工業用ホースの材質:コア チューブに関する考慮事項
工業用ホースの交換:コア チューブの材質に関する考慮事項
Doug Nordstrom、シニア プロダクト マネージャー、ホース製品グループ
適切な工業用ホースは、流体システムを安全かつ効果的に機能させます。ただし、不適切なホースは、プロセスを弱体化させ、人員を危険にさらし、収益を損なう可能性があります。多くの場合、エンジニアは手遅れになるまでホースに問題があることに気づきません。
その重要性にもかかわらず、ホースの選択はしばしば後回しにされます。適切な産業用ホースは、購入価格よりも価値があります。適切な選択には、温度、化学的適合性、排水性、圧力と流量の要件など、アプリケーションの変数に細心の注意を払う必要があります。
産業用ホースの最内層である芯管の特殊な素材と、芯に基づいた適切なホースの選択方法について詳しく説明します。
コアチューブの素材を選択する前に考慮すべき質問
以下は、コアチューブの材質を選択する前に考慮すべき基本的な質問です。これらの質問については、メーカーの製品カタログを参照するか、Swagelok の販売およびサービス担当者にお問い合わせください。
<オール>コアチューブ素材の種類
メタル
長所
金属コア (通常は 316L ステンレス鋼) は、一般的な流体システムのニーズに適しています。それらは通常、–325°F から 850°F またはそれ以上 (–200°C から 454°C) の間の温度に定格されているため、金属コア チューブは極端な温度でのシステム メディアに非常に適した選択肢となります。透過または吸収の余地がほとんどない場合は、金属製のフレキシブル チューブも適しています。
短所
フルオロポリマーの出現以来、腐食の問題があるため、金属コアチューブは通常、非常に苛性または酸性の媒体には選択されていません。また、金属コアは、疲労破壊の影響を受けやすいため、繰り返しの動きや振動を伴う操作にはあまり適していないことに注意することが重要です。
シリコーン
長所
シリコーン コアは、その柔軟性と清潔さから、サニタリー用途に最適な素材になっています。シリコンの一般的な温度範囲は、-65°F から 500°F (-53°C から 315°C) です。
短所
シリコンは吸収性が高く、ホースの汚染につながります。流体がコアチューブの壁に吸収されると、現在流体システム内にある媒体に浸透する前に、一定期間そこに留まることがあります。シリコンの最も一般的な滅菌方法の 1 つであるスチーム クリーニングでも、吸収した液体を完全に除去できず、シリコン コアがすぐに損傷する可能性があります。
また、シリコーンは多くの一般的な溶剤と相溶せず、化学的適合性が限られていることに注意することも重要です。さらに、高温は早期の故障を引き起こす可能性があり、ホースがもろくなり、故障する原因となります.
フッ素樹脂
長所
フルオロポリマーのコアチューブは非常に広く使用されており、サニタリー用途の材料としてシリコンに取って代わります。 PTFE、PFA、および FEP は、一般的な温度範囲が –65°F から 450°F (–53°C から 230°C) の 3 つの一般的なフッ素ポリマーです。
フルオロポリマー コアは、入手可能な中で最も化学的に不活性なコアです。それらは経年劣化せず、くっつかず、掃除が簡単で、繰り返しの蒸気洗浄に耐えることができます。金属コアと同様に、フルオロポリマーも吸収率が低くなります。
新たな進歩により、フルオロポリマーコアはシリコーンに匹敵する柔軟性を得ることができました。接着技術により、グラスファイバーの編組をレイヤーとして追加して柔軟性を高めることができます。接着剤を使用しない接着プロセスにより、接着剤がコア壁に吸収される可能性がなくなり、汚染の可能性がなくなります。
短所
フッ素樹脂コアは、金属コア ホースより透過性が高くなります。アプリケーションが透過を許容できない場合は、金属などの透過性の低いコア材料を指定することを検討してください。
流体は、フルオロポリマーのコア チューブを通過する際に静電気を発生する可能性があります。これにより静電気スパークが発生し、ホースが損傷し、安全上の問題が発生する可能性があります。プロセスで静電気の放散が必要な場合は、カーボン ブラックを充填したコアを指定して、この発生を回避してください。カーボンは、電荷がエンド コネクションまで移動し、安全に終了できるようにします。
熱可塑性樹脂 (ナイロン)
長所
熱可塑性またはナイロン製のコア チューブは、油圧用途によく選択されます。高圧に耐えることができ、一般的な温度範囲は -40°F から 200°F (-40°C から 93°C) です。最大 1 インチの直径サイズで入手可能な熱可塑性コア材料は、経済的で汎用性の高いホースと見なされており、金属やフルオロポリマーのコア ホースよりも圧力インパルスをうまく処理できます。
短所
熱可塑性ホースは、その構造に使用されている柔らかい多孔質材料により、透過性も高くなります。さらに、より柔らかい材料は、他の多くのホースタイプと比較して温度範囲が低くなります。
ラバー
長所
ラバー コア ホースは、熱可塑性プラスチックのような典型的な温度範囲を持つ経済的な汎用ホースです。ゴム製ホースは、恒久的な損傷を与えずに押しつぶすことができ、特別な機器をほとんどまたはまったく使用せずに構築できます。また、2 インチを超える直径サイズ (対応する製品よりも大きい) も利用できます。
短所
ラバーコアは、低圧でのみ使用することをお勧めします。外見上、これらのホースは腐食が早いことでも知られています。
コア チューブ壁の構造
工業用ホースのコア チューブ材料の最終的な選択を行う前に、コア チューブの壁構造についても理解する必要があります。コア チューブの壁を滑らかにするか、柔軟なストローのように曲がるように回旋状にするかを決定する必要があります。ホースの曲げ性に対する用途の要件、および圧力、流量、排水性の要件が決定の指針となります。
スムーズボア
長所
スムーズボアコアでは、チューブの内壁は隆起がなく滑らかです。上記のすべてのコア材料は、金属を除いて滑らかなボアで提供されます。正確な流量制御が優先される場合は、壁に中断の原因となる凹凸がないため、滑らかなボアを選択してください。滑らかなボアコアは、排水性も促進します。
短所
穴を滑らかにすることの主な欠点は、特に大きな直径でねじれることです。補強層は、多くの場合、ねじれの解決に役立ちます。
複雑
長所
曲がりくねったコアチューブでは、チューブの壁がパターンで折り畳まれており、よじれずにホースを曲げる能力が向上しています。金属およびフルオロポリマーのコアは、回旋状の壁で提供されます。
回旋状のコアには、らせん状と環状の 2 種類があります。主にフルオロポリマー コアに見られるらせん状の設計は、ホースの長さ方向に沿ってらせんを描く単一の回旋です。下流の流れを促進し、排水性と柔軟性が懸念される場合に最適です。金属コアに典型的な環状設計は、一連の接続されたリングを特徴としています。環状金属コアには、最大限の柔軟性を実現するための深い回旋が付属しています。
短所
金属製の柔軟なチューブは、動きが疲労や破損を引き起こす可能性があるため、繰り返しパターンで動く操作にはあまり適していません。
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