Кислород используется во многих технологических процессах в качестве катализатора химических реакций, для стимуляции горения, обогащения различных смесей и топлива, для получения новых соединений и других целей. Сферы применения О2 – это металлургия, производство металлоизделий и металлических конструкций, изделий из стекла, фармацевтика, косметология, энергетика, нефтехимическая отрасль и пр. В связи с этим особое значение приобретают устройства, оборудование, материалы и приспособления, которые помогают эффективно и целенаправленно использовать природный газ. Одним из таких является кислородный шланг.
Кислородные шланги – это резинотехнические изделия, которые позволяют безопасно и без потерь доставлять кислород от источника к месту потребления. Чтобы обеспечить доставку газа по рукавам, необходимо определённое давление. Соответственно, изделия должны выдерживать эту нагрузку без деформации, разрывов и напряжения в местах сгиба или поворота. Для того чтобы изготовить такие шланги, производители ориентируются на стандарты (ГОСТ, ОСТ, ТУ и другие нормативные акты).
Основные требования к кислородным шлангам определяет ГОСТ 9356-75:
Кислородные рукава должны обладать хорошей гибкостью, но без образования заломов и перекрутов. Чтобы придать изделиям соответствующие свойства, их изготавливают из термоэластопласта – искусственного аналога резины. Этот материал хорошо выдерживает нагрузки, не боится ультрафиолетовых лучей и может эксплуатироваться в широком температурном диапазоне – от -35 до +75 °С. Гибкость и прочность изделию придаёт специальная оплётка из синтетических нитей, которая навивается в разных направлениях по окружности шланга.
В маркировке кислородных шлангов указывается рабочее давление в мегапаскалях. ГОСТ 9356-75 определяет три вида изделий с разными параметрами допустимой нагрузки:
Рабочее давление кислородного шланга составляет 0,63 МПа. Именно эти изделия используют для подачи кислорода от баллонов и компрессорных установок. В производственных условиях, где кислород требуется в значительных объёмах, применяют мощные помпы, которые помогают доставлять газовую смесь на большие расстояния, поэтому для её транспортировки можно выбрать шланги с более толстыми стенками, рассчитанные на рабочее давление 2,00 и 4,00 МПа.
Для тех, кого интересует, какое давление держит кислородный шланг, объясняем: данные изделия относят к третьему классу прочности, и их способность выдерживать давление зависит от толщины стенок и проходного диаметра. Для кислородных шлангов размером 9 мм максимальная нагрузка составляет 20 атмосфер или 2,0265 МПа. При превышении этого давления резинотехническое изделие разрывается, деформируется и приходит в негодность. Таким образом, шланг 9 мм может применяться в системах с рабочим давлением до 0,63 МПа. Для работы с газовой смесью, нагнетаемой при давлении 2,00 МПа и более, потребуется рукав с более толстыми стенками и бо́льшим внутренним диаметром.
Существует несколько физических величин, которые используют для количественной характеристики давления газа или жидкости:
Согласно таблице перевода единиц давления, 1 бар равен 0,1 МПа. Таким образом, кислородный шланг диаметром 9 мм выдерживает 20,265 бар, что примерно равно 20 атмосферам.
Чтобы определить, какое давление держит кислородный шланг того или иного размера, необходимо воспользоваться таблицей из пункта 1.2 документа ГОСТ 9356-75. Кроме того, значения рабочей нагрузки указываются в маркировке рукава (это 0,63; 2,00; 4,00). Для подачи кислорода на горелку сварочного аппарата используются изделия III класса с рабочим давлением 0,63 МПа.
