低温金属软管是一种专为低温环境设计的柔性管道,通常由不锈钢等金属材料制成,具备优异的耐低温性能。其结构紧凑,一般由波纹管、网套和连接件组成。波纹管作为本体,能随意弯曲,在额定弯曲半径条件下弯曲产生的内应力极小,方便安装,同时保障管路系统安全运行;网套起到加强和屏蔽作用,增强软管的耐压能力和抗干扰能力;连接件则将软管与其他管件或设备连接起来,保证介质在管道系统中正常运转。
1、耐超低温性能
材料选择:
采用不锈钢(如316L)或镍基合金(如Inconel 718)材质,在低温下仍保持优异的韧性和强度,避免脆裂。
部分工况选用铜镍合金(如CuNi 90/10),适用于液氮(-196℃)或液氦(-269℃)环境。
低温力学特性:
在-196℃~-270℃范围内,材料的冲击韧性和延展性显著提升,防止低温脆断。
通过深冷处理(如液氮预冷)消除残余应力,增强低温稳定性。
2、高柔韧性与抗疲劳性
结构设计:
采用多层波浪状管壁或螺旋缠绕层结构,轴向柔韧性强,可吸收热膨胀/收缩引起的位移。
内径光滑(如Ra≤0.4μm),降低流体阻力,适应低温下黏度升高的介质(如LNG、液氢)。
疲劳寿命:
经过百万次压力循环测试,抗疲劳性能优于普通金属软管,适用于动态低温环境(如航天燃料输送)。
3、可靠的密封性
连接方式:
端部采用焊接法兰或螺纹接头,配合低温密封垫片(如聚四氟乙烯PTFE或金属C型环),确保-200℃以下无泄漏。
部分型号集成快速锁紧接头,便于低温环境下快速安装与维护。
泄漏检测:
内置氦质谱检漏或气泡检漏工艺,确保微泄漏率<1×10⁻⁹Pa·m³/s。
4、耐压与耐腐蚀性
耐压能力:
设计压力可达40MPa~100MPa(如LNG加注场景),通过液压成型或爆破试验验证承压安全性。
双层结构(内层输送介质,外层保护)可承受外部压力波动(如深海低温环境)。
耐腐蚀性:
针对液氮、液氢等介质,采用钝化处理或电镀镍磷合金,抵抗低温腐蚀和应力腐蚀开裂(SCC)。
可选衬里材料(如PTFE或氟橡胶),兼容强氧化性介质(如液氧)。
5、轻量化与紧凑性
轻量化设计:
采用薄壁管材(壁厚0.1mm~0.5mm)和轻质合金材料,降低重量(如航天领域要求<1kg/m)。
螺旋缠绕结构减少材料用量,同时保持承压能力。
空间适应性:
弯曲半径小(如R≤5倍管径),适合狭窄空间安装(如低温储罐进出口、航天器管路)。
6、温度补偿与防护功能
热膨胀补偿:
轴向补偿量可达±50mm,吸收低温下设备与管道的相对位移,避免拉裂。
外部防护:
可选聚氨酯护套或铝箔屏蔽层,防止机械磨损和辐射散热(如航天应用)。
部分型号集成伴热装置,避免低温下介质冻结或温升过快导致应力集中。