金屬軟管是現(xiàn)代工業(yè)設備連接管線中的重要組成部件。金屬軟管用作電線、電纜、自動化儀表信號的電線電纜保護管和民用淋浴軟管,規(guī)格從3mm到150mm。小口徑金屬軟管(內(nèi)徑3mm-25mm)主要用于精密光學尺之傳感線路保護、工業(yè)傳感器線路保護。
初,人們用獸皮縫合成管狀的結(jié)構(gòu),以適應生產(chǎn)斗爭之需要。經(jīng)過了相當長的時期,到十七世紀末葉,荷蘭的萬·德爾蓋金兄弟制成了縱向縫合的帆布軟管,在當時的消防業(yè)務中被廣泛采用。后來,隨著橡膠在國際市場上的出現(xiàn)及其硫化工藝的發(fā)展,膠管和用金屬絲或麻繩等織物鎧裝的膠管問世了。但是,工程上一些蒸汽、熱風類的高溫介質(zhì)液氫、液氧、液氦類的低溫介質(zhì);汽油、煤氣、酸、堿等腐蝕性的介質(zhì),若用膠管來輸送,當然不行。特別是在高溫條件下,它的可靠性就更難保證了。
因此,人們漸漸地把注意力集中到金屬管方面,改變金屬管的幾何形狀,使其內(nèi)外表面產(chǎn)生相應的波紋。這樣,它既具有同膠管一樣的撓性,同時,又具有耐高溫、耐低溫、耐老化、耐腐蝕性能。于是,作為金屬軟管本體的金屬波紋管就這樣產(chǎn)生了。
1855年,德國先發(fā)表了制造波紋管的專利。它是利用當時已有的制造首飾的原理來制造波紋管的。三十年以后,法國的E·Levavasseur與德國的H·Witzenmann合作研制新型金屬波紋管,于1885年8月獲得了法國和德國的專利權。這是用截面為s形的金屬帶在專用設備上繞制而威的螺旋波紋管,它們用橡膠帶、棉織物或石棉繩填墊在相鄰兩匝的咬口處,以利于波紋管內(nèi)腔的密封。
1894年,這類波紋管的結(jié)構(gòu)得到了改進:人們用兩根金屬帶按不同直徑,向相反方向卷繞。這樣,金屬帶在受力狀態(tài)下達到相互平衡,克服了自發(fā)展開的弊病。
1929年,在波紋管的結(jié)構(gòu)上進行了又一次技術革命,即徹底解決了波紋管由于彎曲時填墊橡膠帶或石棉繩的凹槽發(fā)生不均勻變化而喪失密封性能的問題,從而開辟了波紋管發(fā)展的廣闊前景。人們用鋼和銅鋅合金材料制成了整體波紋管,即用無縫的或有焊縫的管材制成的波紋管,它依靠波紋側(cè)壁的彈性變形來保持一定的可壓縮性或可拉伸性l同時,保證可靠的密封。
從二十世紀五十年代開始,雙層、三層、多層的波紋管,特別是極薄壁不銹鋼材波紋管發(fā)展得很快。為了滿足使用要求,人們采用焊接,電鑄、機加、液壓和機械旋壓等各種工藝方法來制造波紋管。小公稱通徑為2毫米,zui大公稱通徑可達400~500毫米,甚至有通徑為10米的巨形波紋管。波紋數(shù)少1~2個,多可達連續(xù)幾百、幾千,甚至幾萬個。
從波紋管作為金屬軟管本體的重要意義來講。金屬波紋管的發(fā)展,也就意味著金屬軟管的發(fā)展。隨后,人們在波紋管外表面包覆上橡膠、塑料或者尼龍等材料,鎧裝由金屬絲或金屬帶所構(gòu)成的網(wǎng)套,變換各種各樣的接頭形式·為適應各種使用條件下的不同要求創(chuàng)造了多種形式的金屬軟管。
管道的安裝應力
在復雜的管路系統(tǒng)中,常常出現(xiàn)由于空間位置條件的限制,造成安裝工作上的種種困難:成型的管子裝不上去;彎過去、正過來,湊合裝上去的管子,將不可避免地產(chǎn)生局部的冷校正。根據(jù)管子通徑和現(xiàn)場的具體情況不同,冷校正量從幾毫米至幾十毫米,有的達數(shù)百毫米。實踐證明,該量越大,其內(nèi)應力也就越高,這些殘留在管路系統(tǒng)中的安裝應力,無疑地是極大隱息。
某型號發(fā)動機中的一段軸承潤滑油導管,在實際運行中多次發(fā)生斷裂事故,就是因為安裝應力過高所致。
由于可以隨意彎曲并在額定彎曲半徑條件下彎曲所產(chǎn)生的內(nèi)應力極小,所以,它能給安裝工作帶來極大的方便,對管路系統(tǒng)的運行也起著一定的保障作用。這是某些管路系統(tǒng)必須使用金屬軟管的主要原因。
補償管道位置
由于裝卸模具的需要,硫化機上的活動缸將作向上和向下方向的運動。紫銅蛇形管往復運動多次之后,就會發(fā)生疲勞斷裂,雖然修復后還可以繼續(xù)使用,但停車修復會造成時間損失。橡膠管雖然具有良好的柔軟特性,抗疲勞能力也很強,但在承壓、耐溫、抗老化等方面又是薄弱環(huán)節(jié),一般使用幾個月以后,也無法再繼續(xù)下去。金屬軟管良好的綜合性能在此得到充分地體現(xiàn)。在一般工業(yè)領域中,除壓力、溫度之外,還常常存在著一些如疲勞、腐蝕、振動、壓迫、沖擊等苛刻的條件,在這樣的情況之下,用來補償管道的位置移動是合適的了。
吸收振動
某巨型建筑,大廳內(nèi)空調(diào)是由固定在地下室的6FWB機組提供的。機組振動通過連接管道這個橋梁,一直傳到地面大廳內(nèi),噪音值達45dB。在這樣的環(huán)境中,人們總覺得有一種不適之感。改進設計后,在連接管道上串接了金屬軟管,不僅吸收了部分由機組振動所產(chǎn)生的噪音,管系中流體脈動所產(chǎn)生的噪音也被吸收了不少,此時,地面大廳內(nèi)噪音值僅為33dB,大大地改善了廳內(nèi)的環(huán)境。
能夠吸收振動,它不僅可以提高系統(tǒng)疲勞破壞的能力,還可以達到降低噪音之效果。某些管路系統(tǒng)采用金屬軟管,原因就在于此。
金屬軟管大體上由波紋管、網(wǎng)套及接頭三大部分構(gòu)成。波紋管是金屬軟管的本體,起著撓性的作用;,網(wǎng)套起著加強、屏蔽的作用;接頭起著連接的作用。對不同的使用要求,它們之間相互連接的方式各不相同:波紋管、網(wǎng)套與接頭三部分以焊接的形式連接,叫做焊接式;以機械夾固的形式連接,叫做機械夾固式,除此,還有把上述兩種方法聯(lián)用的,叫做混合式。
金屬軟管產(chǎn)品包括輸吸油膠管、蒸氣膠管、噴砂膠管、輸吸酸堿膠管、食品膠管、吹氧膠管及各種異型膠管等。廣泛應用于機械、化工、石油、冶金、食品等行業(yè)。
耐壓金屬軟管的壓力范圍是多少:軟管的壓力范圍一般為PN0.6―32.0Mpa。達42.0MPa。金屬軟管是軟管安裝在壓力管路中的主要承壓件,同時對波紋管起護套作用,根據(jù)管道中的壓力大小及應用場所,可選擇一層或多層的不銹鋼絲或鋼帶進行編織。