高壓膠管的壓力等級劃分是其選型和應用的核心依據,主要根據膠管的設計工作壓力(即長期使用的壓力)來確定,同時會結合膠管的結構類型、尺寸規(guī)格、增強材料等因素綜合劃分。以下是具體的劃分方式和相關細節(jié):
一、壓力等級的核心劃分依據
設計工作壓力(公稱壓力)
這是劃分壓力等級的基礎,指膠管在規(guī)定工況(溫度、介質、使用壽命等)下長期運行的壓力,單位通常為MPa(兆帕) 或PSI(磅 / 平方英寸)(1MPa≈145PSI)。
不同類型的高壓膠管,其設計工作壓力差異較大,主要由增強層的材料和結構決定(如鋼絲編織、鋼絲纏繞的層數(shù)和密度)。
與爆破壓力的關系
為保證,膠管的爆破壓力(發(fā)生破裂的極限壓力)通常是設計工作壓力的 3~4 倍(部分特殊場景更高)。例如,設計工作壓力為 20MPa 的膠管,其爆破壓力一般不低于 60MPa。
二、按結構類型的壓力等級劃分
高壓膠管的壓力等級與其增強層結構密切相關,常見類型的壓力范圍如下:
1. 高壓鋼絲編織膠管
結構特點:增強層為 1~3 層鋼絲編織(通常為 2 層),柔韌性較好,但耐壓能力低于纏繞型。
壓力范圍:
小規(guī)格(如 DN5~DN25mm):工作壓力通常為 16~40MPa;
大規(guī)格(如 DN32~DN102mm):工作壓力通常為 6~25MPa;
舉例:DN10mm 的鋼絲編織膠管,工作壓力可達 31.5MPa;DN51mm 的則約為 16MPa。
2. 高壓鋼絲纏繞膠管
結構特點:增強層為 4 層及以上交替纏繞的鋼絲(如 4 層、6 層、8 層),耐壓能力更強,適用于高壓、超高壓場景。
壓力范圍:
小規(guī)格(如 DN6~DN50mm):工作壓力通常為 25~100MPa;
大規(guī)格(如 DN65~DN305mm):工作壓力通常為 10~40MPa;
舉例:DN13mm 的 4 層鋼絲纏繞膠管,工作壓力可達 63MPa;DN102mm 的則約為 25MPa。
3. 其他增強類型膠管
纖維編織增強膠管:耐壓較低(通?!?0MPa),不屬于 “高壓” 范疇,多為中低壓。
特殊高壓膠管(如航空航天用):部分定制產品工作壓力可超過 100MPa,需單獨設計。
三、按行業(yè)標準的常見壓力等級劃分
不同國家和行業(yè)的標準對壓力等級的劃分略有差異,以下是國內外常見的分級參考:
壓力等級(MPa) 適用場景及膠管類型 對應 PSI(約)
10~20 中高壓場景,如工程機械低壓回路、農業(yè)機械 1450~2900
20~35 高壓場景,如液壓支架、工業(yè)液壓系統(tǒng) 2900~5075
35~63 超高壓場景,如高壓清洗、石油鉆探 5075~9135
63 以上 極端高壓場景,如航空航天、特種液壓設備 9135 以上
國內標準:如 GB/T 3683-2011《液壓軟管及軟管組合件 織物增強和鋼絲增強液壓型》中,明確規(guī)定了不同規(guī)格鋼絲編織 / 纏繞膠管的工作壓力(如 DN10mm 編織膠管為 31.5MPa,DN16mm 纏繞膠管為 40MPa)。
國際標準:如 ISO 1436-1999、SAE J517 等,壓力等級劃分與國內類似,但部分規(guī)格的壓力上限更高(如 SAE 100 R15 型纏繞膠管,小規(guī)格工作壓力可達 60MPa)。
四、影響壓力等級的其他因素
尺寸規(guī)格
同類型膠管中,管徑越大,工作壓力越低。例如:
鋼絲編織膠管:DN6mm 可耐壓 40MPa,DN102mm 則僅能耐壓 6MPa;
鋼絲纏繞膠管:DN10mm 可耐壓 63MPa,DN305mm 則約為 10MPa。
介質與溫度
當輸送介質溫度超過規(guī)定范圍(如高于 100℃),膠管的實際耐壓能力會下降(通常每升高 10℃,耐壓能力降低 5%~10%);
腐蝕性介質可能加速內膠層老化,間接影響壓力承受能力。
使用壽命與疲勞性能
長期高頻次使用或承受壓力波動時,膠管的耐壓能力會隨疲勞程度逐漸下降,因此實際選型時需預留一定余量(通常按工作壓力的 80% 計算)。
總結
高壓膠管的壓力等級以設計工作壓力為核心,結合增強層結構(編織 / 纏繞)、尺寸規(guī)格、行業(yè)標準劃分,范圍從 10MPa 到 100MPa 以上。選型時需根據具體工況(壓力、介質、溫度、尺寸)參考對應標準,確保膠管在壓力范圍內使用,避免因超壓導致破裂或泄漏。