骨折ホースは、高圧の脈動と振動にどのように対処しますか？

破壊操作では、 ホースの破壊 高圧の脈動（圧力変動）と機械的振動に耐える必要があり、構造設計と材料特性に極端な要求をもたらす必要があります。以下は、フラクチャーホースがこれらの課題に対処するコアメカニズムです。

1. 補強層の設計：吸収圧力変動と振動エネルギー
   高強度のスチールワイヤー編組層
   スチールワイヤーブレード層は、ホースの主要な圧力を伴う構造として機能し、多層交差脳脈（4層または6層など）を利用して、ホース壁に高圧を均等に分布させ、局所的なストレス集中を最小限に抑える「メッシュスケルトン」を形成します。
   アナロジー：鉄筋コンクリートの鉄筋バーと同様に、鋼線の編組は鉄筋として機能しますが、ゴム層はコンクリートとして機能し、集合的に圧力に抵抗します。
   アラミッド繊維補強層（オプション）
   Aramid Fibers（ケブラーなど）は、高強度と低弾性弾性率を提供し、高周波振動エネルギーを吸収し、ホース疲労損傷を減らすことができます。
   アドバンテージ：重量に敏感な用途に適したスチールワイヤーよりも軽い。

2。カップリング設計：ストレス集中と漏れリスクの減少
積分結合
カップリングは、加硫によってホースの体に成形され、従来のフランジ付き接続に関連するボルトの緩み問題を排除します。
原理：積分構造は、鋼線編組層に圧力を直接伝達し、結合での応力集中を最小限に抑えます。
振動減衰カップリング
カップリングに弾性バッファーパッド（ゴムやポリウレタンなど）を組み込み、振動エネルギーを吸収し、金属疲労を防ぎます。
アプリケーション：振動集約型ポンプ装置に接続して一般的に使用されます。

3。ゴム材料の選択：柔軟性と耐摩耗性のバランス
インナーライナー
水素化したニトリルゴム（HNBR）または熱可塑性ポリウレタン（TPU）を利用し、砂で覆われた破砕液からの耐摩耗性に耐えるために、高い弾性弾性率と耐摩耗性を提供します。
ケーススタディ：TPUインナーライナーは、砂粒子摩擦の下で従来のNBRラバーと比較して、摩耗率を50％減らします。
外側のカバー
クロロプレンゴム（CR）またはニトリルゴム（NBR）を使用して、紫外線耐性とアンチエイジング特性を提供して、UV曝露とオゾンからの亀裂を防ぎます。

4。動的テストと検証：ホースの寿命を確保します
圧力脈動テスト
現実世界の圧力変動（たとえば、0〜15,000 psiサイクル）をシミュレートして、ホースの疲労寿命を評価します。
標準：API 7K仕様では、少なくとも100,000の圧力サイクルテストに合格するためにホースが必要です。
振動テスト
ホースを振動テーブルに取り付け、垂直/水平振動を適用して、カップリングとホース体のシーリング性能を評価します。
メトリック：振動周波数範囲は通常5〜50 Hz、10gを超えない加速度。

5。実世界の例：シェールガス井戸での骨折ホースの適用
動作条件：200 bbl/minの破壊流量流量、10,000 psiの圧力、および10％の砂含有量。
解決：
6層の鋼線包装アラミッド繊維複合補強層を採用します。
TPUインナーライナーとCRの外側カバーを使用します。
カップリングは、ゴム製バッファーパッドを使用した積分設計を備えています。
結果：ホースは漏れなく100時間連続して動作し、振動試験下でのカップリング変位が0.5 mm未満ので測定されました。