У штодзённай эксплуатацыі прамысловага абсталявання гідраўлічныя шлангі гуляюць жыццёва важную ролю ў транспарціроўцы гідраўлічных вадкасцей.
Няправільны выбар матэрыялу можа прывесці да ўцечак з гідраўлічных шлангаў і зніжэння эфектыўнасці, а таксама да паломак абсталявання і аварый. Не хвалюйцеся! Сёння Sinopulse раскажа пра розныя матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца для гідраўлічных шлангаў, і як іх выбраць, што дапаможа вам знізіць эксплуатацыйныя выдаткі і мінімізаваць час прастою абсталявання.
Што такое гідраўлічныя шлангі і якія іх віды?
Гідраўлічныя шлангіРукавы высокага ціску, таксама вядомыя як алейныя шлангі высокага ціску або гумовыя шлангі, з'яўляюцца крывяноснымі сасудамі гідраўлічных сістэм, якія перадаюць вадкасці і ціск. У цэлым, да шлангаў высокага ціску таксама адносяцца шлангі, якія выкарыстоўваюцца для транспарціроўкі вады, пары і хімічных вадкасцей.
Гідраўлічныя шлангі падзяляюцца на гумовыя шлангі, гафрыраваныя металічныя шлангі і шлангі з PTFE.
Гумовыя гідраўлічныя шлангі: Шлангі, устойлівыя да алею, звычайна маюць унутраны і вонкавы гумовыя пласты з хларапрэнавага каўчуку. Шлангі, устойлівыя да кіслот, шчолачаў і высокіх тэмператур, вырабляюцца з EPDM, хларапрэнавага каўчуку або сіліконавага каўчуку. Унутраны і вонкавы гумовыя пласты звычайна аплятаюцца або абмотваюцца сталёвым дротам, з адным-чатырма пластамі аплёткі.
Гафрыраваныя металічныя шлангі: Металічныя шлангі — гэта сильфонныя аплёткі з нержавеючай сталі, абматаныя адным або некалькімі пластамі дроту або сеткі з нержавеючай сталі. Яны ўстойлівыя да карозіі, высокіх тэмператур (ад -235°C да 500°C) і высокага ціску (32 МПа).
ПТФЭ шлангі: Шлангі з ПТФЭ складаюцца з унутранай трубкі з ПТФЭ і армавальнай дроту з нержавеючай сталі. Устойлівыя да карозіі (устойлівыя да царскай гарэлкі і ўсіх арганічных растваральнікаў), устойлівыя да высокіх тэмператур (-60℃—250℃), устойлівыя да высокага ціску (35 МП).
Тэрмапластычны гідраўлічны шланг: Тэрмапластычны шланг гэта свайго роду шланг з тэрмапластыку, які можа награвацца да 120 градусаў і працуе ад ціску вады ці пнеўматыкі. Ён мае характарыстыкі лёгкасці, устойлівасці да ціску і ўстойлівасці да карозіі.
Канструкцыя гумовага гідраўлічнага шланга
Гідраўлічныя шлангі ў асноўным складаюцца з унутранай трубы, сярэдняй трубы (у камплекце па жаданні), армавальнага пласта (сталёвы дрот або іншы армавальны матэрыял) і ахоўнай трубы. Унутраная труба гарантуе, што транспартаванае асяроддзе можа вытрымліваць пэўны ціск, адначасова абараняючы сталёвы дрот ад карозіі. Ахоўная труба абараняе армавальны пласт ад іншых тыпаў пашкоджанняў. Армавальны пласт выступае ў якасці канструкцыйнага матэрыялу, забяспечваючы трываласць і дазваляючы шлангу вытрымліваць больш высокі працоўны ціск.
Прымяненне гідраўлічных шлангаў
Гідраўлічныя шлангі шырока выкарыстоўваюцца ў гідраўлічных апорах шахт, здабычы нафты, будаўніцтве, пад'ёмна-транспартных сродках, металургічнай коўцы, горназдабыўным абсталяванні, суднах, машынах для ліцця пад ціскам, сельскагаспадарчай тэхніцы, розных станках, а таксама ў механізаваных і аўтаматызаваных гідраўлічных сістэмах у розных прамысловых сектарах.
Праблемы, якія могуць узнікнуць з-за няправільнага выбару гумовага гідраўлічнага шланга:
Уцечкі
Пашкоджанне шланга: Унутраная або вонкавая трубка ламаецца з-за зносу, карозіі або механічнага пашкоджання.
Пашкоджанне ад назапашвання пульсавага ціску: Доўгатэрміновыя высокачашчынныя імпульсы ціску выклікаюць стомленасць матэрыялу.
Выбух
Тэмпературныя эфекты: Трываласць матэрыялу шланга памяншаецца пры высокіх тэмпературах і становіцца далікатным пры нізкіх тэмпературах.
Знешнія механічныя пашкоджанні: Лакалізаванае аслабленне з-за скрабання, сціскання або празмернага выгібу падчас усталёўкі.
Павярхоўнае расколванне або адслойванне вонкавага пласта
Старэнне пад уздзеяннем азону/ультрафіялетавага выпраменьвання: Доўгатэрміновае ўздзеянне азону або сонечнага святла прыводзіць да расколін зацвярдзелай гумы.
Хімічная карозія: Уздзеянне нафты, растваральнікаў або хімічных рэчываў прыводзіць да дэградацыі вонкавага пласта.
Нізкатэмпературная ахрыплівасць: Страта эластычнасці гумы пры нізкіх тэмпературах, што прыводзіць да расколін пры згінанні.
Пашырэнне або дэфармацыя шланга
Пашырэнне пад высокім ціскам: Перавышэнне супраціву ціску шланга прыводзіць да яго пашырэння.
Высокатэмпературнае размякчэнне: Залішняя тэмпература алею прыводзіць да размякчэння гумы і страты яе апорных уласцівасцей.
Унутраны знос: Часцінкі вадкасці і прымешкі зношваюць унутраную трубку, выклікаючы лакальнае выпінанне.
Унутраная камера адслойваецца або закаркоўваецца
Забруджванне вадкасцю: Прымешкі ў вадкасці (металічная стружка, вада) выклікаюць карозію або адслойванне ўнутранай трубкі.
Сумяшчальнасць з вадкасцямі: Несумяшчальнасць вадкасці з матэрыялам шланга (напрыклад, некаторыя сінтэтычныя алеі рэагуюць з гумай).
Падоўжанае стаянне: З-за працяглага бяздзейнасці ўнутраная трубка шланга прыліпае да шланга, што прыводзіць да яго адслойвання і ўтварэння смецця.
Як выбраць правільны матэрыял для гумовага гідраўлічнага шланга
Выбар матэрыялу ўнутранай трубкі вызначае тып асяроддзя, якое перадаецца гумовымі гідраўлічнымі шлангамі.
Пры разглядзе сумяшчальнасці гідраўлічных вадкасцей са шлангамі першае, што трэба ўлічваць, - гэта канструкцыя стрыжня трубы. Існуе мноства варыянтаў матэрыялаў стрыжня трубы, пяць найбольш папулярных - гэта нітрылавы каўчук (NBR, таксама вядомы як Buna), неопрэн, этыленпрапілендыенавы манамер (EPDM), фторэластамер (Viton) і тэрмапласты, прычым NBR з'яўляецца найбольш часта выкарыстоўваным.
NBR — гэта вельмі універсальны матэрыял, які добра працуе ў большасці гідраўлічных асяроддзяў. Гідрагенізаваныя варыянты NBR таксама могуць добра працаваць у вадкасцях з высокім утрыманнем вады.
Аднак звычайны NBR (нітрылбутадыенавы каўчук) з часам набракае, размякчаецца і трэскаецца з-за цыклічнай тэмпературы і акіслення пры ўздзеянні вады або водна-гліколю. Гэта паступова зніжае механічную трываласць шланга і ў рэшце рэшт можа прывесці да яго паломкі.
Для гідраўлічных вадкасцей на воднай аснове, EPDM — добры выбар. Ці заўважылі вы, што ўсмоктвальныя шлангі помпаў і «шлангі для грузавікоў» часта аднаго тыпу? Многія з іх выраблены з гумы EPDM і нават могуць выкарыстоўвацца ў вакуумных умовах.
EPDM (монамер этыленпрапілендыену) асабліва добра падыходзіць для прымянення, якія патрабуюць вадкасцей на воднай аснове. Вадкасці на воднай аснове, такія як глікольныя сумесі і водна-алейныя эмульсіі, шырока выкарыстоўваюцца ў такіх месцах, як сталеліцейныя заводы. На сталеліцейных заводах, дзе тэмпература навакольнага асяроддзя і мясцовасці высокая, перавага выкарыстання гэтых вадкасцей на воднай аснове заключаецца ў тым, што нават калі шланг працякае, гідраўлічныя трубы не ператворацца ў агнямёт.
Політэтрафторэтылен (ПТФЭ), больш вядомы як тефлон, таксама з'яўляецца выдатным выбарам для вадкасцей на воднай аснове ў асяроддзях з высокімі тэмпературамі, хоць ён і ахвяруе гнуткасцю.
Вітон (FKM)Фторэластамер, тып фторэластамера, забяспечвае выдатную абарону ад высокаагрэсіўных вадкасцей, такіх як поліольныя эфіры і фасфатныя эфіры. Фасфатныя эфіры звычайна выкарыстоўваюцца ў якасці вогнеахоўных вадкасцей у аэракасмічнай прамысловасці, а пасля знайшлі сваё прымяненне на сталеліцейных заводах. Абодва эфіры з'яўляюцца цалкам сінтэтычнымі матэрыяламі, прызначанымі для ўстойлівасці да ўзгарання пры ўздзеянні полымя і высокіх тэмператур. Іншыя матэрыялы для шлангаў, такія як нітрылавы каўчук і EPDM, будуць дэградаваць і ў рэшце рэшт выйдуць з ладу ў гэтых умовах, таму іх ніколі нельга выкарыстоўваць для транспарціроўкі вогнеўстойлівых вадкасцей.
Напрыклад, калі выкарыстоўваецца гідраўлічная вадкасць на аснове фасфатных эфіраў, выберыце шланг Parker з нулявым канцом 4. Унутраная трубка звычайна выраблена з EPDM, напрыклад, серыі 804, 304, 424 і 774.
Кароткае кіраўніцтва па выбары матэрыялу гідраўлічнага шланга (унутраная труба)
| Тып вадкасці / Прымяненне | Рэкамендаваны матэрыял | Асноўныя характарыстыкі | Тыповыя выпадкі выкарыстання |
| Агульны гідраўлічны алей | Нітрылавы каўчук (NBR) | Выдатная ўстойлівасць да алею, эканамічна выгадны | Стандартныя гідраўлічныя сістэмы, мабільная тэхніка |
| Высокатэмпературны алей, сінтэтычныя вадкасці | Гідрагенізаваны нітрыл (HNBR) | Палепшаная ўстойлівасць да цяпла і азону ў параўнанні з NBR | Сталеліцейныя заводы, перадача вадкасцей пры высокай тэмпературы |
| Вадкасці на воднай аснове (гліколь, эмульсіі) | EPDM (монамер этыленпрапілендыену) | Выдатная ўстойлівасць да вады, пары, вадкасцей на аснове гліколю | Ліцейныя заводы, гідраўлічныя сістэмы на воднай аснове |
| Вогнеўстойлівыя вадкасці на аснове фасфатных эфіраў | Вітон (FKM) | Высокая тэмпература і хімічная ўстойлівасць, ідэальна падыходзіць для вогнеўстойлівых вадкасцей | Аэракасмічныя, сталеліцейныя заводы, якія выкарыстоўваюць флюіды з фасфатных эфіраў |
| Высокаагрэсіўныя вадкасці або вадкасці на аснове растваральнікаў | ПТФЭ (політэфрэтылен) | Надзвычай устойлівы да хімічных рэчываў, шырокі дыяпазон тэмператур (ад -60°C да 250°C) | Хімічная апрацоўка, агрэсіўныя вадкасці |
нататка:
Калі ў якасці трансмісійнага асяроддзя выкарыстоўваецца складаная вадкасць (напрыклад, алейзмяшчальная астуджальная вадкасць або каразійная эмульсія), рэкамендуецца выкарыстоўваць PTFE або фторэластамер.
Калі канкрэтны склад вадкасці невядомы, рэкамендуецца, каб карыстальнік прадаставіў пастаўшчыку MSDS (Пашпарт бяспекі матэрыялу) для ацэнкі сумяшчальнасці матэрыялаў.
Здольнасць вытрымліваць ціск вызначае выбар матэрыялу і структуры арматурных пластоў.
Арматурны пласт з'яўляецца ключавым кампанентам шланга. Звычайна ён аплятаецца сталёвым дротам, высокатрывалай поліэстэравай або нейлонавай пражай, што забяспечвае выдатную ўстойлівасць да ціску і трываласць на расцяжэнне. У залежнасці ад патрабаванняў, арматурны пласт можа быць выраблены з розных матэрыялаў і выкарыстоўвацца розныя спосабы апляцення.
Ваганні ціску з'яўляюцца распаўсюджанай з'явай у гідраўлічных сістэмах. Калі шланг мае дрэнную ўстойлівасць да ціску, ён можа лёгка пашкодзіцца частымі зменамі ціску. Для сістэм з вялікімі ваганнямі ціску важна выбраць шланг з добрай устойлівасцю да імпульсаў. Спецыялізаваныя канструкцыі армавання, такія як шматслаёвая аплётка або абмотка са сталёвага дроту, могуць лепш вытрымліваць імпульсы ціску. Канкрэтныя канструкцыі і дапушчальныя значэнні ціску наступныя:
1. Слой нізкага ціску (1-2 пласты)
• Аднаслаёвы сталёвы дрот (мадэль: 1SN/1ST/1AT):
Аднапляценая канструкцыя для аптымальнай гнуткасці (радыус выгібу ≤ 8 разоў перавышае ўнутраны дыяметр)
Дыяпазон ціску 8-20 МПа, падыходзіць для сістэм змазкі нізкага ціску і бытавога гідраўлічнага абсталявання
• 2-слаёвы сталёвы дрот (мадэль: 2SN/2ST/2AT):
Падвойнае аплётанне армавання павялічвае ціск да 20-40 МПа
Ідэальна падыходзіць для агульнага прымянення, напрыклад, для гідраўлічных рук экскаватараў і сістэм пад'ёму аўтапагрузчыкаў
2. Слой сярэдняга і высокага ціску (3-4 пласты)
• 4-слаёвы сталёвы дрот (мадэль: 4SH/4SP):
Двухслаёвая структура з абмоткай (без аплёткі), з дыяпазонам ціску 40-70 МПа
Неабходны для алейных ліній высокага ціску ў ліццёвых машынах і гідраўлічных сістэм у горназдабыўной тэхніцы
3. Звышвысокаціскавы пласт (6 пластоў, наладжвальны)
• 6-слаёвы сталёвы дрот (мадэль: R15/R13):
Трохслаёвая кладка абмотак з супрацівам ціску больш за 70-120 МПа+
Падыходзіць для прымянення ў надзвычай высокіх цісках, такіх як абсталяванне для бурэння нафтавых свідравін і авіяцыйныя гідраўлічныя сістэмы
Кароткі дапаможнік па выбары матэрыялу гідраўлічнага шланга (армуючы пласт)
| Умовы эксплуатацыі / патрабаванні | Рэкамендаваная канструкцыя армавання | Асноўныя характарыстыкі | Тыповыя выпадкі выкарыстання |
| Сістэмы нізкага ціску (< 20 МПа) | 1-Wire аплётка (1SN / 1ST) | Добрая гнуткасць, лёгкая | Сістэмы змазкі, сістэмы рулявога кіравання |
| Сярэдні ціск (20–35 МПа) | 2-правадная аплётка (2SN / 2ST) | Эканамічна выгадны, добры паказчык ціску | Экскаватары, аўтапагрузчыкі, трактары |
| Частыя пульсацыі ціску | 3- ці 4-правадная спіраль / аплётка (3SN–4SH) | Выдатная імпульсная ўстойлівасць, працяглы тэрмін службы | Ліццёвыя машыны, кар'ерныя самазвалы |
| Высокі ціск (40–70 МПа) | 4-правадная спіраль (4SP / 4SH) | Спіральная сталёвая канструкцыя, вельмі высокі ціск разрыву | Тунельна-праходчыя работы, прэсы, буйныя будаўнічыя машыны |
| Звышвысокі ціск (> 70 МПа) | 6-правадная спіраль (6SP / R13 / R15) | Шматслаёвая спіраль, распрацаваная для экстрэмальных нагрузак | Буравыя ўстаноўкі, аэракасмічныя сістэмы |
| Лёгкі / Высокая гнуткасць | Аплётка з араміднага або нейлонавага валакна | Выдатная гнуткасць, устойлівасць да стомленасці | Рабатызаваныя рукі, кампактныя машыны |
| Неправодзячыя / антыстатычныя асяроддзі | Неметалічная арматура + праводны пласт | Бяспечны для вогненебяспечных/выбуханебяспечных асяроддзяў | Танкеры, сістэмы запраўкі палівам, падземная здабыча карысных выкапняў |
нататка:
Аплётка са сталёвага дроту: Больш гнуткія і падыходзяць для прымянення з частымі выгібамі; звычайна выкарыстоўваюцца ў сістэмах сярэдняга напружання або агульнага прызначэння.
Спіраль са сталёвага дроту: Мацнейшы і больш устойлівы да высокага ціску, падыходзіць для сістэм з вялікімі нагрузкамі і моцнымі ўдарамі.
Аплётка з валакна (поліэстэр/нейлон/арамід): Падыходзіць для прымянення, якія патрабуюць лёгкасці, лёгкасці ў выкарыстанні або каразійнай устойлівасці, але з меншай грузападымальнасцю, чым сталёвы дрот.
Для высокачастотных імпульсных прымяненняў рэкамендуецца выбраць канструкцыю ўзмацнення, якая адпавядае стандартам ISO 18752 або SAE 100R12/R13/R15.
Знешняе асяроддзе, у якім выкарыстоўваюцца гумовыя гідраўлічныя шлангі, вызначае выбар матэрыялу вонкавага пакрыцця
Высокія тэмпературы, моцны холад, прамыя сонечныя прамяні і вільготнасць... гэтыя розныя асяроддзі ствараюць сур'ёзнае выпрабаванне для шлангаў! Выбірайце шлангі з ПВХ-пакрыццём, устойлівыя да ультрафіялетавага выпраменьвання, для майстэрняў з высокімі тэмпературамі — шлангі з фторкаучуку, вытрымліваючыя высокія тэмпературы, і шлангі з гідрагенізаванага нітрылавага каўчуку (HNBR), устойлівыя да нізкіх тэмператур, для асяроддзяў з тэмпературай ніжэй за -20°C. У адным выпадку з абсталяваннем для халадзільнага захоўвання, якое выкарыстоўвала звычайныя шлангі, пад уздзеяннем холаду з'явілася далікатнае расколінаванне, што прывяло да страт, якія перавысілі 100 000 юаняў!
Неабходна ўлічваць умовы навакольнага асяроддзя, у якіх знаходзяцца гідраўлічныя шлангі. У прамысловых умовах могуць прысутнічаць агрэсіўныя хімічныя рэчывы або растваральнікі, якія могуць пашкодзіць або разбурыць стандартнае вонкавае пакрыццё з неопрэну. Вось тут і спатрэбіцца фторкаўчук (вітон). Дзіўна, але ён устойлівы да ўсіх рэчываў, акрамя вады. Прымяненне мабільнага абсталявання, звязанага з уздзеяннем хімічных рэчываў, можа запатрабаваць больш спецыялізаваных рашэнняў, такіх як PTFE з аплёткай з нержавеючай сталі.
Кароткае кіраўніцтва па выбары матэрыялу гідраўлічнага шланга (знешняя абалонка)
| Уздзеянне навакольнага асяроддзя | Рэкамендаваны матэрыял вонкавага пласта | Асноўныя характарыстыкі | Тыповыя выпадкі выкарыстання |
| Агульнае выкарыстанне на адкрытым паветры | Неопрэн (CR) | Устойлівы да алею, умерана ўстойлівы да азону і атмасферных уздзеянняў | Будаўніцтва, сельскагаспадарчая тэхніка |
| Працяглае ўздзеянне сонечных прамянёў / ультрафіялетавага выпраменьвання | EPDM / ПВХ-пакрыццё | Выдатная ўстойлівасць да надвор'я і азону | Стацыянарнае абсталяванне для вонкавага аздаблення |
| Хімічныя пырскі, алеі, растваральнікі | Знешні пласт Viton® (FKM) / PTFE | Высокая хімічная і тэмпературная ўстойлівасць | Хімічныя заводы, сталеліцейныя заводы |
| Высокая тэмпература навакольнага асяроддзя | HNBR / Вітон® | Тэмпературны (да 150–200°C), устойлівы да акіслення | Ліцейная вытворчасць, машыны для ліцця пад ціскам |
| Нізкія тэмпературы (< -20°C) | HNBR або сумесь ПВХ/NBR для халоднага надвор'я | Захоўвае гнуткасць пры мінусовых тэмпературах | Халоднае захоўванне, зімовае абсталяванне для вонкавага выкарыстання |
| Ізаляцыя і механічны знос (рухомыя часткі) | Гумовая або поліўрэтанавая абалонка | Высокая ўстойлівасць да ізаляцыі, падыходзіць для жорсткага механічнага трэння | Экскаватары, аўтапагрузчыкі, горназдабыўная прамысловасць |
| Выбухаабароненыя / антыстатычныя асяроддзі | Праводная гума + антыстатычны кампаунд | Прадухіляе назапашванне статычнай электрычнасці ў лёгкаўзгаральных асяроддзях | Дастаўка паліва, нафта і газ, здабыча карысных выкапняў |
нататка:
Асноўная функцыя пакрыцця - абарона ўнутранай структуры ад фактараў навакольнага асяроддзя, такіх як механічныя ўздзеянні, хімічныя рэчывы, ультрафіялетавыя прамяні і ваганні тэмпературы.
Каб адначасова задаволіць некалькі патрабаванняў да навакольнага асяроддзя (напрыклад, устойлівасць да высокіх тэмператур і ультрафіялетавага выпраменьвання), можна выкарыстоўваць кампазітнае пакрыццё або дадатковае ахоўнае пакрыццё (напрыклад, гафрыраваная абалонка, абалонка з нейлону або вогнеўстойлівая абалонка з сілікону).
Рэзюмэ
Прадукцыйнасць гідраўлічных шлангаў залежыць не толькі ад іх канструкцыі, але і ад правільнага выбару матэрыялу. Незалежна ад таго, працуюць яны пры высокіх тэмпературах, высокім ціску або ў агрэсіўных асяроддзях, толькі шляхам выбару адпаведнага ўнутранага пласта, армавальнага пласта і вонкавых пакрывальных матэрыялаў у залежнасці ад эксплуатацыйнага асяроддзя можна забяспечыць бяспечную працу і доўгатэрміновую стабільнасць гідраўлічнай сістэмы.
Як прафесійны вытворца гідраўлічных шлангаў, Синопульс прапануе разнастайную лінейку прадуктаў, якая адпавядае міжнародным стандартам (такім як SAE і EN), каб задаволіць патрэбы розных галін прамысловасці і ўмоў эксплуатацыі. Выбар правільнага матэрыялу не толькі зніжае колькасць паломак абсталявання і выдаткі на абслугоўванне, але і значна падаўжае тэрмін службы і павышае эфектыўнасць вытворчасці. Калі вы не ўпэўненыя ў выбары матэрыялу для шланга, калі ласка, звяжыцеся з Sinopulse і мы прапануем вам прафесійныя рашэнні.