I tubi flessibili idraulici in gomma tipici possono essere classificati in tre diversi tipi costruttivi:
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Tubi con treccia tessile
(una o due) |
Tubi con trecce compatte
di filo d’acciaio
(una, due o tre) |
Tubi con spirali di filo d’acciaio
(quattro o sei) |
I tubi flessibili idraulici in gomma sono prodotti in misure imperiali con diametro interno standardizzato. Gli standard più diffusi che stabiliscono i requisiti per i tubi sono: standard europei – EN, internazionali ISO e americani SAE. Il simbolo dello standard e i dati più importanti (diametro, pressione di esercizio e data di produzione) sono riportati sul tubo. Inoltre, sul tubo può essere presente una denominazione specifica attribuita dal produttore o dal cliente.
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Maggiore flessibilità
Tubi flessibili idraulici con un raggio minimo di curvatura inferiore rispetto allo standard.
Parametri di pressione superiori
Tubi flessibili idraulici con una pressione massima di esercizio superiore ai requisiti previsti dalle normative. Questo amplia il campo di applicazione dei tubi mantenendo invariati il fattore di sicurezza e il diametro del tubo, senza la necessità di modificarlo (ad esempio, riducendolo) o di cambiarne il tipo (ad esempio, da tubo con doppia treccia a tubo spiralato).
Parametri di temperatura superiori
I tubi flessibili idraulici hanno un intervallo di temperatura specifico in cui devono operare. Questo intervallo va da -40°C a +100°C (con picchi fino a 125°C) per i tubi con treccia tessile (tipo 2TE, 3TE), con treccia compatta in filo d’acciaio (1SC, 2SC, 1SN, 2SN) e per un certo gruppo di tubi spiralati (4SP, 4SH). Per i tubi idraulici spiralati con pressione di esercizio costante indipendentemente dal diametro (R12, R13, R15), l’intervallo è da -40°C a +121°C (con picchi fino a 125°C). Talvolta la temperatura di esercizio di un impianto idraulico può superare quella prevista per i tubi idraulici standard. Se la temperatura raccomandata viene superata, la gomma inizia a perdere flessibilità e si irrigidisce, causando perdite alle estremità del tubo, vicino ai raccordi. In questi casi, è necessario utilizzare tubi con un intervallo di temperatura di esercizio superiore.
Maggiore resistenza all’abrasione
Lo strato esterno dei tubi flessibili idraulici prodotti secondo gli standard più diffusi presenta una resistenza all’abrasione limitata. I test di resistenza all’abrasione vengono eseguiti secondo la norma EN ISO 6945. Questa norma definisce la perdita di peso di un campione di tubo dopo un determinato numero di cicli e una forza applicata verticalmente (ad esempio, la perdita di peso media è di 0,5 g per i tubi tipo 1SN e 2SN testati per 2.000 cicli con una forza verticale di (25±0,5 N)).
Per aumentare la resistenza all’abrasione dello strato esterno, i produttori applicano uno strato aggiuntivo (ad esempio, UHMWPE – polietilene ad altissimo peso molecolare reticolato). In questo modo non è necessario applicare una protezione aggiuntiva (ad esempio, spirale di protezione per tubi).
Durata di servizio superiore
La durata di servizio degli assiemi di tubi flessibili idraulici in condizioni operative reali dipende da molti fattori, tra cui:
- resistenza a fatica dell’assieme flessibile sottoposto a pressione interna variabile, flessione, variazioni di temperatura interne ed esterne,
- resistenza all’invecchiamento (perdita naturale delle proprietà meccaniche del materiale del tubo),
- resistenza ai danni esterni.
La resistenza a fatica dell’assieme può essere testata mediante prove a impulsi di pressione idraulica con o senza flessione simultanea. Le procedure di prova sono descritte nelle normative (ISO 6803, ISO 6802, ISO 8032). Queste normative determinano la resistenza richiesta alla pressione pulsante per i diversi tipi di tubo. La resistenza richiesta corrisponde al numero di cicli di pulsazione di pressione (impulsi) che il tubo deve sopportare. La frequenza della pressione pulsante è piuttosto elevata (circa 1Hz), la pressione di prova va dal 100% al 133% della pressione massima di esercizio e la temperatura di prova è elevata (100°C). I risultati dei test non forniscono la durata di servizio precisa dell’assieme in condizioni operative reali, ma consentono di verificare se un tubo soddisfa o supera i requisiti della norma e di confrontare tubi di diversi produttori.
La durata di servizio dei tubi flessibili idraulici è influenzata da molti fattori sia esterni che interni. Supponendo che un determinato tubo sia stato scelto correttamente in base ai parametri di esercizio (pressione, temperatura, fluido, ecc.), sorge la domanda su quanto durerà il tubo. In questa fase di selezione, ci si può basare solo sulle informazioni aggiuntive fornite dal produttore del tubo. In questo caso, tali informazioni possono riguardare i dati dei test di resistenza (ad esempio, per la pressione pulsante). La resistenza alla pressione pulsante è definita come il numero di cicli di impulsi di pressione che il tubo deve sopportare quando viene testato secondo la procedura specificata nella ISO 6803.
La norma EN853 per i tubi tipo 2SN specifica un minimo di 200.000 cicli di impulso che il tubo deve sopportare a una pressione di pulsazione pari al 133% della pressione massima di esercizio.
La norma EN857 per i tubi tipo 4SH specifica un minimo di 400.000 cicli di impulso che il tubo deve sopportare a una pressione di pulsazione pari al 133% della pressione massima di esercizio.