हाइड्रोलिक द्रव अनुकूलता: आपके सिस्टम के द्रव के अनुरूप होज़ सामग्री का चयन

A द्रव - चालित नली भले ही भीतरी ट्यूब की सामग्री उसमें प्रवाहित होने वाले हाइड्रोलिक द्रव के अनुकूल न हो, फिर भी यह दबाव, आकार और सुदृढ़ीकरण की सभी आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है और कुछ ही हफ्तों में खराब हो सकती है। इस असंगति के कारण भीतरी ट्यूब फूल सकती है, सख्त हो सकती है, उसमें दरारें पड़ सकती हैं या वह परतदार हो सकती है - प्रत्येक खराबी से सिस्टम में संदूषण फैलता है और अंततः पंप के वाल्व, सिलेंडर और सील खराब हो जाते हैं। यह गाइड पांच सबसे महत्वपूर्ण भीतरी ट्यूब सामग्रियों, वे किन सामग्रियों के साथ संगत हैं और किनके साथ नहीं, और असेंबली को उपयोग में लाने से पहले संगतता की जांच कैसे करें, इस बारे में जानकारी प्रदान करती है।

चाबी छीन लेना

• NBR (नाइट्राइल रबर) खनिज तेल आधारित हाइड्रोलिक तरल पदार्थों के लिए सही डिफ़ॉल्ट विकल्प है - यह पेट्रोलियम-आधारित तरल पदार्थों, हवा और अधिकांश मानक हाइड्रोलिक तेलों को कम लागत पर विश्वसनीय रूप से संभालता है।
• EPDM (एथिलीन प्रोपाइलीन डायीन मोनोमर) जल-आधारित तरल पदार्थों, ग्लाइकॉल विलयनों और फॉस्फेट एस्टर तरल पदार्थों के लिए आवश्यक है - यह खनिज तेलों के साथ असंगत है और यदि उनके साथ उपयोग किया जाता है तो यह तेजी से फूल जाएगा।
• PTFE (पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन) आक्रामक रसायनों और अत्यधिक उच्च तापमान के लिए एक सार्वभौमिक अनुकूलता समाधान है - यह लगभग सभी हाइड्रोलिक मीडिया के साथ संगत है, लेकिन इसकी लागत काफी अधिक है और इसके लिए सावधानीपूर्वक हैंडलिंग की आवश्यकता होती है।

आंतरिक ट्यूब की सामग्री पहला अनुकूलता कारक क्यों है?

तीन-परत वाली नली की संरचना और अनुकूलता का महत्व

एक हाइड्रोलिक नली में तीन कार्यात्मक परतें होती हैं: एक आंतरिक नली (तरल पदार्थ के संपर्क में आने वाली परत), एक सुदृढ़ीकरण परत (स्टील के तार की बुनावट या सर्पिल), और एक बाहरी आवरण। तरल पदार्थ के साथ अनुकूलता मुख्य रूप से आंतरिक नली का गुण है - सुदृढ़ीकरण और आवरण सामान्य परिचालन स्थितियों में हाइड्रोलिक तरल पदार्थ के साथ लगातार संपर्क में नहीं रहते हैं। हालांकि, जब कोई खराब या असंगत आंतरिक नली खराब हो जाती है, तो संदूषण सुदृढ़ीकरण तक पहुंच सकता है, जिससे जंग लगने और संरचनात्मक विफलता की प्रक्रिया तेज हो जाती है।

इसी कारणवश, प्रत्येक नली के विनिर्देशन की प्रक्रिया द्रव के प्रकार से शुरू होनी चाहिए, न कि दबाव रेटिंग से। समान SAE निर्माण रेटिंग और डैश आकार वाली दो नलियाँ — एक NBR आंतरिक नली वाली और दूसरी EPDM वाली — खनिज तेल के साथ बिल्कुल विपरीत प्रदर्शन करेंगी: NBR नली इसका प्रतिरोध करेगी; जबकि EPDM नली फूल जाएगी, नरम हो जाएगी और कुछ ही घंटों में सिस्टम में कणिकीय संदूषण फैला देगी। किंगडाफ्लेक्स इनर ट्यूब की सामग्री संबंधी विशिष्टताओं को देखें होज़ सीरीज़ के अनुसार किंगडाफ्लेक्स इनर ट्यूब की सामग्री विशिष्टताओं के लिए।

असंगतता विफलता तंत्र

असंगत तरल पदार्थ तीन प्रक्रियाओं के माध्यम से इलास्टोमेरिक आंतरिक ट्यूबों पर हमला करते हैं। सूजन तब होती है जब तरल पदार्थ रबर द्वारा अवशोषित हो जाता है, जिससे ट्यूब का आयतन बढ़ जाता है और दीवार की मोटाई कम हो जाती है - इससे ट्यूब की दबाव सहन करने की क्षमता कमजोर हो जाती है और प्रवाह अवरुद्ध हो जाता है। सख्त होना (विपरीत प्रभाव, जो कुछ गैर-ध्रुवीय विलायकों में देखा जाता है) ट्यूब को भंगुर बना देता है और मोड़ने पर उसमें दरार पड़ने की संभावना बढ़ जाती है। परत-विखंडन तब होता है जब रासायनिक हमले से आंतरिक ट्यूब सुदृढ़ीकरण परत से अलग हो जाती है, जिससे तरल पदार्थ परतों के बीच रिसने लगता है और अंततः फिटिंग इंटरफेस से बाहर निकल जाता है। फ्लूइड पावर वर्ल्ड तकनीकी विश्लेषणगैर-खनिज तेल अनुप्रयोगों में होज़ असेंबली के सेवा जीवन का प्राथमिक निर्धारक आंतरिक ट्यूब सामग्री का चयन है।

पांच प्राथमिक आंतरिक ट्यूब सामग्रियां

एनबीआर — खनिज तेल मानक

नाइट्राइल ब्यूटाडीन रबर (NBR) हाइड्रोलिक होज़ निर्माण में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली आंतरिक ट्यूब सामग्री है। इसकी गैर-ध्रुवीय आणविक संरचना इसे पेट्रोलियम-आधारित हाइड्रोलिक तरल पदार्थों (ISO VG 32, 46, 68, खनिज तेल), इंजन तेल, गियर तेल और ग्रीस के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदान करती है। NBR -40°C से +100°C (-40°F से +212°F) तक के निरंतर सेवा तापमान को सहन कर सकता है और हवा, नाइट्रोजन और LP गैस के साथ संगत है - यही कारण है कि यह अधिकांश मोबाइल उपकरणों और औद्योगिक हाइड्रोलिक सर्किटों के लिए मानक विकल्प है।

NBR की एक सीमा यह है कि यह ध्रुवीय माध्यमों के अनुकूल नहीं है। जल-ग्लाइकॉल हाइड्रोलिक द्रव, फॉस्फेट एस्टर, ब्रेक द्रव (DOT 3/4 ग्लाइकॉल आधारित) और अधिकांश कीटोन और एस्टर विलायकों के संपर्क में आने पर यह तेजी से खराब हो जाता है। हालांकि, मानक पेट्रोलियम-आधारित खनिज तेल सर्किट के लिए, NBR प्रदर्शन और लागत का सर्वोत्तम संतुलन प्रदान करता है। किंगडाफ्लेक्स के सभी SAE 100R1AT और R2AT होज़ में SAE J517 ट्यूब यौगिक विनिर्देशों के अनुरूप तेल-प्रतिरोधी NBR आंतरिक ट्यूबों का उपयोग किया जाता है।

ईपीडीएम — जल आधारित और अग्निरोधी तरल पदार्थ

एथिलीन प्रोपिलीन डायीन मोनोमर (ईपीडीएम) रबर की ध्रुवीयता एनबीआर से विपरीत होती है: यह ध्रुवीय माध्यमों (पानी, भाप, पानी-ग्लाइकॉल विलयन, ग्लाइकॉल-आधारित ब्रेक द्रव और फॉस्फेट एस्टर हाइड्रोलिक द्रव जैसे स्काईड्रोल) के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है, लेकिन खनिज तेलों और पेट्रोलियम-आधारित द्रवों के संपर्क में आने पर यह अत्यधिक फूल जाती है। उपयोग के दौरान इन दोनों सामग्रियों को कभी भी एक दूसरे के साथ भ्रमित नहीं करना चाहिए।

ईपीडीएम अग्निरोधी हाइड्रोलिक प्रणालियों (कई क्षेत्रों में खनन नियमों के अनुसार अग्निरोधी हाइड्रोलिक द्रव - आमतौर पर वाटर-ग्लाइकॉल या एचडब्ल्यूसीएफ प्रकार का - आवश्यक होता है), इस्पात मिलों और डाई कास्टिंग हाइड्रोलिक सर्किटों में जहां गर्म धातु के संपर्क के जोखिम के कारण अग्निरोधी माध्यम की आवश्यकता होती है, और पर्यावरण की दृष्टि से संवेदनशील क्षेत्रों में संचालित मोबाइल संयंत्रों में जहां जैव-अपघटनीय पॉलीग्लाइकॉल द्रव निर्दिष्ट होते हैं, के लिए अनिवार्य विकल्प बन गया है। ईपीडीएम का परिचालन तापमान लगभग -40°C से +120°C तक होता है, जबकि विशेष निर्माण में स्टीम-सर्विस वेरिएंट +150°C तक पहुंच सकते हैं।

पीटीएफई — उच्च लागत पर रासायनिक सार्वभौमिकता

पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन (PTFE) इनर ट्यूब लगभग सभी हाइड्रोलिक तरल पदार्थों के साथ संगत हैं, जिनमें वे आक्रामक रसायन भी शामिल हैं जो सभी रबर यौगिकों पर हमला करते हैं - सांद्र अम्ल, एरोमैटिक सॉल्वैंट्स, क्लोरिनेटेड सॉल्वैंट्स और उच्च तापमान वाले सिंथेटिक एस्टर। PTFE की तापमान क्षमता +200°C (निरंतर) तक होती है और इसका चिकना छिद्र दबाव में कमी को कम करता है और तरल अवशेषों के संचय को रोकता है जो अन्य सामग्रियों में रासायनिक प्रतिक्रिया शुरू कर सकते हैं।

लागत, निर्माण और रखरखाव संबंधी आवश्यकताओं के कारण कुछ कमियां रह जाती हैं। PTFE होज़ असेंबली रबर-आधारित समकक्षों की तुलना में काफी महंगी होती हैं। इन्हें बिना मोड़े स्थापित किया जाना चाहिए (PTFE रबर की तरह मरोड़ से होने वाले विरूपण से उबर नहीं पाती), और फील्ड असेंबली के लिए विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है। रासायनिक प्रक्रियाओं, सेमीकंडक्टर निर्माण और खाद्य-ग्रेड सर्किटों के लिए, जिनमें पूर्ण CIP (क्लीन-इन-प्लेस) अनुकूलता आवश्यक है, PTFE उपयुक्त है। मानक हाइड्रोलिक सेवा के लिए, इसकी अधिक लागत उचित नहीं है।

नियोप्रीन (सीआर) — मौसम और मध्यम रासायनिक प्रतिरोध

क्लोरोप्रीन रबर (नियोप्रीन) पेट्रोलियम तेलों के प्रति मध्यम प्रतिरोध प्रदान करता है, एनबीआर की तुलना में ओजोन और यूवी प्रतिरोध में सुधार करता है, और बेहतर ज्वाला प्रतिरोध प्रदान करता है। उच्च दबाव वाले हाइड्रोलिक कार्यों के बजाय, यह आमतौर पर मोबाइल उपकरणों में कम दबाव वाली रिटर्न और सक्शन लाइनों के लिए निर्दिष्ट किया जाता है, जहां कवर की मजबूती और ओजोन प्रतिरोध महत्वपूर्ण होते हैं। नियोप्रीन का तेल प्रतिरोध एनबीआर से कम होता है, इसलिए इसे उच्च तापमान वाले खनिज तेलों के साथ निरंतर संपर्क के लिए निर्दिष्ट नहीं किया जाना चाहिए।

एफकेएम (विटन) — उच्च तापमान वाले सिंथेटिक तरल पदार्थ

फ्लोरोकार्बन रबर (एफकेएम, जिसे आमतौर पर विटन के नाम से जाना जाता है) उच्च तापमान वाले खनिज तेलों, फॉस्फेट एस्टर, एरोमैटिक ईंधन और सिलिकॉन तरल पदार्थों के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदान करता है। इसका +200°C का तापमान सहने की क्षमता इसे एयरोस्पेस हाइड्रोलिक सिस्टम और उच्च तापमान वाले औद्योगिक सर्किटों के लिए उपयुक्त बनाती है, जहां एनबीआर खराब हो जाता है। एफकेएम, एनबीआर की तुलना में काफी महंगा है और मुख्य रूप से उन विशेष अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जहां परिचालन स्थितियां एनबीआर की सीमा से अधिक होती हैं।

द्रव-से-सामग्री अनुकूलता संदर्भ

स्थापना से पहले अनुकूलता की जाँच करना

तरल पदार्थ निर्माता के अनुकूलता डेटा का उपयोग करें

हाइड्रोलिक द्रव निर्माता अपने उत्पाद की तकनीकी डेटा शीट में नली और सील सामग्री के लिए अनुकूलता डेटा प्रकाशित करते हैं। उदाहरण के लिए, जैव-अपघटनीय HEES सिंथेटिक एस्टर द्रव - जो पर्यावरण कानून के तहत यूरोप में निर्माण उपकरणों में तेजी से उपयोग किए जा रहे हैं - के लिए नली सामग्री का स्पष्ट सत्यापन आवश्यक है क्योंकि ये उच्च तापमान पर NBR पर प्रतिकूल प्रभाव डालते हैं, भले ही सामान्य तापमान पर इनकी अनुकूलता मध्यम हो। अनुकूलता तालिका हमेशा द्रव निर्माता के प्रकाशित दस्तावेज़ से प्राप्त करें, न कि सामान्य चार्ट से। अधिक तकनीकी लेख ब्राउज़ करें अनुप्रयोग-विशिष्ट द्रव अनुकूलता संबंधी मार्गदर्शन के लिए किंगडाफ्लेक्स के तकनीकी संसाधन अनुभाग पर जाएँ।

तापमान ही अनुकूलता का गुणक है।

सभी रबर सामग्री कम तापमान पर अधिक प्रकार के तरल पदार्थों को सहन कर सकती हैं। सिस्टम का परिचालन तापमान बढ़ने पर रासायनिक आक्रमण की दर बढ़ जाती है और सूजन की दर तेज हो जाती है। 40°C पर सिंथेटिक एस्टर-आधारित तरल पदार्थ के संपर्क में आने वाली NBR नली अल्पावधि में स्वीकार्य प्रदर्शन दिखा सकती है; 80°C पर यही संयोजन कुछ ही दिनों में ट्यूब के भीतरी भाग में स्पष्ट सूजन पैदा कर सकता है। उच्च तापमान वाले सर्किटों के लिए — विशेष रूप से स्टील मिलों, डाई कास्टिंग और हॉट-प्रेस हाइड्रोलिक अनुप्रयोगों में — अनुकूलता परीक्षण की स्थिति के रूप में अधिकतम अपेक्षित सिस्टम तापमान (लक्ष्य परिचालन तापमान नहीं) का उपयोग करें। फ्लूइड पावर वर्ल्ड द्वारा होज़ असेंबली की द्रव अनुकूलता का विश्लेषण यह पुष्टि करता है कि 40°C और 100°C के परिचालन स्थितियों के बीच तापमान असंगति प्रभावों को 2-4 गुना तक बढ़ा देता है।

सोख परीक्षण प्रोटोकॉल

जब किसी अपरिचित द्रव या मानक अनुकूलता तालिकाओं में शामिल न किए गए द्रव मिश्रण के साथ काम किया जाता है, तो सोख परीक्षण प्रत्यक्ष सत्यापन प्रदान करता है। एक छोटे नली के नमूने (भीतरी ट्यूब को उजागर करने के लिए काटा गया) को परिचालन तापमान पर हाइड्रोलिक द्रव में 70 घंटे के लिए डुबोएं। परीक्षण से पहले और बाद में भीतरी ट्यूब की दीवार की मोटाई और वजन मापें। 5% से अधिक वजन में वृद्धि या 10 शोर ए अंकों से अधिक कठोरता में परिवर्तन मामूली या अस्वीकार्य अनुकूलता को दर्शाता है। यह प्रोटोकॉल इससे लिया गया है। एएसटीएम D471यह तरल पदार्थों में रबर के गुणों में परिवर्तन के लिए मानक परीक्षण विधि है।

विशेष मामला: जैव अपघटनीय तरल पदार्थ

एचईटीजी (वनस्पति तेल) तरल पदार्थ

वनस्पति तेल आधारित हाइड्रोलिक द्रव (रेपसीड तेल, सोयाबीन तेल) खनिज तेलों की तरह गैर-ध्रुवीय होते हैं और आमतौर पर एनबीआर आंतरिक ट्यूबों के अनुकूल होते हैं। हालांकि, उच्च तापमान पर ये खनिज तेलों की तुलना में अधिक तेजी से ऑक्सीकृत होते हैं, जिससे अम्लीय अपघटन उत्पाद बनते हैं जो समय के साथ इलास्टोमर को नुकसान पहुंचा सकते हैं। एचईटीजी द्रवों का उपयोग करने वाले सिस्टम में उन्नत ऑक्सीकरण-प्रतिरोधी एनबीआर यौगिकों से युक्त होज़ का उपयोग किया जाना चाहिए और खनिज तेल सिस्टम की तुलना में द्रव परिवर्तन अंतराल को कम रखना चाहिए। बायोडिग्रेडेबल फ्लूइड सर्विस के लिए किंगडाफ्लेक्स हाइड्रोलिक होज़ सीरीज़ देखें बायोडिग्रेडेबल तरल पदार्थों के उपयोग के लिए उपयुक्त उन्नत यौगिक विकल्पों वाली होज़ श्रृंखला के लिए।

एचईईएस (सिंथेटिक एस्टर) तरल पदार्थ

सिंथेटिक एस्टर-आधारित बायोडिग्रेडेबल हाइड्रोलिक फ्लूइड्स में मिनरल ऑयल की तुलना में अधिक पोलैरिटी होती है और ये मानक NBR के साथ अनुकूलता संबंधी चुनौतियाँ पेश करते हैं। 70°C से अधिक तापमान पर, मानक NBR इनर ट्यूब HEES फ्लूइड्स के साथ अस्वीकार्य रूप से अधिक फूल सकते हैं। कुछ निर्माता संशोधित एक्रिलोनाइट्राइल सामग्री वाले "HEES-संगत NBR" यौगिक प्रदान करते हैं - लेकिन 70°C से ऊपर HEES सेवा के लिए सबसे सुरक्षित विनिर्देश FKM या PTFE इनर ट्यूब निर्माण है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न