Шланг из ТПУ сквозного плетения: конструкция и характеристики

Что Шланг из ТПУ сквозного плетения Строительные средства

A сквозной шланг из ТПУ изготовлен путем экструзии расплавленного термопластичного полиуретана непосредственно через тканую армирующую ткань и вокруг нее, а не ламинирования отдельных слоев ТПУ снаружи и внутри предварительно сформированной тканевой трубки. Во время экструзии ТПУ полностью проникает в зазоры переплетения, инкапсулируя каждую нить и соединяя внутренний и внешний полимерные слои в одну непрерывную матрицу через саму ткань. Это механически отличается от склеенного или ламинированного шланга, где внутренний и внешний слои ТПУ представляют собой, по сути, две отдельные пленки, скрепленные вместе за счет адгезии на поверхности ткани, а переплетение располагается в виде отдельного слоя между ними.

Практическим результатом сквозной конструкции является стенка шланга, которая под давлением и изгибом ведет себя как единая композитная структура, а не как три сложенных друг над другом слоя, которые могут отделяться друг от друга. Это различие становится существенным, особенно в условиях большого цикла или высокого давления, где разделение слоев, обычно называемое расслоением, является доминирующим видом разрушения ламинированных шлангов низкого качества.

Почему проникновение ткани предотвращает расслоение

Расслоение в многослойном шланге обычно начинается с микроскопической пустоты или слабой точки соединения между тканью и одним из слоев ТПУ и распространяется при повторяющихся циклах давления до тех пор, пока в стенке шланга не образуется видимый пузырь или волдырь. Поскольку экструзия сквозь переплетение устраняет дискретную границу раздела между тканью и полимером (ТПУ непрерывен в ткани, а не прикреплен к ее двум сторонам), не существует чистой плоскости разделения, по которой могло бы начаться расслоение.

• Ламинированный шланг основан на прочности клеевого или термического соединения на поверхности ткани, которая ухудшается под воздействием ультрафиолета, химического контакта и многократного сгибания.
• В шланге сквозного переплетения используется механическая блокировка — отвержденный полимер физически вписывается в структуру переплетения, — которая гораздо менее чувствительна к разрушению поверхностного сцепления с течением времени.
• Вот почему шланг сквозного переплетения предпочтителен для применений с циклическим изменением высокого давления, таких как перекачка жидкости гидроразрыва, обезвоживание шахт и пожаротушение, где выход из строя шланга влечет за собой значительные затраты на безопасность и время простоя.

Типы армирующего переплетения и их влияние на производительность

Армирующая ткань сама по себе является основной переменной в характеристиках шланга, независимо от используемого состава ТПУ. Полиэфирная нить является стандартным выбором для общепромышленных и сельскохозяйственных шлангов LayFlat из-за баланса прочности на разрыв, низкого удлинения под нагрузкой и стоимости. Армирование из высокопрочного полиэстера или нейлона используется там, где требуются более высокие значения разрывного давления, поскольку прочность волокна на разрыв, а не толщина стенки ТПУ, обычно является ограничивающим фактором максимального рабочего давления шланга.

Плотность переплетения, выраженная в количестве кончиков на дюйм как по основе, так и по утку, также влияет на то, насколько полно ТПУ проникает во время экструзии — слишком плотное переплетение может задерживать воздушные карманы и препятствовать полному проникновению полимера, в то время как слишком открытое переплетение снижает вклад ткани в прочность на разрыв.

Рабочее давление, коэффициент разрыва и размер

A сквозной шланг из ТПУ рассчитывается на основе двух связанных, но разных показателей: рабочего давления (постоянного давления, при котором шланг рассчитан на непрерывную работу), и давления разрыва (давления, при котором ожидается выход шланга из строя). Авторитетные производители проектируют безопасное соотношение разрыва к рабочему давлению не менее 3:1, и покупатели всегда должны явно запрашивать это соотношение, а не принимать только значение рабочего давления, поскольку шланг, рассчитанный близко к фактической точке разрыва, обеспечивает небольшой запас на скачки давления или скачки давления, типичные для насосных систем.

• Стандартный сельскохозяйственный и ирригационный шланг Lay Flat обычно работает в диапазоне рабочего давления 6–10 бар.
• Промышленный шланг для водоотведения и пожарной безопасности обычно выдерживает рабочее давление 10–16 бар и имеет соответственно более прочное армирование.
• Шланг для перекачки жидкости гидроразрыва может достигать рабочего давления более 20–25 бар, в нем используется самое тяжелое армирование и самая толстая конструкция со сквозными стенками.

Соображения относительно химической и УФ-стойкости

Выбор состава ТПУ влияет на то, как шланг будет работать с перекачиваемой жидкостью и с окружающей средой, в которой он хранится или используется. ТПУ на основе сложного эфира обеспечивает лучшую устойчивость к маслам и углеводородам, что делает его предпочтительным составом для перекачки топлива и жидкостей гидроразрыва, в то время как ТПУ на основе эфира обеспечивает лучшую стойкость к гидролизу и обычно предпочтителен для длительной транспортировки воды и хранения на открытом воздухе, когда шланг неоднократно смачивается и сушится.

Содержание УФ-стабилизатора во внешнем слое ТПУ напрямую влияет на срок службы шлангов, оставленных под воздействием солнечного света в течение длительного периода времени, например, шланг для сельскохозяйственного орошения, проложенный на открытых полях в течение всего вегетационного периода. Покупатели, выбирающие шланг для длительного воздействия на открытом воздухе, должны явно подтвердить включение УФ-стабилизатора, поскольку это добавка на уровне соединения, которая не указана в базовой спецификации продукта.

Контрольный список источников и спецификаций

Поскольку качество конструкции сквозного плетения трудно проверить визуально, покупатели, приобретающие шланги этого типа, должны запросить технологическую документацию и данные испытаний, а не полагаться только на внешний вид готового шланга, поскольку плохо выполненный процесс сквозного плетения все равно может выглядеть похожим на правильно изготовленный шланг, пока он не подвергнется длительному циклическому давлению.

1. Запросите документацию по соотношению разрывного давления к рабочему, а не просто заявленное значение рабочего давления.
2. Убедитесь, что тип и плотность армирующего переплетения соответствуют предполагаемому рабочему давлению и рабочему циклу.
3. Проверьте тип соединения ТПУ (эфир или на основе эфира) в зависимости от конкретной перекачиваемой жидкости и ожидаемого химического воздействия.
4. Запросите образцы поперечного сечения, демонстрирующие полное проникновение ткани, особенно для заказов, требующих высокого давления или безопасности.
5. Запросите данные циклических или усталостных испытаний для применений, требующих частого повышения и сброса давления, таких как операции гидроразрыва или обезвоживания