Types de tuyaux hydrauliques: structure et caractéristiques

Les tuyaux hydrauliques sont des composants essentiels des systèmes hydrauliques, conçus pour transmettre la pression et la puissance de manière sûre et efficace. Il existe différents types de tuyaux, qui se distinguent par leur matériau, leur structure et leur type de renforcement, chacun adapté à des conditions de fonctionnement spécifiques.

Dans ce guide, nous analyserons la composition des tuyaux et leurs principales catégories, en nous concentrant sur les caractéristiques des différentes couches et sur les critères de classification les plus courants, afin d’offrir une vue d’ensemble claire et technique sur le fonctionnement des tuyaux hydrauliques.

Composition du tuyau hydraulique

Un tuyau hydraulique flexible est un composant conçu pour résister à de hautes pressions et garantir une fiabilité durable.
Il est constitué de trois éléments principaux: le tube intérieur, le renforcement et le recouvrement externe.

Tube intérieur

Le tube intérieur est en contact direct avec le fluide sous pression. Il est généralement fabriqué à partir de mélanges de polymères et d’additifs chimiques, choisis en fonction du type de fluide et des conditions d’utilisation.

Les matériaux les plus couramment utilisés sont :

• NBR (caoutchouc nitrile-butadiène): excellente résistance aux huiles minérales, huiles biodégradables et carburants.
• CR (caoutchouc chloroprène): bonne résistance aux huiles minérales.
• PA (polyamide): compatibilité avec une large gamme de fluides.
• PTFE (polytétrafluoroéthylène ou téflon): résistance aux hautes températures et aux substances chimiques agressives.
• EPDM (caoutchouc éthylène-propylène-diène): adapté aux fluides à base d’esters de phosphate.
• AEM (caoutchouc acrylique éthylène): meilleures performances que le NBR et le CR.
• CSM (polychlorosulfonate): similaire au CR, mais avec une résistance thermique supérieure.

Renforcement

Le renforcement constitue la structure porteuse du tuyau et détermine sa résistance à la pression interne.

Il peut être réalisé en différents matériaux selon l’application et les performances requises :

• Renforcements métalliques, composés de fils d’acier tressés ou spiralés. Ils peuvent comprendre 1, 2 ou 3 tresses pour des pressions moyennes à élevées, ou 4 à 6 spirales pour des pressions très élevées et des impulsions intenses.
• Renforcements textiles, fabriqués à partir de fibres aramides, offrant une flexibilité accrue et un poids réduit par rapport à l’acier, mais avec une pression de service inférieure.
• Renforcements en polyester, principalement utilisés dans les tuyaux thermoplastiques, offrant un bon compromis entre flexibilité, résistance et légèreté, et permettant la fabrication de tuyaux non conducteurs.

Entre les différentes couches, une fine gaine adhésive en caoutchouc est appliquée pour améliorer la cohésion de l’ensemble, appelé carcasse.

Le renforcement est l’élément qui permet au tuyau de supporter la pression interne ; le tube intérieur seul ne pourrait pas le faire.

Recouvrement externe

Le recouvrement protège le tuyau contre les agents extérieurs et complète sa structure.
Il est conçu pour résister à :

• l’abrasion,
• les agents atmosphériques et chimiques,
• l’ozone, la chaleur et les rayons UV.

Différentes combinaisons de matériaux peuvent être utilisées pour obtenir le meilleur équilibre entre flexibilité, résistance et durabilité.

Pour des applications particulièrement exigeantes, des gaines ou tresses de protection peuvent être ajoutées pour renforcer la résistance du tuyau.

Classification des tuyaux selon le type de renforcement

Les tuyaux hydrauliques peuvent être classés selon le type de renforcement interne, qui détermine la pression maximale supportée, la flexibilité, le poids et les applications typiques.

Les principales catégories sont:

• Tuyaux tressés

Dans les tuyaux tressés, le renforcement est constitué d’une ou plusieurs tresses métalliques. Ils offrent un bon équilibre entre résistance à la pression et flexibilité, adaptés à des applications telles que l’agriculture, les engins de chantier ou les systèmes de levage. Ils sont utilisés lorsque la pression n’est pas maximale, mais que la maniabilité et le faible encombrement sont prioritaires.

• Tuyaux spiralés

Dans les tuyaux spiralés, le renforcement est composé de fils métalliques disposés en spirale, avec 4 ou 6 couches.
Cette conception permet de supporter des pressions très élevées et des impulsions intenses, tout en maintenant une bonne résistance aux températures élevées et aux conditions environnementales difficiles. Ils sont idéaux pour les secteurs de la forage, minier et maritime.

• Tuyaux textiles

Dans les tuyaux textiles, le renforcement est constitué de fibres non métalliques. Ils sont adaptés aux applications à pression moyenne ou basse, telles que l’aspiration ou le refoulement, où la légèreté et la flexibilité sont essentielles. Bien que leur pression de service soit inférieure à celle des tuyaux métalliques, ils garantissent une bonne maniabilité et une grande polyvalence.

Types de tuyaux selon le recouvrement

Les tuyaux hydrauliques se distinguent également selon le type de recouvrement externe, qui protège le tube intérieur et le renforcement contre les agents extérieurs, déterminant ainsi la durabilité et la résistance à l’abrasion et aux intempéries.

Les principales catégories de recouvrement sont:

• Caoutchouc synthétique : protège contre l’abrasion, l’ozone et les agents atmosphériques.
  Il peut présenter une surface lisse ou marquée selon le procédé de vulcanisation.
  Les avantages du recouvrement lisse incluent:

  • facilité de nettoyage
  • utilisation idéale sur enrouleurs,
  • insertion aisée de gaines de protection,
  • moindre friction et meilleure résistance à l’abrasion

Des versions spéciales à très haute résistance sont disponibles, conçues pour réduire l’usure et améliorer la durabilité dans des conditions sévères. Certaines sont certifiées MSHA pour les environnements miniers, tandis que d’autres comportent un revêtement en polyéthylène, assurant une résistance extrême à l’abrasion et à l’ozone.

• Polyuréthane (PU): principalement utilisé dans les tuyaux thermoplastiques, combine légèreté et flexibilité avec une excellente résistance à l’abrasion et aux UV, idéal lorsque le tuyau est exposé à des surfaces abrasives ou à la lumière solaire directe.

Normes de référence pour les tuyaux hydrauliques

Les normes techniques définissent les exigences essentielles de sécurité, de performance, de compatibilité et d’interchangeabilité des tuyaux hydrauliques.

Le respect de ces normes garantit la fiabilité du tuyau dans les conditions de pression, de température et de débit prévues, tout en réduisant les risques de défaillance et en augmentant la durée de vie du système.

Les principales normes de référence sont:

• EN (European Norm): normes européennes définissant les critères de conception et de performance pour les différents types de tuyaux;

• SAE (Society of Automotive Engineers): normes américaines régissant les matériaux, tests de pression et méthodes d’essai;

• ISO (International Organization for Standardization): normes internationales harmonisant les exigences pour assurer la compatibilité mondiale des produits.

Tableau de correspondance entre les normes EN, SAE et ISO

Plus d’informations

Comprendre la structure et les caractéristiques des tuyaux hydrauliques est essentiel pour évaluer leurs performances dans différentes conditions et choisir le modèle le plus adapté à chaque application.

Consultez notre catalogue produits pour découvrir les différents types de tuyaux disponibles et leurs spécifications techniques.
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