Dampslanger og koblinger
Dampslanger og koblinger – generelle opplysninger
Til tross for at dampens tid definitivt passerte for mange år siden, sammen med dampbåter og -lokomotiver, er damp fortsatt ett av de viktigste verktøyene innen industri og energi og den brukes til å generere elektrisitet i kraftverk, til oppvarming (energidamp – varmenetter, oppvarming av industrielt utstyr f.eks. vedtørking, vulkanisering av gummiprodukter), som varmebærer i industrielle prosesser (teknologisk damp – farging av tekstiler, vaskerier, forming av plastprodukter), for matbearbeiding i matindustrien (ren damp), for sterilisering, for luftfukting i rene rom, for rengjøring av industrielle maskiner og utstyr i mange bransjer.
I dampinstallasjoner strømmer damp gjennom stive slanger – damprørledninger. Hvis det kreves fleksible koblinger, brukes fleksible dampslanger.
For damp kan du bruke:
- spesielle dampslanger i gummi;
- stålslanger;
- teflonslanger;
Stål- og teflonslanger brukes primært i apparater og maskiner, hvis begge ender av den fleksible slangen er montert i maskinen (forutsigbar bevegelse av slangen tvunget av maskinens drift er mulig). Dampslanger i gummi brukes oftest som lengre multimeterslanger beregnet for manuell drift. Dette skyldes gummislangers høyere motstand mot ytre arbeidsforhold og rimeligheten av kostnadene (dyre spesialkoblinger for dampslanger i gummi, billigere gummislange, dyr stål- eller teflonslange, billigere koblinger for disse slangene).
Gummislanger designet for vanndamp er laget for å lede mettet damp, hvor temperatur og trykk er nært knyttet til hverandre. Mettet damp kan være helt i gassform (tørr mettet damp) eller inneholde vanndråper (våt mettet damp). For holdbarheten til gummislanger for damp er det viktig å opprettholde driftsbetingelsene (trykk og temperatur) som svarer til parametrene for mettet damp.
| TEMPERATUR (T) AV METTET VANNDAMP SOM FUNKSJON AV OVERTRYKK (P) I ANLEGGET | ||||||||||||||||||||||
| P[bar] | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | |
| T[ºC] | 100 | 120 | 134 | 144 | 152 | 159 | 165 | 171 | 175 | 180 | 184 | 188 | 192 | 195 | 198 | 201 | 204 | 207 | 210 | 213 | 215 | |
På grunn av motstanden mot temperatur er det grunnleggende materialet i det indre laget av gummi dampslanger EPDM gummi eller butylgummi (IIR). For lavtrykks dampslanger (opp til noen bar) eller slanger beregnet for kortvarig bruk med lavtrykks damp, brukes SBR/EPDM blandinger eller NBR gummi. Forsterkningen av slangene består av myk kord eller tekstilfletting (lavtrykksdamp opp til ca. 6 bar) eller forsterkning med ståltråder (slanger for høytrykksdamp opp til 18 bar). Ståltrådene i forsterkningen bør være belagt med messing for korrosjonsbestandighet. Det ytre laget er standard laget av EPDM gummi eller – for å oppnå passende motstand mot ytre miljøer som olje, fett – av NBR, CR gummi eller passende blandinger. Det ytre laget bør være mikroperforert for å unngå bobledannelse.
Grunnleggende teknisk standard for gummislanger for damp er EN ISO 6134. Standarden skiller mellom slanger:
- Type 1: Lavtrykk (maksimalt arbeidstrykk 6 bar, driftstemperatur +164ºC);
- Type 2: Høytrykk (maksimalt arbeidstrykk 18 bar, driftstemperatur +210ºC). Begge typer kan forekomme i to varianter:
- Klasse A: Ytre lag ikke motstandsdyktig mot olje;
- Klasse B: Ytre lag oljebestandig; samt i to versjoner av elektriske egenskaper:
- Elektrisk kontinuerlige (med kobbertråd), merket med «M»;
- Elektrisk ledende (ledende gummi), merket med «Ω».
Standarden definerer en rekke krav til slanger og komplette ledninger, inkludert: indre og ytre diameter, konstruksjon, materialer, motstand mot damp, merking, testing osv. Lavtrykksslanger har tekstilforsterkning, høytrykksslanger har ståltrådforsterkning. Ytre lag mikroperforert (pinpricked). Sikkerhetsfaktoren for dampslanger er 10 (dvs. for maksimalt arbeidstrykk på 18 bar, er bruddtrykket minimum 180 bar, testtrykk 90 bar). I praksis oppfyller mange typer dampslanger tilgjengelige på markedet og i bruk bare delvis kravene i EN ISO 6134-standarden. Riktig bruk av dem er trygt og vanligvis økonomisk begrunnet – de er billigere. Men, bruk av dyrere slanger som fullt ut oppfyller kravene i EN ISO 6134-standarden øker sikkerheten, driftssikkerheten og levetiden til fleksible dampledninger i anlegget.
| Hovedformer for dampangrep på gummislange | Årsak |
|---|---|
| skalling (popcorning), separasjon av det indre laget | inntrengning av kondensat i det indre laget |
| korrosjon av stålarmeringen | inntrengning av kondensat og gasser i det indre laget og armeringen |
| termoplastisk effekt | varmt vann med for høy temperatur |
| overoppheting, oksidasjon og sprekker i det indre laget | overopphetet damp, tørr damp |
Popcorning og separasjon av det indre laget – kondensatpenetrasjon. Fenomenet kjent som popcorning oppstår når kondensat (vann) trenger inn i veggen av slangen sitt indre lag. Dette fenomenet oppstår alltid når slanger opererer ved lav temperatur med et høyt innhold av kondensatfraksjon i dampen (våt damp), eller når dampen blir kjølt ned uten å tømme slangen. Siden forekomsten av popcorningeffekten hovedsakelig er betinget av måten slangen brukes på. Slangen bør tømmes for damp etter bruk for å unngå kondensatoppbygging. Kondensatet trenger inn i elastomermaterialet, fyller mikroporene. Når dampstrømmen gjenopptas, blir kondensatet som fyller porene oppvarmet og forvandles til damp. Dampomdannelsen forårsaker en plutselig økning i volum (fra ett volum kondensat blir mange ganger mer damp) og «eksplosiv» utkastelse av kondensatet fra materialet, noe som river det indre laget og forårsaker skader som ligner på overflaten av popcorn eller blomkål. En lignende mekanisme fungerer i tilfelle av separasjon (deling) av det indre laget, noe som kan føre til blokkering av strømningen gjennom slangen. Det bør ikke tillates at avkjølt kondensat forblir i gummislange, det bør tømmes etter bruk («DRAIN AFTER USE» – en anbefaling ofte gitt av dampslangeprodusenter).
Korrosjon av stålarmering – kondensat og gassinntrengning. Korrosjon av ståltrådarmatur kan skje både gjennom eksponering av fletningen gjennom sprekker i det ytre laget og gjennom kondensatpenetrasjon i mikroporene i det indre laget. I tillegg, gasser inneholdt i dampen fra luften oppløst i vannet (oksygen og karbondioksid) trenger også inn i slange materialet og utgjør en sterk korrosjonsfaktor, som ved høy temperatur kan utvikle seg veldig raskt. Derfor bør ståltrådene i armeringen beskyttes, for eksempel ved å bli belagt med messing. På den annen side er riktig kjemisk behandling av kjelvannet, hvorfra dampen er generert, og dets deaeration (fjerning av luft) veldig viktig.
Termoplastisk effekt – varmt vann vs mettet damp. Termoplastisk effekt er mykgjøring og tap av mekaniske egenskaper av slangeveggmaterialet som et resultat av oppvarming gjennom varmeoverføring fra damp eller varmt vann til slangeveggen. Gummislanger til damp er designet for å arbeide med mettet damp. Mettet damp er et spesifikt medium der begge faser kan eksistere ved samme temperatur og trykk: gassfase (damp) og flytende fase (kondensat). Mettet damp som strømmer gjennom en slange eller rør gir av varme til den kjøligere indre overflaten av slangens vegg og kondenserer i form av dråper eller et tynt lag av kondensat, som skiller den varme dampen fra slangens vegg. I tillegg er det vanligvis luft oppløst i vannet som brukes til å generere damp, som frigjøres under oppvarming og danner et veldig tynt lag mellom damp og kondensat. Disse to lagene (luft og kondensat) med lav varmeledningsevne isolerer den varme dampen fra den indre overflaten av gummislangeveggen.
I tilfelle av varmt vann, mangler disse isolerende lagene, og temperaturen på gummi på den indre overflaten av slangens vegg, samt i hele tverrsnittet av veggen og på slangens ytre overflate, kan være betydelig høyere, selv når slangen opererer med varmt vann ved en lavere temperatur enn for mettet damp (figur B). Effekten er en stor svekkelse av slangens trykkstyrke, samt rask, stor og permanent deformasjon av gummi under klemmene på slangens beslag. Gummislanger for damp kan brukes til varmt vann med en maksimal temperatur på rundt 90 til 100ºC – med mindre produsenten bekrefter noe annet. Overoppheting, oksidasjon og sprekker i det indre laget – tørr damp, overopphetet damp Oksidasjon er aldringen av slangematerialet forårsaket av oksygen inneholdt i dampen. Ved høye temperaturer forekommer det raskt, noe som fører til herding av gummi i det indre laget og dets sprekker. Spesielt under forhold med tørr damp, overopphetet damp, mangler det et tynt lag av flytende kondensat direkte ved slangens vegg som senker temperaturen (figur C), og gummi i det indre laget er direkte eksponert for tørr, gassformig, varm damp, noe som forårsaker dets «baking», herding og sprekker. Noen typer slanger er tillatt for midlertidig bruk under overopphetede dampforhold (opp til 18 bar, opp til 232ºC), men lengre bruk under disse forholdene reduserer betydelig slangens levetid. Overopphetet, tørr damp ødelegger også slangen raskt ved temperaturer lavere enn slangens maksimale driftstemperaturer. Derfor:
- Man bør ikke bruke standard gummislanger for mettet damp under forhold med overopphetet, tørr damp. Slike forhold kan bare tillates midlertidig, hvis slangens beskrivelse tillater en slik mulighet.
- Man bør unngå spontan overgang i installasjonen fra mettet damp til overopphetet damp ved plutselig endring, for eksempel økning av tverrsnittet (diameteren) av installasjonen eller åpning av en ventil, noe som resulterer i trykkfall.
Til overopphetet damp kan man bruke metallslanger eller teflonslanger – innenfor deres driftsparametere.
Produktliste:
Trenger du hjelp til å velge produkt eller har du ikke funnet riktig produkt?
FAQ – Dampslanger og koblinger:
Gummi dampslanger kan brukes til varmt vann med en maksimal temperatur på ca. 90 ÷ 100°C – med mindre produsenten bekrefter noe annet.
For dampslanger bør du bruke ender som er designet og beregnet for damp. Den mest brukte løsningen er standard EN 14423. For disse typer ender, er det dedikerte spesielle sikkerhetsklemmer for damp laget i henhold til den samme standarden. Det bør absolutt ikke brukes permanent svirpede ender for gummi dampslanger med krympende hylser. Denne installasjonsmetoden tillater ikke stramming av klemmen under slangens driftsperiode, og på grunn av gradvis tap av gummiets elastiske egenskaper, kan det føre til lekkasje eller til og med katastrofale resultater fra enden som rives ut av slangen. Montering av ender ved bruk av krympende hylser er tillatt ved bruk av teflonslanger. For stålslangene brukes sveisede ender.
Dampslanger kan brukes med trommel forutsatt at passende driftsregler overholdes. Før en slik sett brukes, må slangen være fullstendig avviklet. Husk også å periodisk sjekke slangen tekniske tilstand og kontrollere stramkraften til klemmene. Under drift kan trommelen varme opp til høye temperaturer, så sikkerheten til operatøren må sikres.
Bare slanger beregnet for dette formålet kan brukes i oljesølte omgivelser. Produktbeskrivelsen må tydelig indikere at slangens ytre lag er oljebestandig. Hvis slangen er laget i henhold til EN ISO 6134 standarden, må du være oppmerksom på om slangens klasse er definert som «B». Klasse «A» slanger er ikke motstandsdyktige mot en oljesølt miljø.
Gummislanger for damp må tømmes etter hver bruk. Hvis kondensat blir liggende i slangen, trenger det inn i veggen på slangens indre lag. Ved fornyet oppvarming øker kondensatet sitt volum ved å bli til damp og skader det indre laget (fenomenet «popcorning»). Dersom kondensatet trenger inn i det stålforsterkede laget, kan dette føre til korrosjon og betydelig svekkelse av slangens konstruksjon.