Factores que afectan la presión de rotura de los tubos hidráulicos

Los tubos hidráulicos son una parte indispensable del sistema hidráulico, y la presión que soportan tiene un límite determinado. La presión de ruptura se refiere al valor de presión al cual la tubería se daña bajo la acción de la presión interna. Entonces, ¿cuál es la presión de ruptura de los tubos hidráulicos? ¿Qué factores afectan a la presión de ruptura de los tubos hidráulicos? ¿Cómo prevenirla?

¿Cuál es la presión de ruptura de los tubos hidráulicos?
La presión de ruptura de los tubos hidráulicos se refiere al valor de presión al cual la tubería se daña bajo la acción de la presión interna. Este valor suele ser de 4 a 5 veces la presión de trabajo de los tubos hidráulicos. Según las normas nacionales, la presión de trabajo de los tubos hidráulicos se divide en cuatro tipos: baja presión, presión media, presión alta y presión ultraalta. La presión de ruptura de los tubos hidráulicos generalmente está entre 100 MPa y 150 MPa, pero el valor específico se verá afectado por muchos factores, como el material, el diámetro, el espesor de la pared y el entorno de uso de la tubería.

¿Cuáles son los factores que afectan a la presión de ruptura de los tubos hidráulicos?
Existen muchas razones que afectan la presión de rotura de los tubos hidráulicos. Las principales son las siguientes:
1. Uso de tubos hidráulicos de baja calidad
Pueden encontrarse en el mercado tubos hidráulicos de baja calidad, cuyo rendimiento y fiabilidad son muy inferiores a los de los productos convencionales. El uso de estos tubos aumenta considerablemente el riesgo de rotura. La resistencia, ductilidad y resistencia a la corrosión de los materiales utilizados para las tuberías (como tubos de acero dulce, tubos de acero sin costura, etc.) determinan directamente el límite de presión de la tubería. Los materiales de alta calidad suelen tener una mayor presión de rotura.

2. Espesor y diámetro de la pared
El espesor de la pared de la tubería es un factor importante que afecta la presión de rotura. Las paredes más gruesas suelen proporcionar mayor resistencia, pero un diseño inadecuado puede causar problemas como la eficiencia térmica y la tensión estructural. Asimismo, el diámetro del tubo hidráulico también afecta la distribución de la fuerza.

3. Proceso de fabricación
El uso de procesos de precisión en la fabricación, como la precisión del procesamiento y la calidad de la superficie, está estrechamente relacionado. Los defectos de procesamiento, la calidad de la soldadura, etc., pueden reducir el rendimiento general del tubo hidráulico.

4. Entorno operativo
Factores ambientales como la temperatura de trabajo, las características del fluido (como la calidad y la temperatura del aceite hidráulico) y la fatiga durante el funcionamiento prolongado afectarán el rendimiento de los tubos hidráulicos, modificando así la presión de rotura.

5. Fluctuación de presión y concentración de tensiones
Durante el funcionamiento real, la fluctuación de presión y la carga de impacto del sistema hidráulico pueden causar concentración de tensiones en la zona de la tubería, lo que afecta a la presión de rotura. Un diseño adecuado de los conectores y un espesor de pared uniforme pueden ayudar a mitigar este problema.

Medidas preventivas para la rotura de tubos hidráulicos
Para prevenir la rotura de tubos hidráulicos, se pueden tomar las siguientes medidas:
1. Seleccionar materiales y productos de alta calidad
Asegurarse de utilizar tubos hidráulicos que hayan sido sometidos a una estricta inspección de calidad o fabricados con tecnología sin costuras para reducir el riesgo de rotura causada por defectos de material.

2. Diseño y cálculo razonables
Durante la etapa de diseño, el espesor de pared, el diámetro y otros parámetros estructurales se determinan razonablemente de acuerdo con las condiciones reales de trabajo y las normas de seguridad para garantizar que el tubo hidráulico tenga un margen de seguridad suficiente al someterse a la presión de trabajo.

3. Control estricto del proceso de fabricación
Se utilizan tecnologías de fabricación avanzadas y de mecanizado de precisión para reducir los defectos y las irregularidades del mecanizado, garantizar una calidad estable del producto y evitar la concentración de tensiones locales.

4. Instalación y mantenimiento estandarizados
Durante el proceso de instalación, siga estrictamente los procedimientos operativos para garantizar que las juntas, soldaduras y conectores (como válvulas, bridas de tubería y otros componentes) cumplan con los requisitos estándar. Asimismo, inspeccione y realice el mantenimiento del sistema regularmente para detectar y eliminar rápidamente cualquier peligro oculto.

5. Control del entorno de trabajo
Ajuste razonablemente la presión de trabajo del sistema hidráulico para garantizar que no supere el límite de diseño; a la vez, utilice el dispositivo de control de temperatura para mantener el aceite hidráulico en el rango de temperatura adecuado y evitar fallos en las juntas o la degradación del rendimiento del material causada por altas temperaturas.

Resumen
La presión de rotura de un tubo hidráulico suele ser de 4 a 5 veces su presión de trabajo, generalmente entre 100 MPa y 150 MPa. El valor específico depende del material y el diámetro de la tubería. Las principales causas de rotura de un tubo hidráulico incluyen el uso de tuberías de baja calidad, el espesor y el diámetro de la pared de la tubería, y la alta temperatura del aceite hidráulico. Comprender estos factores puede ayudar a tomar decisiones más acertadas en el proceso de diseño y selección de materiales, mejorando así la seguridad y la fiabilidad del sistema.