橡胶软管的发展趋势

平常心 · 发表于 2010-3-9 17:16:26

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橡胶软管的发展趋势
1  前言
进入二十一世纪，橡胶软管配套的行业，尤其是汽车行业和机械设备制造行业，出现了一些新的变化。在汽车行业中，生物柴油和混合有乙醇的汽油（乙醇汽油）的应用逐渐增加，柴油机的应用逐渐增多，空调系统开始使用新的制冷剂，新装置如涡轮增压器、选择性催化降低排放系统和车体灵活控制装置已开始使用，等。在机械设备制造行业中，制造厂正试图将更多的部件组装在更小的空间中，可生物降解液压流体已开始使用，工程机械用胶管大多安装在容易磨损的前后暴露部位，等。在橡胶加工行业中，对胶料及配合剂常用的亚硝胺和生成的亚硝胺提出了严格要求。
环境保护立法对汽车废气排放提出了愈来愈严格的要求。2006年10月，EURO 4欧洲排放标准生效。2006年12月，欧盟议会批准了新的更严格的汽车排放标准—EURO 5。该法将于2009年9月1日生效，但对通用体育运动车、救护车、残疾人用车和公共服务用车有3年过渡期，将于2012年9月生效。该法还包括EURO 6，对柴油汽车的氧化氮（NOx)排放提出了更严格的要求，将于2014年生效。EURO 5将强制所有新柴油汽车从2011年开始安装微粒过滤器，使微粒排放达到汽油汽车的水平。EURO 5允许柴油汽车NOx排放量最高250mg/km，为汽油汽车的5倍。到2014年EURO 6生效时，柴油汽车NOx排放量将降低到汽油汽车的3.5倍，最终达到80 mg/km，略高于汽油汽车的70 mg/km。
美国加利福尼亚等州的汽车废物排放标准比EURO 6更严格。2006年，美国提出了部分零排放汽车的要求。
中国已开始实行相当于EURO 4的废气排放标准。
所有这些变化对与之配套的胶管提出了新的要求，促使胶管生产行业对所使用的材料（包括橡胶、配合剂和增强材料）、胶管结构和加工工艺及设备加以改变，以适应新的要求。
2  材料
2.1  耐高温和耐生物柴油和乙醇汽油的汽车燃油胶管
使用生物柴油和乙醇汽油，一方面是为了减少空气污染和大气臭氧层破坏的程度，另一方面也是基于能源战略的考虑。一般来说，欧洲主要使用生物柴油，美洲则主要使用乙醇汽油。
在轻型汽车和载重汽车市场中，到2015年，柴油机的全球份额将从目前18%上升到26%。其中，美国将从3.2%上升到10%以上；欧洲装配柴油机的乘用汽车正在稳步增长，仅在德国2005年装配柴油机的乘用汽车就超过42.5%。
柴油，除了将硫含量减少到15ppm以下之外，经过氢气处理后，还除去氮和芳香烃，从而使润滑性降低。向这种柴油中添加少到2%的脂肪酸甲酯（FAME，通过酶基转移反应从改性的大豆、油菜籽或甘蔗中提取），就可以恢复柴油的润滑性。在柴油中混合20%FAME（B20），能将未燃烧的烃和一氧化氮排放量分别减少30%和20%，颗粒物质减少22%，并限制二氧化硫的排放。
乙醇占燃油的比例，巴西为12.6%，美国为3.5%。在美国，在乙醇汽油中，乙醇的含量一般为15%（EO85）。混合10%乙醇，可使一氧化碳减少30%，二氧化碳10%，有机碳7%。
在温度、空气和水的作用下，生物柴油和乙醇汽油会降解，降解产物对橡胶材料有很强的腐蚀作用。
燃油胶管，除了要求耐高温性能之外，还要求耐燃油性能和耐燃油渗透性能。传统上使用的NBR（内胶层）和CR（外胶层）已经为ECO、ACM和HNBR所取代。这些橡胶可耐150℃温度。但是，随着发动机舱内温度的提高以及生物柴油和乙醇汽油的使用，这些橡胶的使用已经受到限制。
日本瑞翁公司开发出一种新的ACM—Nipol AR，耐温性能可达175℃。可用于燃油胶管。
乙烯-丙烯酸甲酯（AEM）聚合物，可用作燃油胶管外胶层，耐高温可达175℃，配合以适当增塑剂，耐低温可达-40℃。最近，又开发出一种新的AEM-LTX聚合物，在保持耐175℃高温性能的同时，在不添加增塑剂的情况下，可耐-40℃低温。
为了适应生物柴油和乙醇汽油的使用，开发出了一种称为先进工艺氢化丁腈橡胶（AT HNBR）。低残余不饱和度的39%—43%ACN HNBR可用于生物柴油胶管，具有优良的物理性能保持和低的体积溶胀。50%ACN 的低粘度HNBR可用于乙醇汽油，因为它能添加较高含量的填料，体积溶胀较小，耐燃油渗透性能较强。据称，AT HNBR在燃油胶管中可以取代氟弹性体（FKM）。
生物柴油和乙醇汽油胶管的首选材料当属FKM。其耐高温、耐低温和耐生物柴油和乙醇汽油性能，以及耐燃油渗透性能，在这些橡胶中是最佳的。但是，考虑到FKM价格昂贵，只作为内衬，通过共挤出工艺附加到其他橡胶内胶层的内侧上，一般为0.2—0.7mm厚。这种弹性体及其工艺方法已经获得广泛的应用。
为了满足汽车燃油胶管的需要，Dupont公司开发出一种“先进聚合物结构”（APA）工艺，生产出一种过氧化物硫化（亦称加成硫化）特种氟弹性体。Dineon公司也开发出一种新工艺，生产一种过氧化物硫化氟弹性体。这两种氟弹性体的耐生物柴油性能都优于普通FKM。
2.2  耐高温的柴油机涡轮增压器胶管
近年来，涡轮增压柴油机汽车在不断增加。在欧洲，2003年装配涡轮增压器的柴油机占整个柴油机的12%，预计到2008年将增加到60%以上。涡轮增压柴油机是利用废气驱动气泵，压缩环境空气进入气缸，使燃油充分燃烧，提高发动机的功率输出。空气在压缩机与发动机之间需要冷却，以增加空气的密度，使之含有更多的氧气。高温侧的压缩空气温度非常高，正常为175—210℃，峰值为230℃，即使冷却器外侧的温度也为160℃，峰值为180℃。
涡轮增压器胶管以前使用丙烯酸酯如AEM，由于温度的升高，现在已改用硅橡胶。
涡轮增压器胶管一般为四层结构：防渗透层、内胶层、增强层和外胶层。高温侧胶管的内衬层一般使用氟橡胶或氟硅橡胶，内胶层和外胶层使用硅橡胶，增强层已开始使用芳酰胺纤维。
有些汽车的涡轮增压器胶管使用乙烯-乙酸乙烯酯聚合物（EVM）。EVM耐温175℃。
在某些情况下，使用耐温性能较低的标准胶管，需要使用金属屏蔽加以保护。但是，这会增加重量，挤占空间，提高成本。
最近开发出一种耐高温的丙烯酸酯橡胶—HT-ACM，连续使用温度为175—185℃，最高可达190—200℃，处于EVM与FKM和VQM之间。高温侧涡轮增压器胶管使用HT-ACM，无需使用金属屏蔽，成本也低于FKM或VQM，从成本效果考虑，是一种良好的选择。但是，如果使用温度高于200℃，还是要使用FKM或VQM。
2.3  消除或减少亚硝胺的配合剂
众所周知，亚硝胺可致癌。大多数亚硝胺在低温下可挥发，向生产场地和仓库的空气中沥滤，从而对工人的健康造成危害。使用生成亚硝胺的橡胶硫化促进剂（如二硫代氨基甲酸盐、亚磺酸胺、秋兰姆、硫磺给予体和含仲胺的化学品）的橡胶制品，如汽车散热器胶管、挡风玻璃喷洗器胶管和其他制品，也会在使用过程中释放出亚硝胺，从而危害使用者。
德国制定了“关于危险物质的技术条例”，列出橡胶加工行业在硫化体系中所常用的9种疑似致癌亚硝胺。此外，在TRGS 522中还规定，工业橡胶制品的硫化、后续工序和库存场所，亚硝胺含量不得高于2.5μg/m3；硫化和库存之前的生产工序，亚硝胺含量不得高于1.0μg/m3。
美国和加拿大也开始为亚硝胺立法。有2家汽车制造厂已制定出工程规范，限制或取消在汽车橡胶部件中使用亚硝胺；还发布了规范，要求供应商列出橡胶部件中存在的亚硝胺含量。
减少或消除橡胶制品中亚硝胺的产生有3种可供选择的方法。一是使用抑制剂；二是使用不产生亚硝胺的促进剂，如二硫代磷酸盐、二异丙基黄原二硫化物和异丙基黄原酸锌；三是使用产生“非规定”亚硝胺的促进剂，如Rhenogran ZBEC\Rhenogran TBzTD和 Cure-Rite IBT。
MLPC国际公司开发了一种无亚硝胺促进剂—Mixland+TBP75GA。这是一种预分散的聚合物结合化学品，含有75%活性物质。结合剂是依据获有专利权的Mixland+工艺生产的热塑性丙烯酯聚合物。TBP75GA用聚叔丁基苯酚二硫化物制造，是一种硫磺给予体，不含氮，因此无亚硝胺。
2.4  增强材料
芳酰胺纤维在胶管中的应用已逐渐增多。例如，在耐高温的汽车柴油机增压器胶管和CO2制冷剂空调胶管中，一般纤维不能承受如此高的温度或压力，芳酰胺纤维变成唯一可供选用的增强材料。在其他胶管中，芳酰胺纤维也获得了满意的应用。
在要求耐高温、耐腐蚀性化学品、耐高压（高强度）和重量轻的应用中，芳酰胺纤维是良好的选择。
钢丝增强胶管使用的钢丝或钢丝绳，一般都是剖面为圆状的钢丝。现在有一种使用扁钢丝的趋势。据称，扁钢丝扁平率为30%。与圆钢丝相比，扁钢丝的优点是重量轻，增强层厚度小，胶管屈挠性能好，胶管脉冲性能高，而胶管爆破性能相同。
扁钢丝在倒线/合股和编织/缠绕时不得扭转，否则会影响胶管的性能。因此，使用扁钢丝，将对钢丝倒线机、合股机、编织机和缠绕机的控制提出更严格的要求，以保证在倒线/合股和编织/缠绕时扁钢丝始终处于扁平面朝向锭子和胶管的轴向方向而不扭转，从而达到使用扁钢丝的目的。
3  胶管结构
胶管的结构，一般为内胶层、增强层和外胶层。大多数胶管，内胶层为1层，增强层为1—6层，外胶层为1层。海上浮式输油胶管比较复杂，除内胶层和外胶层为1层之外，增强层由内外织物缓冲层、多层钢丝或钢丝绳增强层和钢丝螺旋线或钢环铠装层构成，还有浮体层。本文只对一些近年来出现的特殊结构加以简要说明。
3.1  带有防流体渗透层的双层或多层胶管结构
防止汽车污染空气，除了对废气和废物排放加以限制之外，阻止汽车流体通过胶管管体渗透到大气中也是一项重要措施。因此，输送渗透性流体的胶管，如汽车的燃油胶管、空调胶管、柴油机涡轮增压器胶管和选择性催化降低排放系统胶管，都在其内胶层中增加一层防渗透层，从而使内胶层变成双层或多层。
燃油胶管，一般使用氟弹性体作为内衬层，放置在内胶层的内侧，使内胶层成为双层结构。
柴油机涡轮增压器胶管，内胶层为一层或二层结构。一层结构的内胶层使用氟弹性体，二层结构的使用氟弹性体或氟硅弹性体作内衬层，内胶层为硅橡胶。
选择性催化降低排放系统胶管，防渗透层置于内胶层内侧。外胶层实际上为三层，中间有一层电热金属线。
空调胶管，内胶层有两层和三层两种。R134a制冷剂空调胶管，防渗透层一般为聚酰胺，或置于内胶层外层，或置于两层内胶层之间。而CO2制冷剂空调胶管，内胶层为双层结构，防渗透层置于内胶层内侧。
防渗透层的位置，取决于胶管内胶层的耐流体性能。如果内胶层耐所输送的流体，防渗透层一般置于两层内胶层之间；否则应选用耐流体的防渗透层，置于内胶层的内侧，如燃油胶管。
3.2  薄壁胶管结构
薄壁胶管，实际上是一种致密型钢丝编织胶管，出现在1970年代。Aeroquip公司最早开发了这种胶管，并且商品化生产，牌号为FC310 Hi-Pac。近年来，这种胶管的使用愈来愈多，因此为其制定了相应的标准—SAE 100R16和100R17。SAE 100R16规定的最大工作压力因胶管规格而异，介于35 MPa（内径6.3mm）与11.3 MPa（内径31.5 mm）之间；而SAE 100R17则不分规格大小，最大工作压力一律为21MPa。SAE 100R16和SAE 100R17对钢丝编织层数都没有明确规定，可为一层，也可为两层。在内胶层的外面和/或钢丝编织层的外面可有一层适当材料的织物层或编织层，以利于内外胶层与钢丝增强层的粘合。
与相同规格和相同性能的SAE 100R2双层钢丝编织胶管相比，SAE 100R16和SAE 100R17的增强层外经和胶管外经都较小，最小弯曲半径均为SAE 100R2的50%。，并且重量轻，适于装配在更小的空间。这对于满足机械设备制造厂将更多的部件装配在更小的空间的需求无疑是一个非常好的选择。
4  加工工艺
4.1  共挤出工艺
随着汽车用胶管如燃油胶管、空调胶管、柴油机涡轮增压器胶管和选择性催化降低排放系统胶管的内胶层普遍采用双层或多层结构，共挤出工艺获得了广泛的应用。虽然多层内胶层结构中的内衬层或防渗透层可用压延胶片成型，但是考虑到生产效率和内衬层或防渗透层极薄，共挤出工艺是最佳选择。由于内胶层的各层之间的粘合性能非常重要，并且内衬层或防渗透层所使用的聚合物材料如氟弹性体和聚酰胺与内胶层所使用的橡胶不一定相容，往往需要使用适当的粘合剂。这使得共挤出工艺多少比一般的共挤出过程要复杂得多。
4.2  钢丝增强胶管成型设备
4.2.1  新型钢丝缠绕机
意大利VIP公司制造一种新型钢丝缠绕机，均为四盘缠绕机，有24锭、36锭和48锭三种规格，缠绕盘转速分别为100 rpm 、90/80rpm和70 rpm。这种钢丝缠绕机的主要特点在于其锭子结构和缠绕口型。每个锭子同时引出若干根钢丝，同时铺放在胶管上，类似于钢丝编织机的锭子，而不是象普通钢丝缠绕机那样每个锭子只引出一根钢丝。由于钢丝是以若干根钢丝同时引出的方式进行缠绕的，因此缠绕口型需特殊设计。据称，这种钢丝缠绕机的优点是所有钢丝能以均匀一致的张力铺放在胶管上，并且不会引起钢丝背股。
这种钢丝缠绕机在1990年代已经开始使用。中国现在已经有一些厂家引进了这种钢丝缠绕机。
4.2.2  新型编织结构的钢丝编织机
Mayer公司制造出一种“三股压三股”钢丝编织机，其型号为MR 15。据称，这种钢丝铺放形式可减少气泡和突起，减小钢丝弯曲程度，提高胶管耐压性能，减小胶管弯曲半径，并可提高生产效率50%。
4.3  胶管生产设备的电子程序控制
4.3.1  RB-2编织机的电子控制系统
Magnatech公司研制出一种电子控制系统—MICS。MICS使用可编程逻辑控制器（PLC），用于控制RB-2编织机。每个模块由通过图形运行逻辑（GML）软件与PLC通信的伺服驱动器驱动。使用系统逻辑控制器（SLC）转换阶梯信号发生器逻辑为处理器编程。该控制系统监测所有标准的Magnatech报警状态以及牵引机的速度和编织盘的转速；记录运行时间和预定结束时间，在达到规定产品长度时自动停机；监测运行统计，计算产品缺陷之间的“好胶管”的长度；保存停机记录，帮助对机器进行故障检查和排除；报警产品缺陷位置；提醒加注润滑油和保养；指示最佳更换钢丝/纱线位置。这种电子控制装置对提高编织机的生产速度和产品质量是非常有益的。
4.3.2  钢丝合股机的电子控制装置
现在，钢丝合股机的速度和控制要求有很大提高。美国Magnatech公司研制出一种钢丝合股机电子控制装置—Magna-ELC。这种装置可将50种不同的产品储存在产品存储器中，还可将钢丝直径、根数和钢丝总长度输入到数据库中，保存在存储器中，以备使用。钢丝的张力范围为1.1—1.6kg。操作人员将所需张力输入到按钮电位计中。负荷传感器测量运行张力，并将读数输送到控制系统。控制系统将其与所需张力进行比较，再将结果输送到控制系统，将适当的电压输出到磁性粒子制动器上，进行张力控制。
合股机使用机械放线装置时，恒定钢丝速度为520m/min；而使用Magna-ELC电子控制放线装置时，恒定钢丝速度提高到700m/min。
4.4  包树脂硫化工艺
包覆硫化，从前采用棉布条。胶管硫化后，这种布条的棉絮残留在胶管的表面上，影响外观。后来采用预定型尼龙布条，胶管外观有很大改进。到现在，这种包尼龙布条硫化方法仍然被广泛使用。包铅硫化方法最早应用于电缆，1980年代开始广泛地应用于胶管。但是，包铅硫化的最大缺点是污染环境，不但铅蒸汽污染工厂环境，而且残留在胶管外表面上的铅还会污染胶管使用场所，因此逐渐为用户和胶管生产厂所排斥。近年来，包树脂硫化被认为是既不污染环境又起着与包铅硫化相同的作用，因此被愈来愈多的胶管生产厂所使用。
其实，包树脂硫化法早在1970年代就已申请了专利，只是近些年来开始商品化应用。包树脂硫化法的基本原理与包铅硫化法相同，只是将材料由铅改为树脂。目前，使用最多的材料是聚丙烯，也有其他一些类型的树脂已经用于包覆硫化。中国的胶管生产厂大多使用聚丙烯。
4.5  无芯型汽车胶管生产线
最近，德国Rubicon公司开发出一种无芯型汽车胶管生产线。这一生产线可生产缠绕纤维线增强胶管如动力转向胶管、燃油胶管、真空制动胶管、油冷却器胶管、油箱内胶管和冷却剂胶管，以及针织增强胶管如散热器胶管和涡轮增压器胶管。
挤出生产线有三台不同的挤出机，用于挤出不同的胶料层。如果胶管只有两层橡胶层，则使用两台挤出齐。首先使用带有缠绕增强层的胶管共挤出装置挤内胶层。第二台挤出机用于添加粘合剂层；如果内、外胶层是相容的话，则挤出第二层橡胶层。这两台挤出机可使用气垫装置或轨道系统进行移动，使其处于所需的位置。
挤出机需要专门设计，以便生产大口径胶管。当胶管口径小时，挤出机必须在恒定的温度下以稳定的速度挤出胶料而不出现任何波动。当胶管口径大时，挤出机必须在正确的胶料温度下以所需的挤出量进行挤出，以防在较高的螺杆速度下出现胶料焦烧。大功率驱动装置可使挤出机适合于所有胶管生产所用的橡胶，例如，硬的NBR和FKM和软的EPDM。
一台综合性的缠绕/针织机处于这些挤出机之间。这台机器可进行缠绕或针织。该机器为双盘缠绕机，每盘24锭。如果生产针织增强结构的胶管，在第一盘上加一可互换的针织头，使用8个线圈。
纤维线的张力可设定到最小，在缠绕过程中纤维线能够始终一致地铺放，在胶管中的拉伸应力低，从而可使无芯型胶管进行无扭转缠绕，这样就可避免常规无芯型胶管所出现的皱缩和尺寸不一致的问题。
纤维线增强层铺放后，使半成品胶管通过位于最后一台挤出机前面的红外预硫化管道，将内胶层和增强层加热到80℃，以保证胶管各层之间良好的粘合强度。
整个挤出生产线还包括适当的冷却装置、履带传导装置、尺寸控制用的激光扫描装置和自动旋转切割器或缠卷装置。整个生产线均由计算机进行自动控制和监测。
5  胶管应用的新动向
近些年来，胶管的应用出现了一些新的变化。有的传统的胶管应用已经或将被取代，也有一些新的应用在不断出现。
5.1  汽车动力转向胶管有可能最终被淘汰
Ford汽车公司最近作出承诺，将在2012年在其80%—90%的Lincoln和Mercury汽车上安装一种电动力转向系统。据称，使用电动力转向系统的趋势在全球汽车行业内将会继续。在西欧，2007年已有610万辆乘用轿车和轻型载重汽车装配各种电动力转向系统，而在2003年只有330万辆。据预计，在北美，到2011年，使用电动力转向系统的汽车将达大约36%。这样，汽车动力转向系统就不再需要液压泵和和液压流体，当然也就不需要动力转向胶管。
据称，电动力转向系统可节省燃料，性能可靠，降低重量，便于装配，并可使CO2排放量减少3.5%。
5.2  选择性催化降低排放系统用胶管
为了使发动机适应现在和将来的柴油机废气废物排放，开发了一种选择性催化降低排放系统（SCR），这种系统利用脲溶液协助将NOx转化成蒸汽和氮。
在SCR中，有一贮罐盛装脲溶液，通过一胶管管路将其计量泵入催化剂注射系统。SCR可使NOx和烃排放量至少减少80%，微粒排放量至少减少40%，从而使NOx排放量降低到EURO 4/1规定的3.5g/kWh以下。
脲溶液贮罐与泵之间的胶管可加热，胶管与溶液同时加热，以防脲溶液冻结。脲的冻结点为-11.5℃。
SCR的胶管结构是防渗透层、EPDM内胶层、纤维增强层和埋置有电热线的EPDM外胶层。
在欧洲，SCR在商用车和大客车中愈来愈普及，有些汽车已经开始装配这种系统。在美国，福特等一些汽车制造厂正在试验这一技术。
5.3  车体灵活控制装置用胶管
现在已开发出一种车体灵活控制装置，用于减小车辆拐弯时车体的倾斜程度，保持车辆平衡。在这种装置中有一液压系统，液压流体温度相当高，压力呈脉动状态，对胶管的要求非常苛刻。有些汽车制造厂已经使用这种装置或类似装置。这是高档轿车的一个重大趋势，并且将逐渐向中档轿车推广。
5.4  耐新型制冷剂的空调系统胶管
欧洲环保法规定，2008年以后，汽车制造厂装配低排放的空调系统，将现在的氢氟碳排放量减少90%。汽车空调系统已经使用四氟乙烷（R134a）。
但是，现在面临新的变化。欧洲立法规定，到2011年，汽车开始装配二氧化碳（CO2）制冷剂空调系统。使用CO2制冷剂，可使氢氟碳排放减少99%，并使空调系统更有效。CO2制冷剂空调系统已经开始装配宝马、奔驰和奥迪一些型号的汽车。
在CO2制冷剂空调系统中，条件的变化和CO2密度的剧减，会引起爆炸性分解，从而损坏聚合物材料，因此必须对胶管进行特殊设计。德国大陆公司开发出一种CO2制冷剂空调胶管，其结构是防CO2渗透层、弹性体内胶层、芳酰胺纤维增强层和弹性体外胶层。内外胶层使用EPDM。防渗透层和和内胶层应耐制冷剂润滑油。
CO2制冷剂空调系统压缩机的压力为目前所用压缩机的6—9倍，胶管的工作压力为14MP a。除了胶管能耐14MP a高压外，管接头的设计也必须能够在这一高压下保持密封，以防止在管接头处出现泄漏。这种胶管，低压侧的渗透速率为0.21g/y，高压侧为0.79 g/y，而汽车行业目前要求的渗透速率则为1 g/y。
5.5  氢气发生器用胶管
最近,日本清洁能源设备公司研究开发出一种氢气发生器，能从液态有机氢化物提取气态氢。将这种装置安装在常规汽车中，利用汽车发动机产生的40%多余热能，将有机氢化物变成气态氢，混入发动机的空气中，使燃料更充分地燃烧，可使发动机的效率提高30%，同时减少尾气排放量，可减少CO2排放量30%。
目前，这种氢气发生器的生产能力为3m3/h，尚不能满足汽车用氢的需要，正在加以改进。
有机氢化物在常温下呈液态，容易运输和储存，可在加油站取得。
据预计，这种装置将在未来3年内投放市场。现在，该公司正与尼桑汽车公司合作，在一款尼桑汽车上进行试验。
如果汽车安装这种装置，则需要管线将有机氢化物从储罐输送到氢气发生器中，再将提取的氢气输送到发动机空气系统中。在处于高温下的发动机舱中，对这种装置所用胶管的性能要求将是非常苛刻的。
5.6  海洋波浪发电用软管泵软管
自1970年代以来，研究人员一直努力开发一种有效的方法利用波能。但是，目前，波能发电的成本非常高，约为0.1.欧元/kWh，为风能发电的2倍，而风能发电又比油/气发电昂贵得多。今后10年的目标是将波能发电的价格降低到矿物燃料发电的水平。为此，Conti公司开发出一种AquaBuOY波能转化器，其核心是软管泵工艺，利用软管泵和可上下运动的浮体进行工作。软管泵工艺的关键部件是一对匹配的海上用软管，连接在海面上漂浮的浮体与支承座之间。将整个结构漂浮在水中。在软管的中间，有另外一个漂浮元件。该元件安装在软管的外表面上，但可在结构框架上的滑动装置内自由运动。滑动装置由浮体驱动与框架呈相对运动。当它向上运动时，软管的上半部就被压缩，直径增大；同时，软管的下半部就拉伸，变细。软管长度可最大拉伸20%。由于软管的几何形状，软管变形导致其上下部分容积变化。当处于压缩状态时，软管容积增大，从海洋中吸取水。而当处于拉伸状态时，水就被强制进入管线系统，将水向上运送到整个结构的顶部，通过一涡轮发电。
软管应设计得能迅速恢复其原来的容积，以便使泵的生产能力最大化。这种软管不是标准软管，胶料和增强材料是专门选择和设计的，以满足设计和使用要求。它不但能产生最大的泵吸效率和扑捉波能，而且具有相应的使用寿命，以达到效率与经济的最佳平衡。
据预计，2011年这种波能发电系统将投入使用。
6  结语
前面讲述的是近些年来橡胶软管在材料、结构和工艺方面出现的一些新的变化，不是全部，只是一些，目的是探索胶管研究与开发和生产的一些趋势。
胶管的发展离不开相关行业的发展。近些年来，发展最快的是汽车行业。因此，汽车用胶管生产厂和聚合物生产厂，为了满足汽车行业的需求，进行了大量的研究与开发，取得了丰硕的成果，推动了胶管工艺的发展。
环境保护立法和环境保护意识，是胶管工艺发展的另一个推动力。不但汽车行业有环境保护立法，并且立法愈来愈严格，而且其他行业如机械设备制造业和食品医疗业，甚至橡胶加工业本身，环境保护立法也逐渐被列入日程。
胶管生产行业必须紧紧跟随和预测胶管配套行业发展和政府立法的趋势，才能立于不败之地，这恐怕应该成为胶管行业的共识。

hongxingaodi · 发表于 2010-3-9 18:42:52

很认真的看了一遍，从工艺，设备，和发展趋势等方面写的很深刻，

好，收益很深

姜平辉 · 发表于 2010-3-9 18:47:05

楼主的资料很不错丶很受益

hongxingaodi · 发表于 2010-3-9 18:54:45

不好意思，俺又来一次，我是做钢丝胶管的，对于意大利VIP公司制造钢丝缠绕机，
MR 15编织机，RB-2编织机，和他们生产的合股机我都了解。但对文章里的使用扁钢丝做增强层，还是第一次听说，希望楼主多给点这方面的资料！！

平常心 · 发表于 2010-3-9 19:24:31

你好，可以告诉我你是哪一个厂的吗？

jiangzh · 发表于 2010-3-9 20:20:55

谢谢楼主的资料，受益匪浅！

浩瀚08 · 发表于 2010-3-9 20:22:34

获益匪浅阿学习学习！！！！

hongxingaodi · 发表于 2010-3-11 13:06:13

我在胶管厂产干了20多年了，很多胶管厂都去看过，多设备还是了解一点

仲达 · 发表于 2010-3-11 19:17:01

华江老师的资料好好！请我大开眼界！不过在看的过程中，也让我产生担忧，我国胶管行业的发展能否跟得上世界发展的趋势？据我见到的一些企业，他们的设备还是比较落后的，就从精度方面就未能达到，再加上国内南方与北方胶管行业的竞争那么激烈，再加上世果对胶管性能的进一步提高，胶管行业的优胜劣汰将会更激烈啊！！！！

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橡胶软管的发展趋势

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