波紋金屬軟管（簡稱波紋管）是現(xiàn)代工業(yè)管路中一種高品質(zhì)的柔性管道。零備件避免不了損耗，而如果在選擇配套的備件不合適就會造成生產(chǎn)時(shí)的很多麻煩。它主要由波紋管、網(wǎng)套和接頭組成。它的內(nèi)管是具有螺旋形或環(huán)形波形的薄壁不銹鋼波紋管，波紋管外層的網(wǎng)套，是由不銹鋼絲或鋼帶按一定的參數(shù)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(xí)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）。當(dāng)罐前管線工藝流程處于帶壓狀態(tài)時(shí)，安裝金屬軟管時(shí)應(yīng)設(shè)置控制閥。這種命名來源于老式的手工操作的鼓風(fēng)氣囊，在我國俗稱它為“皮老虎”。

?金屬軟管計(jì)算方法及步驟

計(jì)算方法及步驟

長度計(jì)算

軟管的長度計(jì)算主要包括2 個(gè)步驟：軟管路徑確定和路徑長度計(jì)算，基于材料力學(xué)原理，均勻軟管在兩端受約束后，其中心線形狀應(yīng)至少滿足2 階光滑連續(xù)；基于高等數(shù)學(xué)原理，已知曲線起點(diǎn)、終點(diǎn)的坐標(biāo)和外切向矢量，可以惟一確定1 條3 次樣條曲線。

以提供的接頭端面圓心坐標(biāo)為軟管的起、終端面圓心坐標(biāo)，以接頭端面外矢量為軟管端面內(nèi)矢量，采用樣條曲線對軟管路徑進(jìn)行擬合。具體擬合方法為：

（1）以起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，以起點(diǎn)－終點(diǎn)連線為對于按某一工況進(jìn)行樣條曲線擬合得到路徑的軟管，在其它位移補(bǔ)償工況時(shí)，軟管形狀必然發(fā)生改變，曲率半徑也發(fā)生改變。二是要準(zhǔn)備充足的金屬穿線管、安裝配件和道具，在安裝的時(shí)候這些配件工具該用的必須用上，以確保安裝效果。本文采用有限元法對其他工況下的變形進(jìn)行計(jì)算（如圖5 所示）。軟管分析建模采用了以下假設(shè)：

（1）相對于軟管管體，管接頭及相關(guān)組件剛性較大，假定在位移補(bǔ)償中，接頭端面只有平動，而無轉(zhuǎn)動。

（2）軟管內(nèi)波紋管的波長相對其長度為小值，壁厚較薄，而網(wǎng)套沿長度方向較為均一，假定軟管管體截面慣性距沿其長度方向均勻分布。

具體實(shí)施步驟為：

（1）建立軟管在樣條曲線工況下的路徑曲線模型；

（2）采用管單元對路徑曲線進(jìn)行單元?jiǎng)澐郑?

（3）輸入管截面尺寸參數(shù)和材料信息；

（4）一端進(jìn)行完全零位移約束，另一端按補(bǔ)償工況要求的位移值施加平動位移，并約束轉(zhuǎn)動位移；

（5）進(jìn)行幾何非線性求解。

金屬穿線管雖然使用起來十分方便，但在安裝過程中，也需要特別注意以下三點(diǎn)：

一是要事先設(shè)計(jì)好安裝線路，并制定合理的安裝計(jì)劃，提高安裝效率，提升安裝質(zhì)量。

二是要準(zhǔn)備充足的金屬穿線管、安裝配件和道具，在安裝的時(shí)候這些配件工具該用的必須用上，以確保安裝效果。比如，在固定的時(shí)候所用的吊件、吊桿、連接接頭等。

三是安裝過程中，要實(shí)時(shí)監(jiān)測安裝效果，保證按照規(guī)劃的線路和質(zhì)量要求安裝金屬穿線管，避免出現(xiàn)翻工等情況。