Пневмотрубки

Технический регламент, материаловедение и гидрогазодинамика промышленных пневмотрубок

1. Структурный анализ и химия полимеров

В инженерной практике выбор пневматической магистрали — это решение задачи оптимизации между гибкостью (модуль упругости), прочностью на разрыв (Hoop Stress) и химической стойкостью. Компания «РезиномиР» не поставляет «просто шланги». Мы предлагаем калиброванные полимерные трубопроводы, классифицируемые по типу макромолекулярной структуры.

1.1. Полиуретан (PU / TPU)

Термопластичный полиуретан — это блок-сополимер, состоящий из чередующихся жестких (изоцианаты) и мягких (полиолы) сегментов.

• Микроструктура: Жесткие домены образуют узлы физической сетки за счет водородных связей, обеспечивая прочность. Мягкие сегменты (эфирные или эстеровые) отвечают за эластичность и низкую температуру стеклования (

  Tg≈−40∘CTg​≈−40∘C

  ).

• Типы сырья:

  • Polyester-based (Сложные эфиры): Высокая механическая прочность, стойкость к маслам. Недостаток — склонность к гидролизу (разрушению в горячей воде/паре).

  • Polyether-based (Простые эфиры): Абсолютная стойкость к гидролизу и микроорганизмам. Идеальны для уличного применения в климате Москвы.

• Память формы: PU обладает высокой восстанавливаемостью после деформации изгиба, что позволяет использовать его в спиральных трубках (витковых).

1.2. Полиамид (PA / Nylon)

Мы используем длинноцепные полиамиды PA11 и PA12 (Rilsan).

• Кристаллическая решетка: В отличие от аморфного PU, полиамид — полукристаллический полимер. Высокая плотность водородных связей между амидными группами (–CO–NH–) обеспечивает высокую жесткость и стойкость к давлению до 50-80 Бар.

• Гигроскопичность: Стандартный PA6 впитывает до 9% влаги, изменяя свои размеры и диэлектрические свойства. PA12 впитывает менее 1.5%, что гарантирует геометрическую стабильность фитинговых соединений.

1.3. Тефлон (PTFE)

Политетрафторэтилен — полимер с уникальной спиральной конформацией молекул, где атомы углерода экранированы атомами фтора.

• Энергия связи: Связь C-F (485 кДж/моль) является одной из самых прочных в органической химии. Это обеспечивает инертность к любым кислотам, растворителям и щелочам, а также термостойкость до +260°C.

Инженерная заметка:
«Частая ошибка проектировщиков — закладывать полиуретан (PU) там, где есть пары кислот или высокие температуры. Полиуретан «поплывет» уже при +60°C под давлением. Для агрессивных сред и термокамер вы обязаны купить трубки PTFE или PVDF. Цена ошибки — остановка конвейера и разгерметизация системы».

2. Физика пневмолиний и расчетные формулы

Главный механик должен оперировать цифрами, а не интуицией. Расчет пневмотрубки базируется на сопротивлении материалов.

2.1. Расчет разрывного давления (Burst Pressure)

Для тонкостенных трубок применяется формула Барлоу (Barlow’s Formula):

Pburst=2⋅σt⋅SDoutPburst​=Dout​2⋅σt​⋅S​

Где:

• PburstPburst​

  — давление разрыва (МПа).

• σtσt​

  — предел прочности материала на разрыв (Tensile Strength).

• $S$

  — толщина стенки (мм).

• DoutDout​

  — наружный диаметр (мм).

Рабочее давление (

PworkPwork​

) определяется через коэффициент запаса прочности (

$SF$

):

Pwork=PburstSFPwork​=SFPburst​​

Для пневматики обычно принимается

$SF=3:1$

(при

20∘C20∘C

).

2.2. Температурная дерация (Temperature Derating)

Полимеры — вязкоупругие материалы. С ростом температуры их модуль упругости падает. Коэффициент снижения давления (

KtKt​

) критичен для расчетов.

Фактическое рабочее давление:

Pact=Pnom(20∘C)⋅KtPact​=Pnom(20∘C)​⋅Kt​

Таблица коэффициентов

KtKt​

для Полиамида PA12:
| Температура (

$T$

) | +20°C | +40°C | +60°C | +80°C | +100°C |
| :— | :— | :— | :— | :— | :— |
| Коэффициент (

KtKt​

) | 1.00 | 0.85 | 0.60 | 0.45 | 0.35 |

2.3. Потери давления (Flow Loss)

Для расчета пропускной способности используется упрощенная формула Дарси-Вейсбаха для сжимаемых сред. Потери давления (

$\Delta P$

) прямо пропорциональны длине трубки и квадрату скорости потока.

• Совет: Для минимизации потерь в длинных магистралях (>10 м) следует переходить на следующий типоразмер диаметра (например, с 8 мм на 10 мм).

3. Сравнительный анализ материалов (Таблица 1)

Выбор материала диктуется условиями эксплуатации.

Описание и преимущества трубок PA12 от «РезиномиР»: они калиброваны по внешнему диаметру с допуском

$\pm 0.05$

мм, что гарантирует герметичность в быстроразъемных фитингах (цангах) Camozzi, Festo и SMC.

4. Специфика эксплуатации в Московском регионе

Локализация в Москве накладывает отпечаток на требования к пневматике.

1. Зимняя хрупкость: В неотапливаемых складах и при уличной прокладке (строительная техника) температура падает до -30°C. Дешевый полиэтилен (PE) или некачественный ПВХ при такой температуре проходят точку стеклования и растрескиваются при вибрации. Мы рекомендуем обязательно купить морозостойкий полиуретан на основе простых эфиров или PA12.

2. Дорожные реагенты: Пневмосистемы грузового транспорта, курсирующего по МКАД, подвергаются воздействию аэрозолей хлоридов. Полиамид PA12 (согласно DIN 73378) является единственным допустимым материалом для тормозных систем, так как он стоек к коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC) в солевой среде.

5. Технические характеристики и номенклатура (Таблица 2)

Мы поставляем трубки в бухтах по 25, 50, 100 и 200 метров. Цена за метр снижается при оптовом заказе бухтами.

$\varnothing$

$\varnothing$

Важно знать:
Цветовая кодировка (синий, черный, красный) используется не для красоты, а для трассировки контуров. Однако, черные трубки (с добавлением технического углерода) обладают повышенной стойкостью к УФ-излучению и рекомендуются для наружного монтажа.

6. Вопросы инженеру (FAQ)

Вопрос 1: Почему трубка выскакивает из цангового фитинга?
Ответ инженера: Причин три:

1. Нарушение геометрии (овальность) или диаметра трубки (дешевый китайский «ноунейм» часто «минусит» диаметр).

2. Использование мягкого полиуретана (PU) в фитингах с жестким захватом при высоком давлении (зубья цанги прорезают мягкую стенку).

3. Косой срез трубки при монтаже. Используйте специальный труборез, чтобы рез был строго перпендикулярен оси (90°).

Вопрос 2: В чем разница между трубками PA11 и PA12?
Ответ инженера: PA11 производится из растительного сырья (касторовое масло), PA12 — из нефтепродуктов. Физико-механически они близки, но PA12 имеет чуть меньшее влагопоглощение и лучшую размерную стабильность. PA11 часто применяется в пищевой промышленности и медицине. Для общепромышленной пневматики стандарт де-факто — PA12.

Вопрос 3: Можно ли использовать пневмотрубку для вакуума?
Ответ инженера: Да, но с оговоркой. Твердые трубки (PA, PTFE) отлично держат вакуум. Мягкие полиуретановые трубки с тонкой стенкой могут «схлопнуться» (потерять устойчивость сечения) при глубоком вакууме. Для вакуумных систем лучше заказать трубку с увеличенной толщиной стенки.

7. Коммерческое резюме и порядок заказа

Компания «РезиномиР» (Москва) — поставщик инженерных решений, а не просто «перекупщик». Мы гарантируем соответствие заявленных характеристик (Burst Pressure) реальным испытаниям.

Почему снабженцы и механики выбирают нас:

1. Калибровка: Наши трубки проверены лазерным микрометром. Допуски соответствуют ISO.

2. Склад: Огромный запас (более 500 км трубок) на складе в пределах МКАД.

3. Комплексность: Подберем фитинги, дроссели и распределители под выбранную трубку.

Если вам нужна надежная пневматика, которая не лопнет в пятницу вечером, вам необходимо заказать продукцию в «РезиномиР».

Как купить:
Укажите в заявке:

• Материал (PU, PA, PTFE).

• Размеры (OD x ID).

• Цвет и метраж.

• Рабочую среду и температуру.

Мы предоставим технико-коммерческое предложение с актуальной ценой и сроками отгрузки. Обеспечьте герметичность ваших систем с профессионалами.