В современных промышленных процессах используются агрессивные среды, которые транспортируют в экстремальных условиях. Специалисты разрабатывают надежные технические решения, исключающие негативное развитие ситуации.
Более высокие требования безопасности предъявляют к операциям, связанным с ядерной физикой, нанотехнологиями, металлургией, энергетикой. Металлорукава нержавеющие высокого давления применяют в криогенных установках, вакуумных системах, ракетостроении, при транспортировке сжиженных углеводородных газов.
В статье рассказывается о конструктивных особенностях и критериях выбора устройств для решения конкретных задач.
Что представляет собой металлорукава нержавеющие высокого давления?
Гибкий металлический трубопровод (РНВД) — сложная инженерная конструкция, которая состоит из трех основных частей.
Центральным компонентом является гибкий сильфон — тонкостенная гофрированная трубка из нержавейки. Гофрированная стальная полость обеспечивает подвижность системы (в пределах заданных параметров).
Поверх сильфона устанавливается защитная оплетка из нержавеющей проволоки диаметром 0,3-0,5 мм. Оболочка воспринимает внешние нагрузки и противостоит силам внутреннего давления.
В отличие от жестких конструкций, основная функция сильфона — компенсировать осевые, боковые и угловые перемещения (при сохранении полной герметичности).
Работа устройства основана на свойствах волнообразной (гофрированной) боковой поверхности трубки. Во время транспортировки рабочей среды рукав изгибается в радиусе, равном 3-5 диаметрам (зависит от конструкции и свойств материалов).
Что лучше для монтажа: металлорукав высокого давления с фланцами или резьбой?
Элементы на концах шланга обеспечивают герметичное соединение с трубопроводом и производственным оборудованием. Арматура регулирует поток жидкости или газа.
Металлорукав под фланец экономит рабочее пространство (за счет компактных размеров), легко монтируется, долговечен.
Требования к фитингам и средствам управления средой (фланцам) содержат национальные и международные стандарты: ГОСТ, DIN.
Металлорукава высокого давления из нержавеющей стали: основные характеристики
Гофрированный рукава обладают отличными эксплуатационными характеристиками. Рабочая температура транспортируемой среды находится в пределах: от криогенного диапазона (равного -270°C) до высоких значений (+650°C). Устройства используются в системах транспортировки сжиженных газов и высокотемпературных теплоносителей.
Второй параметр выбора — рабочий напор. Для обычных гибких металлорукавов достаточно параметра 280 бар (28 МПа). Давление для изделий специального назначения — 440 бар (44 МПа) и более (до 500 бар). Гибкие металлические трубопроводы работают в системах повышенного давления.
Потребителям предлагается большой выбор типоразмеров, совместимый с разным оборудованием. Условный диаметр продукции:
-
Владимирского завода металлорукавов: 6-250 мм;
-
серии «РГМ», выпущенной компанией «Флекси-мет»: 6-350 мм;
-
РГМ из нержавеющей стали: 15-150 мм.
Сильфоны изготавливаются из аустенитных сталей марок AISI 304, AISI 316 и AISI 321. Выбор состава (марки) зависит от характеристик рабочей среды. Например, «морская нержавейка» (AISI 316) содержит молибден. Химический элемент повышает коррозионную стойкость трубопровода в хлоридных средах.
Аустенитная нержавеющая сталь AISI 321 обладает повышенной жаропрочностью и коррозионной стойкостью. В состав сплава входит титан, который предотвращает образования карбидов хрома при высоких температурах. Металлорукава из AISI 321 используют в процессах, происходящих при повышенных температурах.
Прочность оплетки зависит от количества армирующих слоев. Варианты исполнения: одинарная или многослойная гибкая оболочка: 2X, 4X. Выбор продукции зависит от требуемого давления и нагрузки.
Документ ГОСТ 21785-2006 регламентирует этапы изготовления и испытаний металлорукавов. Согласно требованиям стандарта, одинарная оплетка выдерживает напор до 40 бар, двойная оплетка рассчитана на 160 бар, тройная оболочка ограничена значением 350 бар.
Преимущества использования металлорукава высокого давления
Плюсы изделий обусловлены конструкцией эластичных трубопроводов. Основное назначение — транспортировка рабочей среды. Изделие обладает высокой гибкостью и противостоит мелкочастотным динамическим нагрузкам.
Металлический гофрированный рукав — колебательная система, которая эффективно рассеивает энергию. Максимальное значение частоты и амплитуды колебаний зависит от особенностей работы производственного оборудования. Соответствующие параметры при подключении гибких металлорукавов к установкам:
-
поршневым компрессорам: 8–25 Гц и 0,5–2,0 мм;
-
металлообрабатывающим станкам: 5–200 Гц и 0,05–0,8 мм;
-
вентиляторам: 15–50 Гц и 0,2–1,0 мм;
-
центробежным насосам: 25–100 Гц и 0,1–0,5 мм.
Применение высокопрочных нержавеющих сталей в составе делает изделия устойчивыми к химически агрессивным средам: кислотам, щелочам и органическим растворителям.
Металлорукава нержавеющие высокого давления отличаются продолжительной эксплуатацией (более 25 лет). Реальный срок службы устройств зависит от правильного выбора (соответствия техническим условиям эксплуатации) и соблюдения плана ТОиР.
ГОСТ 9544-2015 устанавливает нормы герметичности для разной арматуры. Надежность фланцевого соединения гибких трубопроводов соответствует классу А. Допустимый объем утечки при испытании устройств водой — 0,015 мм³/с, воздухом — 0,05 мм³/с.
Преимущество металлических гофрированных рукав — стабильность основных характеристик в экстремальных обстоятельствах, в том числе, при сверхнизких температурах. Эластичность устройства сохраняется в криогенных условиях.
Сферы использования металлорукав под фланец
Устройство широко применяется в наукоемких отраслях промышленности: металлургии, химическом производстве, нефтехимической отрасли, ракетостроении. Внутри гофрированной трубки транспортируются жидкости и газы: низкой и высокой температуры, инертные и химически агрессивные.
Металлорукав высокого давления — составляющая часть криогенной техники: систем сжиженного азота, гелия и водорода. Диапазон температур продукции завода «ВЗМ»: от -196 до +600 °С. РГМ «Флекси-мет»: от -200 до +450 °С.
Важное преимущество металлоконструкций — сохранение работоспособности при скачках давления. Металлические гофрированные рукава применяют в магистралях предварительного (форвакуумного) и высокого вакуума. Без гибких конструкций в оплетке невозможен прогресс в ракетостроении. Металлорукав высокого давления с фланцами устанавливают в топливных системах, работающих с различными компонентами ракетного топлива.
Если подытожить, предельные значения давления: от 10–8 мбар до 350 бар.
Примеры использования изделий в химическом производстве: перекачка агрессивных жидкостей и газов, включая концентрированные кислоты и щелочи.
В металлургической отрасли устройства устанавливают в системах охлаждения доменных и электродуговых печей. Металлорукав высокого давления с фланцами осуществляет транспортировку технических газов при давлении: от 0,1 до 200 бар.
Часть продукции закупают предприятия нефтехимии. Изделия обеспечивают подачу горячих битумов при температуре до 400°C и транспортируют вещества повышенной вязкости: парафины, тяжелые углеводороды.
Металлорукав высокого давления с фланцами востребован на предприятиях энергетической отрасли. Устройства устанавливают на участках, где требуется компенсация термических расширений при сохранении высокой надежности. Варианты использования: обвязка турбин, компрессорных установок и систем регенерации тепла.
Заключение
Современные металлорукава высокого давления — высокотехнологичные изделия, обеспечивающие безотказную работу сложных систем в экстремальных условиях эксплуатации.
Эффективность работы всей технологической цепочки зависит от правильного выбора материалов рукавов, геометрических параметров и типа концевой арматуры.
ООО «НПО «ГКМП» обладает многолетним опытом проектирования и изготовления нестандартного вакуумного и термического оборудования. Коллектив предприятия разрабатывает и производит металлорукава высокого давления из нержавеющей стали любой сложности с учетом специфических требований заказчика. Мы гарантируем соответствие всем стандартам и обеспечиваем полное техническое сопровождение (до ввода в эксплуатацию).
Обращайтесь за профессиональной консультацией. Команда ООО «НПО «ГКМП» разработает оптимальное техническое решение для решения задач конкретного производства! | 
