Кремнеземный рукав для термозащиты гидравлических шлангов

Кремнеземный рукав для тепловой защиты гидравлических шлангов

Гидравлические шланги часто выходят из строя из-за перегрева задолго до того, как сама гидравлическая система достигает аномальной температуры жидкости.

Причина проста: внешняя поверхность шланга может подвергаться воздействию лучистого тепла от выпускных коллекторов, печей, литейного оборудования, горячей стали, компонентов двигателя или технологических трубопроводов, в то время как жидкость внутри остается в пределах своего нормального рабочего диапазона.

В этих условиях кремнеземный рукав для гидравлического шланга может обеспечить внешний тепловой барьер вокруг корпуса шланга. Цель состоит не в прямом охлаждении гидравлической жидкости. Она заключается в уменьшении количества внешнего тепла, достигающего покрытия шланга, слоев армирования и внутренней трубки.

BSTFLEX производит кремнеземные рукава для защиты высокотемпературных шлангов, кабелей, проводов и труб, включая плетеные рукава из кремнеземного волокна для ответственных промышленных применений.

Почему гидравлическим шлангам нужна внешняя тепловая защита

Гидравлический шланг представляет собой композитную конструкцию. В зависимости от типа шланга он может включать внутреннюю трубку, текстильное или стальное армирование, адгезивные слои и внешнее покрытие.

Все эти материалы реагируют на нагрев по-разному.

Повторяющийся внешний нагрев может ускорить:

• отверждение внешнего покрытия
• растрескивание поверхности
• потерю гибкости
• деградацию адгезива
• усталость армирования
• преждевременное старение шланга

Даже если видимые повреждения не появляются сразу, длительные тепловые циклы могут сократить срок службы.

Вот почему прокладку шлангов рядом с высокотемпературным оборудованием следует рассматривать как проблему управления тепловыми режимами, а не только как проблему механической прокладки.

Откуда обычно исходит тепловое воздействие на гидравлический шланг

Гидравлические системы используются в механизмах, которые часто содержат мощные источники тепла в пределах одной рабочей зоны.

Типичные источники включают:

• выхлопные трубы дизельных двигателей
• выпускные коллекторы
• турбокомпрессоры
• промышленные печи
• литейные тигли
• оборудование для горячего литья
• машины для обработки стали
• нагреваемые пресс-формы
• технологические трубопроводы
• поверхности двигателей

Шлангу не обязательно касаться источника тепла, чтобы пострадать.

Лучистое тепло может повысить температуру поверхности шланга через открытое пространство, особенно когда шланг остается в одном и том же положении в течение длительного времени.

Лучистое тепло — распространенная проблема гидравлических шлангов

Рассмотрим гидравлический шланг, проложенный рядом с выхлопной трубой дизельного двигателя.

Шланг может находиться на расстоянии 30–50 мм от трубы, поэтому прямого контакта нет. Однако поверхность выхлопной трубы продолжает излучать тепло в сторону шланга всякий раз, когда двигатель работает.

Без защиты покрытие шланга может подвергаться повторяющемуся нагреву во время каждого рабочего цикла.

защитный рукав от нагрева для гидравлического шланга добавляет высокотемпературный текстильный слой между источником излучения и шлангом.

Фактический уровень защиты зависит от:

• температуры поверхности выхлопной системы
• расстояния между выхлопной системой и шлангом
• угла воздействия
• потока воздуха
• структуры стенки рукава
• длительности воздействия
• температурного предела шланга

Почему кремнеземное волокно используется для защиты шлангов от сильного нагрева

Стандартный стекловолоконный рукав подходит для многих промышленных тепловых применений. Когда тепловое воздействие становится более интенсивным, конструкция из волокна с высоким содержанием кремнезема может обеспечить дополнительные температурные возможности.

Кремнеземное волокно также можно сплести в гибкую трубчатую форму, что особенно полезно для гидравлических шлангов, поскольку шланг должен сохранять способность изгибаться и двигаться.

кремнеземный рукав для защиты шланга может, таким образом, сочетать:

• высокую термостойкость
• гибкость при установке
• компактную трубчатую конструкцию
• совместимость с изогнутой прокладкой шлангов
• защиту по всей длине шланга

Для этих целей BSTFLEX поставляет высокотемпературный плетеный кремнеземный рукав.

Диаметр шланга не совпадает с диаметром рукава

Первая ошибка при выборе размера — использование номинального внутреннего диаметра шланга для подбора рукава.

Гидравлический шланг диаметром 1 дюйм не имеет наружного диаметра 1 дюйм.

Правильным размером для выбора рукава обычно является фактический наружный диаметр шланга.

Однако это только начало.

Для собранного гидравлического шланга самым большим диаметром может быть обжимная муфта, фитинг или соединение, а не корпус шланга.

Устанавливать до или после обжима?

Это единственное производственное решение может полностью изменить требуемый размер оболочки.

Установка до обжима фитингов рукава

Кремнеземная оболочка должна проходить только по корпусу рукава.

Это, как правило, позволяет использовать более плотно прилегающую оболочку и упрощает выбор диаметра.

Установка после завершения сборки рукава

Оболочка должна проходить поверх самого большого фитинга или обжимной муфты.

Поэтому может потребоваться оболочка большего размера или плетеная конструкция с достаточным радиальным расширением.

Для сборок рукавов OEM последовательность установки должна быть определена до утверждения окончательных размеров оболочки.

Пример: рукав 25 мм с обжимной муфтой 38 мм

Предположим, что гидравлический рукав имеет наружный диаметр 25 мм, а обжимная муфта — 38 мм.

Если плетеная кремнеземная оболочка для гидравлического рукава устанавливается до обжима, оболочку можно подобрать под корпус рукава 25 мм.

Если ее необходимо установить после обжима, оболочка должна проходить через 38 мм.

Таким образом, для этих двух сборок могут потребоваться совершенно разные характеристики оболочки, даже если сам рукав идентичен.

Почему оболочку не следует натягивать на рукав большего размера

Плетеная оболочка может расширяться радиально, но расширение не безгранично.

Когда плетеная кремнеземная оболочка натягивается на компонент, значительно превышающий ее номинальный диаметр, угол плетения меняется, и нити могут разойтись.

Чрезмерное расширение может привести к:

• уменьшению покрытия текстилем
• снижению плотности стенок
• укорачиванию установленной оболочки
• затрудненной установке
• повышенному трению о покрытие рукава

Поэтому оболочку следует выбирать так, чтобы при нормальной установке не требовалось постоянное использование при максимально возможном расширении.

Почему длина плетеной оболочки может меняться во время установки

Радиальное расширение и осевая длина связаны в плетеной структуре.

По мере увеличения диаметра угол плетения меняется, и оболочка может стать короче.

Это важно при заказе предварительно нарезанных отрезков.

Оболочка, нарезанная ровно по 1000 мм в свободном состоянии, может не обеспечить ровно 1000 мм покрытия после расширения на большом рукаве или муфте.

Для сборок, использующих значительное расширение плетения, полезно провести производственное испытание перед окончательным определением длины нарезки.

Подвижные гидравлические рукава требуют иной защиты, чем стационарные

Рукав, подключенный к стационарному коллектору, ведет себя иначе, чем рукав, установленный на шарнирном рычаге или подвижном гидравлическом цилиндре.

Динамические рукава могут:

• постоянно изгибаться
• менять длину при движении по трассе
• тереться о опоры
• слегка скручиваться во время работы
• двигаться к источнику тепла и от него

A термозащитный рукав для гидравлического шланга используемый в таких условиях, должен сохранять достаточную гибкость, чтобы следовать за шлангом, не ограничивая его движение.

Длина рукава также должна учитывать полное рабочее положение шланга.

Проверка сборки только в прямом или парковочном положении может привести к недостаточной длине рукава при движении машины.

Не уменьшайте радиус изгиба шланга

Каждый гидравлический шланг имеет минимальный радиус изгиба, указанный производителем шланга.

Добавление термозащиты не должно принуждать шланг к более крутому изгибу или делать сборку настолько жесткой, чтобы шланг больше не мог двигаться должным образом.

Рукав с толстыми стенками может обеспечить лучшую изоляцию, но он также может увеличить объем сборки.

Для динамических гидравлических систем предпочтительная конструкция обеспечивает баланс между:

• термозащитой
• толщиной стенки
• гибкостью
• готовым внешним диаметром
• движением шланга

Высокотемпературный рукав для гидравлического шланга рядом с выхлопными системами

Оборудование с двигателем внутреннего сгорания является одной из наиболее распространенных областей применения кремнеземной защиты для шлангов.

Гидравлические линии могут проходить близко к:

• выпускным коллекторам
• турбокомпрессорам
• приемным трубам
• сажевым фильтрам дизельных двигателей
• системам доочистки
• трубам выхлопной системы двигателя

Во время работы при высоких нагрузках эти компоненты могут генерировать интенсивное локальное тепло.

A высокотемпературный рукав для гидравлического шланга может защитить шланг от внешнего радиационного воздействия без необходимости изоляции всей выхлопной системы.

Тепловую проблему все равно следует оценивать с использованием фактической температуры поверхности выхлопной системы и расстояния до шланга, а не только температуры выхлопных газов.

Защита гидравлических шлангов вокруг печей

Промышленные печи часто зависят от гидравлических приводов для дверей, систем загрузки, манипуляторов и оборудования для обработки материалов.

Это может привести к расположению шлангов близко к поверхностям и отверстиям печи.

Температура в камере может быть чрезвычайно высокой, но шланг снаружи печи обычно испытывает другое сочетание:

• лучистого тепла
• горячего окружающего воздуха
• кратковременных тепловых всплесков при открытии дверей
• постоянного фонового тепла

Поэтому фактическую температуру в месте расположения шланга следует измерять везде, где это возможно.

Выбор защитного рукава только на основе температуры в камере печи может привести к излишне консервативному или технически неверному решению.

Защита гидравлических шлангов в литейном производстве

В литейных цехах гидравлическое оборудование используется для обработки форм, литейных машин, печных систем и транспортировки материалов.

Эти шланги могут работать рядом с:

• расплавленным металлом
• печами
• литейными постами
• горячими формами
• ковшами
• нагретым оборудованием

Рукав с высоким содержанием диоксида кремния может обеспечить тепловую защиту от лучистого тепла в этих зонах.

Однако брызги расплавленного металла создают отдельную опасность.

Обычный рукав из кремнеземного волокна не следует автоматически считать подходящим для защиты от прямых брызг расплавленного металла только потому, что волокно обладает высокой термостойкостью.

Для условий с риском разбрызгивания следует отдельно указывать тип металла, температуру, количество, продолжительность контакта и требуемую внешнюю обработку.

Применение на сталелитейных заводах

Гидравлические системы используются во всем оборудовании для обработки стали, включая:

• прокатные станы
• линии непрерывной разливки
• нагревательные печи
• обработку горячекатаной полосы
• оборудование для обработки рулонов
• системы транспортировки материалов

В этих условиях тепло может сочетаться с окалиной, абразивным износом, маслом и интенсивным механическим воздействием.

Кремнеземный рукав может решить проблему теплового воздействия, но комплексная система защиты должна также учитывать механические нагрузки.

Тепло от горячих технологических трубопроводов

Гидравлические шланги часто располагаются в тесных машинных отделениях рядом с паропроводами, трубопроводами горячего масла, выхлопными трубами и нагретыми технологическими линиями.

Даже если гидравлический шланг не касается трубы, небольшое расстояние между ними может создать значительное воздействие лучистого тепла.

По возможности, первым шагом по улучшению конструкции является увеличение расстояния между шлангом и горячей трубой.

Когда изменение маршрута нецелесообразно, добавление термостойкого рукава для гидравлического шланга обеспечивает дополнительный уровень защиты.

Какую часть шланга следует закрывать?

Не всегда требуется покрывать весь гидравлический шланг теплозащитным рукавом.

Если тепловое воздействие происходит только на одном участке, может быть достаточно локальной защиты.

Например, 2-метровый шланг может проходить через высокотемпературную зону только на 500 мм.

В этом случае рукав можно сосредоточить вокруг открытого участка при условии, что он выходит за пределы основной зоны нагрева достаточно далеко, чтобы учесть тепловое распространение и перемещение шланга.

Локальная защита позволяет сократить:

• расход материала
• вес сборки
• время установки
• лишний объем

Где должен заканчиваться кремнеземный рукав?

Конец рукава не должен мешать функциональным зонам шлангового узла.

Избегайте блокировки:

• поворотных фитингов
• граней под ключ
• зон осмотра
• идентификационных этикеток, которые должны оставаться видимыми
• подвижных соединений

Если источник тепла находится близко к металлическому фитингу, помните, что сам фитинг может проводить тепло в шланг.

Защита корпуса гибкого шланга при оставлении очень горячего соединения открытым может не решить всю проблему теплового воздействия.

Толщина стенки и защита шланга

Более толстый кремнеземный рукав может обеспечить больший объем изоляции, но в гидравлических шлангах часто ограничено пространство.

Дополнительная толщина стенки увеличивает:

• готовый наружный диаметр
• вес
• сопротивление изгибу
• требуемый монтажный зазор

Это означает, что лучший рукав — не обязательно самый толстый из доступных вариантов конструкции.

Для стационарного шланга рядом с печью дополнительная изоляция может быть полезной.

Для гибкого шланга, проходящего через узкий отсек оборудования, более практичной может быть компактная плетеная конструкция.

Теплозащита и защита от истирания — это разные требования

Кремнеземный рукав в первую очередь выбирается для тепловой защиты.

Если гидравлический шланг постоянно трется об острую стальную кромку, одной только способности выдерживать высокую температуру недостаточно для обеспечения длительного срока службы при истирании.

Применения, включающие как тепло, так и сильное истирание, следует оценивать как комбинированную опасность.

В зависимости от установки это может потребовать:

• другого внешнего рукава
• дополнительной механической защиты
• изменения маршрута прокладки
• изменений в креплении
• многослойной защитной системы

Также следует учитывать воздействие масла

Гидравлические среды по своей природе содержат возможность загрязнения маслом.

Обычный кремнеземный текстиль и огнестойкий рукав с покрытием для гидравлики не следует рассматривать как взаимозаменяемые продукты.

Если важны маслостойкость, отвод жидкости или герметичность, необходимо указать требуемую конструкцию поверхности.

Кремнеземный рукав с высоким содержанием диоксида кремния может быть выбран в первую очередь для экстремального тепла, в то время как огнестойкий рукав с покрытием может быть предпочтительнее в других гидравлических применениях, где преобладают воздействие масла и пламени.

Кремнеземный рукав против огнестойкого рукава с силиконовым покрытием для гидравлического шланга

Правильный выбор зависит от преобладающего фактора опасности, а не просто от выбора материала с самой высокой номинальной температурной стойкостью.

Как следует указывать температуру для защитного рукава гидравлического шланга

Запрос, содержащий только «рукав для гидравлического шланга на 800°C», является неполным.

Значение 800°C может относиться к:

• температуре выхлопной трубы
• температуре печи
• температуре источника излучения
• кратковременному пиковому воздействию
• фактической температуре воздуха вокруг шланга

Сам шланг может нуждаться в поддержании температуры значительно ниже указанной.

Более качественный запрос (RFQ) содержит как условия источника тепла, так и максимально допустимые условия для шланга.

Пример тепловой спецификации для гидравлического шланга

Эта информация дает гораздо лучшую основу для оценки конструкции рукава, чем одно число максимальной температуры.

Когда рекомендуется термическое тестирование

Тестирование особенно полезно, когда:

• шланг работает близко к своему температурному пределу
• источник тепла существенно меняется во время работы
• выход из строя приведет к дорогостоящему простою оборудования
• геометрия установки необычна
• сравниваются несколько слоев изоляции
• рукав подбирается для новой OEM-платформы

Наиболее полезный тест измеряет температуру на поверхности шланга под рукавом во время работы оборудования при реальной нагрузке.

Полезные точки измерения при тестировании

Плетеный кремнеземный рукав для гидравлического шланга

BSTFLEX Высокотемпературный плетеный кремнеземный рукав разработан как гибкий трубчатый защитный слой для высокотемпературных применений.

Плетеная конструкция особенно полезна для гидравлических шлангов, поскольку она может повторять изогнутые маршруты, сохраняя при этом компактную текстильную структуру.

Текущая спецификация продукта указывает максимальную термостойкость до 1200°C для данной конкретной конструкции.

Этот рейтинг описывает сам продукт в виде рукава. Фактическая защита гидравлического шланга зависит от установленных тепловых условий и температурного предела шланга, находящегося под ним.

Когда текстурированный кремнеземный рукав может быть лучше

Не каждое гидравлическое применение требует максимально компактной плетеной конструкции.

Стационарный шланг или технологическая линия с достаточным пространством для установки могут выиграть от большего объема изоляции.

Для таких применений BSTFLEX также поставляетТеплоизоляционный текстурированный кремнеземный рукав.

Выбор между плетеной и текстурированной конструкцией должен основываться на движении, доступном пространстве, требуемой толщине изоляции и фактическом тепловом воздействии.

Контрольный список для выбора рукава для гидравлического шланга

Перед заказом подтвердите следующее:

1. Измерьте фактический наружный диаметр шланга.
2. Измерьте самый большой наконечник или фитинг, если рукав должен проходить через него.
3. Подтвердите, устанавливается ли рукав до или после обжима.
4. Определите источник тепла.
5. Измерьте нормальную и пиковую температуру источника тепла.
6. Измерьте расстояние от источника тепла.
7. Подтвердите максимальный температурный предел производителя шланга.
8. Определите, является ли тепло лучистым, окружающим или прямым контактом.
9. Проверьте полный диапазон движения шланга.
10. Убедитесь, что минимальный радиус изгиба не ограничен.
11. Проверьте на наличие воздействия абразива, масла, химикатов или расплавленного металла.
12. Подтвердите требования к длине нарезки или непрерывному рулону.

Распространенные ошибки при спецификации

Заказ рукава по внутреннему диаметру шланга

Используйте фактический наружный диаметр шланга, а не номинальный диаметр отверстия.

Игнорирование наконечника

Рукав, который подходит к корпусу шланга, может не пройти через собранный фитинг.

Использование температуры печи в качестве температуры шланга

Тепловая среда в месте расположения шланга может полностью отличаться от камеры печи.

Игнорирование движения шланга

Рукав, который идеально подходит в неподвижном состоянии, может стать слишком коротким или ограничивающим при движении шланга.

Автоматический выбор самого толстого рукава

Чрезмерная толщина стенки может создать проблемы с зазором и изгибом.

Предположение, что высокая температура означает защиту от брызг расплавленного металла

Это отдельные эксплуатационные требования.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли использовать кремнеземный рукав на гидравлических шлангах?

Да. Кремнеземный рукав может обеспечить внешнюю тепловую защиту для гидравлических шлангов, работающих рядом с выхлопными системами, печами, литейными цехами и другим высокотемпературным оборудованием.

Как выбрать размер кремнеземного рукава для гидравлического шланга?

Начните с наружного диаметра шланга. Если рукав должен проходить через обжатый фитинг или наконечник, измерьте также самый большой наружный диаметр готового узла.

Может ли плетеный кремнеземный рукав растягиваться поверх гидравлического фитинга?

Плетеная конструкция может обеспечить некоторое радиальное расширение, но доступное расширение зависит от геометрии плетения. Чрезмерное расширение может привести к раскрытию текстильной структуры и укорачиванию рукава.

Можно ли использовать кремнеземный рукав на подвижных гидравлических шлангах?

Да, при условии, что рукав остается достаточно гибким, чтобы следовать за шлангом во всем диапазоне его движения, не ограничивая радиус изгиба и не создавая чрезмерного натяжения.

Защищает ли кремнеземный рукав от тепла выхлопных газов?

Да. Кремнеземный рукав может уменьшить воздействие лучистого тепла на гидравлические шланги, расположенные рядом с выхлопными трубами, коллекторами и другими горячими компонентами двигателя.

Можно ли использовать кремнеземный рукав в литейных цехах?

Его можно использовать для защиты шлангов от высоких температур в условиях литейного производства. Если ожидается прямое попадание брызг расплавленного металла, эту опасность необходимо оценивать отдельно.

Лучше ли кремнеземный рукав, чем стекловолоконный рукав для гидравлического шланга?

Кремнеземный рукав обычно рассматривается, когда тепловое воздействие превышает полезный диапазон стандартного стекловолокна или когда требуется дополнительный запас по высокой температуре. Стекловолокно остается подходящим для многих низкотемпературных применений.

Является ли кремнеземный рукав тем же самым, что и противопожарный рукав?

Нет. Обычный кремнеземный рукав и противопожарный рукав из стекловолокна с силиконовым покрытием имеют разную конструкцию. Их характеристики по температуре, стойкости к жидкостям, пламени и воздействию окружающей среды следует сравнивать в соответствии с конкретным применением.

Нужно ли тестировать комплектный шланг в сборе?

Тестирование рекомендуется для критически важных применений или когда шланг работает близко к своему температурному пределу. Измерение температуры поверхности шланга под рукавом дает данные о производительности, специфичные для конкретного применения.

Может ли BSTFLEX изготовить нестандартные кремнеземные рукава для гидравлических шлангов?

Да. BSTFLEX может оценить требования к нестандартному внутреннему диаметру, конструкции стенки, длине нарезки, непрерывным рулонам, упаковке и OEM-требованиям в соответствии с применением гидравлического шланга.