高压胶管的压力等级划分是其选型和应用的核心依据,主要根据胶管的设计工作压力(即长期使用的压力)来确定,同时会结合胶管的结构类型、尺寸规格、增强材料等因素综合划分。以下是具体的划分方式和相关细节:
一、压力等级的核心划分依据
设计工作压力(公称压力)
这是划分压力等级的基础,指胶管在规定工况(温度、介质、使用寿命等)下长期运行的压力,单位通常为MPa(兆帕) 或PSI(磅 / 平方英寸)(1MPa≈145PSI)。
不同类型的高压胶管,其设计工作压力差异较大,主要由增强层的材料和结构决定(如钢丝编织、钢丝缠绕的层数和密度)。
与爆破压力的关系
为保证,胶管的爆破压力(发生破裂的极限压力)通常是设计工作压力的 3~4 倍(部分特殊场景更高)。例如,设计工作压力为 20MPa 的胶管,其爆破压力一般不低于 60MPa。
二、按结构类型的压力等级划分
高压胶管的压力等级与其增强层结构密切相关,常见类型的压力范围如下:
1. 高压钢丝编织胶管
结构特点:增强层为 1~3 层钢丝编织(通常为 2 层),柔韧性较好,但耐压能力低于缠绕型。
压力范围:
小规格(如 DN5~DN25mm):工作压力通常为 16~40MPa;
大规格(如 DN32~DN102mm):工作压力通常为 6~25MPa;
举例:DN10mm 的钢丝编织胶管,工作压力可达 31.5MPa;DN51mm 的则约为 16MPa。
2. 高压钢丝缠绕胶管
结构特点:增强层为 4 层及以上交替缠绕的钢丝(如 4 层、6 层、8 层),耐压能力更强,适用于高压、超高压场景。
压力范围:
小规格(如 DN6~DN50mm):工作压力通常为 25~100MPa;
大规格(如 DN65~DN305mm):工作压力通常为 10~40MPa;
举例:DN13mm 的 4 层钢丝缠绕胶管,工作压力可达 63MPa;DN102mm 的则约为 25MPa。
3. 其他增强类型胶管
纤维编织增强胶管:耐压较低(通常≤10MPa),不属于 “高压” 范畴,多为中低压。
特殊高压胶管(如航空航天用):部分定制产品工作压力可超过 100MPa,需单独设计。
三、按行业标准的常见压力等级划分
不同国家和行业的标准对压力等级的划分略有差异,以下是国内外常见的分级参考:
压力等级(MPa) 适用场景及胶管类型 对应 PSI(约)
10~20 中高压场景,如工程机械低压回路、农业机械 1450~2900
20~35 高压场景,如液压支架、工业液压系统 2900~5075
35~63 超高压场景,如高压清洗、石油钻探 5075~9135
63 以上 极端高压场景,如航空航天、特种液压设备 9135 以上
国内标准:如 GB/T 3683-2011《液压软管及软管组合件 织物增强和钢丝增强液压型》中,明确规定了不同规格钢丝编织 / 缠绕胶管的工作压力(如 DN10mm 编织胶管为 31.5MPa,DN16mm 缠绕胶管为 40MPa)。
国际标准:如 ISO 1436-1999、SAE J517 等,压力等级划分与国内类似,但部分规格的压力上限更高(如 SAE 100 R15 型缠绕胶管,小规格工作压力可达 60MPa)。
四、影响压力等级的其他因素
尺寸规格
同类型胶管中,管径越大,工作压力越低。例如:
钢丝编织胶管:DN6mm 可耐压 40MPa,DN102mm 则仅能耐压 6MPa;
钢丝缠绕胶管:DN10mm 可耐压 63MPa,DN305mm 则约为 10MPa。
介质与温度
当输送介质温度超过规定范围(如高于 100℃),胶管的实际耐压能力会下降(通常每升高 10℃,耐压能力降低 5%~10%);
腐蚀性介质可能加速内胶层老化,间接影响压力承受能力。
使用寿命与疲劳性能
长期高频次使用或承受压力波动时,胶管的耐压能力会随疲劳程度逐渐下降,因此实际选型时需预留一定余量(通常按工作压力的 80% 计算)。
总结
高压胶管的压力等级以设计工作压力为核心,结合增强层结构(编织 / 缠绕)、尺寸规格、行业标准划分,范围从 10MPa 到 100MPa 以上。选型时需根据具体工况(压力、介质、温度、尺寸)参考对应标准,确保胶管在压力范围内使用,避免因超压导致破裂或泄漏。