Węże metalowe ciśnieniowe
Węże metalowe ciśnieniowe – informacje ogólne
Elastyczne ciśnieniowe węże i przewody metalowe znajdują zastosowanie dla warunków pracy i wymagań, których nie są w stanie spełnić węże wykonane z gumy lub tworzyw. Ciśnieniowe węże metalowe wykonywane są poprzez równoległe lub spiralne fałdowanie cienkościennej rury metalowej. Skok i głębokość fałd nadaje wężowi odpowiednią elastyczność, odporność na odkształcenia i próżnię. Stosowane są w formie gotowych przewodów z końcówkami, w wersjach bez oplotu oraz z pojedynczym lub podwójnym oplotem wykonanym z drutów metalowych, zapewniających wytrzymałość na ciśnienie wewnętrzne. Zakres zastosowania obejmuje wszystkie dziedziny przemysłu do różnorodnych mediów, np. gorącej wody, pary, olejów, chemikaliów, ciekłych i lotnych gazów itp.
Najważniejsze cechy ciśnieniowych węży metalowych to:
- odporność na starzenie materiałowe i niepalność;
- szeroki zakres odporności temperaturowej (od -270°C do +700°C);
- zachowana elastyczność w niskich temperaturach;
- wysokie ciśnienie robocze (w zależności od średnicy i typu węża);
- bardzo dobra odporność na podciśnienie i próżnię;
- nieprzepuszczalność dla penetrujących gazów i płynów;
- wysoka odporność chemiczna charakterystyczna dla stali nierdzewnej lub innych materiałów;
- trwałe zamocowanie końcówek, stosunkowo bezpieczny przebieg ewentualnego zniszczenia w przypadku rozszczelnienia.
Podstawowymi normami dotyczącymi ciśnieniowych węży metalowych ogólnego zastosowania w przemyśle są:
- EN ISO 10380 Pipework – Corrugated metal hoses and hose assemblies – dotycząca węży i przewodów metalowych;
- EN ISO 10806 Pipework – Fittings for corrugated metal hoses – dotycząca końcówek i złączy;
- EN 14585 Corrugated metal hose assemblies for pressure applications (dotycząca wymagań dyrektywy ciśnieniowej PED dla
przewodów metalowych;
Podstawowe, najczęściej stosowane materiały stosowane w konstrukcji węży metalowych stanowią:
| materiał ogólnie | wąż | oplot | końcówki | montaż |
| WĘŻE ZE STALI NIERDZEWNEJ Najszerzej stosowane. Dobra odporność korozyjna i temperaturowa | Nierdzewne stale austenityczne: AISI 321 lub AISI 316 lub AISI 316Ti | Nierdzewne stale austenityczne: AISI 304 lub AISI 316 | Stal węglowa Nierdzewne stale austenityczne: AISI 304 lub AISI 316, AISI 321 | spawanie TIG w osłonie argonu |
| WĘŻE ZE STOPÓW MIEDZI Stosowane w szczególnych przypadkach m.in. ze względu na dobre tłumienie drgań.Ograniczenie temperaturowe do ≈ 230°C | Brąz np.: CuSn2 | Brąz np.: CuSn4 | Stopy miedzi: mosiądz, brąz l | lutowanie |
| WĘŻE ZE STOPÓW NIKLU Stosowane w szczególnych przypadkach ze względu na bardzo wysoką odporność korozyjną, w szczególności dla chloru. | Stopy niklu np.: – Monel 400 – Hastelloy C276 – Inconel 625 | Stopy niklu np.: Monel 400, Hastelloy C276, Inconel 625 Nierdzewne stale austenityczne: AISI 304 lub 316 | Stopy niklu np.: Monel 400, Hastelloy C276, Inconel 625 Nierdzewne stale austenityczne: AISI 316 | spawanie TIG w osłonie argonu |
Żywotność zmęczeniowa: Ciśnieniowy wąż metalowy, jako niepodlegający wewnętrznemu samoistnemu starzeniu materiału i dla substancji nie powodującej korozji, mógłby posiadać teoretycznie nieograniczoną żywotność, gdyby nie cykliczne zmiany naprężeń, powodujące zjawisko zmęczenia materiału i z czasem doprowadzające do jego pękania. Czynniki takie jak: prędkość przepływu, pulsacje i nagłe zmiany ciśnienia, temperatura, konfiguracja geometryczna instalacji węża i jej charakter (statyczna lub dynamiczna), naprężenia montażowe, wpływ środowiska zewnętrznego (uszkodzenia, niewłaściwa obsługa) – mają zasadnicze znaczenie dla długotrwałości bezawaryjnej eksploatacji węża. Spośród nich parametrami projektowymi są: ciśnienie robocze w instalacji, przesunięcia (ruchy węża), promień zagięcia stosowany w instalacji.
Parametry te pozostają w ścisłym związku z żywotnością węża: jeżeli chcemy utrzymać taką samą żywotność węża zmieniając te parametry (w dopuszczalnym zakresie), to:
a) zwiększając ciśnienie robocze w instalacji musimy zwiększyć promień zagięcia lub zmniejszyć przesunięcia;
b) zmniejszając promień zagięcia musimy zmniejszyć ciśnienie robocze lub zmniejszyć przesunięcia;
c) zwiększając przesunięcia musimyzmniejszyć ciśnienie robocze lub zwiększyć promień zagięcia.
