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金屬軟管

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金屬軟管是現代工業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，規格從3mm到150mm。小口徑金屬軟管（內徑3mm-25mm）主要用於精密光學尺之傳感線路保護、工業傳感器線路保護。

基本內容

中文名：金屬軟管

材料：不鏽鋼，銅，鐵

內徑：3mm-150mm

外文名：Flexible Metal Conduit

用途：電線電纜保護管和民用淋浴軟管

結構：單扣、雙扣

=發展簡史

最初，人們用獸皮縫合成管狀的結構，以適應生產鬥爭之需要。經過了相當長的時期，到十七世紀末葉，荷蘭的萬·德爾蓋金兄弟製成了縱向縫合的帆布軟管，在當時的消防業務中被廣泛採用。後來，隨着橡膠在國際市場上的出現及其硫化工藝的發展，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』液氫，液氧、液氦類的低溫介質；汽油、煤油、酸、鹼等腐蝕性的介質，若用膠管來輸送，當然不行。特別是在高溫條件下，它的安全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，使其內外表面產生相應的波紋。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。於是，作為金屬軟管本體的金屬波紋管就這樣產生了。

1855年，德國最先發表了製造波紋管的專利。它是利用當時已有的製造首飾的原理來製造波紋管的。三十年以後，法國的E·Levavas seur與德國的H·Witzenmann合作研製新型金屬波紋管，於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，以利于波紋管內腔的密封。

1894年，這類波紋管的結構得到了改進：人們用兩根金屬帶按不同直徑，向相反方向卷繞。這樣，金屬帶在受力狀態下達到相互平衡，克服了自發展開的弊病。

1929年，在波紋管的結構上進行了又一次技術革命，即徹底解決了波紋管由於彎曲時填墊橡膠帶或石棉繩的凹槽發生不均勻變化而喪失密封性能的問題，從而開闢了波紋管發展的廣闊前景。人們用鋼和銅鋅合金材料製成了整體波紋管，即用無縫的或有焊縫的管材製成的波紋管，它依靠波紋側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，特別是極薄壁不鏽鋼材波紋管發展得很快。為了滿足使用要求，人們採用焊接，電鑄、機加、液壓和機械旋壓等各種工藝方法來製造波紋管。最小公稱通徑為2毫米，最大公稱通徑可達400~500毫米，甚至有通徑為10米的巨形波紋管。波紋數最少1～2個，最多可達連續幾百、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。金屬波紋管的發展，也就意味着金屬軟管的發展。隨後，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成的網套，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造了多種形式的金屬軟管。

原理

管道的安裝應力

在複雜的管路系統中，常常出現由於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，將不可避免地產生局部的冷校正。根據管子通徑和現場的具體情況不同，冷校正量從幾毫米至幾十毫米，有的達數百毫米。實踐證明，該量越大，其內應力也就越高，這些殘留在管路系統中的安裝應力，無疑地是極大隱息。

某型號發動機中的一段軸承潤滑油導管，在實際運行中多次發生斷裂事故，就是因為安裝應力過高所致。

由於可以隨意彎曲並在額定彎曲半徑條件下彎曲所產生的內應力極小，所以，它能給安裝工作帶來極大的方便，對管路系統的安全運行也起着一定的保障作用。這是某些管路系統必須使用金屬軟管的主要原因。

補償管道位置

由於裝卸模具的需要，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後，就會發生疲勞斷裂，雖然修復後還可以繼續使用，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節，一般使用幾個月以後，也無法再繼續下去。金屬軟管良好的綜合性能在此得到充分地體現。在一般工業領域中，除壓力、溫度之外，還常常存在着一些如疲勞、腐蝕、振動、壓迫、衝擊等苛刻的條件，在這樣的情況之下，用來補償管道的位置移動是最合適的了。

吸收振動

某巨型建築，大廳內空調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樑，一直傳到地面大廳內，噪音值達45dB。在這樣的環境中，人們總覺得有一種不適之感。改進設計後，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生的噪音，管系中流體脈動所產生的噪音也被吸收了不少，此時，地面大廳內噪音值僅為33dB，大大地改善了廳內的環境。

能夠吸收振動，它不僅可以提高系統疲勞破壞的能力，還可以達到降低噪音之效果。某些管路系統採用金屬軟管，原因就在於此。

結構

金屬軟管大體上由波紋管、網套及接頭三大部分構成。波紋管是金屬軟管的本體，起着撓性的作用；，網套起着加強、屏蔽的作用；接頭起着連接的作用。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用的，叫做混合式。

金屬軟管產品包括輸吸油膠管、蒸氣膠管、噴砂膠管、輸吸酸鹼膠管、食品膠管、吹氧膠管及各種異型膠管等。廣泛應用於機械、化工、石油、冶金、食品等行業。

耐壓金屬軟管的壓力範圍是多少：軟管的壓力範圍一般為PN0.6―32.0Mpa。最高達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，根據管道中的壓力大小及應用場所，可選擇一層或多層的不鏽鋼絲或鋼帶進行編織。[1]

特點

由於製作軟管主要零件的材料是採用奧氏體不鏽鋼，因而保證了軟管優良的耐溫性和耐蝕性，軟管的工作溫度範圍極廣，為 -196—600 ℃，使用的軟管按管道所通介質的腐蝕性選擇適用的不鏽鋼牌號，即可保證軟管的耐蝕性。

1．金屬軟管整體採用1Cr18Ni9Ti不鏽鋼材料製成，具有較強的耐腐蝕能力。

2．軟管管體為薄壁不鏽鋼管體液壓成形，具有較強的柔韌性、伸縮性、彎曲和抗振能力強、編織網套的加強保護、使之具有更高的承壓能力。

3．軟管兩端的連接還可製成除螺紋、法蘭標準之外的其他連接方式，方便連接和使用。

4．該產品不僅適於與旋轉接頭的配套，而且廣泛用於多種流體介質輸送的軟性連接。

耐腐蝕、耐高溫、耐低溫（-196℃~+420℃)，重量輕、體積小、柔軟性好。廣泛用於航空、航天、石油、化工、冶金、電力、造紙、木材、紡織、建築、醫藥、食品、煙草、交通等行業。

1、金屬軟管節距之間靈活軟管，彎曲半徑小。

2、金屬軟管有較好的伸縮性，無阻塞或僵硬。

3、金屬軟管單位重量輕、口徑一致性好。

4、金屬軟管柔軟性、重複彎曲性、撓性好。

5、金屬軟管耐腐蝕性、耐高溫性好。

6、金屬軟管防鼠咬、耐磨損好，防止內部電線受到磨損。

7、金屬軟管耐彎折、抗拉性能、抗側壓性強。

8、金屬軟管柔軟順滑、易於穿線安裝定位。

9、金屬軟管配套的軟管接頭多，容易同儀器設備連接。

分類

穿線軟管

穿線金屬軟管（英文名稱：Metal Conduit）材質為304不鏽鋼或301不鏽鋼，用作電線、電纜、自動化儀表信號的電線電纜保護管，規格從3mm到150mm。超小口徑的金屬軟管（內徑3mm-25mm）主要用於精密光學尺之傳感線路保護、工業傳感器線路保護，具有良好的柔軟性、耐蝕性、耐高溫、耐磨損、抗拉性。

波紋軟管 金屬軟管是工程技術中重要的連接構件，由波紋柔性管、網套和接頭結合而成。在各種輸氣、輸液管路系統以及長度、溫度、位置和角度補償系統中作為補償元件、密封元件、連接元件以及減震元件，應用於航空航天、石油化工、礦山電子、機械造船、醫療衛生、輕紡電子、能源建築等各領域。金屬軟管的最新國家規範為《波紋金屬軟管通用技術條件》（GB/T14525-2010），於2011年10月1日起實施。

波紋金屬軟管（簡稱波紋管）是現代工業管路中一種高品質的柔性管道。它主要由波紋管、網套和接頭組成。它的內管是具有螺旋形或環形波形的薄壁不鏽鋼波紋管，波紋管外層的網套，是由不鏽鋼絲或鋼帶按一定的參數編織而成。軟管兩端的接頭或法蘭是與客戶管道的接頭或法蘭相配的。

波紋管在美洲習慣稱作波形管（Corrugated Tube）或波紋囊（Corrugated Box），在歐洲一般稱作金屬囊（德Metallbulgen，英Metal Bellows）。這種命名來源於老式的手工操作的鼓風氣囊，在我國俗稱它為「皮老虎」。[1]

波紋金屬軟管從結構上來看，金屬波紋管的培料有帶材和管材兩鍾，它們都可以成型出環形波紋管和螺旋形波紋管。只是因為帶材成型的波紋管總是有一定長度的釺焊或熔焊的搭扣 和接頭，這些地方常常積聚有工作介質的殘渣，並沉澱有清洗試驗和工作介質中的機械雜質污染內腔。因此，它的使用可信賴度要相對差一些。環形波紋管是若干圓環膜片外緣與若干凹面向心的半圓環相切接，內緣與若干凹面背心的半圓環相切接的特殊幾何形狀的管子。它的坯料以管材為主，這類波紋管具有撓性大、彈性好、製造簡單、剛性小等特點。適宜用來製作承受一般工作壓力，對撓性要求較高的大、中通徑的金屬軟管。螺旋形波紋管是一定長度的繞簧狀的膜片外緣與繞簧狀的凹面向心的半圓環相切接，內緣與繞簧狀的凹面背心的半圓環相切接的特殊幾何形狀的管子。這類波紋管具有強度高、剛性大、製造簡單等特點，適宜用來製作對撓性要求一般，強度要求較高的高、中壓力，中、小通徑的金屬軟管。

波紋金屬軟管大體上由波紋管、網套及接頭三大部分構成。波紋管是金屬軟管的本體，起着撓性的作用；網套起着加強、屏蔽的作用；接頭起着連接的作用。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 兩種方法聯用的，叫做混合式。

網套：網套是由相互交叉的若干股金屬絲或若干綻金屬帶按一定順序編織而成的，以規定的角度套裝在金屬波紋管的外表面，起着加強和屏蔽的作用。網 套不僅分擔金屬軟管在軸向、徑向上靜負荷，還在流體沿着管道流動產生脈動作用的條件下能夠保證金屬軟管安全可靠地工作，同時，還能保證軟管波紋部分不直接 地受到相對摩擦、撞擊等方面的機械損傷。編織了網套的波紋管，其強度可以提高十幾倍至幾十倍。最高屏蔽能力可以達到99.95%。 網套的材料一般與波紋管材料相同，也有以兩種材料聯用的。普通金屬軟管僅用一層網套；特殊使用場合，也有編織兩層、三層的。根據波紋管通徑大小及使用要求 的不同，它常以直徑為0.3~0.8毫米的線材或厚度為0.2~0.5毫米的帶材來製作。線材每股4~15根，帶材每錠一條。生產的鋼絲網套多為 24股、36股、48股、64股的，特大通徑的波紋管，還有96股、120股和144股的。網套主要編織參數除了（線材）股數、絲徑，（帶材）錠數、厚度以外，還有覆蓋面積、編織距、編織角度等。它們都是決定金屬軟管性能的重要依據。

接頭：接頭的作用首先是將網套與波紋管聯接為一體，同時，接頭又是金屬軟管與金屬軟管或其它管件、設備相聯接的部件。它保證介質在管路系統中正常地工作。 接頭的材料通常與波紋管、網套的材料相同，多以不鏽鋼為主。為降低生產成本，一些通徑較大的金屬軟管在輸送腐蝕性不強或無腐蝕性的介質時，接頭可用碳鋼製作；對於腐蝕性介質工作情況下的金屬軟管的接頭，若設計上採取相應措施，避免與介質的接觸，也可以採用碳鋼來製作。 接頭的結構形式大體上分為螺旋式、法蘭盤式和快速式三大類：

1、螺紋式：通徑為50毫米以下的金屬軟管的接頭，在承受較高工作壓力的情況下，多以螺紋式為主，當擰緊螺紋以後，兩個接頭上的內、外錐度面緊密配合，實現密封。錐角 一般為60度，也有用74度的。該結構密封性好，但安裝時必須保證兩個對接件的同心度。為了解決實際工程中經常見到的反覆拆、裝和不易同心等問題，也可以 將接頭設計成錐面與球頭的配合。

2、法蘭盤式：通徑為25毫米以上的金屬軟管的接頭，在承受一般工作壓力的情況下，以法蘭盤式為主，它以榫槽配合的形式進行密封。可沿徑向轉動，也可沿 軸向滑動的活套法蘭盤在緊固螺栓拉力的作用下連接兩體。該結構密封性能良好，但加工難度大，密封面容易碰傷。在需要快卸的特殊場合，可以將固緊螺栓通過的 孔劃開，製成快卸式法蘭盤。

3、快速式：通徑為100毫米以下的各種金屬軟管的接頭，在要求快速裝卸的使用條件下，一般採用快速式。它常用氟塑料或特種橡膠製成的「O」形密封圈 密封。當手把搬動一定的角度以後，相當於多頭螺紋的爪指被鎖緊；「O」形密封圈被壓得越緊，其密封性能越好。該結構在火場、戰地及其它必須快裝快卸的場合 最為適宜。在幾秒鐘的時間內，不需配用任何專用工具，就可以對接或拆開一組接頭。[1]

包塑軟管

包塑金屬軟管內層採用不鏽鋼軟管或鍍鋅軟管及特殊絕緣處理，外層採用PVC原料（抗紫外線、防老化）。

黑色、灰色 ，其它顏色可選。使用溫度範圍：-40℃~+160℃ 。

1、包塑軟管有極佳之防水、絕緣性，抗拉性。

2、包塑軟管表面採用PVC材料，且PVC塑料中添加了防火阻燃劑。

3、包塑軟管結構為單扣和雙扣型，增加抗拉強度、不容易折斷或變形。

4、包塑軟管彎曲性能好，內部平滑構造，在穿引電線電纜時容易通過。

5、包塑軟管防水、防油、防腐蝕，密封性好。產品美觀，結構緊密，廣泛應用於精密儀器儀表配線、電力、電線、塑料、橡膠等行業的電線及電器保護。

應用領域有鐵路、機車、交通系統工程、空調、各種機械、自動化控制設備、發電、化工、輸配電系統、通信系統、船舶、大廈，廠房內及屋外露出部分之配線保護。

安裝方法

雖然金屬軟管可壓縮也可拉伸，但是如果不按正確位置安裝，則會很快斷裂，降低使用壽命。

軟管可以水平安裝，也可以垂直安裝或斜向安裝，最理想的狀態是垂直安裝，同時應避免安裝在車輪附近，必要時可以加裝擋板。

一般可把金屬軟管分為3種長度：第1種是壓縮長度，即把軟管壓縮到極限位置時的長度；第2種是安裝長度，這是處於最大位移量的一半的中間位置時軟管的長度；第3種是拉伸長度，軟管被拉伸到最大極限時的長度。

軟管安裝時應將軟管處於中間位置，即所謂安裝長度。在此位置安裝狀態下，軟管受到軸向載荷時可以有2個移動方向，否則若只能向1個方向移動，將會影響金屬軟管的強度，降低使用壽命。

在實際安裝過程中，考慮到用尺子按計算結果去量軟管長度再進行安裝可能會影響生產效率，國外有些生產商把尺子直接裝在軟管上，安裝完後把尺子剪掉。

1、在選用金屬軟管時，為便於安裝請儘可能選用一端為松套法蘭的金屬軟管。

2、施工現場進行電焊作業時應保護金屬軟管表面，防止焊渣和引弧燒傷金屬軟管。

3、嚴禁金屬軟管扭曲安裝。

4、不應沿金屬軟管根部彎曲，不應有死彎。

5、所通介質不得對波紋管材料具有腐蝕性，介質中氯離子含量應≤25PPM

6、嚴格安裝圖示正確安裝方式安裝。（見安裝指南）

7、嚴禁機械損傷法蘭密封面。

主要問題

一是生產成本上升過快，原材料普遍上漲，勞動力成本上升過快，用工難、用工荒的問題非常突出，長三角、珠三角等沿海地區職工工資普遍上漲。以上兩個「成本上升過快」擠壓了金屬軟管企業的利潤空間。

二是金屬軟管企業負擔依然較重，涉企收費仍然偏多、偏高，違法違規收費依然存在。如，有的地方借亂收費緩解財政困難，有的部門利用手中權力收費謀取部門利益，有的基層執法人員違規收費謀取個人利益等。

三是去年以來，為了鞏固應對金融危機的成果，我國實行穩健的貨幣政策，已連續12次提高銀行存款準備金率，信貸規模的縮減，致使中小金屬軟管企業，尤其是小型和微型金屬軟管企業的融資難度進一步加大，大量中小金屬軟管企業通過民間借貸解決燃眉之急，借款利率已高達50%-100%，融資成本居高不下。2010年，我國現行的金融體系難以解決小金屬軟管企業融資渠道少、規模小、成本高等制約「瓶頸」問題。

四是大部分中小金屬軟管企業處於傳統產業價值鏈低端，技術創新能力弱、生產經營粗放，裝備水平低，專業人才短缺，缺乏自主知識產權和品牌，主要依靠「低成本、低價格、低利潤」參與競爭，難以及時消化經營成本上漲因素，適應轉變發展方式和調整優化經濟結構的現實要求。

金屬和大氣中的氧氣反應後會在表面形成氧化膜。在普通碳鋼上形成的氧化鐵繼續進行氧化，使鏽蝕不斷擴大，最終形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金屬（例如，鋅，鎳和鉻）進行電鍍來保證碳鋼表面，但是，正如人們所知道的那樣，這種保護僅是一種薄膜。如果保護層被破壞，下面的鋼便開始鏽蝕。

不鏽鋼軟管的耐腐蝕性取決於鉻的含量，當鉻的添加量到10.5%時，鋼的耐大氣腐蝕性能顯著增加，但鉻含量更高時，儘管仍可提高耐腐蝕性，但不明顯。原因是用鉻對鋼進行合金化處理時，把表面氧化物的類型改變成了類似於純鉻金屬上形成的表面氧化物。這種緊密粘附的富鉻氧化物保護表面，防止進一步地氧化。這種氧化層極薄，透過它可以看到不鏽鋼表面的自然光澤，使不鏽鋼具有獨特的表面。而且，如果損壞了表層，所暴露出的鋼表面會和大氣反應進行自我修理，重新形成這種"鈍化膜"，繼續起保護作用。[4]

應用

金屬軟管產品應用：用作各種設備信號線、傳輸電線電纜、光纖光纜保護。

1、鎧裝光纜、精密光學尺、光學測量儀器、醫療儀器、機器設備用的電線保護管；

2、適用公用電話機、遠傳水錶、門磁報警器等其它需要對電線進行安全防護的設備；

3、各種細小電線的保護管；

4、各種計算機、機器人等等的網絡線保護用管。

5、太陽能設備PVC外層保護膜。

發展前景

我國是金屬軟管的生產和出口大國，其中，在全球銷售的金屬軟管中，絕大部分是從我國生產並出口的，我國已經成為世界主要的金屬軟管供應商。雖然我國金屬軟管產業規模較大，但由於技術創新能力偏弱、市場結構過於單一、品牌影響力較弱等因素，許多金屬軟管生產企業往往缺乏核心競爭力，難以做大做強。

不鏽鋼軟管銷售額為145億元，其中穿線不鏽鋼軟管所占比例不足25%，不僅與國際市場軟管產品結構相去甚遠，也不能滿足國內製造業對不鏽鋼軟管日益增長的需求。

2010年，金屬軟管結構失衡就是生產的軟管與需求不對路。例如：用戶需要的光纖保護軟管缺口很大，但鍍鋅金屬軟管卻生產過剩；現代製造業急需的雙扣不鏽鋼軟管缺口很大，但低檔單扣不鏽鋼軟管卻生產過剩。