Comment choisir son flexible hydraulique ?
Le choix et la définition des flexibles hydrauliques et dérivés, sont régulièrement les dernières étapes d’une conception d’un circuit hydraulique.
Malheureusement dans certains cas, il s’avère que cette étape soit sous-estimée.
Différents facteurs interviennent dans le choix d’un tuyau ou d’un flexible .
La taille du tuyau
Afin d’atteindre l’efficacité maximale dans un système hydraulique, il est nécessaire de maintenir au plus bas les pertes de pression lorsqu’un fluide est transporté par les
différents types de conduites.
Lorsqu’un fluide s’écoule dans une tuyauterie, de la chaleur est produite sous l’effet de la friction. Ainsi, une partie de l’énergie est perdue en énergie thermique, ce qui entraine une perte de pression.
Les pertes de pressions dépendent donc des facteurs suivants :
– la vitesse d’écoulement
– la longueur de la conduite
– la viscosité du fluide s’écoulant
– la densité du fluide s’écoulant
– le type d’écoulement : laminaire ou turbulent
Le type d’écoulement
Il en existe deux :
- L’écoulement laminaire, lorsque le liquide forme une répartition parabolique des vitesses. La perte de pression est proportionnelle à la vitesse.
- L’écoulement turbulent, lorsqu’il y a une superposition du mouvement principal avec mouvements mélangeurs secondaires. La perte de pression est proportionnelle au carré de la vitesse.
La pression de service
C’est la pression normale d’utilisation du tuyau en service continu pour laquelle la fabrication a été étudiée.
Suivant les spécifications SAE, le rapport minimal imposé entre pression de service et pression d’éclatement est de 1 sur 4.
Les installations peuvent être soumises à des surpressions momentanées ou « coups de bélier » dont les valeurs dépassent les réglages des clapets de sécurité. Ces surpressions peuvent abréger le service d’une tuyauterie souple.
Il faut donc choisir un tuyau aux caractéristiques supérieures, augmentant ainsi le coefficient de sécurité : 1 sur 5.
Un circuit non soumis à des coups de bélier peut être équipé d’un tuyau aux caractéristiques moins élevés.
La température de service
Les valeurs indiquées sur chaque type de tuyau sont les températures maximales admises pour véhiculer le fluide avec des pointes à 120° tolérées. Le travail continu aux températures maximales peut en pratique réduire la durée de vie du tuyau.
La température ambiante
Les matériaux de la couche et du renfort du flexible s’altèreront plus rapidement si le flexible est situé à proximité de sources de chaleur ou de basses températures.
Le rayon de courbure
Les rayons de courbures indiqués sont donnés pour la pression de service du tuyau.
Si l’installation d’un tuyau utilise un rayon de courbure inférieur au rayon minimal indiqué, la durée de vie du tuyau pourrait s’en trouver considérablement réduite. Dans ce cas il est donc impératif de limiter la pression de service ou bien de choisir un tuyau plus résistant.
La compatibilité du fluide
Le choix du tuyau doit assurer la compatibilité du tube, de l’enveloppe, de l’armature et des raccords du tuyau avec le fluide utilisé.
Le transport de gaz
Les installations à haute pression pour le transport de gaz sont extrêmement dangereuses.
Il est recommandé de protéger les flexibles des coups et agents chimiques.
De plus une protection adéquate est conseillée pour prévenir les dispersions de gaz ou des explosions à la suite de cassures accidentelles. Il est alors recommandé une augmentation du coefficient de sécurité.
La dilatation sous pression
L’armature des tuyaux est tressée suivant un angle neutre qui limite au minimum la dilatation volumique sous pression.
Les vibrations
Les tuyauteries souples sont conçues pour supporter toutes contraintes de vibrations et de flexions.
La conductibilité électrique
Les tuyaux à renforcement textile sont non conducteurs, ceux à renforcement en acier sont conducteurs.
L’environnement
Le tuyau et les raccords doivent être compatibles ou protégés de l’environnement auquel ils sont exposés ou qu’ils en sont protégés.
Les facteurs environnementaux, comme les U.V., la chaleur, l’ozone, l’humidité, l’eau, le sel, l’eau salée, les produits chimiques et les polluants atmosphériques peuvent causer des dégradations et des défaillances précoces.
Les charges mécaniques
Les charges mécaniques incluent les flexions excessives, les torsions, les pliures, les charges de traction et charges latérales, le rayon de courbure et les vibrations.
La composition d’un tuyau
1- Tube intérieur en caoutchouc synthétique extrudé
2- Renforcement constitué de tresses ou nappes (textiles, acier ou les 2)
3- Enveloppe extérieure, le plus souvent en caoutchouc, afin de protéger les couches intérieures
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