Вальцованные металлорукава: устройство, виды, применение и выбор

Вальцованные металлорукава применяют в задачах, где от гибкого металлического канала или защитной оболочки требуется сочетание механической прочности, подвижности и устойчивости к внешним воздействиям. При этом рабочие свойства разных исполнений могут существенно отличаться даже при одинаковом диаметре.

На выбор конструкции влияют тип замка, наличие уплотнения, внутренняя поверхность, материал, температура, механические нагрузки и требования к утечке. Для одних задач важнее высокая гибкость и защита от смятия, для других — характер внутреннего прохода, стойкость к абразивному износу или возможность работы с горячим газом.

Поэтому выбирать вальцованный металлорукав только по диаметру или материалу недостаточно. Сначала необходимо определить условия работы, а затем подобрать конструкцию, свойства которой соответствуют этим условиям.

Что такое вальцованный металлорукав

Вальцованный металлорукав — это гибкий металлический рукав, изготовленный из профилированной ленты, спирально навитой таким образом, что соседние витки соединяются между собой замковым перекрытием.

В международной терминологии такая конструкция называется stripwound metal hose. В отличие от цельной металлической трубы, ее стенка состоит из последовательно соединённых витков ленты, которые сохраняют возможность ограниченного взаимного перемещения.

Конструкция замкового соединения определяет базовые свойства вальцованного металлорукава: его гибкость, механическую стойкость, характер внутренней поверхности и степень утечки через стенку. Дополнительные элементы позволяют адаптировать рукав к конкретным условиям эксплуатации. В замок может вводиться уплотнение для уменьшения утечки, внутри — дополнительный слой для формирования более гладкого прохода, а снаружи — защитное покрытие или оболочка, например из полимерного материала, для защиты металла от влаги, загрязнений и других воздействий окружающей среды.

Само понятие «вальцованный металлорукав» поэтому обозначает не одно конкретное исполнение, а целую группу конструкций, различающихся устройством замка и рабочими характеристиками. Как именно устроены эти замки и за счёт какого перемещения витков рукав способен изгибаться, рассмотрим далее.

Если необходимо сначала определить, какой базовый тип металлического рукава подходит для конкретной задачи, различия подробно разобраны в статье «Металлорукава: виды, устройство, применение и выбор».

Как устроен вальцованный металлорукав и за счет чего он изгибается

Исходной заготовкой для производства вальцованных металлорукавов служит металлическая лента. В процессе изготовления ей придают заданный поперечный профиль, после чего ленту спирально навивают на оправку и соединяют соседние витки сформированными кромками.

Замок должен одновременно выполнять две противоположные функции:

1. Удерживать витки вместе и не позволять рукаву распадаться при изгибе и механической нагрузке.
2. Оставлять соседним виткам определенную свободу перемещения.

Именно второй фактор обеспечивает гибкость.

При прямолинейном положении части профиля занимают определенное взаимное положение. Когда рукав изгибается, на наружной стороне изгиба соседние витки расходятся, а на внутренней стороне сближаются. Металл при этом не должен деформироваться.

Гибкость вальцованного рукава определяется геометрией замка, толщиной и шириной ленты, диаметром, наличием уплотнения и конкретным исполнением. Поэтому одинаковый внутренний диаметр еще не означает одинаковый минимальный радиус изгиба.

Увеличение толщины ленты обычно позволяет получить более тяжелую механически стойкую конструкцию, но одновременно влияет на массу и гибкость. Добавление внутреннего слоя, уплотнения или наружного покрытия также меняет поведение рукава.

По этой причине радиус изгиба следует брать из технических данных конкретного исполнения, а не назначать по универсальному отношению к диаметру.

Какие исполнения вальцованных металлорукавов применяют на практике

Для вальцованных металлорукавов используется несколько систем обозначений. В российской практике широко распространены обозначения РЗ-Ц, РЗ-ЦХ и их производные, сформировавшиеся на основе отечественной нормативной документации. В международных стандартах применяется другая классификация — по количеству перекрытий металлической ленты и наличию уплотнения.

Эти системы описывают близкие по принципу устройства изделия, но не являются прямыми эквивалентами. Поэтому, например, обозначение РЗ-ЦХ нельзя автоматически приравнивать к одному из четырех типов ISO 15465 только по наличию уплотнения.

РЗ-Ц и РЗ-ЦХ

Одна из наиболее распространенных в России групп — металлические негерметичные рукава типа РЗ. В технической документации и каталогах до сих пор часто встречаются исполнения РЗ-Ц и РЗ-ЦХ.

В обозначении:

• Ц указывает на применение оцинкованной стальной ленты;
• Х указывает на наличие хлопчатобумажного уплотнения в замке.

Соответственно, РЗ-Ц представляет собой вальцованный рукав из оцинкованной стальной ленты без хлопчатобумажного уплотнения, а РЗ-ЦХ имеет дополнительное хлопчатобумажное уплотнение между элементами замка.

Важно, что РЗ-ЦХ, несмотря на наличие уплотнения, по своей классификации остается негерметичным металлорукавом. Хлопчатобумажная нить уменьшает проникновение пыли и частично снижает обмен воздухом через замок, но не превращает конструкцию в герметичный напорный трубопровод.

Такие рукава применяют прежде всего:

• Для механической защиты проводов и кабелей;
• Для защиты резиновых и полимерных шлангов;
• В качестве гибкой металлической оболочки;
• В вентиляционных и вытяжных системах;
• В некоторых системах отвода газов;
• Для отдельных задач транспортировки сухих крупнодисперсных материалов.

Обозначения РЗ-Ц и РЗ-ЦХ продолжают широко использоваться, однако современное изделие с таким обозначением не обязательно выпускается именно по ТУ 22-5570-83. Производители могут применять собственные технические условия, поэтому размеры, радиус изгиба, климатическое исполнение, температурный диапазон и другие характеристики необходимо проверять по паспорту конкретного рукава.

В современных каталогах встречаются также исполнения с наружной полимерной оболочкой, например обозначаемые РЗ-ЦП или сходным образом. Такая маркировка уже может зависеть от технических условий конкретного производителя, поэтому определять конструкцию только по буквам без документации изделия не следует.

Р1 и Р2 — герметичные рукава с подвижным швом

Отдельную отечественную ветку представляли гибкие металлические рукава с подвижным швом типов Р1 и Р2.

Их конструкция была подробно нормирована ГОСТ 3575-75 «Рукава гибкие металлические герметичные с подвижным швом». Стандарт различал исполнения:

• По профилю ленты — Р1 и Р2;
• По материалу ленты — стальную, оцинкованную и нержавеющую;
• По виду уплотнения;
• По наличию и материалу наружной проволочной оплетки.

Рукава изготавливались из спирально завитой профилированной ленты с уплотнением. В отличие от негерметичных РЗ, сама нормативная система Р1/Р2 создавалась именно для герметичных рукавов с подвижным швом и предусматривала нормирование рабочего и пробного давления.

ГОСТ 3575-75 сейчас не действует. С 1987 года вместо него были введены ТУ 22-1.016-231-86 «Рукава гибкие металлические герметичные с подвижным швом типа Р1 и Р2».

Обозначения Р1 и Р2 сегодня встречаются значительно реже, чем РЗ-Ц и РЗ-ЦХ, однако они важны для понимания отечественной истории и конструкции вальцованных герметичных рукавов.

Международная классификация по ISO 15465

Действующий ISO 15465:2004 классифицирует вальцованные металлорукава по двум основным признакам:

• Одинарное или двойное перекрытие ленты;
• Наличие или отсутствие уплотнения в замке.

В результате образуются четыре базовых типа.

Только тип DOP — конструкция с двойным перекрытием и уплотнением — рассматривается ISO 15465 как напорный. Максимально допустимое давление в области применения стандарта может достигать 40 бар, но это не универсальное рабочее давление любого рукава такого типа.

Фактическое допустимое давление зависит от диаметра, материала, геометрии замка, конструкции соединений и других параметров конкретной сборки.

ISO 15465 распространяется на размеры от DN 6 до DN 500 и допускает для соответствующих материалов температуры до 600 °C. Это также верхняя граница области стандарта, а не универсальная допустимая температура любого вальцованного рукава.

Почему российские и международные обозначения нельзя напрямую сопоставлять

РЗ-Ц, РЗ-ЦХ, Р1 и Р2 сформированы в отечественной системе технической документации. ISO 15465 использует другие признаки классификации.

Поэтому неправильно утверждать, например:

РЗ-ЦХ = SOP

или:

Р2 = DOP.

Для такого соответствия необходимо знать реальную геометрию перекрытия, устройство замка и испытанные характеристики конкретного изделия.

На практике название или марка позволяют предварительно понять конструкцию, но окончательный выбор выполняют по технической документации изготовителя.

Типы замков и внутренняя поверхность

Помимо нормативных обозначений, в технических каталогах широко используются термины, характеризующие непосредственно устройство замка и внутреннего прохода.

Они также не образуют прямую замену классификации ISO или отечественным обозначениям.

Замковая конструкция с взаимным зацеплением витков

В международной технической документации такую конструкцию обозначают термином interlocked. Профилированные кромки соседних витков входят в зацепление и образуют подвижный замок. Элементы замка могут ограниченно перемещаться относительно друг друга, благодаря чему рукав сохраняет гибкость.

Такая конструкция обеспечивает хорошую стойкость к растяжению, смятию и другим механическим воздействиям и применяется для:

• Газоотвода;
• Аспирации;
• Транспортировки сухих материалов;
• Наружной защиты;
• Внутренних защитных экранов;
• Специальных механически нагруженных рукавов.

Конкретная форма замка может значительно различаться у разных производителей.

Конструкция с квадратным профилем замка

Для части защитных металлорукавов применяется замок с квадратным профилем (squarelocked). При таком исполнении профилированная металлическая лента формирует последовательно соединенные элементы замка с характерной квадратной или близкой к прямоугольной геометрией.

Такие исполнения особенно распространены в качестве гибкой металлической оболочки для кабелей, проводов, оптоволокна и других коммуникаций.

Основной задачей здесь обычно является не герметичность, а сочетание:

• Гибкости;
• Стойкости к смятию;
• Защиты от механического повреждения;
• Малого наружного диаметра;
• Удобства прокладки.

Российские рукава типа РЗ также используются в сходных задачах, однако только по области применения относить конкретный РЗ к определенной международной геометрии замка нельзя.

Исполнение с выраженным внутренним профилем

У рукава с выраженным внутренним профилем (roughbore) элементы основного замка формируют заметный рельеф на внутренней поверхности.

Для газоотвода, механической защиты и многих общепромышленных задач такой профиль не является недостатком.

При транспортировке твердых частиц внутренний рельеф становится более важным, поскольку влияет на:

• Столкновение частиц со стенкой;
• Износ;
• Сопротивление движению;
• Возможность задерживания продукта;
• Повреждение чувствительного материала.

Исполнение с гладким внутренним проходом

Для транспортных задач применяются конструкции с гладким внутренним проходом (smoothbore).

Более ровная внутренняя поверхность может формироваться дополнительным внутренним элементом, который перекрывает основной рельеф замкового рукава.

Такое исполнение выбирают, если необходимо:

• Снизить воздействие рельефа стенки на продукт;
• Уменьшить вероятность накопления материала;
• Защитить основной замок от прямого абразивного воздействия;
• Получить более равномерный проход;
• Снизить повреждение хрупких частиц.

Гладкий внутренний проход не означает герметичность рукава. Внутренняя геометрия и герметичность — разные характеристики конструкции.

У ряда таких рукавов внутреннее перекрытие делает направление движения продукта значимым. Поэтому при монтаже следует учитывать направление потока, указанное изготовителем.

Как длина вальцованного металлорукава меняется при изгибе

Подвижность элементов замка означает, что длина вальцованного металлорукава не является абсолютно неизменной.

Для замковых конструкций различают:

• Сжатое состояние;
• Свободное состояние;
• Растянутое состояние.

В сжатом состоянии элементы профиля максимально сближены, поэтому длина минимальна.

В растянутом состоянии соседние витки расходятся в пределах допустимого хода замка.

Свободное состояние находится между этими крайними положениями.

При изгибе наружная сторона рукава должна пройти большую длину дуги, чем внутренняя. Поэтому на наружной стороне замок смещается в сторону растянутого состояния, а на внутренней — в сторону сжатого.

Именно это относительное перемещение позволяет рукаву изгибаться без механизма деформации гофрированной стенки.

Почему важно указывать состояние при измерении длины

Для вальцованного рукава просто указать «длина 1 м» может быть недостаточно.

Один и тот же рукав будет иметь разный размер:

• При полном сжатии;
• В свободном положении;
• При растяжении.

ISO 15465 поэтому предусматривает указание состояния, в котором определяется длина сборки.

Если изготовитель и заказчик используют разные способы измерения, формально одинаковая длина может привести к ошибке при монтаже.

Минимальный радиус изгиба

Минимальный радиус зависит от:

• Диаметра;
• Геометрии замка;
• Толщины ленты;
• Количества слоев;
• Уплотнения;
• Наружного покрытия.

Поэтому универсального отношения радиуса изгиба к диаметру для всех вальцованных металлорукавов нет.

У РЗ-Ц и РЗ-ЦХ различных диаметров также нормируются разные минимальные радиусы изгиба, поэтому нужное значение необходимо брать из документации конкретного изделия.

Растяжение не должно компенсировать недостаточную длину

Способность замка изменять свое положение иногда приводит к ошибке: слишком короткий рукав растягивают между точками подключения.

В результате часть доступного перемещения замка постоянно используется для компенсации ошибки монтажа. При последующем изгибе или вибрации свободный ход уменьшается.

Правильная рабочая длина должна обеспечиваться геометрией сборки, а не постоянным осевым натяжением рукава.

Кручение

Изгиб и кручение являются разными видами нагрузки.

При кручении усилие действует вдоль спирального замка и может стремиться либо дополнительно его затянуть, либо раскрыть — в зависимости от направления навивки и приложенного момента.

Поэтому обычный вальцованный металлорукав нельзя считать устойчивым к произвольному кручению только на основании его хорошей гибкости.

Если вращение или крутящий момент являются частью рабочего режима, требуется исполнение, для которого такая нагрузка предусмотрена изготовителем.

Герметичность, уплотнение, давление и вакуум

Один из наиболее важных вопросов при выборе — насколько вальцованный металлорукав способен удерживать газ, жидкость или разрежение.

Наличие замка само по себе не делает вальцованный металлорукав герметичным.

Подвижным виткам необходим определенный зазор, а спиральная структура создает потенциальный путь утечки вдоль замка.

РЗ-Ц

РЗ-Ц относится к негерметичным исполнениям и не имеет хлопчатобумажного уплотнения.

Если такой рукав используется для воздуха или газа, возможность утечки через замок является нормальным следствием его конструкции.

РЗ-ЦХ

У РЗ-ЦХ в замке присутствует хлопчатобумажное уплотнение.

Оно уменьшает проницаемость замка и защищает внутреннее пространство от части пыли и загрязнений, однако само обозначение РЗ-ЦХ относится к группе негерметичных металлических рукавов.

Поэтому наличие буквы Х нельзя трактовать как подтверждение герметичности или пригодности для заданного давления.

Если требуется металлорукав негерметичный для защитной, вытяжной или другой соответствующей задачи, тип РЗ может быть одним из рассматриваемых вариантов. Но допустимую утечку необходимо оценивать применительно к конкретной системе.

Герметичные отечественные Р1 и Р2

В отечественной нормативной системе существовали и специально нормировались герметичные вальцованные рукава Р1 и Р2.

ГОСТ 3575-75 задавал для них рабочее и пробное давление, тип уплотнения и возможность применения наружной проволочной оплетки. После отмены ГОСТ эта конструктивная линия была продолжена ТУ 22-1.016-231-86.

Это показывает, что утверждение «вальцованный металлорукав всегда негерметичен» технически неверно.

Правильнее формулировать так:

Большинство распространенных защитных и замковых вальцованных рукавов не являются герметичными, но существуют специальные уплотненные конструкции, рассчитанные на ограниченную работу с давлением и транспортируемой средой.

Уплотненные конструкции по ISO 15465

ISO 15465 также предусматривает варианты с уплотнением.

При этом из четырех основных типов только DOP — двойное перекрытие с уплотнением — относится стандартом к напорным.

В пределах ISO максимальное допустимое давление для таких конструкций может достигать 40 бар.

Это не означает, что любой рукав с двойным замком и уплотнением можно использовать при 40 бар. Рабочее давление должно быть заявлено для конкретного диаметра, материала и сборки.

Что меняет уплотнение

Уплотнение может:

• Уменьшить утечку газа или воздуха;
• Ограничить проникновение пыли;
• Изменить трение внутри замка;
• Увеличить жесткость;
• Изменить минимальный радиус изгиба;
• Ограничить максимальную температуру.

Последний пункт особенно важен. Металлическая лента может выдерживать значительно более высокую температуру, чем материал уплотнения.

Поэтому нельзя определять температурный предел всего рукава только по марке металла.

Когда лучше использовать гофрированный металлорукав

Если основное требование заключается не просто в уменьшении утечки, а в создании гарантированно герметичной гибкой линии под заданное давление или вакуум, обычно рассматривают герметичный металлорукав гофрированного типа.

У него металлическая оболочка представляет собой непрерывную сварную стенку, а давление при необходимости воспринимается совместно с наружной оплеткой.

Подробнее такая конструкция рассмотрена в статье «Гофрированные металлорукава: устройство, выбор и условия эксплуатации».

Выбор между уплотненным вальцованным и гофрированным рукавом следует делать не по слову «герметичный», а по фактическим требованиям:

• Допустимой утечке;
• Рабочему и максимальному давлению;
• Вакууму;
• Температуре;
• Среде;
• Необходимым испытаниям.

Из каких материалов делают вальцованные металлорукава

Материал металлической ленты определяет коррозионную стойкость, массу, температурные возможности и стоимость рукава.

Оцинкованная сталь

Оцинкованная стальная лента широко применяется в защитных и общепромышленных конструкциях.

Именно такое исполнение отражено буквой Ц в обозначениях РЗ-Ц и РЗ-ЦХ.

Оцинкованный рукав рационален для многих задач механической защиты при отсутствии агрессивной коррозионной среды.

Цинковое покрытие повышает стойкость углеродистой стали к атмосферной коррозии, но не делает ее эквивалентом нержавеющей стали для химически агрессивных или длительно влажных условий.

Нержавеющая сталь

Нержавеющие исполнения используют при более высоких требованиях к:

• Коррозионной стойкости;
• Влажной среде;
• Температуре;
• Загрязнениям;
• Ресурсу металлической оболочки.

Для вальцованных конструкций применяются, в частности, стали AISI 304 и AISI 316, а также другие материалы в зависимости от назначения изделия.

Марку стали необходимо выбирать по фактической среде, а не только по общему требованию «нержавейка».

Другие металлические материалы

В специальных конструкциях могут применяться:

• Алюминий;
• Латунь;
• Бронза;
• Другие металлические сплавы.

Причиной выбора могут быть масса, коррозионная стойкость, температура, электромагнитные свойства или особенности конкретного оборудования.

Наружные покрытия и оболочки

В практике наружная оболочка встречается не реже, а во многих защитных системах значительно чаще, чем внутренний дополнительный слой.

Наиболее распространенный вариант — полимерное покрытие поверх металлического вальцованного рукава.

Оно может выполнять сразу несколько функций:

• Защищать металл от влаги и загрязнений;
• Снижать контакт металла с окружающей средой;
• Создавать более гладкую наружную поверхность;
• Защищать соседнее оборудование от контакта с металлическим профилем;
• Дополнять защиту кабеля или другой внутренней коммуникации.

Для кабельных систем широко применяются металлорукава с ПВХ и другими полимерными оболочками.

При этом наружное полимерное покрытие необходимо рассматривать как отдельный элемент конструкции.

Оно не делает автоматически герметичным сам вальцованный замок и не подтверждает способность системы работать под внутренним давлением.

В электротехнических применениях степень защиты готовой системы зависит также от фитингов, вводов и качества соединений.

Полимерная оболочка может стать и основным температурным ограничением. Если металлический рукав допускает высокую температуру, это не означает, что такую же температуру выдержит ПВХ или другой наружный полимер.

Где применяют вальцованные металлорукава

Область применения определяется не только материалом, но прежде всего конструкцией замка и требованиями к системе.

Механическая защита кабелей и других коммуникаций

Одно из наиболее распространенных применений — защита:

• Электрических проводов;
• Кабелей;
• Оптоволокна;
• Резиновых шлангов;
• Полимерных трубок;
• Других гибких коммуникаций.

Рукав принимает на себя часть внешнего механического воздействия и защищает внутренний элемент от смятия, истирания, горячей стружки, искр и случайного контакта с оборудованием.

РЗ-Ц и РЗ-ЦХ исторически и сегодня широко применяются именно в таких задачах.

Но механическая металлическая оболочка и полноценная система кабельной защиты — не всегда одно и то же.

Если задача заключается именно в прокладке электрического кабеля, металлорукав для кабеля необходимо рассматривать вместе с фитингами, кабельными вводами, условиями окружающей среды, требуемой степенью защиты и способом подключения к оборудованию.

Для таких систем действуют собственные электротехнические требования.

Выхлопные и технологические газы

Вальцованные металлорукава применяют как гибкие участки линий отвода выхлопных и технологических газов.

Основными параметрами становятся:

• Температура газа;
• Температура стенки;
• Состав газа;
• Наличие конденсата;
• Вибрация оборудования;
• Допустимая утечка;
• Материал ленты;
• Тип уплотнения;
• Схема прокладки.

Особое внимание необходимо уделять герметичности.

Негерметичный рукав, пригодный для отвода газа в безопасную открытую зону, нельзя автоматически использовать там, где утечка выхлопных газов происходит внутри помещения.

Поэтому металлорукав для выхлопных газов выбирают не только по температуре и диаметру, но и по допустимости утечки, вибрациям, условиям установки и конструкции замка.

Наличие органического уплотнения также может существенно ограничивать рабочую температуру.

При выборе рукава для выхлопной системы особенно важно рассматривать эти параметры совместно: высокая температура сама по себе не определяет подходящую конструкцию, если не учтены утечка через замок, вибрация, конденсат, материал и условия отвода газа. Эти вопросы требуют отдельного рассмотрения и подробно разобраны в статье «Вальцованные металлорукава для выхлопных газов: выбор конструкции и условия работы».

Аспирация и вытяжка

Вальцованный металлорукав может служить гибким участком аспирационной или вытяжной системы.

В отличие от обычного чистого воздуха, промышленный поток может содержать:

• Пыль;
• Стружку;
• Абразивные частицы;
• Горячие частицы;
• Масляный аэрозоль;
• Другие загрязнения.

Поэтому необходимо оценивать не только температуру и расход, но и воздействие потока на внутреннюю поверхность.

При работе под разрежением дополнительно проверяют:

• Допустимый вакуум;
• Устойчивость рукава к наружному перепаду давления;
• Подсос воздуха через замок;
• Влияние уплотнения на утечку.

Механическая стойкость к смятию сама по себе не подтверждает герметичность при вакууме.

Сухие сыпучие материалы

При транспортировке сухого продукта внутренний профиль рукава непосредственно влияет на процесс движения материала.

Необходимо учитывать:

• Размер частиц;
• Форму частиц;
• Абразивность;
• Хрупкость;
• Скорость;
• Пневмотранспорт или самотек;
• Необходимость гладкого внутреннего прохода;
• Направление потока;
• Утечку транспортирующего воздуха.

Исполнение с выраженным внутренним профилем может быть вполне пригодно для крупного и стойкого продукта.

Для более чувствительного, мелкого или абразивного материала может потребоваться конструкция с более гладким внутренним проходом.

При этом гладкий канал не следует воспринимать как универсально лучшее решение: дополнительный внутренний элемент увеличивает массу, усложняет конструкцию и способен уменьшить гибкость.

Для сыпучих материалов выбор особенно сильно зависит от свойств самого продукта. Размер и форма частиц, абразивность, хрупкость, скорость движения и способ транспортировки определяют требования к внутреннему профилю, направлению потока и конструкции рукава. Отдельно эти зависимости рассмотрены в статье «Вальцованные металлорукава для сыпучих материалов: выбор конструкции и условия работы».

Вальцованный металлорукав как часть гофрированной сборки

Вальцованный рукав может использоваться не только как самостоятельное изделие.

Он способен выполнять функцию внутреннего или наружного элемента гофрированной рукавной сборки.

Внутренний вальцованный экран

Внутри гофрированного металлорукава вальцованный элемент применяют, когда необходимо уменьшить непосредственное воздействие рабочей среды на гофры.

Это может быть полезно:

• При высокой скорости потока;
• При наличии твердых частиц;
• При абразивной среде;
• Для уменьшения прямого взаимодействия потока с профилем гофры;
• Для снижения отдельных аэродинамических и вибрационных воздействий.

Жесткие частицы в сочетании с высокой скоростью могут интенсивно воздействовать на сравнительно тонкую стенку гофрированной оболочки. Внутренний вальцованный экран принимает часть такого воздействия на себя.

Но дополнительный внутренний рукав:

• Увеличивает массу;
• Уменьшает проходное сечение;
• Увеличивает стоимость;
• Может увеличить минимальный радиус изгиба;
• Изменяет гидравлические или аэродинамические характеристики.

Поэтому его применяют при наличии конкретной инженерной причины.

Наружный вальцованный защитный рукав

Снаружи гофрированной сборки вальцованный рукав может выполнять роль механической защиты.

Он защищает гофру и оплетку от:

• Истирания;
• Ударов;
• Контакта с окружающими конструкциями;
• Часть внешних механических воздействий.

Такой защитный слой также увеличивает наружный диаметр, массу и жесткость сборки и не должен использоваться вместо правильной трассировки и соблюдения минимального радиуса изгиба.

Концевые соединения вальцованных металлорукавов

Вальцованный металлорукав может поставляться как самостоятельная гибкая оболочка или как готовая сборка с концевой арматурой.

Применяются различные способы присоединения:

• Патрубки;
• Фланцы;
• Резьбовые элементы;
• Хомутовые соединения;
• Специальные механические фитинги;
• Другие окончания под конкретное оборудование.

Выбор зависит от назначения рукава.

Для защиты кабеля важно надежно зафиксировать оболочку и не повредить внутреннюю коммуникацию.

Для газоотвода необходимо учитывать утечку не только через стенку рукава, но и через соединение.

Для сыпучих материалов переход между рукавом и арматурой должен по возможности не создавать резких ступеней и зон накопления продукта.

Герметичное концевое соединение не делает герметичной стенку негерметичного вальцованного рукава.

Поэтому герметичность всей сборки всегда оценивается по наиболее слабому элементу.

Типичные ошибки при выборе вальцованного металлорукава

Считать любой замковый металлорукав герметичным

Металлический замок может выглядеть плотным, но это не подтверждает отсутствие утечки.

Особенно важно не путать наличие уплотнения в РЗ-ЦХ с герметичным напорным исполнением.

Считать любой рукав с уплотнением напорным

Уплотнение уменьшает утечку, но способность работать под давлением должна быть отдельно предусмотрена конструкцией и подтверждена испытаниями.

Даже ISO 15465 из четырех уплотненных и неуплотненных комбинаций относит к напорным только один тип.

Выбирать рукав только по обозначению РЗ-Ц или РЗ-ЦХ

Одинаковая марка у разных современных производителей может выпускаться по разным техническим условиям.

Необходимо проверять:

• Фактические диаметры;
• Радиус изгиба;
• Материал;
• Температуру;
• Климатическое исполнение;
• Допустимые нагрузки;
• Документацию изготовителя.

Выбирать только по диаметру

Одинаковый внутренний диаметр не означает одинаковую конструкцию.

Отличаться могут профиль замка, толщина ленты, внутренний проход, масса, гибкость и стойкость к механической нагрузке.

Компенсировать нехватку длины растяжением

Постоянное растяжение уменьшает доступный ход замка и может ухудшить работу рукава при последующем изгибе.

Игнорировать кручение

Спиральная конструкция чувствительна к крутящему моменту. Гибкость при изгибе не означает автоматически стойкость к скручиванию.

Не учитывать направление потока

У некоторых гладкопроходных конструкций направление нахлеста внутреннего элемента делает ориентацию рукава относительно потока значимой.

Определять максимальную температуру только по металлу

Ограничивающим элементом может оказаться:

• Хлопчатобумажное или другое уплотнение;
• Наружная полимерная оболочка;
• Фитинг;
• Прокладка;
• Другой неметаллический элемент.

Считать наружное ПВХ-покрытие доказательством герметичности

Наружная полимерная оболочка улучшает защиту от внешней среды, но сама по себе не подтверждает возможность использования рукава как напорного трубопровода.

Какие данные нужны для выбора вальцованного металлорукава

Для корректного подбора недостаточно указать только диаметр и длину.

Для газовых систем дополнительно нужны расход, состав газа и условия отвода.

Для сыпучих продуктов — размер частиц, абразивность, расход, скорость и направление движения.

Для защитных рукавов — размеры внутренней коммуникации и характер наружных воздействий.

Стандарты и отечественная нормативная база для вальцованных металлорукавов

У вальцованных металлорукавов нет одного действующего российского ГОСТ, который полностью охватывал бы все современные конструкции, назначения и принципы классификации.

На практике одновременно используются международные стандарты, исторические отечественные стандарты, технические условия и документы производителей.

ТУ 22-5570-83 и рукава типа РЗ

ТУ 22-5570-83 «Рукава металлические негерметичные типа РЗ» являются одной из основных отечественных нормативных основ, с которой связаны традиционные обозначения РЗ-Ц, РЗ-ЦХ и другие исполнения этого семейства.

При этом современные производители могут выпускать изделия РЗ по собственным ТУ. Поэтому обозначение необходимо рассматривать совместно с документами конкретного производителя.

ГОСТ 3575-75 и ТУ 22-1.016-231-86

ГОСТ 3575-75 «Рукава гибкие металлические герметичные с подвижным швом» распространялся на герметичные рукава из спирально завитой профилированной ленты.

Он предусматривал:

• Профили Р1 и Р2;
• Стальную, оцинкованную и нержавеющую ленту;
• Хлопчатобумажное и асбестовое уплотнение;
• Исполнения без оплетки и с металлической проволочной оплеткой;
• Нормирование рабочих и пробных давлений.

Стандарт распространялся на транспортирование порошкообразных, жидких и газообразных веществ. Температурные пределы зависели от материала уплотнения.

ГОСТ 3575-75 был отменен. С 10 января 1987 года вместо него были введены ТУ 22-1.016-231-86 «Рукава гибкие металлические герметичные с подвижным швом типа Р1 и Р2».

Поэтому ГОСТ 3575-75 сегодня следует использовать как источник конструкции и отечественной терминологии, но не обозначать его как действующий стандарт.

ISO 15465:2004

Современной международной нормативной основой непосредственно для вальцованных металлических рукавов является ISO 15465:2004 «Pipework — Stripwound metal hoses and hose assemblies».

Стандарт устанавливает требования к:

• Четырем базовым типам конструкции;
• Материалам;
• Размерным параметрам;
• Прочности;
• Изгибу;
• Испытаниям;
• Напорному типу DOP;
• Рукавным сборкам;
• Маркировке.

ISO 15465:2004 остается действующим. Его актуальность была подтверждена ISO в 2025 году.

Стандарт охватывает размеры от DN 6 до DN 500. Для соответствующих материалов область применения допускает температуру до 600 °C.

Из четырех базовых конструкций только DOP является напорным типом, для которого в области стандарта предусмотрено максимально допустимое давление до 40 бар.

ISO 7369:2020

ISO 7369:2020 «Pipework — Metal hoses and hose assemblies — Vocabulary» устанавливает международную терминологию для металлических рукавов и их компонентов.

Документ распространяется как на:

• Вальцованные металлорукава;
• Гофрированные металлорукава.

ISO 7369:2020 также остается действующим и был подтвержден в 2025 году.

ГОСТ Р МЭК 61386 для кабельных систем

Если вальцованный металлический рукав является частью системы прокладки электрического кабеля, дополнительно применима другая нормативная область.

ГОСТ Р МЭК 61386.1-2014 устанавливает общие требования к трубным системам для прокладки и защиты изолированных проводов и кабелей.

ГОСТ Р МЭК 61386.22-2014 устанавливает специальные требования к гибким трубным системам.

Оба документа действуют на момент написания этой статьи.

Однако эти стандарты относятся именно к кабельным трубным системам. Их нельзя использовать как общий норматив на вальцованные металлорукава для выхлопных газов, аспирации или сыпучих материалов.

Как выбрать вальцованный металлорукав

Подбор лучше выполнять последовательно.

1. Определить назначение. Механическая защита, газоотвод, аспирация, транспортировка сухого продукта, внутренний экран или наружная защита требуют разных свойств.
2. Установить, требуется ли конкретный отечественный тип. Если проектом задан РЗ-Ц, РЗ-ЦХ или другое исполнение, необходимо проверить ТУ и характеристики предлагаемого изделия, а не ориентироваться только на совпадение маркировки.
3. Определить рабочую среду. Для газа важны состав и конденсат, для сыпучего продукта — размер, абразивность и чувствительность частиц, для защитной оболочки — наружная среда.
4. Задать требования к утечке. Необходимо понять, допустим ли негерметичный замок, достаточно ли уплотненного исполнения или требуется гарантированно герметичная линия.
5. Указать давление и вакуум. Способность рукава работать под перепадом давления должна подтверждаться для конкретной конструкции.
6. Определить температуру. Нужно учитывать не только металлическую ленту, но и уплотнение, наружную оболочку и арматуру.
7. Выбрать внутренний профиль. Для многих задач достаточно стандартного замкового прохода. Для транспортировки определенных сухих материалов может понадобиться более гладкая внутренняя поверхность.
8. Определить наружное исполнение. Оцинкованная или нержавеющая сталь, полимерная оболочка и другие варианты выбираются по внешней среде и назначению.
9. Описать механические нагрузки. Изгиб, вибрация, смятие, удар и особенно кручение должны рассматриваться отдельно.
10. Проверить длину и минимальный радиус. Рабочая трасса должна соответствовать геометрическим возможностям выбранного рукава без постоянного растяжения.
11. Определить концевые соединения. Фитинг или фланец должен соответствовать не только ответному оборудованию, но и назначению всей рукавной сборки.
12. Согласовать нормативные требования и испытания. Для ответственных применений заранее определяют применяемый стандарт или ТУ, требования к материалам, испытаниям, маркировке и приемочной документации.

Вальцованный металлорукав нельзя выбирать только по диаметру или общему названию конструкции. Рабочие свойства определяются одновременно устройством замка, наличием уплотнения, материалом, внутренним и наружным исполнением, геометрией и условиями эксплуатации. Чем точнее эти параметры определены до подбора, тем меньше риск использовать внешне подходящий рукав в режиме, для которого он конструктивно не предназначен.

---