Wie hoch ist die Druckfestigkeit von Hydraulikverschraubungen?

Die Druckstufe eines Hydraulikanschluss ist ein entscheidender technischer Parameter bei der Auswahl; der tatsächliche Druck, dem es standhalten kann, ist jedoch kein fester Wert. Abhängig von Faktoren wie der Art der Verschraubung, der Größe, der Anschlussart und den Konstruktionsnormen kann der Nennbetriebsdruck von einigen MPa bis zu über 70 MPa reichen, wobei einige spezielle Ultrahochdruck-Verschraubungen sogar noch höheren Drücken standhalten können.

Druckklassifizierung von Hochdruck-Hydraulikarmaturen

1. Niederdruck- oder Leichtbau-Baureihe (16 MPa)

Hydraulikverschraubungen der Light-Serie eignen sich für Niederdruck-Hydraulik- und Pneumatiksysteme, wie beispielsweise allgemeine Industrieanlagen, leichte Industriemaschinen und Druckluftwerkzeuge. Diese Verschraubungen zeichnen sich durch dünnere Wände, ein geringeres Gewicht und niedrigere Kosten aus, weisen jedoch eine begrenzte Druckfestigkeit auf.

2. Hochdruck-Serie (35 MPa)

Geeignet für gängige Hydrauliksysteme, wie z. B. Baumaschinen, Spritzgießmaschinen und Hydraulikpumpenstationen. Diese Baureihe deckt den am häufigsten verwendeten Druckbereich ab; die Fittings sind aus Kohlenstoffstahl 45# oder Edelstahl geschmiedet, wobei die Wandstärken so ausgelegt sind, dass sie einem Betriebsdruck von 35 MPa standhalten.

3. Ultrahochdruck-Serie (70 MPa)

Geeignet für Ultrahochdruck-Hydrauliksysteme, wie beispielsweise Bergbaumaschinen, Spezialgeräte und hydraulische Prüfstände. Diese Fittings zeichnen sich durch eine dickwandige Bauweise, hochfeste Gewinde und eine zweischichtige Verbunddichtungsstruktur aus, wodurch sie Drücken von bis zu 70 MPa standhalten können.

Druckbereiche für verschiedene Arten von Hydraulikverschraubungen

Art der Armaturen	PDruck Range	Wichtigste Merkmale und Beschreibung
SAE-Flansch	35 MPa ~ 40 MPa (350–400 bar)	Die Druckstufen sind klar definiert; gemäß der Norm ISO 6162 werden sie in zwei Baureihen unterteilt: Code 61 (3000 PSI) und Code 62 (6000 PSI).
ORFS Armaturen	28 MPa ~ 42 MPa (4000–6000 PSI)	Verfügt über eine O-Ring-Dichtung mit Flanschdichtung, die speziell für Hochdruckumgebungen, leckagefreie Anwendungen und Umgebungen mit starken Vibrationen entwickelt wurde.
JIC Armaturen	10 MPa ~ 52 MPa (1500–7500 PSI)	Basierend auf der Norm SAE J514 verfügt sie über eine 37°-Bördelverbindung mit Metall-auf-Metall-Dichtung. Die gängigen Spezifikationen der Produktreihe reichen von 1.500 bis 5.000 PSI.
BSP Armaturen	Bis zu 35 MPa (ca. 350 bar)	Der Druckbereich reicht von Niederdruck (ca. 30 bar) bis zu mittlerem bis hohem Druck (bis zu 350 bar), je nach Ausführung und Dichtungskonfiguration.
JIS Armaturen	21 MPa ~ 34 MPa (3000–5000 PSI)	Entspricht den japanischen Industriestandards (JIS) und ist häufig in japanischen und koreanischen Geräten zu finden.
Metrisch Armaturen	10 MPa ~ 80 MPa (1500–11600 PSI)	Der Bereich ist äußerst breit gefächert und hängt von den jeweiligen Normen ab. Im DIN-System (deutsche Norm), das in leichte (L) und schwere (S) Baureihen unterteilt ist, sind DIN-Klemmverschraubungen üblicherweise in einem Druckbereich von 10 bis 80 MPa einsetzbar.

 

Faktoren, die die Hydraulikarmaturen beeinflussen Druckbewertung

Armaturen Material: Das Material einer Hydraulikverschraubung wirkt sich unmittelbar auf deren Druckfestigkeit aus. Zu den gängigen Werkstoffen zählen Edelstahl, Kohlenstoffstahl, Aluminiumlegierungen, Messing und Industriekunststoffe; dabei weist Kohlenstoffstahl die höchste Festigkeit und Druckbeständigkeit auf, Edelstahl bietet die beste Korrosionsbeständigkeit und Aluminiumlegierungen sind am leichtesten.

Tragwerksplanung: Die Gewindepassung und die Art der Dichtungsstruktur beeinflussen nicht nur die Dichtungsleistung der Rohrleitung, sondern auch die Druckstufe der Verschraubung; eine dichtere Dichtungsstruktur ermöglicht eine höhere Druckstufe. SAE-Verschraubungen eignen sich beispielsweise gut für Hochdrucksysteme.

Herstellungsprozess: Das Warm- und Kaltumformen während der Fertigung wirkt sich auf die Lebensdauer des Werkstoffs aus, während das Anlassen und Abschrecken die Verformungsgrenze des Werkstoffs beeinflussen und damit indirekt die Druckfestigkeit der Armatur beeinflussen.

Betriebsbedingungen: Umgebungsfaktoren wie Korrosivität und Temperatur beeinflussen die Leistungsfähigkeit der Armatur; eine höhere Korrosivität führt zu einer geringeren Druckfestigkeit.

Grundsätze für die Auswahl von Hochdruck-Hydraulikarmaturen auf der Grundlage der Druckstufen

Bei der Auswahl der geeigneten Hydraulikverschraubung ist es unerlässlich, den Druckbereich des Systems und die Betriebsumgebung zu berücksichtigen, um das richtige Material zu wählen. Faktoren wie Abmessungen, Schlauchdurchmesser, Kompatibilität mit den Anlagen, Dichtungsmethoden, Spezifikationen sowie die mit der Installation und der zukünftigen Wartung verbundenen Kosten müssen alle berücksichtigt werden, um die Gesamtbetriebskosten zu ermitteln.

Unter diesen Faktoren ist die Wahl der richtigen Druckstufe von entscheidender Bedeutung; dabei sind die folgenden drei Punkte zu beachten:

1. Auslegungsgrundsatz 1: Der Nenndruck muss mindestens das 1,25-Fache des maximalen Betriebsdrucks der Anlage betragen.

Beträgt der maximale Betriebsdruck des Systems beispielsweise 28 MPa, sollte die Druckfestigkeit der Armatur mindestens 35 MPa betragen. Durch die Einhaltung dieser Sicherheitsmarge wird sichergestellt, dass im System bei Druckschwankungen kein Überdruck auftritt.

2. Auswahlprinzip 2: Die Auswahl sollte sich nach dem maximalen Betriebsdruck des Systems richten, nicht nach dem Nenn- (Nenn-)Druck.

Druckspitzen können beim Anfahren, Abschalten oder bei Laständerungen des Systems auftreten, wobei die Spitzendrücke bis zum 1,5-Fachen des Nenndrucks erreichen können. Daher sollte die Auswahl auf der Grundlage des höchstmöglichen Betriebsdrucks erfolgen, dem das System ausgesetzt sein könnte.

3. Auswahlgrundsatz 3: Bei Reduzierstücken ist die Nennleistung auf den kleineren Rohrdurchmesser abzustimmen.

Reduzierstücke verbinden Rohre mit unterschiedlichen Durchmessern; die Druckfestigkeit richtet sich nach dem Ende mit dem kleineren Durchmesser, da die Wandstärke an dieser Stelle dünner ist.

Zusammenfassung

Es gibt keinen einheitlichen Höchstdruckwert, der für alle Hydraulikverschraubungen gilt. Standard-Hydraulikverschraubungen haben in der Regel einen Betriebsdruck von etwa 16 MPa, während Hochdruckverschraubungen etwa 35 MPa erreichen können; einige Ultrahochdruckverschraubungen können bei 70 MPa oder mehr betrieben werden.

Bei der Auswahl der Komponenten geht es nicht einfach darum, die Armatur mit der höchsten Druckstufe zu wählen, sondern sicherzustellen, dass der Nennbetriebsdruck der Armatur den tatsächlichen Betriebsdruck des Hydrauliksystems übersteigt, und gleichzeitig die Kompatibilität mit den Hydraulikschläuchen, Rohrleitungen, Gewindenormen und Anschlussarten zu gewährleisten.

Wenn Sie auf der Suche nach Hydraulikarmaturen oder Schlauchleitungen sind, die für Hochdruck-Hydrauliksysteme geeignet sind, können Sie sich gerne an uns wenden.

Häufig gestellte Fragen

Frage 1: Wie hoch ist der Nenn-Druck (in MPa) für Hochdruck-Hydraulikverschraubungen, und wie wird er bestimmt?

A: Beachten Sie den Nennbetriebsdruck des Produkts; seriöse Hersteller geben den Nennbetriebsdruck deutlich an. Strongflex kann entsprechende Druckprüfberichte vorlegen.

Frage 2: Ist eine höhere Druckstufe bei Hochdruck-Hydraulikverschraubungen immer besser?

A: Nein. Fittings mit höheren Druckstufen weisen dickere Wände, ein höheres Gewicht und höhere Kosten auf. Es wird empfohlen, ein Fitting mit einer Druckstufe zu wählen, die dem tatsächlichen Betriebsdruck des Systems entspricht, um eine Überdimensionierung zu vermeiden.

Frage 3: Was ist der Unterschied zwischen der Nenn- und der Berstdruckangabe bei Hochdruck-Hydraulikverschraubungen?

A: Der Nenndruck (Nennbetriebsdruck) ist der Druck, dem die Armatur unter normalen Betriebsbedingungen dauerhaft standhalten kann. Der Berstdruck ist der maximale Druck, dem die Armatur für kurze Zeit standhalten kann; er beträgt in der Regel mehr als das Vierfache des Nennbetriebsdrucks.

Frage 4: Welcher Druck wird üblicherweise bei der Druckprüfung von Hochdruck-Hydraulikanschlüssen verwendet?

A: Die Druckprüfung wird in der Regel mit dem 1,5-fachen des Nennbetriebsdrucks durchgeführt; die Armatur besteht die Prüfung, wenn sie diesem Druck 3 Minuten lang ohne Leckage standhält. Die Berstprüfung wird in der Regel mit einem Druck durchgeführt, der das Vierfache des Nennbetriebsdrucks übersteigt.