Гидравлические жидкости на основе водно-гликолевой смеси используются там, где минеральное масло может создавать неприемлемый риск возгорания, в том числе на металлургических заводах, литейных цехах, в цехах литья под давлением и печах. Их огнестойкость также изменяет требования к шлангам, уплотнениям и другим компонентам, контактирующим с рабочей средой.
Шланг, надежно работающий с гидравлическим маслом на нефтяной основе, не обязательно подходит для использования с водно-гликолевой смесью. Эта жидкость содержит значительное количество воды, гликоля, ингибиторов коррозии и других присадок. Эти компоненты могут влиять на внутреннюю трубку, усиление, фитинги и срок службы всей конструкции иначе, чем при использовании обычного масла.
Выбор гидравлического шланга с водно-гликолевой смесью для обеспечения его совместимости требует не только проверки давления. Покупатели и инженеры должны оценить полный состав жидкости, температурный диапазон, состав шланга, армирование, внешнюю среду и программу технического обслуживания.
Что такое гидравлическая жидкость на основе воды и гликоля?
Водно-гликолевые жидкости обычно классифицируются как огнестойкие гидравлические жидкости на основе ГФУ. Это растворы, содержащие воду и гликоль, а также добавки для смазки, защиты от коррозии, обеспечения стабильности и других эксплуатационных характеристик. Содержание воды способствует поглощению тепла и делает жидкость менее воспламеняемой, чем минеральное масло.
Точный состав варьируется в зависимости от поставщика и области применения. Две жидкости, описываемые как водно-гликолевые, могут содержать разные пакеты присадок или пропорции. Поэтому совместимость следует проверять по указанной жидкости и ее текущим техническим характеристикам, а не предполагать, исходя только из общей категории ГФУ.
Почему совместимость шлангов отличается от совместимости с минеральным маслом?
Внутренняя трубка постоянно подвергается воздействию гидравлической жидкости. Если состав не подходит, он может набухать, размягчаться, сжиматься, затвердевать, трескаться или терять адгезию к армирующему материалу. Некоторые изменения происходят быстро, в то время как другие развиваются в течение нескольких месяцев под воздействием температурных циклов и импульсов давления.
Вода также может проникать к открытой арматуре через поврежденное защитное покрытие или плохо защищенный конец шланга. Как только влага соприкасается со стальной проволокой, коррозия может ослабить арматуру и сократить срок службы конструкции. Поэтому состояние защитного покрытия, герметизация концов и условия хранения особенно важны во влажных условиях или при промывке.
Таким образом, подходящие гидравлические шланги должны соответствовать как химическим, так и механическим требованиям. Шланг может быть химически совместимым, но иметь слишком слабое армирование для данной системы. Он также может обладать достаточным рабочим давлением, но при этом использовать состав, не одобренный для данной жидкости.
Начните с точной информации о жидкости.
Прежде чем обращаться к поставщику шлангов за рекомендациями, соберите следующую информацию:
- Производитель жидкости и полное название продукта
- Классификация жидкостей, например, ГФУ.
- Информация о содержании воды и гликоля, где это возможно.
- Информация о добавках или ингибиторах
- Нормальная и максимальная температура жидкости
- Системное давление и скачки давления
- Коэффициент заполнения и частота импульсов
- Размер шланга и расход воды
- Воздействие внешнего тепла, брызг расплавленного металла и абразивного воздействия.
- Чистящие средства и методы мойки
Рекомендации поставщика жидкости по совместимости следует рассматривать вместе с данными производителя шлангов. Если применение критически важно или состав нестандартный, могут быть целесообразны лабораторные испытания на погружение или контролируемые полевые испытания.
Материал внутренней камеры — это первое, что нужно решить.
Гидравлические шланги изготавливаются из различных эластомеров и термопластичных материалов. Их поведение зависит от химического состава жидкости, температуры, концентрации и продолжительности воздействия.
Универсальные трубки на основе нитрила широко используются с гидравлическими маслами на нефтяной основе, однако совместимость с конкретной водно-гликолевой жидкостью следует подтверждать, а не предполагать. Для огнестойких жидкостей могут быть разработаны специальные эластомерные компаунды. Термопластичные или фторполимерные трубки могут обладать различными химическими и температурными характеристиками, но также имеют свои особенности в плане гибкости, проницаемости и требований к фитингам.
Для первоначальной проверки полезно использовать подробное руководство по совместимости гидравлических шлангов с различными средами . Оно не должно заменять одобрение для конкретной жидкости, ее концентрации и рабочей температуры.
Показатель давления по-прежнему имеет значение.
Огнестойкость не снижает механических нагрузок на цепь. Шланг должен оставаться пригодным для работы при максимальном непрерывном давлении и кратковременных пиковых нагрузках. Оборудование в сталелитейном производстве и металлообработке часто работает в условиях сильных ударов, вибрации, высоких температур и многократных перемещений.
Выбор армирования зависит от давления и импульсных нагрузок. Шланги с проволочной оплеткой могут использоваться во многих контурах среднего и высокого давления. Шланги со спиральной проволочной оплеткой применяются там, где этого требуют более высокое давление, сильные импульсные нагрузки или работа с тяжелым оборудованием.
Используйте номинальное рабочее давление для фактического диаметра шланга. Не используйте давление разрыва в качестве расчетного предела. Шланги большего диаметра в рамках одного семейства могут иметь более низкое номинальное рабочее давление, поэтому необходимо проверить технические характеристики для выбранного диаметра.
Контроль рабочей температуры
Температура влияет как на стабильность жидкости, так и на срок службы шланга. Чрезмерный нагрев может ускорить химическое воздействие, затвердевание, набухание и потерю адгезии трубки к армирующему элементу. Он также может изменить вязкость жидкости и снизить смазывающие свойства.
Максимальная температура, указанная в типовой таблице характеристик шлангов, может относиться к другой жидкости. Шланг, рассчитанный на определенную температуру при работе с минеральным маслом, может потребовать более низкого предела при работе с водно-гликолевой смесью. Уточните допустимую температуру для комбинации материала трубки и жидкости.
Внешний нагрев необходимо оценивать отдельно. Шланг, расположенный рядом с печью, ковшом, формой или отливкой, может подвергаться воздействию лучистого тепла, значительно превышающего температуру жидкости. Даже при совместимости внутренней трубки может потребоваться прокладка шланга, защитные кожухи, светоотражающие барьеры или огнезащитные рукава.
Для работы в сложных химических или термостойких условиях рекомендуется использовать ПТФЭ.
В некоторых системах может быть целесообразно использовать гидравлический шланг из ПТФЭ , поскольку ПТФЭ обладает широкой химической стойкостью и способностью выдерживать высокие температуры. Однако он не является универсальной заменой армированным резиновым шлангам.
Шланги из ПТФЭ имеют свои особенности: радиус изгиба, вибрацию, проницаемость, проводимость и требования к фитингам. Армирование и конструкция должны соответствовать давлению и движению в условиях эксплуатации. Многократные изгибы вблизи фитинга могут сократить срок службы, если прокладка шланга выполнена некачественно.
Решение должно основываться на полном объеме выполняемых задач. Правильно подобранный резиновый шланг может обеспечить лучшую гибкость при перемещении оборудования, в то время как ПТФЭ может быть предпочтительнее в тех случаях, когда основным требованием является химическая стойкость или термостойкость.
Фитинги и уплотнения также должны быть совместимы.
Шланг — это лишь одна часть тракта подачи жидкости. Материалы фитингов, покрытия, уплотнительные кольца, уплотнители, компоненты клапанов и материалы насоса должны быть пригодны для работы с водно-гликолевой смесью.
Несовместимое уплотнение может размягчиться или протечь, даже если шланг остается стабильным. Ингибиторы коррозии в жидкости помогают защитить систему, но их эффективность зависит от состояния и концентрации жидкости. Неправильная доливка может разбавить пакет ингибиторов и изменить совместимость.
При заказе шланговых соединений укажите тип жидкости, чтобы поставщик мог проверить как шланг, так и систему фитингов. Избегайте использования сертифицированного шланга с непроверенным наконечником или вставкой.
Монтаж и прокладка кабелей в зонах повышенного риска.
В качестве жидкостей выбирают водно-гликолевые смеси, поскольку окружающая среда может быть опасной. Прокладка шлангов должна снижать вероятность утечки на горячие поверхности или к персоналу.
По возможности держите шланги подальше от острых краев, движущихся частей машин, расплавленного металла и прямого теплового излучения. Используйте зажимы, которые поддерживают конструкцию, не сдавливая ее. Обеспечьте возможность движения шланга без его перекручивания или изгиба ниже заданного радиуса.
В местах сочленения используйте защиту от истирания и оставьте достаточную длину для движения. Вблизи зон с высокой температурой огнестойкая оболочка может обеспечить дополнительную защиту, но она не делает шланг, выбранный неправильно, безопасным.
Техническое обслуживание шланговых соединений для воды и гликоля
Интервалы проверки должны соответствовать интенсивности эксплуатации. Шланг, работающий рядом с печью, требует более частой проверки, чем защищенный шланг в стационарном внутреннем источнике питания.
Проверить:
- Покрытие, маскирующее трещины, волдыри, размягчение или изменение цвета.
- Истирание и обнаженная арматура
- Ржавчина вблизи фитингов или поврежденные участки крышек.
- Утечка, влажность или остатки в местах соединений.
- Заломы, сплющивание, скручивание или сильные изгибы
- Чрезмерное воздействие тепла или повреждение защитных рукавов.
- Изменения концентрации жидкости или загрязнение
Регулярное обслуживание жидкости влияет на срок службы шлангов. Следуйте процедурам поставщика жидкости по контролю концентрации, фильтрации, проверке pH или резервной щелочности (где это применимо) и обслуживанию присадок. Добавление чистой воды или смешивание продуктов без разрешения может изменить химический состав системы.
Вопросы, которые следует задать поставщику шлангов
При реализации нового проекта или программы замены обратитесь к поставщику с просьбой подтвердить следующее:
- Подходит ли данный тюбик именно для этой водно-гликолевой жидкости?
- Какой температурный предел действует в системах ГФУ?
- Какое рабочее давление подходит для шланга требуемого диаметра?
- Подходит ли данная сборка для ожидаемой импульсной нагрузки?
- Совместимы ли фитинги, покрытия и уплотнения?
- Рекомендуется ли использовать огнезащитный чехол или защиту от истирания?
- Какие рекомендации по проверке и замене применяются?
- Необходимо ли дополнительное тестирование на совместимость приложения?
Задокументируйте ответы в технической спецификации шланга, чтобы в будущих заказах на замену использовались шланги той же утвержденной конструкции.
Заключение
Выбор гидравлического шланга для водно-гликолевой жидкости требует комплексной химической и механической оценки. Начните с определения точного состава жидкости, затем подтвердите тип внутренней трубки, рабочую температуру, рабочее давление, усиление, систему фитингов и внешнюю защиту.
Не следует выбирать шланг, ориентируясь только на номинальное давление, или предполагать, что шланг, одобренный для минерального масла, обеспечит тот же срок службы при работе с ГФУ. Наилучшие характеристики сочетают в себе проверенную совместимость с правильной пропускной способностью по давлению, правильной прокладкой, защитой от коррозии и тщательной проверкой.
