人们渐渐地把注意力集中到金属管方面,改变金属管的几何形状,使其内外表面产生相应的波纹。这样,它既具有同胶管一样的挠性,同时,又具有耐高温、耐低温、耐老化、耐腐蚀性能。于是,作为金属软管本体的金属波纹管就这样产生了。
1855年,德国发表了制造波纹管的专利。它是利用当时已有的制造首饰的原理来制造波纹管的。三十年以后,法国的E·Levavas seur与德国的H·Witzenmann合作研制新型金属波纹管,于1885年8月获得了法国和德国的专利权。这是用截面为s形的金属带在专用设备上绕制而威的螺旋波纹管,它们用橡胶带、棉织物或石棉绳填垫在相邻两匝的咬口处,以利于波纹管内腔的密封。
管道的安装应力
在复杂的管路系统中,常常出现由于空间位置条件的限制,造成安装工作上的种种困难:成型的管子装不上去;弯过去、正过来,凑合装上去的管子,将不可避免地产生局部的冷校正。根据管子通径和现场的具体情况不同,冷校正量从几毫米至几十毫米,有的达数百毫米。实践证明,该量越大,其内应力也就越高,这些残留在管路系统中的安装应力,无疑地是极大隐息。
波纹管在美洲习惯称作波形管(Corrugated Tube)或波纹囊(Corrugated Box),在欧洲一般称作金属囊(德Metallbulgen,英Metal Bellows)。这种命名来源于老式的手工操作的鼓风气囊,在我国俗称它为“皮老虎”。
波纹金属软管从结构上来看,金属波纹管的培料有带材和管材两钟,它们都可以成型出环形波纹管和螺旋形波纹管。只是因为带材成型的波纹管总是有一定长度的钎焊或熔焊的搭扣 和接头,这些地方常常积聚有工作介质的残渣,并沉淀有清洗试验和工作介质中的机械杂质污染内腔。因此,它的使用可信赖度要相对差一些。环形波纹管是若干圆环膜片外缘与若干凹面向心的半圆环相切接,内缘与若干凹面背心的半圆环相切接的特殊几何形状的管子。它的坯料以管材为主,这类波纹管具有挠性大、弹性好、制造简单、刚性小等特点。适宜用来制作承受一般工作压力,对挠性要求较高的大、中通径的金属软管。螺旋形波纹管是一定长度的绕簧状的膜片外缘与绕簧状的凹面向心的半圆环相切接,内缘与绕簧状的凹面背心的半圆环相切接的特殊几何形状的管子。这类波纹管具有强度高、刚性大、制造简单等特点,适宜用来制作对挠性要求一般,强度要求较高的高、中压力,中、小通径的金属软管。