā)揮著重要作用,只是在不同行業(yè)中,對(duì)軟管的材質(zhì)、衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)等要求有所差異。
化工軟管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
多層復(fù)合結(jié)構(gòu)
大多數(shù)化工軟管采用多層復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),這種結(jié)構(gòu)使軟管能夠綜合發(fā)揮不同材料的性能優(yōu)點(diǎn),達(dá)到復(fù)雜的使用要求。一般來說,化工軟管主要由內(nèi)管層、增強(qiáng)層和外保護(hù)層組成。
內(nèi)管層直接與輸送介質(zhì)接觸,是軟管的關(guān)鍵組成部分,其材質(zhì)的選擇取決于所輸送的介質(zhì)。例如,輸送物料的軟管,內(nèi)管層通常采用符合食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的橡膠或塑料材質(zhì),如乙丙橡膠(EPDM)、聚氯乙烯(PVC)等,以物料不受污染;輸送腐蝕性化學(xué)物質(zhì)的軟管,內(nèi)管層則多采用聚四氟乙烯、氟橡膠等蝕材料。內(nèi)管層需要具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、光滑的內(nèi)表面以減少流體阻力,并且具備相應(yīng)的柔韌性和抗?jié)B透性。
增強(qiáng)層位于內(nèi)管層外部,主要作用是提升軟管的強(qiáng)度和承壓能力。常見的增強(qiáng)層結(jié)構(gòu)有編織層和纏繞層兩種。編織層通常由纖維(如聚酯纖維、芳綸纖維)或金屬絲(如鋼絲、不銹鋼絲)編織而成,這種結(jié)構(gòu)使軟管在各個(gè)方向上都具有好的強(qiáng)度和穩(wěn)定性;纏繞層則是將纖維或金屬絲以螺旋狀纏繞在內(nèi)管層上,能夠提供較不錯(cuò)的徑向和軸向強(qiáng)度。通過調(diào)整增強(qiáng)層的材料、編織或纏繞方式以及層數(shù),可以生產(chǎn)出不同承壓等級(jí)的化工軟管。
外保護(hù)層是軟管的外層,主要起到保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、防止外界損傷的作用。外保護(hù)層一般采用、不怕候、不易老化的橡膠或塑料材料,如氯丁橡膠(CR)、聚氨酯(PU)等。它能夠抵御紫外線、臭氧、機(jī)械摩擦、磨損等外界因素的影響,延長軟管的使用壽命。在一些特別環(huán)境下,外保護(hù)層還可以增加防止火災(zāi)、防止靜電等功能,以達(dá)到愈高的穩(wěn)定要求。
特別接口設(shè)計(jì)
化工軟管的接口設(shè)計(jì)對(duì)于確定軟管與管道、設(shè)備之間的連接重要。為了達(dá)到不同的連接需求,化工軟管通常采用多種接口形式,如法蘭連接、螺紋連接、快接頭連接等。
法蘭連接是一種較為常見且的連接方式,它通過螺栓將法蘭盤緊固在一起,中間加裝密封墊片,能夠提供良好的密封性和較不錯(cuò)的連接強(qiáng)度,適用于高壓、大口徑以及對(duì)密封性要求較不錯(cuò)的場合;螺紋連接則具有安裝拆卸方便的特點(diǎn),常用于中小口徑的軟管連接,在一些需要頻繁拆卸替換軟管的部位較為適用;快接頭連接具有快插拔、操作簡便的優(yōu)點(diǎn),能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)軟管與設(shè)備的連接或斷開,普遍應(yīng)用于需要快替換軟管或臨時(shí)連接的場景,如移動(dòng)設(shè)備的物料輸送。此外,無論采用哪種接口形式,都需要確定接口部位的密封性和強(qiáng)度,防止物料泄漏和連接部位松動(dòng)。