Виды гофрированных металлорукавов

04.02.2013 20:08

Металлорукава высокого давления, как компенсационные элементы высокой степени гибкости, применяются практически повсеместно при условии наличия следующих факторов:

• перепады давления и температур, которые происходят достаточно часто и могут привести к расширению трубопровода;
• наличие вибрационных воздействий в трубопроводе;
• существенные нагрузки постоянного характера;
• необходимость в герметичности условий транспортировки;
• поддержание высокого уровня вакуума.

В ассортименте современных производителей представлены гибкие металлорукава двух типов: гофрированные и вальцованные. Основные их отличия заключаются в конструкции и основных сферах применения, но некоторые общие характеристики также присутствуют.

Поперечное сечение вальцованного металлорукава в плоскости изгиба

Поперечное сечение гофрированного металлорукава в плоскости изгиба

Особенности применения и конструкции гофрированных металлорукавов

В основе производства гофрированных металлорукавов лежит использование тонкостенных стальных труб – как бесшовных и продольно сваренных труб, сформированных посредством использования механических и гидравлических приспособлений. Данный способ производства обеспечивает их совершенную герметичность и в дальнейшем определяет возможность применения в ходе транспортировки жидких и газообразных сред, в том числе в вакуумных системах и под высоким давлением.

Относительная дешевизна производства и расходных материалов формируют конечную невысокую стоимость гофрированных металлорукавов. Эти гибкие соединительные элементы имеют очень широкий спектр использования как результат особенной конфигурации – для теплового расширения, компенсации вибрационного и поглощающего воздействия в трубопроводах, в качестве наливных шлангов. Особенная конфигурация рабочих характеристик гофрированных металлорукавов, основанная на сочетании высокой прочности, устойчивости к давлению и гибкости, формируется за счет особенной конструкции – тело металлорукава состоит из упругих гофров в форме лиры, которые соединены между собой. В зависимости от типа гофров различают рукава двух типов:

• спиральные;
• кольцевые.

Рукав с кольцевым гофром

Рукав со спиральным гофром

В кольцевых металлорукавах гофр сформирован из параллельных и равных по размеру элементов. Ключевая особенность металлорукавов такого типа в том, что их основная поверхность расположена вертикально по отношению к оси, а каждый отдельный гофр замкнут на себя.

Главной особенностью спиральных гофров является правосторонний шаг, равномерно расположенный по всей его длине. При условии правильного монтажа спиральные гофры получают главное свое преимущество при сравнении с кольцевыми гофрированными металлорукавами – отсутствие скручивающего момента в условиях повышенного давления. Максимальной результативности при использовании металлорукавов и высокой надежности эксплуатации обеспечивается особенной формой профилей, при которой в месте соединения металлорукава сохраняют ровные очертания.

Между упругостью гофра и гибкостью гофрированных металлорукавов существует непосредственная связь. Во время изгиба гофр растягивается в наружной части, а во внутренней, наоборот, сжимается.

Степень гибкости не является константным значением для металлорукавов и может различаться – она зависит от расстояния между гофрами. Наиболее высокие значения гибкости достигаются при повышении высоты профиля и уменьшения расстояния между отдельными гофрами. Также гибкость может повышаться с уменьшением толщины стенок одновременно с уменьшением баростойкости. Для достижения частичной гибкости профиля при изгибе металлорукава применяются плоские профили, которые к тому же и существенно доступнее.

Полугибкий профиль с низкой высотой профиля

Образец высокого профиля

Металлорукав со сближенными гофрами

Некоторые характеристики металлорукавов определяются толщиной их стенки, в частности гибкость и баростойкость. По мере уменьшения толщины падает их сопротивляемость давлению, но растет гибкость. Одним из важных отличий металлорукавов является то, что стенка у них однослойная, что влияет на баростойкость. Для компенсации этого недостатка металлорукава СРГС оснащаются одинарной или двойной оплеткой.

Крепление оплетки происходит на концах фитингов для того, чтобы сообщить рукавам устойчивость к продольной силе при значительном внутреннем давлении. При таком давлении рукав расширяется, а оплетка предотвращает такое расширение. В целом она необходима для защиты внешней поверхности рукава и компенсации внешнего давления. Довольно часто металлорукав и оплетка к нему производится из одного и того же материала, но в последнее время для защиты от коррозии эти элементы все же производятся из разных расходных материалов.

Особенности эксплуатации металлорукавов влияют и на их сопротивление давлению – чем больше его диаметр, тем меньше сопротивление. Особенностью гофрированных металлорукавов является сохранение герметичности при отрицательном и положительном давлении. Металлорукава из нержавеющей стали обладают внушительными техническими характеристиками. К примеру, они настолько жаропрочны, что выдерживают воздействие температуры до 600 градусов. При желании этот показатель можно увеличить путем использования специализированных материалов. Рукава из числа тех, которые предназначены для эксплуатации в условиях крайне низких температур, могут сохранять свои эксплуатационные характеристики при температуре до -270 градусов.