Лекция 8. Производство рукавных изделий.
Назначение и основные требования к рукавам
Рукава предназначены для транспортировки жидких, газообразных или сыпучих материалов и характеризуются достаточно высокой гибкостью (что выгодно отличает их от металлических и других жестких труб) в сочетании со способностью выдерживать значительные давления или разрежения (в отличие от резиновой трубки). Рукава применяют в качестве гибких соединительных трубопроводов гидравлических, пневматических, топливных, смазочных систем самых разнообразных машин и механизмов, для транспортировки широкого ассортимента нефтепродуктов, воды, растворов, эмульсий, суспензий, газов, пара, песка и т. д.
Рукава, работающие под избыточным внутренним давлением, называют напорными, а применяемые в условиях разрежения — всасывающими.
Некоторые типы рукавов могут эксплуатироваться и в тех, и в других условиях (напорно-всасывающие).
Технология изготовления рукавов, по сравнению с производствами других видов РТИ, достаточно сложна и многообразна, так как включает в различных вариантах почти все характерные для резиновой промышленности процессы. Поэтому рукавные изделия сравнительно дороги, но тем не менее спрос на них непрерывно возрастает. К рукавам предъявляются высокие и разносторонние требования:
Ø высокая прочность и долговечность при минимальной массе, гибкость, вибро-, износо- и изгибостойкость;
Ø работоспособность в широком интервале температур, стойкость к действию тепла, света, атмосферных факторов;
Ø стабильность геометрических размеров и относительно гладкая внутренняя поверхность;
Ø стойкость к действию перекачиваемых продуктов и отсутствие влияния на их качество.
Удовлетворение этим требованиям достигается использованием соответствующих материалов, разработкой оптимальных конструкций рукавов, необходимым технологическим и аппаратурным оформлением процессов их изготовления.
В зависимости от природы рабочей среды рукава подразделяют на следующие типы:
Ø Б — для бензина, керосина, нефтепродуктов, минеральных масел;
Ø В — для воды и слабых растворов неорганических кислот и щелочей (концентрация не выше 20 %);
Ø ВГ — для горячей воды с температурой до 100 °С;
Ø Г — для воздуха, азота, кислорода, ацетилена, диоксида углерода, инертных газов;
Ø П — для пищевых продуктов;
Ø Ш (напорные) — для водных суспензий при штукатурных работах и песка от пескоструйных аппаратов;
Ø КЩ (всасывающие) — для слабых растворов неорганических кислот и щелочей (до 20 %).
При перекачивании неполярных жидкостей (в частности, нефтепродуктов) возникает опасность накопления статического электричества, для отвода которого в конструкцию рукава включают токопроводники, чаще всего медную стренгу. Однако малая деформируемость этих элементов приводит к их разрывам, что уменьшает долговечность рукавов. Целесообразнее использовать электропроводящую резину (полное электрическое сопротивление рукава не должно превышать 107 Ом), что не только позволяет отводить заряды, но и способствует уменьшению электризации материалов.
Применяемые материалы
Резиновые смеси должны обладать хорошей шприцуемостью (экструдируемостью или каландруемостью), и их каучуковая основа определяется назначением рукава, той рабочей средой, с которой контактирует резина в процессе эксплуатации.
Для рукавов, предназначенных для транспортировки воды, водных растворов, газов, применяют смеси на основе каучуков общего назначения (чаще всего бутадиенстирольных или их комбинаций с СКИ-3 или СКД). В рукавах типа Б используют смеси на основе полярных каучуков — различных марок наирита и бутадиеннитрильных или их комбинаций в различных соотношениях.
Для армирования рукавов в ограниченном количестве применяют хлопчатобумажные нити и пряжу (чаще всего для вспомогательных слоев под металлооплетку или навивку), а для силовых каркасов используют синтетические (в основном, лавсановые) нити.
Ткани для армирования рукавов могут быть хлопчатобумажными, льняными, полиамидными, чаще всего полотняного переплетения с одинаковыми нитями по основе и утку и близкими значениями плотности в продольном и поперечном направлениях.