Taśmowanie węży nie tylko w pożarnictwie

Na życzenie klientów, dostarczamy gotowe przewody do różnych zastosowań, uzbrojone w specjalistyczne złącza dedykowane do konkretnej aplikacji. Niedawno zrealizowaliśmy zlecenie na przewody dedykowane dla Marynarki. Są one przykładem techniki mocowania złączy w wężach znanej głównie z pożarnictwa, czyli taśmowania węży.

Warunki pracy przewodu

Klient zgłosił zapotrzebowanie na przewód do przemysłowego tłoczenia paliw, olejów, ropy naftowej do tankowania statków w portach z cystern i zbiorników na paliwo. Wymaga to od potencjalnego przewodu przede wszystkim odporności zarówno na paliwa jak i oleje ropopochodne, zatem powinien być wykonany z materiału, który to kryterium spełnia. Poza odpornością na oleje, wąż musi być również odporny na wodę morską. W strefach nadbrzeżnych w portach czy na statkach, wszystkie urządzenia są stale wystawione na działanie soli obecnej w różnym stężeniu zarówno w wodzie jak i w unoszącym się w powietrzu aerozolu, który przenika do najmniejszych szczelin w urządzeniach przyspieszając ich korozję. Dodatkowo przeładunek paliw, jest obarczony obostrzeniami zapobiegającymi wybuchom i eksplozjom, czyli podlega restrykcjom ATEX, gdyż transportowane substancje nie dość, że są łatwopalne i wybuchowe, to mają tendencje do uwalniania bardzo łatwo palnych oparów, które pod wpływem iskry mogą spowodować eksplozję.

Wymogiem dla przewodu jest również aby był łatwy w transporcie, lekki, zajmował mało miejsca przy przechowywaniu, oraz łatwo się zwijał i rozwijał bez potrzeby używania dodatkowych urządzeń. Ponieważ większość nabrzeży w portach, jest wybetonowana, węże muszą być powierzchniowo odporne na wleczenie po takim silnie ściernym podłożu, które bardzo szybko może uszkodzić przewód. Taka usterka mogłaby narazić ludzkie życie, zdrowie i bardzo drogi sprzęt wojskowy na uszkodzenie. Przewód powinien być odporny również na zrywanie, gdyż podczas tankowania okrętów w porcie przy trudnych warunkach pogodowych, nie ma możliwości zachowania stałej odległości pomiędzy zbiornikiem a statkiem.

Przewód musi posiadać możliwość sprawnego i szybkiego montażu do zbiorników, bez konieczności ustawiania i dopasowywania właściwego końca przewodu do przyłącza. Połączenie musi być szczelne i pewne, a przewód powinien pracować z ciśnieniem medium do 16 bar. System złączy powinien być w pełni kompatybilny z powszechnie montowanymi na cysternach i zbiornikach paliwa. Zbiorniki paliwa posiadane przez odbiorcę są standardowo wyposażone w przyłącza hydrantowe o rozmiarze C 52. Sposób zamocowania złącza w wężu, powinien umożliwiać łatwą naprawę, a jednocześnie zapewniać zgodność z wszystkimi warunkami.

Dopasowanie przewodu

Mając na uwadze warunki pracy, wąż musi być wykonany z gumy olejoodpornej i jednocześnie być lekki. Tradycyjne węże paliwowe, wyrabiane metodą nawijania trzpieniowego czy mandrowane z użyciem gumy lub olejoodpornych tworzyw termoplastycznych, zazwyczaj posiadają grubą ściankę i bardzo ciężko się nimi manewruje, gdyż są ograniczone swoim promieniem gięcia i wagą. Dla węża tradycyjnego przy średnicy nominalnej wynoszącej dwa cale waga bieżącego metra wynosi ponad jeden kilogram, a średnica rolki będzie przekraczać pół metra. Jest to również powodem trudności w magazynowaniu, gdyż ich rolki zajmują dużo miejsca pozostawiając pustą przestrzeń w środku. W transporcie tradycyjne węże również nastręczają problemy, w celu użytkowania mogą wymagać specjalistycznych bębnów, gdyż okazują się zbyt ciężkie dla operatora przy podłączaniu do zbiornika.

Wąż musi być antystatyczny. Oznacza to że powinien posiadać rezystencję elektryczną poniżej 10⁶ Ohm'a. Jest to istotne zwłaszcza przy pracy w środowisku gdzie znajdują się lotne substancje, które mogą zapalić się na wskutek niekontrolowanego przeskoku elektrycznego (iskry) wewnątrz, lub na zewnątrz węża. Elektryczność statyczna może być generowana w ściankach węża, dzięki przepływowi różnych mediów, również płynów i gazów, przez wąż. Podczas przesyłu, dochodzi do zderzania się cząsteczek medium ze ściankami wewnętrznymi węża, co tworzy niewielkie ładunki elektryczne. Takie ładunki elektryczne akumulują się i gromadzą w końcówkach węża. Gdy nagromadzi się taki ładunek, a wąż nie jest poprawnie uziemiony, ładunek będzie szukał ujścia w kierunku ziemi, lub przez znajdujące się w pobliżu elementy, tworząc niewielki łuk plazmy (iskrę elektryczną) co może doprowadzić do wybuchu, uszkodzenia węża, mienia a nawet zdrowia użytkownika. Zatem wąż aby mógł pracować w strefie zagrożonej wybuchem, musi mieć możliwość odprowadzenia nagromadzonych ładunków elektrycznych i poprawnie uziemiony.

Przewód powinien być również odporny na wleczenie po silnie ściernym podłożu, dlatego powinien posiadać powłokę zewnętrzną z materiału, który z jednej strony będzie olejoodporny, a jednocześnie odporny na ścieranie, takiego jak poliuretan. Materiał ten jest również odporny na wodę morską, co dodatkowo zabezpiecza kauczuk, z którego jest wykonany przed przyspieszonym zestarzeniem się na wskutek działania uwolnionych w wodzie jonów chloru.

Konstrukcja węża, powinna również zapewniać odporność podłączonego przewodu na zerwanie. Większą odporność na zrywanie zapewnia wężom specjalnie zaprojektowany oplot z wytrzymałych włókien, najlepiej poliestrowych, które mogą się podczas pracy wydłużać bez niebezpieczeństwa zerwania.

Rozwiązaniem tych problemów jest zastosowanie węża płaskiego, który ma dużo cieńsze ścianki od tradycyjnych, przez co będzie lżejszy, może być wykonany z olejoodpornego materiału, takiego jak mieszanka NBR z PVC, łatwo się zwija i rozwija, a dodatkowo nie zajmuje dużo miejsca podczas magazynowania gdyż nie posiada promienia gięcia. Wykonanie przewodu zgodnie z normą DIN 14811, dotyczącą hybrydowych węży przeciwpożarowych, gwarantuje zachowanie jego parametrów użytkowych.

Najlepiej spełniającym warunki użytkowe wężem jest wykonywany na zamówienie przewód płaski HILCODUR PETROL, z montowanymi fabrycznie złączami STORZ C 52. Wąż ten posiada okrągły splot osłonowy z  włókien poliestrowych, co zapewnia odporność na rozciąganie i zrywanie, wewnątrz wykonany jest z mieszanki NBR/PVC co zapewnia odporność na paliwa, oleje i zwiększa jego odporność na ciśnienie, posiada 3 miedziane druty zapewniające odprowadzanie gromadzących się podczas pracy ładunków elektrycznych, oraz odporną na ścieranie powłokę zewnętrzną z poliuretanu.

Fabryczne taśmowanie

Sam wąż jednak, to za mało aby spełnić wymagania postawione przed nim przez użytkownika. Dlatego istotne jest fabryczne taśmowanie węża za pomocą drutu ze stali nierdzewnej, zapewniające również właściwe odprowadzenie ładunków z umiejscowionych w przewodzie miedzianych linek. Aby nie dochodziło do przerw w odprowadzaniu ładunków elektrycznych podczas pracy przewodu, linki są podłączone do miedzianych blaszek, które mają stałą styczność ze złączem. Wykonanie złącza z mosiądzu, który jest zalecany do stosowania przy przesyle paliw, zapewnia również odpowiednią rezystencję elektryczną, wytrzymałość mechaniczną na zerwanie podczas pracy i chemiczną na powodującą korozję wodę morską. Widoczna na zdjęciu śruba motylkowa umiejscowiona na krańcu złącza umożliwia łatwe podłączenie uziemienia do przewodu i jest konieczne dla prawidłowej jego pracy.

Taśmowanie drutem to metoda często stosowana w wężach przeciwpożarowych o ciśnieniu pracy 16 bar, jednak aby ją stosować konieczny jest charakterystyczny profil króćca do węża, posiadający dwa lub więcej (dla większych rozmiarów złącza) charakterystyczne garby, pomiędzy którymi nawijane są kolejne sekcje drutu. Drut można nawinąć albo za pomocą specjalnych maszyn, robiących to automatycznie, bądź ręcznie za pomocą dedykowanych urządzeń lub prostych, dostępnych w każdym warsztacie narzędzi, takich jak młotek, śrubokręt, imadło oraz drewniany trzonek z dziurką. Przewagą zastosowania taśmowania, nad opaskami i obejmami jest mniejsze ryzyko uszkodzenia przewodu podczas montażu i demontażu o odstające od przewodu elementy, czy też mniejsze ryzyko zranienia się operatora podczas obsługi przewodu. Taśmować można jednak tylko węże płaskie, gdyż tradycyjne węże mają zbyt grube ścianki, przez co nie udaje się uzyskać siły wystarczającej do utrzymania króćca wewnątrz węża. 

System złączy „Storz”, to system złączy i szybkozłączy zaczepowych znanych popularnie w Polsce jako złącza strażackie lub hydrantowe. Wymyślił je w 1882 roku Carl August Guido Storz, który opatentował je w 1893 roku. Złącza posiadają konstrukcję symetryczną i w odróżnieniu od wielu innych typów złączy nie mają części wtykowej (męskiej) i gniazdowej (żeńskiej), dzięki czemu nie ma znaczenia strona węża, którą podłączamy. Rozmiary złączy określa się rozstawem zaczepów (haków), a ich podstawowe parametry zostały zebrane w normie DIN 14333 (złącza z króćcami). Do całkowitego zamknięcia złączy używa się kluczy hakowych, które występują w kilku rozmiarach. Do połączenia dwóch złączy potrzebne jest ćwierć obrotu (90°), a po zamknięciu uzyskuje się solidne i bezpieczne połączenie.

Złącza STORZ z powodzeniem zastępują połączenia gwintowane. Ze względu na możliwość szybkiego łączenia, przy zachowaniu szczelności, złącza te, znalazły zastosowanie nie tylko w pożarnictwie, ale w wielu gałęziach przemysłu w tym w petrochemii czy przemyśle okrętowym. Złącza mogą pracować na podciśnienie i ciśnienie do 16 bar. Często stosowane są w cysternach, które przewożą różnego rodzaju ciecze ropopochodne, kwasy, wodę, fekalia, chemikalia.

Złącza w tym systemie, które posiadamy w ofercie, pochodzą od dostawcy, fabryki FEUER VOGEL, działającej od 1868 roku w Speyer w Niemczech. Złącza te różnią się od wielu innych dostępnych na rynku przede wszystkim metodą wytwarzania, gdyż są kute, co w przeciwieństwie do złączy odlewanych, zapewnia im większą odporność na zrywanie się zaczepów podczas pracy.