Hadice na páru a koncovky
Hadice na páru a koncovky – obecné informace
Ačkoli éra páry definitivně skončila před mnoha lety spolu s parníky a parními lokomotivami, vodní pára stále zůstává jedním z nejdůležitějších médií v průmyslu a energetice. Slouží k výrobě elektrické energie v elektrárnách, k vytápění (energetická pára – teplárenské sítě, vytápění průmyslových zařízení, například sušení dřeva, vulkanizace gumových výrobků), jako nosič tepla v průmyslových procesech (technologická pára – barvení textilií, prádelny, tvarování plastových výrobků), k zpracování potravin v potravinářském průmyslu (čistá pára), ke sterilizaci, k zvlhčování vzduchu v čistých prostorech, k čištění zařízení a průmyslového vybavení v mnoha oblastech průmyslu.
V parních instalacích proudí pára pevnými potrubími – parními trubkami. V případě nutnosti použití flexibilních spojů se používají flexibilní hadice pro páru. Pro vodní páru lze použít:
- speciální pryžové hadice pro páru;
- kovové hadice;
- teflonové hadice;
Ocelové a teflonové hadice se používají především v zařízeních a strojích, kde jsou oba konce flexibilního potrubí namontovány ve stroji (je možný předvídatelný pohyb potrubí vynucený prací stroje). Gumové hadice pro vodní páru se nejčastěji používají jako delší několikametrové potrubí určené k ruční obsluze. To vyplývá z vyšší odolnosti gumových hadic vůči vnějším pracovním podmínkám a racionálnosti nákladů (drahé speciální koncovky pro gumové hadice na páru, levnější gumová hadice, drahá ocelová nebo teflonová hadice, levnější koncovky pro tyto hadice).
Gumové hadice pro vodní páru jsou navrženy pro vedení syté páry, pro kterou jsou teplota a tlak úzce propojeny. Sytá pára může být zcela v plynném stavu (suchá sytá pára) nebo může obsahovat kapky vody (mokrý sytá pára). Pro životnost gumových hadic na páru je důležité udržovat pracovní podmínky (tlak a teplota) odpovídající parametrům syté páry.
| TEPLOTA (T) SYTÉ VODNÍ PÁRY V ZÁVISLOSTI NA PŘETLAKU (P) V INSTALACI | ||||||||||||||||||||||
| 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 | |
- Typ 1: nízkotlaké (maximální pracovní tlak 6 bar, pracovní teplota +164 ºC);
- Typ 2: vysokotlaké (maximální pracovní tlak 18 bar, pracovní teplota +210 ºC). Oba typy mohou být ve dvou variantách:
- Třída A: vnější vrstva není odolná proti oleji;
- Třída B: vnější vrstva je odolná proti oleji; a ve dvou verzích elektrických vlastností:
- elektricky spojité (s měděným vodičem), označené „M”;
- elektricky vodivé (vodivá guma), označené „Ω”.
Norma stanovuje řadu požadavků na hadice a kompletní potrubí, včetně: vnitřního a vnějšího průměru, konstrukce, materiálů, odolnosti proti působení páry, značení, testování atd. Nízkotlaké hadice mají textilní výztuž, vysokotlaké hadice mají výztuž z ocelových drátů. Vnější vrstva je mikroperforovaná (pinpricked). Koeficient bezpečnosti pro hadice na páru je 10 (tj. pro maximální pracovní tlak 18 bar je tlak prasknutí minimálně 180 bar, testovací tlak je 90 bar). V praxi mnoho typů hadic na páru dostupných na trhu a používaných splňuje pouze částečně požadavky normy EN ISO 6134. Jejich správné používání je bezpečné a obvykle ekonomicky výhodné – jsou levnější. Nicméně použití dražších hadic, které plně odpovídají požadavkům normy EN ISO 6134, zvyšuje bezpečnost, spolehlivost a životnost flexibilních parních potrubí v instalaci.
| hlavní formy působení páry na gumovou hadici | důvod |
|---|---|
| odlupování (popcorning), oddělení vnitřní vrstvy | pronikání kondenzátu do vnitřní vrstvy |
| koroze ocelové výztuže | pronikání kondenzátu a plynů do vnitřní vrstvy a výztuže |
| termoplastický efekt | horká voda s příliš vysokou teplotou |
| přehřátí, oxidace a praskání vnitřní vrstvy | přehřátá pára, suchá pára |
Popcorning a oddělení vnitřní vrstvy – pronikání kondenzátu
Jev zvaný popcorning spočívá v tom, že kondenzát (voda) proniká do stěny vnitřní vrstvy hadice. Tento jev se objevuje vždy, když hadice pracují při nízké teplotě s vysokým podílem kondenzátu v páře (mokrý pára), nebo když je pára ochlazena bez vyprázdnění hadice. Vzhledem k tomu, že výskyt efektu popcorningu je podmíněn hlavně způsobem používání hadice, měla by být hadice po použití vyprázdněna z páry, aby se zabránilo hromadění kondenzátu. Kondenzát proniká do materiálu elastomeru a vyplňuje jeho mikropóry. Když je průtok páry znovu spuštěn, kondenzát vyplňující póry se zahřeje a změní se na páru. Změna na páru způsobuje náhlé zvýšení objemu (z jednoho objemu kondenzátu vzniká mnohem více páry) a „explozivní“ vyhození kondenzátu z materiálu, což vede k poškození vnitřní vrstvy, která vypadá jako povrch popcornu nebo květáku. Podobný mechanismus působí v případě oddělení vnitřní vrstvy, což může vést k zablokování průtoku hadicí.
Nemělo by se dopouštět ponechání ochlazeného kondenzátu páry v gumové hadici, je třeba ji po použití vyprázdnit („DRAIN AFTER USE“ – doporučení často uváděné výrobci hadic pro páru).
Koroze ocelové výztuže – pronikání kondenzátu a plynů
Koroze výztuže z ocelových drátů může nastat jak prostřednictvím odkrytí opletu praskáním vnější vrstvy, tak i pronikáním kondenzátu do mikropórů vnitřní vrstvy. Navíc plyny obsažené v páře, pocházející z rozpuštěného vzduchu ve vodě (kyslík a oxid uhličitý), také pronikají do materiálu hadice a působí jako silný korozivní činitel, který při vysoké teplotě může postupovat velmi rychle. Proto by měly být ocelové dráty výztuže chráněny například pokovením mosazí. Na druhé straně je velmi důležitá chemická úprava kotlové vody, z níž je pára vyráběna, a její deaerace (odstranění vzduchu).
Termoplastický efekt – horká voda a sytá pára
Termoplastický efekt je změknutí a ztráta mechanických vlastností materiálu stěny hadice v důsledku zahřívání přenosem tepla páry nebo horké vody do stěny hadice. Gumové hadice na páru jsou určeny pro práci se sytou parou. Sytá pára je specifické médium, ve kterém mohou existovat obě fáze: plynná (pára) a kapalná (kondenzát) při stejné teplotě a tlaku. Sytá pára proudící hadicí nebo trubkou předává teplo chladnější vnitřní povrchové stěně hadice a kondenzuje se ve formě kapek nebo tenké vrstvy kondenzátu, která odděluje horkou páru od stěny hadice. Navíc vzduch rozpuštěný ve vodě používané k výrobě páry se při zahřívání uvolňuje a tvoří velmi tenkou vrstvu mezi párou a kondenzátem. Tyto dvě vrstvy (vzduch a kondenzát) s nízkou tepelnou vodivostí izolují horkou páru od vnitřní povrchové stěny hadice (obrázek A).
V případě horké vody tyto izolační vrstvy chybí a teplota gumy na vnitřním povrchu stěny hadice, stejně jako v celém průřezu stěny a na vnějším povrchu hadice, může být výrazně vyšší, i když hadice pracuje s horkou vodou o nižší teplotě než pro sytou páru (obrázek B). Výsledkem je výrazné oslabení tlakové odolnosti hadice a také rychlá, výrazná a trvalá deformace gumy pod svorkami koncovek hadice.
Gumové hadice na páru mohou být použity pro horkou vodu o teplotě maximálně kolem 90 ÷ 100ºC – pokud výrobce nepotvrdí jinak.
Přehřátí, oxidace a praskání vnitřní vrstvy – suchá pára, přehřátá pára
Oxidace je stárnutí materiálu hadice způsobené kyslíkem obsaženým v páře. Při vysokých teplotách probíhá rychle a způsobuje tvrdnutí gumy vnitřní vrstvy a její praskání. Zejména za podmínek suché páry a přehřáté páry chybí tenká vrstva kapalného kondenzátu přímo u stěny hadice, která snižuje její teplotu (obrázek C), a guma vnitřní vrstvy je vystavena přímo suché, plynové, horké páře, což vede k jejímu „upečení“, tvrdnutí a praskání. Některé typy hadic jsou povoleny k dočasnému použití v podmínkách přehřáté páry (do 18 bar, do 232ºC), avšak delší použití za těchto podmínek výrazně zkracuje životnost hadice. Přehřátá, suchá pára rychle ničí hadici i při teplotách nižších než maximální pracovní teploty hadice. Proto:
- Nepoužívejte standardní gumové hadice na sytou páru pro podmínky přehřáté páry, suché páry. Takové podmínky mohou být povoleny pouze dočasně, pokud je to uvedeno v popisu hadice.
- Je třeba se vyhnout spontánnímu přechodu v instalaci ze syté páry na přehřátou páru náhlou změnou, například zvýšením průřezu (průměru) instalace nebo otevřením ventilu, což vede k poklesu tlaku.
Pro přehřátou páru lze použít kovové hadice nebo teflonové hadice – v rozsahu jejich pracovních parametrů.
Seznam produktů:
Potřebujete pomoc při výběru produktu pro svou instalaci?
FAQ – Hadice na páru a koncovky
Gumové parní hadice lze použít pro horkou vodu s maximální teplotou přibližně 90 ÷ 100 °C – pokud výrobce nepotvrdí jinak.
V případě parních hadic by se měly používat koncovky navržené a určené pro páru. Nejčastěji používaným řešením je norma EN 14423 a pro tento typ koncovek jsou určeny speciální plášťové svorky pro páru vyrobené podle stejné normy. Pro pryžové parní hadice by se rozhodně neměly používat trvale zalisované spojky. Tento typ montáže neumožňuje dotažení svorky během životnosti hadice a vzhledem k postupné ztrátě elastických vlastností pryže může vést k úniku nebo dokonce ke katastrofálnímu vytržení koncovky z hadice. Při použití teflonových hadic je povolena instalace koncovek pomocí objímek. V případě ocelových hadic se používají navařené koncovky.
Parní hadice lze používat společně s navijáky za předpokladu, že jsou dodržena příslušná provozní pravidla. Před použitím takové sady musí být hadice zcela odvinuta. Nezapomeňte také pravidelně kontrolovat stav hadice a kontrolovat těsnost plášťových svorek. Během provozu se může naviják velmi zahřát, proto je třeba dbát na bezpečnost obsluhy.
V zaolejovaném prostředí lze používat pouze hadice určené k tomuto účelu. V popisu výrobku musí být jasně uvedeno, že vnější vrstva hadice je odolná vůči olejům. Pokud je hadice vyrobena podle normy EN ISO 6134, uveďte, zda je třída hadice uvedena jako „B“. Hadice třídy „A“ nejsou odolné vůči olejnatému prostředí.
Gumové parní hadice je třeba vyprázdnit po každém použití. Pokud v hadici zůstane kondenzát, pronikne do stěny vnitřní vrstvy hadice. Při opětovném zahřátí zvyšuje svou přítomnost tím, že se mění v páru a ničí vnitřní vrstvu (jev „popcorning“). Pokud kondenzát pronikne do ocelového opletení, může vést ke korozi a výrazně oslabit strukturu hadice.