Węże przemysłowe z oplotem stalowym wytwarzane z różnych tworzyw termoplastycznych, w szczególności z poliuretanu, to uniwersalne rozwiązania do transportu materiałów w stanie stałym, płynnym i ciekłym. Sprawdzą się niemal we wszystkich sektorach przemysłu. Dobór węży zależy od składu materiałowego, projektu oraz konkretnego zastosowania.
Węże przemysłowe a poliuretan
Węże przemysłowe mogą być produkowane z wykorzystaniem poliuretanu. Jest on 0becny na rynku od lat 60. ubiegłego wieku. W ciągu tego czasu pojawiały się stopniowo innowacyjne rozwiązania, takie jak pierwszy na świecie odporny na działania mikroorganizmów poliester TPU. Powstały również materiały odporne na ogień, które stosowane są m.in. do produkcji siedzeń lotniczych. Dla branży nowoczesnych systemów przesyłowych to ostatnie rozwiązanie miało przełomowe znaczenie.
Obecnie w przemyśle drzewnym standardowo wykorzystuje się poliuretanowe węże przemysłowe trudnopalne. Nie jest to jednak jedyna branża, która skorzystała z nowych, wydajnych, wytwarzanych na bazie poliuretanu produktów, wśród których można znaleźć, np. zapobiegające wyładowaniom elektrostatycznym poliuretanowe węże przemysłowe o obniżonej rezystancji powierzchniowej.
Kolejną innowację stanowi poliuretan o niezwykle dużej trwałości, stosowany do produkcji węży, co umożliwia przesył materiałów wysokościernych, takich jak żwir, zboża czy cement.
Eksperci szacują, że do chwili obecnej zidentyfikowano jedynie 15% możliwych zastosowań poliuretanu, co nie jest zaskakujące, zważywszy, że materiał ten może być twardy i miękki, biostabilny oraz biodegradowalny (samodegradowalny), a także charakteryzuje się szerokim zakresem odporności chemicznej. Zachowuje stałe właściwości fizyczne w bardzo różnych przedziałach temperaturowych, zwykle od –40 do 90°C, chwilowo nawet do 125°C. Dzięki wyjątkowej wytrzymałości potrafi przetrwać dłużej niż, np. stal. To właśnie ta ostatnia zaleta doprowadziła do opracowania innowacyjnych rozwiązań osłonowych w systemach przesyłowych.
W ciągu przesyłowym najbardziej narażone na zużycie są kolana. Przy prędkości 100 km/h nawet pozornie delikatne materiały, takie jak nasiona, mogą stanowić istotne wyzwanie. Produkcja wyściełanych poliuretanem rur oraz kolan, w porównaniu ze stalą o tym samym zastosowaniu, kilkakrotnie zwiększa ich trwałość i często znacznie wydłuża cykl eksploatacyjny.
Węże przemysłowe z tworzywami termoplastycznymi
Produkcja ciągów przesyłowych coraz częściej wymaga zastosowania tworzyw termoplastycznych. Jest to konieczność jeżeli węże przemysłowe będą używane w warunkach podwyższonej temperatury powstającej podczas przesyłania gorącego granulatu tworzywowego lub innych towarów masowych, takich jak cement, szkło, wełna szklana czy mineralna, popioły lub metalowe opiłki.
Węże przemysłowe, dzięki zastosowaniu tworzyw termoplastycznych, charakteryzują się m.in.:
- odpornością na ścieranie,
- elastycznością,
- wytrzymałością na rozciąganie,
- odpornością na działanie zarówno wysokich, jak i niskich temperatur,
- odpornością na mikroby i stabilnością hydrolityczną,
- odpornością na ogień,
- właściwościami antystatycznymi,
- przewodnością elektryczną,
- brakiem wpływu na żywność.
Odporność na ścieranie
Producenci wywarzający węże przemysłowe starają się, aby były one trwalsze i charakteryzowały się możliwie najdłuższym czasem eksploatacji. W związku z tym skupiają się oni przede wszystkim na poprawie ich odporności na ścieranie, ponieważ to właśnie ta cecha ma największy wpływ na długość życia produktu. Szereg zastosowań pokazało jednak, że same właściwości materiałowe nie wystarczą. Należy wziąć po uwagę również inne cechy systemu, np. tzw. gładkoprzewodowość, która wpływa m.in. na optymalizację przepustowości i kosztów zużycia energii, ograniczenie czasu przestoju oraz częstotliwość przerw w konserwacji czy łatwiejsze czyszczenie. Wspomniane cechy w połączeniu z dużą grubością ścianki oraz kolanami o bardzo wąskich promieniach pozwalają wytwarzać węże przemysłowe, które stanowią realną alternatywę dla dominujących niegdyś w przemyśle węży gumowych.
Stabilność temperaturowa
Rosnące wymogi w zakresie stabilności temperaturowej to kolejne, istotne zagadnienie dla inżynierów projektujących węże przemysłowe. Stoją oni przed wyzwaniem, jakim jest połączenie takich cech poliuretanu, jak wysoka odporność na ścieranie, elastyczność oraz wytrzymałość mechaniczna, z wyższą stabilnością temperaturową. Poliuretan termoplastyczny zasadniczo zachowuje swoje właściwości w stałej temperaturze na poziomie ok. 90°C lub przy zmiennej ekspozycji na temperatury sięgające nawet 125°C. Na rynku dostępne są również węże przemysłowe, które zachowują swoje właściwości w temperaturach stałych sięgających do 125°C oraz krótkie natężenia temperatury do 150°C, dzięki czemu sprawdzą się one w przesyle materiałów gorących.
Węże przemysłowe w przepisach prawnych
W ciągu ostatnich kilkunastu lat doszło do istotnych zmian w unormowaniach prawnych dotyczących sektora węży transportowych. Dotyczą one m.in. bezpieczeństwa żywności, odporności na ogień czy ochrony przeciwwybuchowej. Dyrektywa nr 2002/72/WE z późniejszymi zmianami określa, dla węży przemysłowych z oplotem stalowym, kryteria zachowania bezpieczeństwa żywności, a norma DIN 4102 definiuje ich klasy palności. Coraz częściej podczas produkcji węży z oplotem stalowym stosuje się również inne międzynarodowe wytyczne dotyczące odporności na ogień, takie jak amerykańska norma UL, francuska NF czy brytyjskie standardy M.
W 2009 r. stowarzyszenie przemysłu chemicznego wprowadziło wytyczne TRBS 2153, które zastąpiły BGR 132, wprowadzając nowe kryteria dla węży z oplotem stalowym wykorzystywanych w strefach zagrożonych wybuchem. Wśród głównych zmian można wymienić klasyfikację materiałów masowych na dwie kategorie – palne oraz niepalne. Przepisy i procedury dotyczące przesyłu towarów masowych niepalnych zasadniczo pozostały niezmienione, a w przypadku palnych – zaostrzono wymogi dotyczące właściwości elektrostatycznych materiałów wykorzystywanych do wytwarzania węży.
Stosując węże przemysłowe z oplotem stalowym w strefie 0/20 użytkownik musi przeprowadzić szczegółową analizę zagrożeń. Zaleca się korzystanie wyłącznie ze statycznych, rozpraszających modeli węży o oporności powierzchniowej <106 omów. W przypadku strefy 1/21, gdzie zaostrzono wymogi, do przenoszenia towarów masowych powinno stosować się węże przemysłowe antystatyczne o oporności powierzchniowej <109 omów. W porównaniu z poprzednimi przepisami nowe zasady techniczne nie wprowadzają istotnych zmian dla strefy 2. Należy zauważyć, że wytyczne TRBS 2153 mają wyłącznie charakter zaleceń – użytkownicy mogą od nich odstąpić, o ile są w stanie dowieść skuteczności zastosowanego rozwiązania.
Publikacja artykułu: wrzesień 2022 r.
