化学和石化过程中的软管

软管成分

热塑性聚氨酯 (TPU) 对大多数已知的化学元素、油和含气液体具有很强的抵抗力。因此，该材料越来越多地用于解决化学工业中的各种任务。

通常，聚合物添加剂用于增强 EPDM 和 NBR 的强度性能，从而确保橡胶软管的耐用性。虽然每个州都有自己的化学和石化橡胶软管生产标准，例如腐蚀性液体 - GOST、ISO、API 等，但所有化学软管的设计都具有最大的耐碱、酸、石油产品和油的性能.

这些软管的直径范围从 10 毫米到 300 毫米，工作压力范围从 10 到 400 巴。

软管功能

液压软管

高压液压软管（最高 400 bar）用于在车间的生产和安装中供应液体。


为了保持如此高的压力，这些软管的动力框架由几层钢丝绳组成。为了确保最大的密封性，使用了压制配件。虽然有多种配件可用于此功能，但大多数操作员的首选是符合 ISO A 或 ISO B 标准的配件。

化学软管

许多化工公司使用橡胶吸入软管来吸入液体。进液软管与传统的压力软管不同，因为它们在绳索内部有一根钢丝，当它在吸入（真空）时保持软管的形状。

由于厚橡胶层使软管具有所需的耐化学性，并且在套管的帘线中存在钢丝，该产品非常庞大和沉重。因此，许多公司选择使用复合软管来代替橡胶吸水软管。
复合软管

复合软管的直径范围很广，从 20 毫米到 300 毫米不等。它们还具有高达 15 bar 的工作压力。复合套管设计由多层组成，使系统具有更长的使用寿命，因为它有助于管道抵抗外部机械影响造成的损坏；它保护管道免受腐蚀和磨损

复合软管的其他特性是：

内层——高强度聚丙烯、聚乙烯和聚酯薄膜，以及聚丙烯织物。
加强层-内螺旋和外螺旋（电镀钢、铝或不锈钢）。
外层是乙烯基覆盖的聚酯织物。
这种设计显着减轻了产品的重量，从而简化了其操作过程。
橡胶软管和复合软管都可以完成几乎任何类型的连接：法兰、螺纹、快速释放等。

TPU 软管的使用


在无法建造管道的情况下，可以看到使用带有 TUP 的柔性套管软管的好处。例如，德国石油和天然气公司 Surgutneftegaz 在其一家炼油厂使用柔性套管的临时管线将苛性油污泥从水库泵送到集水池。

挑战

在这种特殊情况下，水库到池塘的距离为 4200m。满载油轮的卡车开到水库，装满油泥，然后开到池塘，在那里进行卸货。

由于多种原因，几乎不可能建造取代卡车的钢管：

存在人为和自然障碍，
勘测设计工作和进一步建设的高成本，
池塘被限制在可以填充的一定体积内，因此随着时间的推移，钢制管道将失去其相关性。
物流成本，例如：燃料、司机工资和卡车折旧，对公司的预算产生了重大影响。因此，管理层寻求找到一种能够产生预期的积极经济效果的解决方案。

解决方案

为了消除对油轮的持续需求，建造了一条 200m 段的扁平旋转 DN100 PN16 软管的柔性管线。

4200m长的临时管道施工耗时约2天，施工队伍很少超过5人。

在组装过程中，员工使用了一种特殊的卷绕装置，可提高套筒的展开速度并使流程机械化。在交通不便或施工较为复杂的地方，如路口下方，人工安装柔性管道。

聚氨酯软管部分是使用由耐腐蚀钢制成的特殊快速释放锁式连接器组装而成的。这些接头还具有聚氨酯防油和防气袖口，可提供最大的接头密封性。

连接元件的安装由一个人完成，安装只需要一把扳手，不需要特殊技能，只需操作说明即可。

结果


如前所述，柔性软管本身由热塑性聚氨酯制成（内壁和外壁），动力框架是聚酯纤维，与铜线缠绕在一起以缓解静张力，这是泵送时的关键点之一石化液体。

使用这种创新的解决方案显着降低了成本。

其他用途

挑战

另一个使用平扭软管的有趣例子是在 EVRAZ 的化学生产过程中。由于液体中存在腐蚀性碱和二氧化硫，钢制管道在许多地方受到磨损。由于磨损，管道出现泄漏，因此必须停止泵送过程，直到修复钢管。

在一个月到一个半月的时间里，故障大约发生了两次。

解决方案

在生产测试期间，用耐酸钢制成的法兰连接软管 DN150 PN10 被埋在损坏的钢管上。

EVRAZ 的管理层决定测试一根 1 米长的柔性软管，以亲眼目睹热塑性聚氨酯的耐受性。安装的软管连续工作了 3 个月，没有出现任何投诉，并成功通过了测试。

结果

现在，损坏的钢部分完全用柔性聚氨酯软管代替，既可以作为临时管道，也可以作为永久性管道。

在许多其他情况下，平轧软管也用于化学和非化学工业，例如：

储罐排水/灌装，
车间、加氢裂化厂等抽送石化产品的临时管线，
满足工业和其他需求的供水。
化工和石化行业，即所谓的“传统解决方案”，即各种直径、压力和用途的橡胶软管，仍然普遍使用。

发展里程碑

化学工业化合物开发中的一项非常重要的创新是分离式接头和干式连接的创建。

分离式联轴器


分离式联轴器是一种相当简单和可靠的设计。它由两个法兰连接组成，其中安装了特殊的阀门。当法兰关闭时，它们使流动部分完全打开，当法兰连接打开时，它们立即被密封。

该设计的精髓是当轴上发生最大载荷时，螺栓分离，内部部分关闭，从而防止内部被泵送的流体泄漏。

分离式联轴器的主要参数有：

制造材料——铝和耐酸、耐腐蚀的不锈钢，
工作压力高达 40 bar，
螺纹（NPT、BSP）和法兰连接。

干式快速释放连接

干式快速释放接头用于将软管连接到化工生产中的各种设备和容器。这种连接方式完全消除了连接/断开时的泄漏风险。

它们的工作温度范围为 163°C 至 +200°C，工作压力高达 25 bar，并且连接可以由任何类型的钢制成，具体取决于泵送产品的要求。


最后的想法

由于软管由不同类型的材料制成（特别是钢丝作为增强帘线），并且可以有不同的重量，因此在执行生产任务时需要特别小心。

悬挂或移动时必须完全消除挠曲或折痕，否则套筒在自重作用下可能破裂或变形，无法继续使用。

支撑和移动软管的最可靠方法是称为 Hosebun 的设备。该设备是一个特殊的悬挂鞍座，配有用于其连接的吊索。Hosebuns 由耐磨聚合物制成，可增强对外部负载的抵抗力以及化学和石化行业不可避免的许多其他因素的影响。它们的直径范围从 25 毫米到 300 毫米，最大负载能力高达 6803 公斤。

化学工业的持续发展导致对软管和相关产品的总体需求增加。因此，软管和连接市场每年都在发展和现代化现有开发项目，以完全满足石化行业的需求，并满足泵送腐蚀性、易燃液体的所有标准和要求。