高压胶管故障分析

1.外胶层的故障：

(1) 软管外表出现裂纹

软管外表出现裂纹的主要原因是软管在寒冷环境下受到弯曲。

(2) 软管外表面出现鼓泡

软管外表面出现鼓泡的原因是软管生产质量不合格，或者工作时使用不当。

(3) 软管未破裂但大量渗油

软管大量渗油但未发现破裂，其原因是软管内通过高压液流时，内胶被冲蚀、擦伤，直至大面积漏出钢丝层导致大量渗油。

(4) 软管外胶层严重变质，表面出现微裂这是软管自然老化的表现。由于老化变质，外层不断氧化使其表面覆盖上一层臭氧，随着时间延长而加厚，软管在使用中只要受到轻微弯曲，就会产生微小裂纹。遇到这种情况，应更换软管。

2.内胶层的故障：

(1) 软管内胶层坚硬，并有裂纹：主要原因是橡胶制品中由于加入增塑剂，使软管柔韧可塑。但软管过热，会使增塑剂溢出。

(2) 软管内胶层严重变质，明显发胀：软管内胶层严重变质，明显发胀的原因是软管内胶材质与液压系统用油不相容，软管受到化学作用而变质。

3.表现在加强层的故障：

(1) 软管破裂，破口附近编织钢丝生锈软管破裂，剥去外胶层检查，发现破口附近编织钢丝生锈。这主要是由于该层受潮湿或腐蚀性物质的作用所致，削弱了软管强度，导致高压时破裂。

(2) 软管加强层未生锈，但加强层出现不规则断丝现象。

软管破裂，剥去外胶层未发现加强层生锈，但加强层长度方向出现不规则断丝，其主要原因是软管受到高频冲击力的作用。

4.表现在破裂口处的故障：

(1) 软管一处或多处破裂，裂口整齐，其它部位保持良好。

发生这种现象的原因主要是系统压力过高，超过了软管的耐压能力。

(2) 软管破裂处出现扭转

发生这种现象的原因是软管在安装或使用过程中受到过分的扭转所致。

5.总结，通过以上分析，今后在使用液压软管时应注意以下事项：

（1）软管布置要尽量避免热源，远离发动机排气管的表现。必要时可采用套管或保护屏等装置，以免软管受热变质。

（2）软管必须交叉或工作时可能与机械表面发生摩擦的地方，应用软管夹或弹簧等保护装置，以免胶管外层受到损伤。

（3）软管必须弯曲时，弯曲半径不宜过小，应大于9倍外径。胶管与接头连接处应有一段大于管子外径2倍的直线段。

（4）软管安装时应避免处于拉紧状态，即使软管两端没有相对运动的地方，也要保持软管松弛，张紧的软管在压力作用下会膨胀，强度降低。

（5）安装过程中不要扭曲软管。软管受到轻微扭转就有可能使其强度降低和松脱接头，装配时应将接头拧紧在软管上，而不是将软管拧紧在接头上。

（6）软管如配置在关键部件上，建议对其进行定期检查或更换。

1.用混炼机按配方混炼出内层胶、中层胶和外层胶； 用挤出机挤出内层油管，包覆在涂了脱模剂的软芯或硬芯上（液氮冷冻法也可不用管芯）。

2.压延机压成中层胶薄片，加隔离剂收卷并按工艺要求裁成规定宽度。

3.将含管芯内层油管在缠绕机或编织机上缠绕或编织上镀铜钢丝或镀铜钢丝绳，同时在缠绕机或编织机将中层胶薄片同步缠绕在每两层镀铜钢丝或镀铜钢丝绳间，缠绕钢丝起头和结尾处绑扎（有些早期缠绕机需预先将镀铜钢丝进行预应力定型处理）。

4.再次在挤出机上包覆上外层胶，然后再包缠铅或布硫化保护层。

5.通过硫化罐或盐浴硫化。

6.最后拆去硫化保护层，抽出管芯，扣压上管接头，抽样打压检验。

总之，制造高压油管使用设备多、原料种类多，生产工艺复杂。但近年来以塑料或热塑性弹性体为主要原料的液压油管生产工艺可适当简化，但原料价高，仍以橡胶原料为主。

高压胶管煤炭工业

煤炭工业用油管主要有液压支架胶管。近年来，有些煤矿液压支架的压力要求已经提高，一部分钢丝编织胶管不能满足其性能要求，要求改用钢丝缠绕油管。此外，为防止煤矿井下采煤过程中煤尘污染和提高生产安全性，增加了煤矿用油管的品种，如煤层探水封孔器伸缩油管，用于煤矿井下工作面综采前对煤层进行注水、注浆等作业。据报道，国内已有厂家生产，并经十几家煤矿试用，可替代同类进口产品。

高压胶管石油工业

21世纪中国海洋石油开发战略中提出重点开发近海和浅海油田，因此，石油工业除了使用钻探油管、振动油管外，还要求使用浅海输油油管。浅海海底输油油管国内已有生产，但飘浮式或半飘浮式输油油管和深海海底输油油管目前仍然依靠进口。随着中国海洋石油开发战略的实施，海洋石油开采对油管性能的要求将不断提高。

高压油管按照制作工艺主要分为高压钢丝编织油管与高压钢丝缠绕油管。

高压胶管钢丝缠绕胶管

高压钢丝缠绕胶管结构主要由内胶层、中胶层、四层或多层交替缠绕的钢丝增强层和外胶层组成。

内胶层具有使输送介质承受压力，保护钢丝不受侵蚀的作用，外胶层保护钢丝不受损伤，钢丝（ф0.3-2.0增强层）层是骨架材料起增强作用。

高压钢丝缠绕油管（高压油管）用途：高压钢丝增强液压油管主要用于矿井液压支架、油田开发，适宜于工程建筑、起重运输、冶金锻压、矿山设备、船舶、注塑机械、农业机械、各种机床以及各工业部门机械化、自动化液压系统中输送具有一定压力（较高压力）和温度的石油基（如矿物油、可溶性油、液压油、燃油、润滑油）及水基液体（如乳化液、油水乳浊液、水）等和液体传动，最高耐工作压力可达70-120Mpa。

高压钢丝缠绕油管（高压油管）工作温度：-40℃～120℃

产品规格范围：DN6mm～DN305mm。

种类：4SP型—四层钢丝缠绕的中压胶管。

4SH型—四层钢丝缠绕的高压胶管。

R12型—四层钢丝缠绕苛刻条件下的高温中压油管。

R13型—多层钢丝缠绕苛刻条件下的高温高压油管。

R15型—多层钢丝缠绕苛刻条件下的高温超高压油管。

高压胶管钢丝编织胶管

高压钢丝编织胶管结构主要由耐液体的合成橡胶内胶层、中胶层、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层钢丝编织层、耐天候的合成橡胶外胶层组成。

但根据高压胶管的设计原理，Ⅲ层编织胶管在胶管承压时不起任何作用，白白浪费材料，增加胶管自身重量，降低胶管的可曲挠性。所以，各国标准中均没有这种胶管的标准。一些企业的老工程师仍旧沿用过去的老标准，所以在设计时仍旧有人选择这种型号。

高压钢丝编织胶管用途：高压钢丝增强液压油管主要用于矿井液压支架、油田开发，适宜于工程建筑、起重运输、冶金锻压、矿山设备、船舶、注塑机械、农业机械、各种机床以及各工业部门机械化、自动化液压系统中输送具有一定压力和温度的石油基（如矿物油、可溶性油、液压油、燃油、润滑油）及水基液体（如乳化液、油水乳浊液、水）等和液体传动。

高压钢丝编织胶管工作温度：油类-40℃～100℃，空气-30℃～50℃，水乳液 80℃以下。

高压钢丝编织胶管规格范围：DN5mm～DN102mm。

高压胶管石油钻探胶管

1. 结构：内胶层、内胶保护层、中胶层、钢丝缠绕层和外胶层组成。

2. 用途：钢丝缠绕钻探胶管用于油田固井、修井及石油地质勘探、小型钻机和水利采煤、输送泥浆及常温水等流体介质。

高压胶管制造质量差

1. 高压胶管管壁的内外层均为耐油橡胶，中间为（2～4层）交叉编织钢丝或缠绕钢丝。质量差的胶管会出现：胶管壁厚薄不均；钢丝编织过紧、过松或钢丝层数过少；胶管加压后变形量（伸长、缩短或弯曲的变形量）较大；外层胶气密性差导致钢丝锈蚀；内层胶密封性差而使高压油轻易地进入钢丝层；胶层与钢丝层黏着力不足。上述情况都会使胶管地承受力降低，最终在管壁的薄弱处出现爆裂。

2. 胶管与接头装配时的扣压量和扣压速度选择不当，或接头的结构和、材质、尺寸选择不合理，都可导致胶管与接头压的过紧或过松，造成接头处早期损坏。

3. 装配时，若扣压量过小，即接头与胶管间压得过松时，在油压的作用下胶管在使用初期便有可能从接头中脱出；若扣压量过大，则接头与胶管压得过紧，易导致胶管内层受到局部破坏，产生裂纹，高压油会从破裂处直接进入钢丝层，再沿钢丝间的缝隙窜到外套尾部喷出，或一直沿钢丝层窜到某处积聚起来，使外层胶产生鼓包甚至破裂。胶管与接头在装配时，若扣压速度过快，容易造成内胶损坏和钢丝层断裂，使胶管在使用中过早损坏。

4. 此外，接头设计不合理、加工质量差，也会造成内胶损坏；若接头材质选择不当，在扣压过程中易产生变形，从而影响扣压质量，使胶管的寿命缩短。

高压胶管使用不当

在质量有保证的前提下，如果使用不当，也会大大地缩短胶管地使用寿命。实际工作中，大部分高压胶管地损坏都是由于使用不当造成的。

1. 受频繁、剧烈的压力冲击。高压胶管出现爆裂，一般不是因承受静压力太大所致，而是与压力冲击的剧烈程度和次数有关。工程机械在作业时，油管内会反复出现油压的突然升高或降低的情况，从而构成对油管频繁的压力冲击，导致各部的油封损坏加剧、胶管出现起泡和破裂以及管接头的松动渗漏现象。因此在操作时，阀杆的扳动不可过猛，一定要平缓。

2. 油液的使用温度过高。工程机械作业时，液压系统因功率损耗而使油液发热，加上外界气温的影响（尤其在夏天），可使油温急剧升高。油液使用温度越高，橡胶越易老化，弹性变差，强度与密封性能下降，胶管就会很快爆裂。因此，在作业中，当液压系统出现温升过高、过快时，应及时查明原因，予以排除；夏天作业，特别是连续作业时，应采取必要的降温措施。

3. 胶管选用、安装不合理。在更换高压胶管时，所选用胶管的长度、钢丝层数、接头形状和尺寸都要合理，且应尽量减小胶管弯曲程度；在拧紧接头螺母时，不要使胶管产生扭曲，过大的弯曲和扭曲会大大降低胶管的使用寿命；对一些容易发生摩擦的部位应采取防护措施，以防止胶管因磨损而爆裂。

当前，高压胶管产品的表里层多为橡胶，加强层多为钢丝编织或环绕构造，该类产品具有分量大、易锈蚀、耐委靡性差等缺陷。在国外，作为新一代的高功能纤维，芳纶纤维正越来越多的在胶管中获得运用。运用芳纶纤维的编织构造作为加强层用以替代钢丝，可起到降低产物分量、进步任务压力、加强耐委靡性及根绝锈蚀等效果，产物综合质量的提拔也大大延伸了胶管的运用寿命。因而，无论从纤维自身功能照样现有的使用后果看，芳纶纤维都是高功能胶管用加强资料的最佳选择。在当今国际上，越来越多的汽车胶管、化学工业胶管、石油工业胶管、航空工业胶管以及海洋胶管都在采用芳纶纤维作加强资料。相关材料显示，2009年全球钢丝胶管年递增速度为4.5%，而芳纶胶管递增速度为25%~30%，这表明芳纶胶管的使用在逐年扩展，市场前景值得等待。