Tubi Idraulici Alta Pressione: Caratteristiche e Applicazioni

Il tubo oleodinamico è un componente essenziale nei sistemi idraulici, impiegato per il trasporto di olio idraulico sotto pressione tra i vari componenti.

Essi garantiscono il flusso vitale del fluido che aziona i dispositivi idraulici all’interno di una vasta gamma di macchine ed attrezzature utilizzati in diversi settori industriali e commerciali.

I tubi oleodinamici si differenziano fra loro non solo per il materiale con cui vengono realizzati, ma anche per precise caratteristiche tecniche come la pressione, il tipo e la temperatura di fluido che devono gestire, il diametro etc.

I tubi oleodinamici si dividono principalmente in tubi oleodinamici flessibili e tubi oleodinamici rigidi ad alta pressione.

Struttura e Materiali dei Tubi Oleodinamici

Il tubo oleodinamico è più complicato di quanto sembri. Il tubo idraulico moderno è tipicamente costituito da almeno tre parti: un tubo interno che trasporta il fluido, uno strato di rinforzo e uno strato esterno protettivo.

Tubo interno: deve avere una certa flessibilità e deve essere compatibile con il tipo di fluido che trasporterà.
Strato di rinforzo: fornisce resistenza alla pressione interna del fluido impedendo così la dilatazione del tubo. È costituito da una o più guaine di tela metallica intrecciata o di filo avvolto a spirale. La treccia metallica ha uno schema incrociato attorno al perimetro del tubo idraulico per flessibilità. Il tubo spiralato è più resistente di quello trecciato e può resistere a pressioni più elevate.
Strato esterno protettivo: Il suo compito è proteggere il livello inferiore da agenti deterioranti come corrosione e abrasione nonché per garantire che il tubo idraulico possa essere esposto a una temperatura elevata tempo lunghi. Può avere delle scanalature, per aggiungere l’attrito alle sue caratteristiche fisiche per aumentare il livello di protezione.

I tubi flessibili e gli assemblaggi idraulici sono spesso realizzati con più materiali, ma i materiali primari utilizzati sono della massima importanza.

Materiali Comuni:

Gomma: La tipologia di gomma utilizzata in fase di produzione è il parametro che influenza la sua qualità; inoltre deve essere progettato per essere flessibile e abbastanza forte da trasmettere il vettore energetico.
Termoplastica: Offre maggiore resistenza chimica e all'abrasione rispetto alla gomma, con minor peso.
Metallo: Realizzata con fili in acciaio, offre elevata resistenza alla pressione e flessibilità. I tubi flessibili in metallo possono gestire materiali di flusso ad alta temperatura e spesso possono gestire pressioni molto elevate. Il tubo rigido in metallo sarebbe in genere migliore se instradato vicino a una fonte di calore e il tubo flessibile sarebbe scelto per applicazioni con vibrazioni elevate o quando è collegato a parti in movimento.
Teflon o PTFE: realizzato con un tubo in teflon e rinforzo con treccia in acciaio inossidabile, non ha necessità di una copertura poiché la treccia non si corrode in condizioni di posa in opera standard. Viene utilizzato in applicazioni che richiedono resistenza alla corrosione, compatibilità chimica e alta temperatura, fino a 232 gradi Celsius.

Tipologie di Tubi Oleodinamici

Utilizzando il metodo di rinforzo come metro di classificazione, i tubi idraulici si possono suddividere in:

A spirale: sono costituiti da un rinforzo a spirale per incrementare la resistenza e la loro destinazione d’uso è rappresentata dai progetti idraulici ad alta pressione; la flessibilità è utile in progetti dove è richiesta questa proprietà, come in presenza di angoli stretti, angoli acuti e spazi ridotti.
Intrecciati: la caratteristica principale dei tubi flessibili trecciati consiste nell’avere uno strato di rinforzo composto da una o più trecce metalliche avvolte intorno al tubo interno. Se il rinforzo è realizzato in filo di acciaio inossidabile, resistono a una pressione fino a 7000 psi, mentre se è in treccia tessile, lavorano bene fino a una pressione inferiore a 1000 psi.
Elicoidali: prendono il nome dal tipo di avvolgimento in filo d’acciaio che lo compongono e che lo rendono capace di non collassare a prescindere dalla situazione di utilizzo.

Inoltre, se si considera il numero degli strati costituenti il rinforzo, si avranno le seguenti specifiche:

Uno strato: SAE 100R5, SAE 100R6, SAE 100R1AT / DIN EN857 1SC, DIN EN853 1SN
Due strati: SAE 100R3, SAE 100R16, DIN EN853 2SN, DIN EN857 2SC
Quattro strati: SAE 100R9, SAE 100R12, EN853 4SH, EN853 4SP
Sei strati: SAE 100R13, SAE 100R15

Maggiore è il numero di strati della struttura, più elevata è la pressione alla quale i tubi possono lavorare.

Fattori Chiave nella Scelta dei Tubi

Entrano in gioco così tante variabili che è impossibile prevedere con esattezza la vita utile di un tubo assemblato. I fattori chiave da considerare includono dimensioni, temperatura, applicazione, supporti, pressione e i raccordi montati.

Pressione: Non sottostimare mai la pressione di un sistema oleodinamico. Quando si considera la pressione del flessibile, assicurarsi di considerare la pressione di esercizio del sistema nonché eventuali picchi di pressione e il posizionamento del tubo.
Temperatura: Quando si determina quale tubo è adatto alla propria applicazione, la temperatura è un fattore critico. Ci sono due aspetti della temperatura da considerare: temperatura ambiente e temperatura del fluido. La temperatura ambiente è la temperatura all’esterno del tubo. La temperatura nominale del tubo deve superare la maggiore delle due temperature dell’applicazione.

Applicazioni dei Tubi Oleodinamici

I tubi per oleodinamica trovano impiego in svariati settori industriali e applicazioni proprio grazie alla loro flessibilità e adattabilità in vari tipi di contesti.

La lista dei sistemi meccanici in cui i tubi oleodinamici espletano la loro funzione è molto vasta, visto il rapporto qualità/prezzo in relazione alla loro durata e posa in opera. Alcune delle loro applicazioni più particolari sono:

Settore automobilistico: utilizzati nei sistemi di frenata e di alimentazione del carburante.
Ambito industriale: impiegati in macchine utensili e impianti di produzione che richiedono il trasporto di fluidi sotto alta pressione.
Settore marittimo: utilizzati per il trasferimento di combustibili e lubrificanti ad alta pressione nei motori navali.
Linea di ritorno: è un condotto idraulico in grado di gestire l’aspirazione e riporta il fluido idraulico all’inizio del sistema. Questa tipologia è di solito un tubo di gomma con copertura con treccia tessile per la pressione e un filo elicoidale per l’aspirazione.
Per autocarri: appartiene a una categoria speciale all’interno dei tubi oleodinamici. La normativa SAE 100R5 li prevede con una copertura in tessuto, flessibili a uno strato di rinforzo e utilizzati per molti sistemi negli autoveicoli.

Manutenzione e Durata dei Tubi Oleodinamici

Generalmente la vita media dei tubi oleodinamici può variare da 5 a 10 anni e dipende da una serie di fattori che bisogna tenere in considerazione.

In Promatec ci occupiamo, su richiesta del cliente, di una serie di attività e servizi proprio rivolti alla manutenzione e test dei tubi oleodinamici. Lo facciamo attraverso una serie di strumenti e macchinari presenti nel nostro HQ.

Uno dei servizi più richiesti è il processo di flussaggio mediante l’ausilio di una Flushing Machine presente nel nostro HQ munita di misuratore di particelle e PLC.

Attraverso un banco di collaudo (fino a 1400 bar), eseguiamo inoltre test a scoppio o a determinate pressioni, per valutare la resistenza dei tubi flessibili raccordati e assicurare sempre un prodotto efficiente, performante e sicuro.

Considerazioni Importanti

La scelta dei componenti va effettuata in modo da garantire una portata del fluido regolare, diminuire le di cadute di pressione evitando una eccessiva velocità e turbolenza del fluido convogliato.

Per una prolungata durata in servizio dell’assemblato è necessario scegliere opportunamente il tipo di connessioni da utilizzare seguendo le indicazioni fornite dal costruttore per ogni tipologia di tubo per il corretto accoppiamento (boccola + inserto) con le relative indicazioni di serraggio.

“La SAE J1273 indica chiaramente che i componenti di due produttori diversi non sono solitamente compatibili tra di loro.

La fuoriuscita di un tubo in pressione dalla sua estremità può causare il rilascio ad alta velocità del raccordo terminale e/o pericolosi e improvvisi colpi e vibrazioni del tubo.

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