Абразивоструйный рукав быстро изнашивается и рвётся ввиду режущего действия и высокой скорости абразива внутри, а также грубого обращения и разрушающего воздействия снаружи.
Муфты редко изнашиваются. Однако они могут ломаться от грубого обращения или могут быть раздавлены транспортными средствами.
Наилучшим способом снижения расходов и обеспечения высокой производительности является использование высококачественного рукава соответствующего размера, который предназначен для абразивоструйных работ и рассчитан на определённое давление. Муфты должны быть высокого качества и изготовлены специально для использования с абра-зивоструйным рукавом.
Абразивоструйный рукав
Высококачественный струйный рукав представляет собой толстую трубку из ненаполненного вулканизата на тканевой основе и защищенную прочным внешним покрытием. При абразивоструйных работах ненаполненный вулканизат противостоит износу лучше, чем стироловый бутадиеновый каучук, который является смесью углеродной сажи и резины и представляет собой недорогое сырьё для изготовления рукавов. Не рекомендуется использовать шланги, сделанные из переработанной резины, потому что они изнашиваются быстро и неравномерно.
Толщина внутренней трубки рукава в большинстве случаев составляет 6,3 мм. Супергибкие рукава, такие как шланг марки Supa, имеют толщину стенки внутренней трубки всего 5 мм. Зачастую от 3 до 4,5 м такого гибкого шланга используется в качестве последнего отрезка рукава, потому что он меньше весит и легче гнётся.
Строение рукава
Абразивные частицы, скользящие по внутренней поверхности рукава, создают статическое электричество. Статическая дуга, искрящая из сопла, не причинит вреда оператору, но может напугать его. Для предотвращения искр от статического электричества производители высококачественных рукавов обрабатывают внутреннюю поверхность трубки составом, рассеивающим статическое электричество.
При работе вблизи опасных паров, например, в нефтяном хранилище, искра представляет собой смертельную опасность. В условиях возможного присутствия взрывоопасных паров следует использовать рукава, рассеивающие статическое электричество, и подключить заземляющие кабели к аппарату и соплам.
Обшивка рукава изготовлена из плотно прилегающего вискозного волокна или нейлона, которые выдерживают давление воздуха изнутри и грубое обращение снаружи. При изготовлении, с помощью игл в обшивке прокалываются тысячи маленьких отверстий. Эти отверстия предотвращают образование пузырьков воздуха между обшивкой и трубкой ввиду утечек воздуха из внутренней трубки. Пузырьки воздуха обычно бывают там, где концы рукава неправильно обрезаны; они могут набухать и разрывать обшивку. Если появляются воздушные пузырьки, необходимо снять сцепление и заново обрезать рукав.
При установке муфту рукава следует обрезать под прямым углом, чтобы обеспечить плотное прилегание к фланцу муфты. При утечке абразива вокруг плохо отрезанного торца стенка муфты будет изнашиваться. Рукав следует положить в устройство для резки и как можно более плавно отрезать его пилой с мелкими зубцами. С помощью перочинного ножа и подобных инструментов нельзя будет сделать ровный, аккуратный срез.
Как и все шланги, абразивоструйный рукав рассчитан на определённое давление. Параметр давления отличается в зависимости от прочности рукава и производителя. Если давление при струйной обработке превышает обычные значения, для предотвращения разрыва следует использовать рукава и фитинги, специально изготовленные для повышенного давления (смотрите «Таблицу по типам абразивоструйных рукавов» в Приложении 4).
Диаметр рукава
Для эффективной передачи абразивных частиц с потоком воздуха от аппарата к соплу струйный рукав должен обладать достаточным внутренним диаметром и быть как можно короче.
Внутренний диаметр абразивоструйного рукава должен быть в 3-4 раза больше диаметра отверстия сопла.
В случае использования рукава с внутренним диаметром меньше, чем диаметр отверстия выхода абразива из аппарата, количество воздуха и абразива, поступающего к соплу, резко сократится. В струйном аппарате с трубной обвязкой диаметром 32 мм, а рукавом на 19 мм, пропускная способность снизится на 64%. Пропускная способность рукава будет в три раза меньше пропускной способности трубопровода аппарата. Это не создаст проблем, если сопло также меньше и соответствует размеру рукава. Если при маленьком диаметре рукава используется сопло с большим диаметром отверстия, то давление в сопле резко упадёт.
Для большинства типов абразивных материалов внутренний диаметр абразивоструйного рукава должен быть, по крайней мере, в три (а лучше четыре) раза больше размера отверстия сопла. Например, для сопла на 9,5 мм требуется рукав с минимальным внутренним диаметром 28,5 мм. Поскольку рукавов с таким диаметром не бывает, следует подсоединить рукав большего размера из имеющихся - 32 мм.
Примечание: В случае применения металлических абразивных материалов, таких как стальная или железная крошка, правило о том, что размер рукава должен быть больше в три-четыре раза размера отверстия сопла, не применяется. Стальная крошка в два с половиной раза тяжелее, чем обычные неметаллические абразивы. Когда длина рукава превышает 15 м, некоторые подрядные организации используют рукав немного меньшего внутреннего диаметра, чтобы обеспечить движение тяжёлых абразивных частиц с постоянной скоростью. Для поддержания давления в сопле с обычным диаметром отверстия и меньшим диаметром рукава, подрядчик должен перейти на компрессор с большей производительностью. При использовании металлических абразивов диаметр рукава определяется, исходя из объёма и давления воздуха, веса абразива, длины рукава и степени изгиба рукава.
При внутреннем диаметре рукава 32 мм трубопроводы в аппарате должны также быть не менее 32 мм.
При большем отверстии сопла становится сложно обеспечивать соотношение размеров рукава и сопла. При диаметре отверстия сопла 12,5 мм требуется минимальный диаметр рукава 38 мм. Оператору будет тяжело на протяжении целого дня держать такой большой рукав. Поэтому к самому соплу можно подсоединить короткий рукав на один размер меньше. Двухслойный рукав, например, рукав марки Supa производства Clemco, часто используется в качестве такого облегченного рукава.
Облегчённые рукава должны быть как можно более короткими, желательно от 3 до 4,5 м, но не более 7,6 м. Внутренний диаметр облегчённого рукава должен быть лишь на один размер меньше диаметра основного рукава.
Потеря внутреннего пространства при уменьшении диаметра рукава
При использовании облегчённого рукава с длинным основным рукавом следует подсоединять рукав с меньшим внутренним диаметром поэтапно, причём к соплу должен подсоединяться рукав с наименьшим диаметром. Например, если размер сопла составляет 12,5 мм, а длина рукава 38 м, то основной рукав на протяжении 30 м от аппарата должен быть внутренним диаметром 38 мм, а облегчённый рукав длиной 7,6 м перед соплом должен быть внутренним диаметром 32 мм. При очень длинном рукаве и/или использовании сопла размером 16 или 19 мм, большая часть рукава должна быть диаметром 50 мм с переходным отрезком длиной 7,6 м, диаметром 38 мм, подсоединённым к облегчённому шлангу длиной 7,6 м, диаметром 32 мм.
Примечание: При использовании сопел на 16 или 19 мм и/или необычно длинных рукавов трубная обвязка аппарата, клапаны и другие компоненты должны быть большого диаметра. Требования можно узнать у поставщика оборудования.
Не имеет смысла использовать облегчённый рукав диаметром меньше 32 мм, поскольку максимальное удобство работы можно обеспечить с помощью супергибкого рукава диаметром 32 мм марки Supa производства Clemco. Многие подрядчики согласны на более быстрый износ, если останутся такие преимущества, как большой диаметр, лёгкий вес и гибкость, которые имеют большее значение, чем более короткий срок службы рукава. Длина рукава марки Supa, как правило, составляет не стандартные 15 м, а от 4,5 до 7,6 м, что позволяет нести меньшие затраты при его замене. Рукав всегда следует обрезать под прямым углом и ровно.
Примечание: В США абразивоструйные рукава изготавливаются длиной 15 м. В метрической системе рукава бывают стандартной длины 20 и 40 м.
Внешний диаметр рукава имеет значение для подбора муфты.
Стандартный допуск внешнего диаметра плюс или минус 1,6 мм по всей длине. Высококачественный рукав имеет Допуск плюс или минус 0,8 мм на длину 460 мм от каждого конца рукава, при этом весь рукав находится в стандартных пределах допуска. Чем меньше допуск, тем плотнее подсоединяются муфты и соплодержатель, допуск которых также составляет 1,6 мм.
Типичное соотношение внешнего и внутреннего диаметра в обычных рукавах
|
Стандартный рукав |
Рукав марки Supa |
||
|
(2 оплётки и 4 слоя), дюймы |
(малый вес, 2 слоя), дюймы |
||
|
Внутренний |
Внешний |
Внутренний |
Внешний |
|
диаметр |
диаметр |
диаметр |
диаметр |
|
1/2 |
1-5/32 |
||
|
3/4 |
1-1/2 |
1-5/16 |
|
|
1 |
1-7/8 |
1 |
1-1/2 |
|
1-1/4 |
2-5/32 |
1-1/4 |
1-7/8 |
|
1-1/2 |
2-3/8 |
Если рукав изготовлен с отрицательным значением допуска и к нему крепится муфта, изготовленная с положительным значением допуска, то их соединение может быть ненадёжным и не обеспечит уплотнение. Любые утечки приведут к потере давления в сопле. Если утечки будут существенны, то, в результате, рукав и муфты могут быть чрезмерно изношены. Особенно важен аспект обеспечения безопасности. Большая утечка воздуха и абразива может привести к неожиданному выходу из строя концов рукава и муфт.
Потери на трение
При недостаточном диаметре рукава потеря давления - не единственная проблема. Чем меньше внутреннее пространство, тем больше износ. Абразивные частицы стремятся лететь по прямой линии. Когда поток сужается, частицы задевают резиновые стенки в точке сужения и начинают прыгать и скользить по всему шлангу. Это приводит к снижению давления, что называется потерей на трение.
Потеря давления является результатом следующих факторов: малый диаметр рукава, изгибы и повороты рукава, большая длина. При длине рукава более 30 м следует использовать рукав большего диаметра.
Изгибы рукава также приводят к потере на трение. Воздух и абразив следует направлять по прямой линии. Даже плавный поворот слегка увеличивает трение, но при нескольких резких поворотах и изгибах произойдёт заметное падение давления, и рукав будет быстро изнашиваться в местах изгибов.
При работе на многих объектах не обойтись без изгибов рукава, но если их сделать плавными, это позволит увеличить срок службы рукава и не допустить большого падения давления.
Никогда не приступайте к работе, если рукав свёрнут в спираль, поскольку это приведёт к его быстрому износу. Абразивоструйный рукав является самым часто заменяемым компонентом абразивоструйной системы. Это приводит к значительным затратам, поэтому на рукав следует потратить время, чтобы проверить соответствие его диаметра, длины, положения и соединений.