Minimierung der Permeationsrate von Hydraulikflüssigkeit durch den Hydraulikschlauch

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Ich entwerfe ein Experiment, bei dem der Hydraulikschlauch über einen längeren Zeitraum einem relativ hohen Innendruck ausgesetzt wird und die Permeationsrate unbedingt minimiert werden muss. Ich habe ein großartiges Buch gefunden, das sich mit Gasen befasst, aber nichts mit Flüssigkeiten oder Flüssigkeiten unter erhöhtem Druck. Ich kann keine Daten bezüglich der Permeationsraten von Hydraulikflüssigkeiten und / oder Wasser durch die Hydraulikschläuche oder allgemeiner durch verschiedene Polymere finden.

Die Zeitspanne ist in Jahren und der Druck in Dutzenden von MPa, daher gehe ich davon aus, dass die Permeation nicht vernachlässigbar sein wird.

Wie kann ich die Permeationsrate einer Flüssigkeit durch den Schlauch bestimmen, bevor ich mein Experiment durchführe, und die Permeationsrate minimieren, wenn sie nicht vernachlässigbar ist?

user2820052
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Antworten:

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Ich habe in der Vergangenheit an mehreren Geräten gearbeitet und möchte daher einige Informationen über deren Hydrauliksysteme weitergeben, die für Ihre Frage relevant sind.

Die Ausrüstung ist sehr teuer, damit die Unternehmen sie so gut wie möglich betreiben. An einigen Standorten (z. B. in Bergwerken) sind Maschinen 24 Stunden am Tag in Betrieb und fallen nur bei Wartungsarbeiten aus. Das Äquivalent für die Betriebszeit von Hydraulikschläuchen in Bezug auf das Versagen der Durchlässigkeit beträgt leicht Jahre (was anhand des Betriebsstundenzählers und der Wartungsprotokolle der Ausrüstung ersichtlich ist).

Die Permeation für Ihren Fall ist wahrscheinlich vernachlässigbar, hier ist der Grund.

Die meisten Hochdruckhydrauliksysteme (z. B. die eines Laders) arbeiten mit mehreren tausend psi (10 MPa wie in Ihrem Beispiel). Sie müssen sich während ihrer gesamten Lebensdauer auch mit mehreren Fällen von Druckschwankungen (plötzlicher Druckanstieg) auseinandersetzen.

Die Flüssigkeiten erwärmen sich auch, wenn die Maschine verwendet wird, so dass die Schläuche einer Umgebung mit erhöhter Temperatur ausgesetzt sind. Dies senkt die Viskosität und erhöht die Permeabilität durch das Schlauchmaterial. Eventuell auftretende chemische Reaktionen laufen jetzt schneller ab. Es ist nicht ungewöhnlich, dass die Temperaturen über 80 ° C liegen (nicht zu empfehlen, dies ist jedoch üblich).

Arbeitsmaschinen müssen sich auch mit ständigen Schlauchbewegungen auseinandersetzen (wenn sie auf Polymerbasis statt auf Stahl basieren, liegt das an der Bewegung). Dies wiederum bedeutet, dass die Schläuche auch dort gegen Abrieb kämpfen müssen, wo sie am Fahrgestell gebunden sind und daran reiben.

Diese Schläuche befinden sich auch im Freien, wo sie alle Arten von Wetterbedingungen und Temperaturschwankungen von kalter Kälte bis über 120F sehen, während sie mit verschüttetem Diesel, Motoröl usw. kämpfen.

In einigen Fällen tritt eine Permeation auf, diese tritt jedoch normalerweise nur bei Schläuchen auf, die für die falsche Anwendung in Betrieb genommen wurden (z. B. falsche Druckstufe). Die Lebensdauer des Schlauchs (aus Sicht der Durchlässigkeit) beträgt leicht mehrere Jahre und es ist nicht ungewöhnlich, dass sie in dieser Hinsicht wesentlich länger halten (auch in rauen Umgebungen).

Für Ihr Experiment gehe ich davon aus, dass dies ein statischer Schlauch ist, der für diese Drücke und Fluidtypen ausgelegt ist. Ich gehe auch davon aus, dass dies in einer Umgebungstemperatur im Innenraum mit sauberer Hydraulikflüssigkeit und ohne Bewegung des Schlauchs geschieht.

Wenn dies der Fall ist, ist zu erwarten, dass alle Probleme mit der Durchlässigkeit im Vergleich zum Standardservice dieser Schläuche minimal sind. Qualitativ hochwertige Schläuche sind für eine lange Lebensdauer in sehr viel raueren Umgebungen als in Ihrem Labor ausgelegt. Wenn es richtig installiert ist, sollte es wirklich kein Problem sein.

Ich schlage vor, zu Ihrem örtlichen Catapillar-, John Deere-, Case- usw. Händler zu fahren und mit einem ihrer Schlauchtechniker zu sprechen. Stellen Sie einfach sicher, dass Sie Ihre Anforderungen in Standardwerte (psi, Zoll, Fuß usw.) konvertieren, und sie beantworten gerne weitere Fragen.

Hoffe das hilft!

Essstifte
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Dies gilt auf jeden Fall für gängige Anwendungen, aber die Frage besagt, dass der Schlauch jahrelang unter Druck steht und dass bei einigen Systemen, die jahrelang ununterbrochen arbeiten, kein Öl nachgefüllt werden muss. Die Permeation durch den Schlauch mag zwar im Vergleich zu durch die Armaturen noch vernachlässigbar sein, aber ich könnte mir auch vorstellen, dass dies nicht der Fall ist.
Ethan48
Geräte, die an einigen Standorten (z. B. in Bergwerken) betrieben werden, sind 24 Stunden am Tag in Betrieb und fallen nur bei Wartungsarbeiten aus. Diese Ausrüstung ist sehr teuer, damit die Unternehmen sie so oft wie möglich betreiben können. Das Äquivalent für die Betriebszeit von Hydraulikschläuchen ist leicht Jahre (was anhand des Betriebsstundenzählers und der Wartungsprotokolle ersichtlich ist), genau wie in der Frage angegeben, mit der Ausnahme, dass sie viel raueren Umgebungen standhalten müssen. Permeationsprobleme treten in der Regel nur bei Schläuchen auf, die für die falsche Anwendung in Betrieb genommen wurden (z. B. falsche Druckstufe). Hoffe das hilft!
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Richtig, aber es geht nicht darum, wie lange der Schlauch hält, sondern darum, wie oft Öl nachgefüllt werden muss. Bei solchen Systemen kann häufig Öl nachgefüllt werden, auch wenn sie noch in Betrieb sind.
Ethan48
Diese Hydrauliksysteme müssen auf jeden Fall aufgefüllt werden, aber der Flüssigkeitsverlust ist nicht auf die Durchlässigkeit der Schläuche zurückzuführen.
Essstifte
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Ich verstehe vollkommen, gründlich zu sein ist immer das Beste (wir sind in unserem Labor gleich). Die Sache ist, Schlauchpermeation (mit richtig ausgewählten Schläuchen / Armaturen) wird in dieser Umgebung bei Ihren Nenndrücken vernachlässigbar sein. Es mag schwer zu glauben sein, aber dies ist keine einmalige Situation in Bezug auf Druck oder Dauer. Es ist am besten, einen Schlauchtechniker bei einem der großen Lieferanten (siehe oben) zu suchen, der Ihnen jahrelang sorgenfrei die richtigen Schläuche besorgt Bedienung. Hoffe das hilft!
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