如何快速装卸软管？波纹金属软管接头详解

（1）装卸软管

1）高压橡胶管。移动式压力容器液化气罐车常用具有良好的耐压、耐油和不渗漏性能的高压胶管（图4-43），通常情况下，其耐压强度应不低于6MPa。通常选用的装卸软管是两层钢丝编织的高压软管，如图4-44所示，其性能要求见表4-13。

图4-43 高压胶管实物及其结构

a）高压胶管实物 b）高压胶管结构

1—法兰接头 2—高压橡胶软管 3—快开球阀 4—快接接头 5—盲法兰等效装置

2）波纹金属软管（简称波纹管）。低温罐车一般采用波纹金属软管，其结构如图4-45所示。

图4-44 两层钢丝编织的高压软管结构图

表4-13 两层钢丝编织的高压软管

图4-45 波纹金属软管结构示意

1—快接接头 2—波纹管 3—网套 4—接头

波纹管是现代工业管路中一种高品质的柔性管道。它主要由波纹管、网套和接头组成。它的内管是具有螺旋形或环形波形的薄壁不锈钢波纹管，波纹管外层的网套是由不锈钢丝或钢带按一定的参数编织而成。其特点是由于制作软管主要零件的材料是奥氏体不锈钢，因而保证了软管优良的耐温性和耐蚀性，软管的工作温度范围极广，为-196～600℃，使用的软管按管道所通过介质的腐蚀性选择适用的不锈钢牌号，即可保证软管的耐蚀性。这就要求低温罐车采用的波纹金属软管具备下列特点：金属软管整体采用1Cr18Ni9Ti不锈钢材料制成，具有较强的耐蚀能力；软管管体为薄壁不锈钢管体液压成形，具有较强的柔韧性、伸缩性，弯曲和抗振能力强，编织网套的加强保护使之具有更高的承压能力；软管两端的连接应制成除螺纹、法兰标准之外的快速接头连接方式，方便连接和使用；此类软管不仅适于与旋转接头的配套，而且广泛用于多种流体介质输送的软性连接。此类金属波纹软管具有耐蚀、耐高温、耐低温（-196～420℃），质量轻、体积小、柔软性好的特点，常常用做低温罐车装卸的软管。

从结构上来看，波纹管金属的胚料有带材和管材两种，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、中压力以及中、小通径的金属软管。

波纹管是金属软管的本体，起着挠性的作用；网套起着加强、屏蔽的作用；接头起着连接的作用。对不同的使用要求，它们之间相互连接的方式各不相同：波纹管、网套与接头三部分以焊接的形式连接，称为焊接式；以机械夹固的形式连接，称为机械夹固式；除此，还有把上述两种方法联用的，称为混合式。

网套是由相互交叉的若干股金属丝或若干绽金属带按一定顺序编织而成的，以规定的角度套装在金属波纹管的外表面，起着加强和屏蔽的作用。网套不仅分担金属软管在轴向、径向上静负荷，还在流体沿着管道流动产生脉动作用的条件下能够保证金属软管安全可靠地工作，同时，还能保证软管波纹部分不直接地受到相对摩擦、撞击等方面的机械损伤。编织了网套的波纹管，其强度可以提高十几倍至几十倍。最高屏蔽能力可以达到99.95%。网套的材料一般与波纹管材料相同，也有以两种材料联用的。普通金属软管仅用一层网套；特殊使用场合，也有编织两层、三层的。根据波纹管通径大小及使用要求的不同，它常以直径为0.3～0.8mm的线材或厚度为0.2～0.5mm的带材来制作。线材每股4～15根，带材每锭一条。目前，生产的钢丝网套多为24股、36股、48股、64股的，特大通径的波纹管，还有96股、120股和144股的。网套主要编织参数除了（线材）股数、丝径，（带材）锭数、厚度以外，还有覆盖面积、编织距、编织角度等。它们都是决定金属软管性能的重要依据。

（2）管接头与装卸接头 管接头是管件与液压元件、管件与管件之间可拆卸的连接件。它应满足拆装方便、连接牢固、密封可靠、液阻小、结构紧凑、压力损失小等要求。

管接头种类繁多，按接头的通路方向分类，有直通、直角、三通、四通等形式；按其与管件的连接方式分类，有扩口式、卡套式、焊接式等。管接头与其他元件用国家标准圆锥螺纹和普通细牙螺纹连接。下面介绍常用的几种管接头。

1）扩口式管接头。扩口式管接头如图4-46所示。先将接管1的端部用扩口工具扩成74～90°的喇叭口，拧紧螺母3，通过导套2压紧管1扩口和接头体4相应锥面连接与密封。结构简单，重复使用性好，适用于薄壁管件连接一般不超过8MPa的中低压系统。

图4-46 扩口式管接头

1—接管 2—导套 3—螺母 4—接头体

图4-47 焊接式管接头

1—接管 2—螺母 3—O形密封圈 4—接头体 5—组合密封圈

2）焊接式管接头。焊接式管接头如图4-47所示。螺母2套在接管1上，把油管端部焊上接管1，旋转螺母2将接管1与接头体4连接在一起。接管1与接头体4接合处可采用密封圈密封。焊接管式管接头工作可靠，工作压力可达32MPa或更高。但装配工作量大，要求焊接质量高。不适用于薄壁钢管。

3）橡胶软管接头。橡胶软管接头有可拆式和扣压式两种，各有A、B、C三种形式分别与焊接式、卡套式和扩口式管接头连接使用。

可拆式橡胶软管接头如图4-48a所示。在胶管1上剥去一段外层胶，将六角形接头外套2套装在胶管1上再将锥形接头体3拧入，由锥形接头体3和外套2上带锯齿形倒内锥面把胶管1夹紧。图4-48b所示为扣压式橡胶软管接头。扣压式装配工序和可拆式相同，区别是外套6是圆柱形。另外，扣压式接头最后要用专门模具在压力机上将外套6进行挤压收缩，使外套变形后紧紧地与橡胶管和接头连成一体。随管径不同可用于工作压力在6～40MPa的系统。一般橡胶软管与接头集成供应，橡胶管的选用根据使用压力和流量大小确定。

图4-48 橡胶管接

a）可拆式 b）扣压式

1、5—胶管 2、6—外套 3、7—接头体 4、8—接头螺母

4）卡套式管接头。卡套式管接头如图4-49所示。它由接头体4、螺母3和卡套2等组成。卡套是一个内圆带有锋利刃口的金属环。当螺母3旋紧时，卡套2变形，一方面使螺母3锥面与卡套2尾部锥面相接触形成密封，另一方面使卡套2内圆刃口切入被连管路1，卡住管子，卡套2内表面与接头体4内锥面配合形成球面接触密封。这种结构连接方便，密封性好，不用密封件，工作压力可达32MPa。但对钢管外径尺寸和卡套制造工艺要求高，必须按规定进行预装配，一般要用冷拔无缝钢管而不适用热轧管。

5）罐车装卸用管接头。罐车装卸用管接头的结构型式大体上分为螺纹式、法兰盘式和快速式三大类。(www.zuozong.com)

①螺纹式接头。通径为50mm以下的金属软管的接头，在承受较高工作压力的情况下，多以螺纹式为主，当拧紧螺纹以后，两个接头上的内、外锥度面紧密配合，实现密封。车用装卸胶管与球阀连接也有采用高压胶管螺纹接头，它由管芯、外套及高压胶管组成。如前述图4-47所示。由于此类接头操作不够方便，近年来逐步被卡式快速接头代替。

②法兰盘式。通径为25mm以上的金属软管的接头，在承受一般工作压力的情况下，以法兰盘式为主，它以榫槽配合的形式进行密封。可沿径向转动，也可沿轴向滑动的活套法兰盘在紧固螺栓拉力的作用下连接两体。该结构密封性能良好，但加工难度大，密封面容易碰伤。在需要快卸的特殊场合，可以将固紧螺栓通过的孔划开，制成快卸式法兰盘。法兰由于装卸操作比较麻烦、费时，而日益少见，逐步淘汰。

③快速式。通径为100mm以下的各种金属软管的接头，在要求快速装卸的使用条件下，一般采用快速式，如图4-50所示。它常用氟塑料或特种橡胶制成的O形密封圈密封。当手把搬动一定的角度以后，相当于多头螺纹的爪指被锁紧；O形密封圈被压得越紧，其密封性能越好。该结构在移动式压力容器必须快卸的场合最为适宜。在几秒钟的时间内，不需配用任何专用工具，就可以对接或拆开一组接头。

图4-49 卡套式管接头

1—接管 2—卡套 3—螺母 4—接头体 5—组合密封圈

图4-50 拉杆式快速管接头

1—拉圈 2—拉杆 3—密封垫 4—插套 5—插轴

④盲法兰等效装置。如图4-51所示，是一种带快接头盖的卡式快速接头，具有操作简便、连接迅速、牢固、密封性能好等优点。该装置被广泛应用于罐车上，接头的材料多为黄铜或者不锈钢，以后者为优。装运毒性程度为极度或者高度危害以及易爆介质的罐体，其装卸口应当由三个相互独立并且串联在一起的装置组成，第一个是紧急切断阀，第二个是球阀或截止阀，第三个是盲法兰或等效装置。装卸过程中，要求装卸口的盲法兰等效装置必须在其内部压力泄尽后卸除，以保证安全；可通过调节图示中的螺塞泄放内部压力，直至确认后再卸除。

常见的快接接头金属软管如图4-52所示。

图4-51 快速管接头盲法兰等效装置

1—螺塞 2—插套 3—密封垫 4—拉杆

图4-52 常见的快接接头金属软管

（3）液化气体常用装卸软管和快接头的安全技术要求

1）装卸用管应当符合以下要求：

①装卸用管与移动式压力容器的连接应当可靠。

②有防止装卸用管拉脱的安全保护措施。

③所选用装卸用管的材料与充装介质相容，接触液氧等氧化性介质的装卸用管的内表面需要进行脱脂处理和防止油脂污染措施。

④冷冻液化气体介质的装卸用管材料能够满足低温性能要求。

⑤装卸用管的公称压力不得小于装卸系统工作压力的2倍，其最小爆破压力大于4倍的公称压力。

⑥充装单位或者使用单位对装卸用管必须每半年进行1次耐压试验，试验压力为装卸用管公称压力的1.5倍，试验结果要有记录和试验人员的签字。

⑦装卸用管必须标志开始使用日期，其使用年限严格按照有关规定执行。

⑧装卸软管出厂时应当随产品提供质量证明文件，并且在产品的明显部位装设牢固的金属铭牌。

2）装卸软管和快装接头应当符合以下要求：

①装卸软管和快装接头的设置应当符合设计图样和引用标准的规定。

②装卸软管和快装接头与充装介质接触部分应当有良好的耐蚀性能。

③装卸软管和快装接头组装完成后应当逐根进行耐压试验和气密性试验，耐压试验压力为装卸软管公称压力的1.5倍，气密性试验压力为装卸软管公称压力的1.0倍。

（4）“装卸用管”和“装卸软管”的使用规定 移动压力容器装卸时使用的管路按《移动容规》的管理分为“装卸用管”和“装卸软管”两种。

“装卸用管”是指充装或卸载单位为满足移动式压力容器的装卸要求而配置的装卸管路的总称，包括装卸软管和硬管，产权归装卸单位所有且在充装环节中使用。

“装卸软管”为移动式压力容器出厂时随车携带的装卸附件，归移动式压力容器的“产权单位”所有且在卸载环节由随车配备人员（押运员或操作人员）卸载操作使用。

这样规定的目的是“明确安全责任”，如在充装环节必须使用充装单位的“装卸用管”，而不允许使用随车携带的“装卸软管”；在卸载环节，一般情况下卸载操作人员是车辆的随车配备人员，所以卸载时应当使用随车携带的“装卸软管”。