Шланги для воды и химии: как правильно сделать выбор

Даже у такого простого, можно сказать, базового компонента есть множество свойств и нюансов, определяющих степень пригодности того или иного вида для той или иной сферы применения. 

Шланг – это гибкая трубка для переноса веществ, чаще всего – жидкостей, из одного места в другое. Иногда их называют трубами, но это не совсем корректно, потому что трубы являются жесткими конструкциями, в то время как шланги, как правило, гибкие. Другое название – рукав, и это более профессиональный термин. Обычно шланги имеют цилиндрическую форму, но встречаются и другие формы, например, плоская. Любопытный факт в том, что «шланг» буквально переводится с немецкого (Schlange) и нидерландского (Slang) языков как «змея».

Начнем, пожалуй, с простого – со шлангов для воды. Под «шлангами для воды» на бытовом уровне чаще всего принято понимать обыкновенные садовые поливочные шланги. Ни один приличный загородный дом, дачный земельный участок, сад и огород не может обойтись без системы полива того, что растет на участке. Система включает источник воды, разнообразные распылители и, конечно, сами шланги. Источником воды для растений может выступать как непосредственно местный водопровод, так и накопительная емкость, например, одна из наших. 

Выбирая садовый шланг, очень важно учесть будущие условия эксплуатации. Существует большая разница между сценариями, когда шланг весь сезон лежит на одном месте (например, вдоль грядок) и постоянно скручивается и переносится с места на место, подвергаясь циклическим деформациям. Также для типичного садового шланга безусловно имеет значение давление воды, при котором он работает: некоторые типы шлангов лучше не нагружать вообще, другие, напротив, без давления в магистрали даже не распрямятся. Все эти свойства можно расценивать и как достоинства, и как недостатки, но в любом случае их необходимо учитывать, чтобы избежать неприятностей вследствие неправильного использования.

Виды садовых шлангов для воды

В результате появления и массового распространения новых материалов шланги для полива тоже прошли некоторый эволюционный путь. Инновации в сфере производства привели к появлению нескольких видов таких шлангов, каждый из которых имеет свои особенности и предназначен для ограниченного круга задач. 

Шланги удобно классифицировать по материалу, из которых они изготовлены, типу исполнения и, конечно, назначению. Материал и тип исполнения фактически определяют, какими физическими и химическими характеристиками, а также дополнительными свойствами будет обладать изделие. 

Итак, садовые шланги для воды изготавливают из резины, поливинилхлорида (ПВХ), термопластичного каучука (термоэластопласта, ТЭП), нейлона и силикона. Конструктивно могут быть одно- и многослойными, а также армированными. Комбинации этих материалов с конструктивными решениями определяют прочностные характеристики и износостойкость.

Резиновые шланги

Типичные резиновые шланги способны работать под давлением до 10 атмосфер, устойчивы к деформации, к перепаду температур (среднестатистическая резина сохраняет свойства в диапазоне температур от -30 до +90^оС), ультрафиолетовому излучению, относительно стойки к химическим веществам. 

Такой шланг будет работоспособен до тех пор, пока резина не рассохнется и не растрескается от старости, а это не менее десяти лет. Минус шлангов из резины в том, что они тяжелые, и обращаться с ними не всегда сподручно. Могут быть токсичны.

Шланги из ПВХ

Шланги из ПВХ характеризуются максимальным давлением от единиц до нескольких десятков бар в зависимости от количества и толщины слоев, наличия армирования. Толщина стенок обычно составляет от 1,5 до 3 мм. 

По допустимому давлению хорошие шланги из ПВХ превосходят резиновые, но уступают в плане температурной выносливости. На морозе непригодны, так как утрачивают гибкость, становятся хрупкими и склонными к перекручиваниям и изломам. 

Верхняя температура ограничена 50-60 градусами. Срок службы сопоставим с резиновыми при условии правильного хранения зимой.

Шланги из ТЭП

Шланги из термоэластопласта обладают лучшими характеристиками. В материале ТЭП превосходно сочетается все, что только можно желать от шланга для воды, а именно хорошая нагрузочная способность до 10 бар, эластичность и широкий допустимый температурный диапазон от -50 до +90^оС, а еще гладкость поверхности, химическая стойкость и стойкость к ультрафиолету. 

Помимо прочего, такие шланги экологически безвредны, и на них дают очень длительную гарантию, до 15 лет. Подходят для использования круглый год. Минус только один – цена. 

Шланги из ТЭП сравнительно дороги, но, с другой стороны, уместно ли вообще считать это минусом, если достоинства данного типа с лихвой окупают относительно высокую цену? Наверное, нет.

Нейлоновые шланги

Нейлоновые шланги примечательны своим удобством. Материал довольно прочен и очень эластичен, имеет незначительный вес, однако, неустойчивость к низким и высоким температурам ограничивает область применения шлангов из нейлона на улице, делая их сугубо сезонным явлением, как и шланги из ПВХ.

Силиконовые шланги

Шланги из силикона максимально эластичны и легки. Температурный допуск от -20 до +40^оС. Не переносят работу под давлением, так как силикон растягивается и лопается. Нагружать их не желательно, но в простейшей «системе» полива самотеком, где просто перебрасывают конец шланга от места к месту, силикону цены нет. 

Также силикон химически инертен, экологически чист и долговечен. А кроме того, силиконовые шланги имеют очень слабую адгезию. Это значит, что прогоняемые по шлангу вещества, даже микроскопические, включая бактерии, почти не прилипают к его внутренней поверхности. Это делает силиконовые шланги самыми гипоаллергенными и безопасными для здоровья.

Разнообразные конструктивные решения и комбинации материалов придают шлангам новые свойства. Самый простой и распространенный случай – армирование ПВХ, вследствие чего шланги обретают существенно большую прочность. Также с этой целью шланги делают многослойными, и в общем случае наличие на срезе нескольких слоев означает, что перед вами сравнительно качественное изделие. 

Однако, нужно сделать оговорку, что простейших однослойных шлангов в продаже вы сейчас практически не встретите, а при видимом сходстве разница в фактических характеристиках, а значит и качестве, в разных ценовых сегментах может отличаться на порядок. Все зависит от конкретного производителя и его политики, но аксиома «качественная вещь не может быть дешевой» работает всегда.

Помимо прочего, шланги могут быть растягивающимися, гофрированными и спиральными. Растягивающиеся конструктивно представляют собой двойной шланг – шланг в шланге. Внутренний сделан из каучуковой резины, обладающей высокой способностью к растяжению, в то время как внешний – из нитей, например, того же нейлона, которые распрямляются, натягиваются и ограничивают растяжение каучука. Гофрированные приобрели наибольшую универсальность, поскольку это простое решение придает дополнительную жесткость при сохранении гибкости и малого веса. Спиральные чаще всего изготавливается из полиуретана, весьма компактны в сложенном состоянии, не заламываются и потому очень удобны для точечного полива вручную.

Промышленные шланги и рукава

Существует великое множество специальных шлангов, и, как правило, это более профессионально-ориентированные изделия. Часто их называют «рукавами». По сути представляют из себя те же шланги, но с более серьезными характеристиками. Как и простые бытовые шланги для воды, специальные шланги глобально классифицируются по назначению, материалам изготовления и температурному режиму. Кроме того, такие шланги дополнительно разделяют по виду армирования и характеру нагрузок.

С назначением все понятно – для каждой сферы свой шланг. Это может быть перекачивание той же технической или питьевой воды, но уже в производственных масштабах, в том числе с добавками (антифризом, моющими средствами, инсектицидами, для пожаротушения и так далее), подача сжатого воздуха для пневматических установок и инструмента, химических веществ разной степени агрессивности, органических и минеральных удобрений КАС и ЖКУ, абразивных субстанций и многое другое. Специальные рукава существуют даже для подачи живой рыбы и морепродуктов на судах и в рыбохозяйствах.

Материалы изготовления те же, что и у обычных шлангов: это резина, поливинилхлорид, в том числе термостойкий, полиуретан и силикон. Их свойства соответственно схожи, но запас прочности в целом значительно выше, так как это изделия не потребительского класса.

Из армирования следует перечислить тканевый и металло-корды, а также спираль из ПВХ. Температурное исполнение от низкотемпературного до высокотемпературного. Верхний предел в таком случае составляет, как правило, несколько сотен градусов, но есть рукава, выдерживающие до 1000 градусов и даже немного больше. 

По типу нагрузок шланги и рукава классифицируются как напорные, напорно-всасывающие и всасывающие (вакуумные) в зависимости от того, в составе какой (какого типа и где) насосной установки они используются, и какова разница давлений.

Шланги и рукава для химии

Несмотря на то, что бытовые шланги в целом производятся из тех же материалов, что и специальные, их использование ограничено в силу общей неприспособленности для данного применения, хотя и возможно в принципе. Правильным решением будет использовать специальный класс шлангов, выполненных из материалов для химически агрессивных веществ и разработанные именно под данное применение.

Такие шланги принято называть «кислотостойкими», хотя перегоняют по ним далеко не только растворы кислот, но и щелочи, некоторые масла (вообще, для нефтепродуктов существует отдельный класс рукавов), спирты, и многое другое. Эту категорию шлангов по определению составляют только многослойные и серьезно усиленные армированием конструкции, ведь разгерметизация и протечка, не говоря уже про разрыв, как правило, сопряжены с очень неприятными последствиями.

Кислотостойкие шланги широко применяются в химической, фармацевтической, сталелитейной и других отраслях промышленности, при загрузке и выгрузке (так называемой «перевалке») химических веществ в транспортных терминалах. Это подразумевает очень сложные условия эксплуатации, поэтому, не считая внутреннего армирования, такие изделия всегда имеют прочное наружное покрытие, предохраняющее от внешних механических повреждений. В идеале стараются избавиться от шлангов вообще в пользу стационарного трубопровода. Разумеется, там, где это возможно.

Основные виды химстойких рукавов

Рукава для агрессивной химии различаются материалом внутреннего слоя, который непосредственно контактирует со средой. С этой целью применяется три вида материала, а именно особая кислотостойкая резина – этиленпропиленовый каучук, сшитый (PE-X) и сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ, UHMW PE) и фторопластов (политетрафторэтилен (PTFE) или фтор этилен-пропилен (FEP)).

Этиленпропиленовый каучук характеризуется устойчивостью к слабым растворам кислот и щелочей, низким и высоким температурам и ультрафиолетовому излучению. Данный эластомер не совместим с маслами и жирами, а также кислотами в высокой концентрации. 

Шланги на основе сшитого или сверхвысокомолекулярного полиэтилена более универсальны и отличаются стойкостью к более широкому списку химикатов и допустимым значениям температур. Внутренняя оболочка из фторопласта (тефлона) абсолютно не реагирует с кислотами и способна переносить контакт даже с самыми концентрированными из них, а кроме того, выдерживает температуру примерно от -270 до +250 градусов Цельсия. Разрушается при контакте с фтором и фторидом хлора, щелочными металлами в расплавленном состоянии и их аммиачными растворами.

Диаметры и подключения

Для каких целей вам бы ни понадобился шланг, один из первых вопросов, который вы зададите себе или который вам зададут в магазине – это диаметр. Абсолютно все шланги круглой формы, от самый простых, используемых в быту, и до серьезных промышленных выпускаются стандартных типоразмеров. 

Как и для стальных труб, типоразмеры шлангов обычно принято считать по внутреннему диаметру (диаметру условного прохода – ДУ), поэтому за вычетом технологических допусков таблица перевода миллиметров в дюймы для шлангов аналогична оной для металлических труб (но не пластиковых, там диаметры считаются по наружной стороне).

Оконечные присоединения шлангов и рукавов к стандартным резьбовым патрубкам осуществляются с помощью фитингов, а между собой могут коммутироваться посредством адаптеров, в том числе с быстроразъемными соединениями (БРС), и муфт. 

Сложно переоценить значение шланга в современном мире как изобретения в принципе. Шланги используется повсеместно – в быту и в технике, в промышленном производстве и сельском хозяйстве, одним словом – везде. И, само собой, востребованы так или иначе все виды шлангов.