Cząsteczki stałe, płynąc w wężu w strumieniu powietrza, wody lub półpłynnej masy, ocierają się o ścianki węża lub końcówki i uderzają w nie pod różnym kątem, w szczególności tam, gdzie przepływ jest turbulentny lub zmienia swój kierunek (np. zagięcia węża, kolana końcówek). Zużycie węża lub końcówki ma postać ubytku materiału, wytarcia warstwy wewnętrznej węża, powstawania nierówności i wżerów.
Normy dotyczące ścieralności gumy i ich znaczenie
Badania ścieralności dokonuje się poprzez pomiar ubytku objętościowego (mm3) próbki gumy w postaci krążka dociskanego określoną siłą do obracającego się walca pokrytego papierem ściernym, po przebyciu określonej drogi tarcia (ilości obrotów). Szczegóły podane są w normach ISO 4649 lub starszej DIN 53516. Podawane przez producentów wyniki takich badań dotyczące warstwy wewnętrznej poszczególnych węży pozwalają na jedynie teoretyczne porównanie węży, przy czym lepszy, bardziej odporny na ścieranie wąż będzie wykazywał niższą wartość ścieralności (ubytku) podaną w mm3: 50 mm3 jest lepsze niż 80 mm3.
Jak jest praktycznie
Zużycie zależeć będzie od kombinacji wielu czynników takich jak:
- charakter cząstek stałych (materiał, twardość, wielkość, masa, kształt cząstek);
- prędkość i kąt uderzenia cząstek stałych o materiał ścianki;
- własności fizyczne ścianki (materiał, jego twardość, ścieralność i inne własności mechaniczne, gładkość powierzchni);
- temperatura i jej wpływ na własności materiałów;
Ścieralność materiału mierzona laboratoryjnie jest więc tylko jednym z wielu czynników zużycia węża lub końcówki. Nie jest możliwe obliczenie trwałości węża do przesyłania substancji stałych – np. ten sam wąż do granulatu może być eksploatowany do zużycia bardzo długo lub krótko w zależności od np. kształtu ziaren granulatu. Grubość warstwy wewnętrznej węża ma podstawowe znaczenie dla okresu użytkowania węża.
Guma lub tworzywo w wielu przypadkach lepsze od metalu
Guma i niektóre tworzywa sztuczne w wielu przypadkach będą lepiej sprawdzać się i wykazywać niższe zużycie od np. stali. Dlaczego? Energia kinetyczna cząsteczki stałej w momencie uderzenia w powierzchnię gumową zamieniana jest w energię sprężystego odkształcenia tej powierzchni i w dużym stopniu jest oddawana cząsteczce poprzez jej odbicie, bez niszczenia powierzchni gumowej. Dlatego w wielu przypadkach stosuje się wyłożenie gumą kolan rurociągów stalowych, a metalowe końcówki niektórych węży montuje się na zewnętrznej powierzchni węża, a nie wkładając je do węża. Typowe materiały stosowane na warstwę wewnętrzną węża do substancji stałych: guma naturalna NR, mieszanka gumy naturalnej i syntetycznej NR/SBR, a z tworzyw sztucznych poliuretan PU.
