Импортные рукава высокого давления. Новые европейские стандарты. (Вопросы использования и замены)

В настоящее время к нам поставляется большое количество различной дорожно-строительной, коммунальной и другой техники импортного производства практически вся она имеет гидропривод, с помощью которого приводятся в движение рабочие органы этих машин. Несмотря на то, что поломки импортного гидропривода значительно реже, чем отечественного, нашему потребителю время от времени приходится заменять на новые износившиеся детали и агрегаты, в том числе - рукава высокого давления (РВД).
Учитывая, что с апреля 1997, года в Европе действуют новые европейские стандарты на рукава высокого давления, а наши специалисты, использующие импортную технику, снабженную гидроприводом, с ними мало знакомы, мы попытаемся коротко ответить на некоторые вопросы. Возможна ли замена импортных РВД отечественными или нужны только зарубежные рукава? И возможно ли ставить импортные рукава на отечественные машины?
Промышленные РВД состоят из двух групп металлорукавов: с металлическими оплетками и с металлическими навивками Первые применяются в гидроприводах с относительно невысоким давлением (до 25 МПа) и, как правило, там, где требуется возможно меньший радиус изгиба рукава. Вторые используются в технике, работающей на давлении 30-40 МПа, где действуют постоянные циклические нагрузки.
Известны и другие типы РВД. Например, с металлической, текстильной оплеткой, с утолщенным слоем наружной резины. Этот рукав используется для прочистки водой под высоким давлением (до 25 МПа) сливных канализационных трубопроводов и т.д. Однако, мы рассмотрим две вышеназванные группы РВД, используемые в строительно-дорожной, коммунальной, лесной и другой специализированной технике.
Оплеточные рукава широко распространены и производятся в десятках стран мира. Их производство только в Европе (без учета производства в России) составило в 1996 году 140,9 млн. метров. Большинство этих рукавов было произведено в соответствии со стандартом DIN и SАЕ. С апреля 1997 года изготовление резиновых рукавов с металлическими оплетками регламентируется в Европе специальными общеевропейскими стандартами ЕN 853 и ЕN 857.
Прежде всего отметим, что эти стандарты регламентируют производство резиновых рукавов, предназначенных для работы с гидравлическими жидкостями по ISO 6743-4 на основе минеральных масел, гликогелей, машинных топлив в диапазоне от -40 до +100 С, а также для эмульсий масла и воды в диапазоне от -40 до +70 С. Эти требования вполне приемлемы и для наших РВД, т.к. в наших гидроприводах, как правило, используются рабочие жидкости, соответствующие данному ISO.
Имеется четыре типа рукавов рассматриваемого стандарта.
Типы 1ST и 2ST - это РВД с одной и двумя металлическими оплетками из нагартованной латунированной проволоки. По своей конструкции и важнейшим показателям они близки к требованиям ГОСТ 6286-73.
Типы 1SN и 2SN повторяют конструкцию рукавов 1ST и 2ST, но имеют более тонкий наружных слой резины, что позволяет производить армирование рукавов без предварительной зачистки наружного резинового слоя.
Важной отличительной особенностью импортных РВД является то, что диаметр условного прохода (DN) рукава, задан в дюймовой системе измерения. Для большинства типоразмеров импортных рукавов DN близок к отечественным, но ряд размеров отличается. Так, диаметр импортного рукава с DN 12 равен 12,7 мм и соответственно превышает внутренний диаметр отечественного рукава. В то же время DN 10 и DN 20 равны соответственно 9,5 мм и 19 мм и могут пропустить через себя жидкости на 11% меньше отечественных.
Таблица 2 ( Испытания РВД данного типа проводятся в соответствии с ISO 1402 на герметичность и разрыв: 1 бар=0,1 МПа.)


Номи-
нальный диаметр

Максимальное
рабочее давление

Давление
герметичности

Разрывное
давление

1ST и 1SN

2ST и 2SN

1ST и 1SN

2ST и 2SN

1ST и 1SN

2ST и 2SN

5

250

415

500

830

1000

1650

8

225

400

450

800

900

1600

8

215

350

430

700

850

1400

10

180

330

360

660

720

1320

12

160

275

320

550

640

1100

16

130

250

260

500

520

1000

19

105

215

210

430

420

850

25

88

165

175

325

350

650

31

63

125

150

250

250

500

38

50

90

100

180

200

360

51

40

80

80

160

160

32

* давление герметичности - это испытание РВД двойным максимальным рабочим давлением.

Минимальный радиус изгиба соответствует ГОСТ 6286-73. При маркировке на рукав ЕN 853 наносится следующая маркировка:

  • производитель
  • тип
  • внутренний диаметр (в дюймах)
  • рабочее давление
  • номер стандарта
  • номинальный диаметр
  • квартал и последние две цифры года производства

Таким образом, рабочее давление непосредственно на рукаве не указывается, и его следует определять по табл. 2.
Пример маркировки РВД производства Semperit: SEMPERIT DIN EN 853 2SN DN12 SAE 100 R2AT 1/2" 2Q06 W18F
Это рукав с условным проходом 12 мм, с двумя металлическими оплетками из латунированной проволоки, с рабочим давлением 275 бар (27,5 МПа) и разрывным давлением 1100 бар, изготовленный во втором квартале 2006 года.
Наиболее близкий аналог (отечественный) - рукав типа Z 16-20... с рабочим давлением 200 бар и разрывным 800.
ЕN 853
Рукава по ЕN 853 были подвергнуты динамическим испытаниям при рабочем давлении, удовлетворяющем требованиям ГОСТ 6286-73 (для рукавов типа 2) и показали следующие результаты:
Таблица 3


Тип
рукава

Диаметр
рукава

Разрывное давление, бар

Рабочее
давление
по ГОСТ

Число выдержавших
исп. циклов при
радиусе изгиба

по ГОСТ

по EN

2SN

8

1400

1400

350

200000

2SN

10

1200

1320

300

270000

2SN

12

1000

1100

250

350000

2SN

16

800

1000

200

420000

2SN

19

640

850

160

500000

2 SN

25

560

650

140

500000

ЕN 857
Этот стандарт регламентирует рукава, которые были известны ранее как "компакт" и обозначаются 1SC и 2SC. Эти рукава разрабатывались специально для кранов, поэтому имеют уменьшенный радиус изгиба и выпускаются двух типов:

  • 1SC - с одной металлической оплеткой;
  • 2SС - с двумя оплетками.

Их рабочее давление, среды и температуры соответствуют рукавам по ЕN 853 и имеют радиус изгиба и вес меньше, чем у последних на 40%, что обеспечивает их высокие потребительские свойства.
Испытание рукавов по ЕN 857, проведенные в лаборатории на рабочих давлениях по ГОСТ 6286-73 и ГОСТ 25452-90 показали следующее:
Таблица 4


Тип
рукава

Диаметр
рукава

Разрывное давление, бар

Рабочее
давление,
бар

Импульс при
давление
Rmin, мм

Число
выдержавших
циклов изгиба

по ГОСТ

по EN

1SN-K

8

750

1000

250

115

1000000

1SN-K

10

645

900

215

130

1000000

1SN-K

12

630

800

210

180

1000000

1SN-K

16

495

600

165

205

500000

1SN-K

19

450

480

150

240

500000

1SN-K

25

375

440

125

300

500000

2SN-K

8

1600

1800

400

115

1000000

2SN-K

10

1400

1500

350

130

1000000

2SN-K

12

1300

1330

325

180

1000000

2SN-K

16

1200

1160

300

205

700000

2SN-K

19

930

980

230

240

700000

2SN-K

25

800

760

200

300

700000

Навивочные РВД в соответствии с ЕN 856 производятся четырех типов:

  • Тип 4SP - с четырьмя спиральными навивками стальной проволокой для средних давлений;
  • Тип 4SH - с четырьмя навивками из особо прочной проволоки для высоких давлений;
  • Тип R12 - с четырьмя навивками, тяжелый рукав для долгой работы при высоких температурах и среднем давлении;
  • Тип R13 - многоспиральный (обычно шестинавивочный) рукав для особо тяжелых условий работы, с повышенным сроком службы при высоких давлениях.

Данный тип РВД выпускается в Европе небольшим числом фирм, в ограниченном количестве, большую часть из которого составляет рукав 4SP, однако с 1998 года наметилась тенденция к увеличению производства рукава 4 SH, который широко используется на экскаваторах фирм CASE, CATERPILLAR, KOMATSU, HITACHI и др. В табл. 5 указаны диаметры условных проходов РВД данного типа, а в табл. 6 - диаметры навивок и наружные диаметры, назначенные в соответствии с ISO 24671.
Таблица 5 (Размеры указаны в мм)


Номи-
нальный
диаметр

Внутренний диаметр

Тип 4SP

Тип 4SH

Тип R12

Тип R13

min

max

min

max

min

max

min

max

6

6,2

7,0

 -

 -

 -

 -

 -

 -

10

9,3

10,1

 -

 -

9,3

10,1

 -

 -

12

12,3

13,5

 -

 -

12,3

13,5

 -

 -

16

15,5

16,7

 -

 -

15,5

16,7

 -

 -

19

18,6

19,8

18,6

19,8

18,6

19,8

18,6

19,8

25

25,0

26,4

25,0

26,4

25,0

26,4

25,0

26,4

31

31,4

33,0

31,4

33,0

31,4

33,0

31,4

33,0

38

37,7

39,3

37,7

39,3

37,7

39,3

37,7

39,3

51

50,4

52,0

50,4

52,0

50,4

52,0

50,4

52,0

Таблица 6


Номи-
нальный
диаметр

Тип 4SP

Тип 4SH

Тип R12

Тип R13

Диаметр
оплетки

Наружный
диаметр
рукава

Диаметр
оплетки

Наружный
диаметр
рукава

Диаметр
оплетки

Наружный
диаметр
рукава

Диаметр
оплетки

Наружный
диаметр
рукава

min

max

min

max

min

max

min

max

min

max

min

max

min

max

min

max

6

14,1

15,3

17,1

18,7

 -*

 -

 -

 -

 -

 -

 -

 -

 -

 -

 -

 -

10

16,9

18,1

20,6

22,2

 -

 -

 -

 -

16,6

17,8

19,5

21,0

 -

 -

 -

 -

12

19,4

21,0

23,8

25,4

 -

 -

 -

 -

19,9

21,5

23,0

24,6

 -

 -

 -

 -

16

23,0

24,6

27,4

29,0

 -

 -

 -

 -

23,8

25,4

26,6

28,8

 -

 -

 -

 -

19

27,4

29,0

31,4

33,0

27,6

29,2

31,4

33,0

26,9

28,4

29,9

31,5

28,2

29,8

31,0

33,2

25

34,5

36,1

38,5

40,9

34,4

36,0

37,5

39,9

34,1

35,7

36,8

39,2

34,9

36,4

37,6

39,8

31

45,0

47,0

49,2

52,4

40,9

42,9

43,9

47,1

42,7

45,1

45,4

48,6

45,6

48,0

48,3

51,3

38

51,4

53,4

55,6

58,8

47,8

49,8

51,9

55,1

49,2

51,6

51,9

55,0

53,1

55,5

55,8

58,8

51

64,3

66,3

68,2

71,4

62,2

64,2

66,5

69,7

62,5

64,8

65,1

68,3

66,9

69,3

69,5

72,7

* РВД данного диаметра не поставляются
Максимальное рабочее давление, герметичность и минимальное разрывное давление наибольшее у рукава высокого давления типа 4SH, минимальное - у R12 (табл. 7), что, однако, не отражается на их цене. Дело в том, что рукава 4SP и 4SH при импульсных испытаниях согласно ISO 6803 при температуре 100°С выдерживают 400.000 циклов (min). Рукава же R12 и R13 при 120°С - не менее 500.000 двойных циклов при давлении на 133% выше рабочего.
Таблица 7


Номи-
нальный
диаметр

Максимальное
рабочее давление, бар

Давление
герметичности, бар

Разрывное
давление, бар

Тип рукава

Тип рукава

Тип рукава

4SP

4SH

R12

R13

4SP

4SH

R12

R13

4SP

4SH

R12

R13

6

450

 -

 -

 -

900

 -

 -

 -

1800

 -

 -

 -

10

445

 -

276

 -

890

 -

552

 -

1780

 -

1104

 -

12

415

 -

276

 -

830

 -

552

 -

1660

 -

1104

 -

16

350

 -

276

 -

700

 -

552

 -

1400

 -

1104

 -

19

350

420

276

345

700

840

552

690

1400

1680

1104

1380

25

280

380

276

345

560

760

552

690

1120

1520

1104

1380

31

210

325

207

345

420

650

414

690

840

1300

828

1380

38

185

290

172

345

370

580

344

690

740

1160

688

1380

51

165

250

172

345

330

500

344

690

660

1000

688

1380

В табл. 8 указаны минимальные радиусы изгиба.
Таблица 8


Номи-
нальный
диаметр

Минимальный радиус изгиба

Тип 4SP

Тип 4SH

Тип R12

Тип R13

6

150

 -

 -

 -

10

180

 -

130

 -

12

230

 -

180

 -

16

250

 -

200

 -

19

300

280

240

240

25

340

340

300

300

31

460

460

420

420

38

560

560

500

500

51

660

700

630

830

Рукава высокого давления по стандарту ЕN 856 имеют минимальную рабочую температуру -40°С, что соответствует требованиям ЕN 24672, при испытаниях на циклическую прочность при этой температуре недопустимы трещины или задиры на наружной поверхности рукава. Впервые ЕN 856 регламентирует абразивную стойкость.
Маркировка рукава ЕN 856 состоит из:

  • наименования производителя;
  • типа рукава;
  • внутреннего диаметра в дюймах;
  • рабочего давления;
  • номера стандарта;
  • диаметра условного прохода;
  • отметки, что покрытие рукава одобрено Администрацией США по безопасности и здоровью;
  • времени изготовления.

Например, маркировка на РВД производства ALFAGOMMA: ALFAGOMMA FLEXOR 4SP/R9R ID 1' WP 28 MPa (4000 psi) - ЕN 856 4SP DN25 MSHA IC 152/1 - 1Q 02 Это четырехнавивочный рукав с условным проходом 25 мм, рабочим давлением 280 бар (28,0 МПа), изготовленный в первом квартале 2002 года. Его ближайший аналог - рукав РВД 25-25-...-4У1.
Динамические испытания рукава типа 4SP при рабочем давлении по ГОСТ 25452-90 для рукавов соответствующего условного прохода показали следующее:
Таблица 9


Условный
проход, мм

Разрывное давление, бар

Рабочее
давление
по ГОСТ

Число выдержавших
импульсных
циклов при Rmin

ГОСТ

EN 856

10

1400

1780

340

1000000

12

1360

1660

340

1000000

16

1360

1400

300

800000

19

1200

1400

250

800000

25

1000

1120

250

800000

Таким образом, рукава высокого давления по Европейским Стандартам полностью обеспечивают потребности отечественного пользователя по качеству (долговечности) и могут широко использоваться на отечественной технике.