شیلنگ های گاز برای انتقال گازهای فشرده از نقطه ای به نقطه دیگر در کاربردهای صنعتی، پزشکی، ساختمانی و کشاورزی طراحی شده اند. این شیلنگ ها از موادی مانند NBR (لاستیک نیتریل)، پی وی سی (پلی وینیل کلرید)، EPDM (اتیلن پروپیلن دیان مونومر)، PTFE (پلی تترا فلوئورواتیلن)، سیلیکون و… ساخته می شوند.
شیلنگ های هوا و گاز معمولاً به شیلنگ های فشار ضعیف و شیلنگ های فشار بالا تقسیم می شوند. شیلنگ های فشار پایین برای گازهایی مانند استیلن، اکسیژن، مخلوط بوتان/پروپان، گاز طبیعی، گاز خنثی و… استفاده می شود. شیلنگ های فشار قوی برای فشارهای بالای 140 بار و برای کارهایی مانند پر کردن و تخلیه سیلندر گاز استفاده می شوند.
انواع جنس شیلنگ های گاز
هنگام انتخاب شیلنگ گاز مناسب برای کاربردهای مختلف انواع جنس ها در بازار موجود است. برخی از متداول ترین شیلنگ های مورد استفاده در ادامه مورد بررسی قرار می گیرند:
شیلنگ لاستیکی
لاستیک متداول ترین مواد مورد استفاده و انتخابی ارزان (در مقایسه با سایر مواد) برای شیلنگ های گاز است. این شیلنگ ها قوی، انعطاف پذیر، بادوام هستند و می توانند تغییرات گرما و دماهای مختلف را تحمل کنند.
ترکیبات لاستیکی مانند EPDM و NBR نیز انتخاب خوبی برای شیلنگ های گاز هستند. لاستیک EPDM مقاومت زیادی در برابر حرارت، دما و ازن ایجاد می کند. اما NBR در برابر روغن و مواد شیمیایی مقاوم است. با این حال، لاستیک نمی تواند نفوذپذیری صفر داشته باشد و برای کاربردهایی که به خلوص بالا نیاز دارند استفاده شود.
یک گاز با خلوص بالا دارای مقدار کمی گازهای دیگر است که کیفیت آنها را بهتر می کند. مواد نفوذ پذیر ممکن است با جمع آوری آلاینده ها، کیفیت چنین گازهایی را به خطر بیندازند.
شیلنگ پی وی سی
پی وی سی ماده ای است که برای کاربردهای عمومی شیلنگ گاز استفاده می شود. شیلنگ های PVC ارزان، بادوام و سبک وزن هستند. بنابراین، برای استفاده در فضای باز یا در ارتفاعات بیشتر کاربرد دارند. با این حال، شیلنگ های PVC برای استفاده در دمای پایین تر(سرد) توصیه نمی شود، زیرا در چنین دمایی مستعد پیچ خوردگی یا ترک خوردن هستند.
شیلنگ PTFE
شیلنگ PTFE (پلی تترا فلوئورواتیلن) برای کاربردهای صنعتی با فشار بالا مناسب است. آنها بادوام، انعطاف پذیر و مقرون به صرفه هستند. برای کاربردهایی که به خلوص بالا نیاز دارند، PTFE را می توان در معرض فرآیند “پس از پخت” قرار داد. در طی این فرآیند، PTFE دوباره در دما و فشار کنترل شده پردازش می شود. این موضوع به افزایش تعداد پیوندهای مولکولی، افزایش استحکام و همچنین ضخامت دیواره شیلنگ و در نتیجه کاهش انتشار کمک می کند.
شیلنگ تمام فلزی راه راه
همه شیلنگ‌های موجدار فلزی معمولاً با گازهایی مانند هیدروژن و هلیوم استفاده می‌شوند. این گازها دارای خطر انتشارند.
تمام شیلنگ های موج دار فلزی دارای هسته داخلی موجدار فلزی هستند اما آنها نفوذپذیری صفر دارند، بنابراین در معرض انتشار گازی نیستند. با این حال، آنها در مقایسه با شیلنگ های دیگر گرانترند و انعطاف پذیری بسیار کمتری دارند.
شیلنگ های سیلیکونی برای انعطاف پذیری و استحکام شناخته شده اند. آنها می توانند در محدوده دمایی وسیعی به کار برده شوند، که آنها را برای گرمایش، سرمایش و کاربردهای هوای شارژ شده ایده آل می کند.
انتشار گاز
به طور کلی، مواد شیلنگ مانند لاستیک و PTFE تا حدی قابل نفوذ هستند. به این معنی که مولکول های گاز می توانند از طریق منافذ شیلنگ وارد یا خارج شوند.
هنگامی که مولکول های گاز از طریق منافذ خارج می شوند، منجر به افت فشار می شود که باعث مصرف بیش از حد انرژی و عملکرد ضعیف سیستم می شود. این انتشار گاز به بیرون زمانی خطرناک است که گازهای قابل اشتعال درون آن باشد. برای از بین بردن خطر انتشار گاز، معمولاً یک شیلنگ فلزی تمام راه راه توصیه می شود. شیلنگ های PTFE پس از پخت نیز جایگزین بسیار خوبی برای شیلنگ های فلزی هستند.
پایداری شیمیایی
شیلنگ های گاز را می توان در معرض انواع مختلف گازها قرار داد. مواد شیلنگ باید قادر به مقاومت در برابر خواص شیمیایی باشد. بنابراین، لازم است مواد شلنگ را مستقیماً از نیازهای خود انتخاب کنید، زیرا ممکن است جنس شیلنگ برای کاربردهای خاص کار کند.
ثبات محیطی
مواد شیلنگ مانند لاستیک و پی وی سی در برابر عوامل محیطی مانند اشعه ماوراء بنفش و آب و هوای بد مقاوم نیستند. هنگام انتخاب شیلنگ باید محیط خارجی را در نظر بگیرید. EPDM، سیلیکون، ETFE و PTFE در کاربردهای مستعد اشعه ماوراء بنفش و دمای شدید گزینه های بهتری هستند.
نمونه های صنعتی
شیلنگ های گاز در طیف گسترده ای از کاربردهای صنعتی استفاده می شوند. غواصان از این شیلنگ های متصل به مخزن اکسیژن برای تنفس استفاده می کنند. آزمایشگاه ها و صنایع نیز از این شیلنگ ها برای حمل انواع مختلف گازها یا برای کاربردهایی مانند جوشکاری استفاده می کنند.
برخی از کاربردهای رایج در ادامه مورد بحث قرار گرفته است:
جوشکاری
شیلنگ های گاز برای کاربردهای مختلف جوشکاری مانند مونتاژ، لحیم کاری، برش، ساخت، لحیم کاری و… استفاده می شود. شیلنگ های لاستیکی معمولاً برای استحکام و انعطاف پذیری آنها استفاده می شود. گازهای مورد استفاده برای کاربردهای جوشکاری عموماً شامل استیلن، هیدروژن، هلیوم، گاز طبیعی، پروپان، پروپیلن، اکسیژن و… است.
اکسیژن
شیلنگ هوا در کاربردهای پزشکی و تفریحی برای تامین هوای تنفسی استفاده می شود. برای چنین کاربردهایی نمی توان از شیلنگ لاستیکی استاندارد استفاده کرد زیرا ممکن است هیدروکربن های سمی وارد سیستم تنفسی شوند. به طور کلی پلیمر با گرید غذایی برای جلوگیری از چنین مواردی استفاده می شود.
استانداردهای مورد نیاز شیلنگ های گاز
شیلنگ های هوا و گاز باید مطابق با استانداردهای اتحادیه اروپا، ISO، FDA و سایر استانداردهای داخلی و بین المللی با توجه به کاربردهای گسترده آن از صنعتی تا پزشکی باشد. استانداردهای محلی خود را برای اطمینان از رعایت آنها بررسی کنید. مروری کوتاه بر استانداردهای رایج در زیر آمده است:
- EN 1762:2018 الزامات شیلنگ های لاستیکی و مجموعه های آن را برای استفاده با گاز مایع (LPG) در حالت مایع یا گاز و برای انتقال گاز طبیعی بیان می کند.
- ISO 2398:2016 مشخصات شیلنگ لاستیکی تقویت شده با منسوجات را برای هوای فشرده مشخص می دهد.
- ISO 3821:2019 الزامات شلنگ های لاستیکی مورد استفاده برای فرآیندهای جوشکاری و برش را مشخص می کند.
- انطباق 29 CFR 1910.134 در OSHA بر حفاظت تنفسی تأکید دارد. این شیلنگ های هوای ایمن برای مصارف تنفسی که توسط موسسه ملی ایمنی و بهداشت شغلی (NIOSH) تایید شده است را فهرست می کند.
- استاندارد EN 559: 2003 مشخصات شیلنگ های لاستیکی برای جوش و برش را ارائه می دهد.
- EN 14593-1:2018 یک نمای کلی در مورد استانداردهای دستگاه های تنفسی خط هوای فشرده ارائه می دهد.
آیا طول شیلنگ گاز بر فشار تأثیر می گذارد؟
بله، به دلیل تلاطم ایجاد شده در داخل شیلنگ، که با عدد رینولدز مشخص می شود. هر چه تلاطم بیشتر باشد افت فشار بیشتر است. برای به حداقل رساندن افت فشار، می توان ضریب اصطکاک شیلنگ داخلی و همچنین طول شیلنگ را به حداقل رساند.