低溫金屬軟管是一種專為低溫環(huán)境設(shè)計的柔性管道,通常由不銹鋼等金屬材料制成,具備優(yōu)異的耐低溫性能。其結(jié)構(gòu)緊湊,一般由波紋管、網(wǎng)套和連接件組成。波紋管作為本體,能隨意彎曲,在額定彎曲半徑條件下彎曲產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力極小,方便安裝,同時保障管路系統(tǒng)安全運行;網(wǎng)套起到加強和屏蔽作用,增強軟管的耐壓能力和抗干擾能力;連接件則將軟管與其他管件或設(shè)備連接起來,保證介質(zhì)在管道系統(tǒng)中正常運轉(zhuǎn)。
1、耐超低溫性能
材料選擇:
采用不銹鋼(如316L)或鎳基合金(如Inconel 718)材質(zhì),在低溫下仍保持優(yōu)異的韌性和強度,避免脆裂。
部分工況選用銅鎳合金(如CuNi 90/10),適用于液氮(-196℃)或液氦(-269℃)環(huán)境。
低溫力學(xué)特性:
在-196℃~-270℃范圍內(nèi),材料的沖擊韌性和延展性顯著提升,防止低溫脆斷。
通過深冷處理(如液氮預(yù)冷)消除殘余應(yīng)力,增強低溫穩(wěn)定性。
2、高柔韌性與抗疲勞性
結(jié)構(gòu)設(shè)計:
采用多層波浪狀管壁或螺旋纏繞層結(jié)構(gòu),軸向柔韌性強,可吸收熱膨脹/收縮引起的位移。
內(nèi)徑光滑(如Ra≤0.4μm),降低流體阻力,適應(yīng)低溫下黏度升高的介質(zhì)(如LNG、液氫)。
疲勞壽命:
經(jīng)過百萬次壓力循環(huán)測試,抗疲勞性能優(yōu)于普通金屬軟管,適用于動態(tài)低溫環(huán)境(如航天燃料輸送)。
3、可靠的密封性
連接方式:
端部采用焊接法蘭或螺紋接頭,配合低溫密封墊片(如聚四氟乙烯PTFE或金屬C型環(huán)),確保-200℃以下無泄漏。
部分型號集成快速鎖緊接頭,便于低溫環(huán)境下快速安裝與維護。
泄漏檢測:
內(nèi)置氦質(zhì)譜檢漏或氣泡檢漏工藝,確保微泄漏率<1×10??Pa·m³/s。
4、耐壓與耐腐蝕性
耐壓能力:
設(shè)計壓力可達40MPa~100MPa(如LNG加注場景),通過液壓成型或爆破試驗驗證承壓安全性。
雙層結(jié)構(gòu)(內(nèi)層輸送介質(zhì),外層保護)可承受外部壓力波動(如深海低溫環(huán)境)。
耐腐蝕性:
針對液氮、液氫等介質(zhì),采用鈍化處理或電鍍鎳磷合金,抵抗低溫腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)。
可選襯里材料(如PTFE或氟橡膠),兼容強氧化性介質(zhì)(如液氧)。
5、輕量化與緊湊性
輕量化設(shè)計:
采用薄壁管材(壁厚0.1mm~0.5mm)和輕質(zhì)合金材料,降低重量(如航天領(lǐng)域要求<1kg/m)。
螺旋纏繞結(jié)構(gòu)減少材料用量,同時保持承壓能力。
空間適應(yīng)性:
彎曲半徑?。ㄈ鏡≤5倍管徑),適合狹窄空間安裝(如低溫儲罐進出口、航天器管路)。
6、溫度補償與防護功能
熱膨脹補償:
軸向補償量可達±50mm,吸收低溫下設(shè)備與管道的相對位移,避免拉裂。
外部防護:
可選聚氨酯護套或鋁箔屏蔽層,防止機械磨損和輻射散熱(如航天應(yīng)用)。
部分型號集成伴熱裝置,避免低溫下介質(zhì)凍結(jié)或溫升過快導(dǎo)致應(yīng)力集中。