Sélection des tuyaux hydrauliques

Avant-propos : Rappel de la structure d'un tuyau

Un tuyau possède 3 éléments constitutifs :
- Le tube intérieur, destiné à l'étanchéité du tuyau, est réalisé dans un polymère homogène présentant une excellente résistance au produit véhiculé.
- Le renforcement confère au tuyau ses propriétés physiques et mécaniques : tenue à la pression. à la dépression, résistance au croquage, à la traction.
Ce renforcement pourra combiner plusieurs solutions techniques pour s'adapter aux conditions d'utilisation : tresses ou nappes textiles ou métalliques, spirale en acier ou en matière plastique, nappes de câbles, conducteur électrique. De plus, il garantit le maintien dimensionnel du tube interne et contribue donc à l'étanchéité du tuyau.
- Le revêtement est constitué d'un polymère homogène et destiné à isoler l'armature de son environnement d'utilisation.

Critères généraux

Pour son choix l'utilisateur ou le prescripteur sera amené à prendre en compte un certain nombre de données :
Environnement :
- Sécurité des opérateurs
- Protection de l'environnement
- Température ambiante
- Conditions atmosphériques
- Possibilité d'impact ou d'abrasion
- Présence de produits corrosifs

État de la matière transportée :
Liquide, gazeux, solide ou une combinaison de ces états
Méthode de fonctionnement :
Par aspiration, par pression ou assistée

Conditions de fonctionnement :
Pression et température du fluide, à-coups de pression, pointes de pression, fréquence d'utilisation.
Caractéristiques de l'installation :
- Rayon de courbure imposé
- Vibrations du système
- Traction appliquée
- Flexions
- Raccordements acceptables.
La suite du guide technique s'intéresse plus particulièrement aux tuyaux hydrauliques allant jusqu’au diamètre intérieur 2 " (50,8mm) destinés à la transmission de puissance par huile hydraulique ainsi qu'au transport de fluides gazeux sous forte pression

Diamètre intérieur d'un tuyau

Exprimé en mm et en fractions de pouces ainsi qu'au moyen des modules. Ceux-ci sont égaux à 1/16. de pouce pour tous nos tuyaux à l'exception des tuyaux suivants norme SAE 100 R5 (nos tuyaux réf T510 et T511).
Le diamètre de passage d'un tuyau est sans conteste le premier critère de choix.
Choisir un diamètre insuffisant provoquerait :
- un échauffement de I'installation par effet joule en raison d'une vitesse d'écoulement trop rapide du fluide hydraulique.
- d'importantes pertes de charge.
- une diminution de rendement et une usure prématurée des pompes hydrauliques (d'aspiration).
Choisir un tuyau de diamètre de passage trop important entraînerait une inutile augmentation de poids, d'encombrement et de coût de l'installation.
Le choix du diamètre approprié est donc primordial.
Le tableau est destiné à vous permettre d'y parvenir aisément. II vous indique Ies pertes de charge pour une huile standard.

Litre/ minute	Diamètre intérieur (mm)
	6	8	10	12	13	16	19	22	25	29	32	35	38	46	51	63	76	89	102
1	146
2	291	92
4	548	185	75
8	1168	370	151	73
12	1752	555	227	109	80
16	2335	739	302	146	106
20	2927	924	378	182	133
25	7496	1157	473	228	166	72
30	10223	2626	567	274	199	87
40	16751	4332	1429	366	265	115
50	24649	6362	2173	921	633	145	72
60		8705	2966	1252	860	325	87	48	29
75			4346	1832	1254	471	211	60	36	20	13
90				2502	1711	643	286	143	79	24	16
100					2049	767	341	172	94	47	18	13	9
120						1047	465	233	128	64	40	15	11
140							605	303	166	83	52	34	23	5,9
160							760	380	208	104	65	43	29	12	4,5
180							931	465	254	126	80	52	36	15	9	2,2
200							1117	557	304	151	95	62	42	17	11	2,4	1,1
240								761	416	206	130	85	57	24	15	5,4	1,4	0,7
280										268	168	110	75	31	19	7	2,9	1	0,5
320											212	139	94	38	24	8,7	3,6	1,7	0,6
360												170	115	47	28	11	4,4	2,1	1,1
400												203	138	56	34	13	5,3	2,5	1,3
450													169	69	42	16	6,4	3,1	1,6
500													202	82	50	19	7,7	3,7	1,9
600														112	69	25	10	5	2,6
700														146	90	3,3	14	6,5	3,4
800														184	113	42	17	8,1	4,3
900														227	139	51	21	10	5,2
1000															167	61	25	12	6,3
1200															230	84	35	16	8,6

	Régime laminaire		Régime transitoire		Régime turbulent
Tableau des pertes de charges en millibars (mb) par mètre de caoutchouc sans embout édité par diamètre intérieur en millimètre et par débit en litre/minute (l/m) pour une huile hydraulique standard de 31,8 centistokes (mm2/s) et de masse volumique de 878kg/m3.

Le nomogramme ci-dessous relie le débit (en litre par minute), le diamètre intérieur (en millimètres) et la vitesse en mètres par seconde) d’un fluide à l’intérieur d’un tuyau.
Il suffit de tracer une droite joignant deux valeurs connues pour obtenir la troisième.
Dans notre exemple en pointillé, pour un débit Q de 6 l/m, si nous voulons une vitesse V de 1m/s nous obtenons un diamètre D d’environ 12mm.

Une partie de l'énergie nécessaire au transfert du fluide dans le tuyau se dissipe par frottement : II s'agit de la perte de charge. Celle-ci est proportionnelle à la vitesse pour des faibles vitesses du fluide. A des vitesses supérieures elle devient proportionnelle au carré de la vitesse et donc excessive. La limite entre ces deux possibilités est identifiable par le nombre de Reynolds qui doit être inférieur à 2300 pour que l'écoulement soit satisfaisant.

Nombre de Reynolds = Re = v.D/nu < 2300

v = vitesse du fluide en mm / s.
D = diamètre du tuyau en mm.
nu = viscosité cinématique en centistocke.

Lorsque le nombre de Reynolds est inférieur à 2300 I'écoulement est dit laminaire, lorsqu'il est compris entre 2300 et 3000 le régime est dit transitoire et pour des valeurs supérieures il est dit turbulent

Pression de service

Exprime en bar avec les abréviations PS (pression de service), PMS (pression maximale de service), PMU (pression maximale d'utilisation), PMA (pression maximale admissible), WP (Working Pressure).

Les tuyaux TECALEMIT FLEXIBLES® sont conçus et fabriqués pour un fonctionnement en continu à la pression de service indiquée dans chaque fiche commerciale et reprise dans le tableau récapitulatif par diamètre et référence.
A titre indicatif, nous considérons qu'une utilisation du tuyau à une pression de service de 20 % supérieure à la pression recommandée réduira de moitié la durée de vie du tuyau.
Les tableaux ci-dessous vous orienteront sur le choix du tuyau en fonction de la pression de service exercée à l'intérieur de ce dernier.

Tableau récapitulatif des tuyaux FLEXIBLES TECALEMIT®

Pression de service (bar)
Référence tuyau	module
	3	4	5	6	8	10	12	14	16	20	24	32	40	48	50	56	64	80	96
TTA	245	225	180	160	140
TTAF	245	225	180	160	140
TTK	530	450	370	300	230
TTKF	530	450	370	300	230
T710	207	190	172	155	138	103	86		69
T810	345	345	310	275	240	190	155	138
T110	287	242	237	203	171	142	123		91	68	61	49
T111	287	242	237	203	171	142	123		91	68	61	49
T116	350	453	412	282	338	262	225		157	100
T117		263	275	236	286	296	243		214
T121		261	236	212	183	169	111		95
T210	463	453	379	365	304	270	219		173	133	96	88
T211	463	453	379	365	304	270	219		173	133	96	88
T221		450	384	357	310	276	236		181
T261			400	400
T331	103	86	83	78	69	60	52		39	26
T410							21		17	14	10	10	10	10		10	10
T462		25	25	25	25	25	25		25
T510		207	207	155	138	121	103		55	43	34	24	24
T610		28	28	28	28	24	22
THTH		28	28	28	28	24	22
T611	34	28	28	28	28	24	22
T622	80	75	68	63	58	50	45		40	35
T623	160	145	130	110	93	80	70		55	45	40	33	25		18		18
T911		540		501	448	384	456		357	305	279	252
T912						521	456		452	365	361	295
T915							420		420	420	420	420
T920													210	210			210	210	210
T930													345	345			345	345	345
T940													420	420			420	420	420
T961		1000		850	800		750		700
T962				1250	1100		1000
T1310							345		345	345	345	345
T1362				1400	1200		1000		900
VKI	190	172	155	138	103	86			69
VI	110	100	90	97	85	78			65
T532				43		43	43		43	43	43	43	43	43			43
TH P1	276	224	207	183	161	115	103	92	80
TH P2	310	253	237	206	189	133	126	115	93
TH P3		172	133	138	103	83	69	57	46	34	30	23
GA
GC

Graphique des pressions de service suivant les références de tuyaux

Pression d'épreuve

Exprime en bar avec les abréviations PE (pression d’épreuve) ou TP (Test pressure).
La pression d'épreuve est généralement égale à 2 fois la pression de service, elle doit être maintenue pendant une durée supérieure à 30 secondes sans dépasser 15 minutes.

Surpressions, coups de bélier

Les circuits hydrauliques présentent en général des à-coups de pression et/ou des surpressions passagères dont les valeurs dépassent les pressions nominales admissibles de la plupart des composants du circuit.
Dans ce cas, il convient d'augmenter le coefficient de sécurité qui est de 4 habituellement entre la pression de service et la pression d'éclatement théorique.
Ce coefficient pourra être réduit à 3.15 lorsque ces à-coups sont inexistants.

Pression d'éclatement

Exprimée en bar avec les abréviations PLNE : Pression Limite de Non Eclatement / B.P : Burst Pressure
Les valeurs indiquées sur les fiches commerciales TECALEMIT FLEXIBLES® sont celles de la pression limite de non éclatement.
Nous les garantissons pour les tuyauteries n'ayant jamais servi et ayant été équipées d'embouts dans le mois précédent.

Températures de fonctionnement

Les températures spécifiées dans les fiches commerciales TECALEMIT FLEXIBLES® sont les températures maximales admissibles par le tuyau pour de l'huile hydraulique standard.
On peut considérer qu'une utilisation supérieure de 10°C réduit de moitié la durée de vie du tuyau.
Pour des fluides différents, il est nécessaire de consulter le service technique, la température maximale admissible pourra être supérieure ou inférieure à celle indiquée.
II est fortement déconseillé d'utiliser les tuyauteries à la fois aux pressions et températures maximales.
Les tuyauteries peuvent être utilisées dans des températures ambiantes différentes après avoir été préalablement protégées par une gaine anti-chaleur adéquate, sinon le revêtement subira un vieillissement rapide, durcissant et deviendra cassant

Rayon de courbure

Exprimé en mm, les rayons de courbure minimum sont indiqués pour une mesure à l'axe du tuyau, à la pression maximale de service et sans flexion du tuyau.
Lorsqu'il y a flexion du tuyau, il convient d'augmenter le rayon de courbure minimal par le multiplicateur N du tableau ci-dessous.
Un rayon de courbure inférieur peut-être acceptable si l'on diminue la pression de service.

Résistance à la traction

Les tractions sur les tuyauteries doivent être impérativement exercées dans l'axe des raccordements.
Seuls les tuyaux à renfort métallique supportent convenablement les tractions désaxées par rapport aux raccordements.
Les tractions sont à proscrire pour les tuyaux d'aspiration munis d'une spirale métallique ainsi que sur les flexibles destinés à la transmission de puissance par huile hydraulique.
Elles ont pour effet de diminuer la pression de service admissible ainsi que la section interne du tuyau.

Résistance au vide

Tous nos tuyaux d'aspiration ont une tenue maximale au vide.
Par ailleurs, nous indiquons, dans les fiches commerciales, les dépressions maximales admissibles des tuyaux haute pression à renforcement métallique, ainsi que pour le tuyau suivant SAE 100 R3 qui possède un renforcement textile.
Un pliage ou un écrasement accidentel sont particulièrement néfastes à la tenue des tuyaux à la dépression.

Vibrations

Les tuyauteries TECALEMIT FLEXIBLES® sont conçues pour résister aux vibrations.
Afin d'optimiser leur longévité il conviendra cependant de les éviter dans la mesure du possible car les vibrations (ainsi que les flexions) constituent des sources de fatigue et d'échauffement, en particulier au niveau des raccordements.

Torsions

Les torsions doivent impérativement être évitées. Elles aboutissent à une détérioration rapide des tuyauteries.

Résistance chimique

II convient de vérifier que le fluide véhiculé est compatible avec le type de matière constituant le tube interne.
De la même manière, le revêtement du tuyau et son environnement sont à considérer.
Se reporter au tableau de résistance chimique que vous trouverez en annexe dans notre catalogue ou contacter notre service technique en cas de doute.

Fluides gazeux

Une adaptation des tuyaux est indispensable lorsqu'ils sont destinés au transport de fluides gazeux.
II est nécessaire de réaliser un piquetage de la robe extérieure, afin d'éliminer toute accumulation de gaz au niveau de l'armature du flexible.
D'autres précautions sont à prendre lors de la réalisation de la tuyauterie et de son installation.
Celles-ci sont détaillées dans le manuel technique.
Les tuyaux nappés de fils métalliques n'acceptent pas les fluides gazeux (pas de piquetage possible).

Conductibilité électrique

D'une manière générale, les tuyaux à renforcement textile peuvent être considérés comme isolants et les tuyaux à renforcement métallique comme conducteurs.
Les résistances au mètre du tube intérieur et du revêtement sont à considérer, ainsi que celle entre le tube et le revêtement.
Pour des applications spécifiques, consulter le service technique.

Stabilité dimensionnelle

Les tuyaux haute pression TECALEMIT FLEXIBLES® sont produits avec un angle de tressage qui annule géométriquement les modifications dime sionnelles dûes à la pression, c'est à dire : allongement avec diminution du diamètre ou, à l'inverse, raccourcissement accompagné d'une augmentation du diamètre.
Cependant, pour les besoins spécifiques, il est indispensable d'effectuer les mesures dimensionnelles lors des essais en pression.