波紋管(Bellows)在石油、化工有著廣泛的應用，發揮著壓力傳感器和隔離作用，對生產控制及安全有著重要作用，隨著我國石油、化工等行業的不斷發展創新，對生產設備提出了更高的要求，所以波紋管選擇的重要性也備受關注，本文主要討論的是波紋管在控制閥上的應用。

1、波紋管的作用及分類

　　波紋管是指具有多個橫向波紋的圓柱形薄壁折皺殼體。控制閥上的波紋管所起的作用只有一個——隔離，主要分三種：一種是防止閥內介質擴散到外界，就是針對閥門內所流介質為化學性質活潑或有毒有害的氣體、易揮發的液體及貴重的介質，例如氯氣、硅粉等等。防止它們發生泄漏，對環境造成污染或者造成資源的流失；另一種是防止外界雜質和空氣等進入閥內，就是針對閥門所處的環境及介質的純度要求，例如外界粉塵等顆粒狀物質較多，隨著閥門的動作，閥桿會將這些物質帶入閥內或在閥桿填料處積留，容易造成閥門介質的污染和閥門抱死；最后一種是保護閥門內部部件，防止介質對閥桿造成沖刷和腐蝕。

　　波紋管的安裝位置有兩種，一種安裝在閥體內部，波紋管由聚四氟乙烯制成，上端與上閥蓋的襯氟為一體，其下端與閥芯相接，起到固定閥芯的作用，同時還保護閥桿不受侵蝕和沖刷；一種安裝在閥體外部，波紋管大多為金屬制成，一端在閥桿上部固定，一端為自由端，在波紋管外圍還有一層保護層，該保護層既起到保護波紋管的作用，又起到波紋管損壞時保證一定時間內閥內介質不會污染環境的作用。

　　按照波紋管的材質可分為兩類，分別是塑料波紋管和金屬波紋管。塑料波紋管又叫聚四氟乙烯波紋管，是由溶融狀態的管狀聚四氟乙烯和塊狀聚四氟乙烯加熱，加壓后成形制得。塑料波紋管的制法簡單，在有些情況下能夠代替金屬波紋管節約成本，價格便宜，伸縮性能等特點突出。但是塑料波紋管的應用受三個因素的限制，一個是閥門所處環境的溫度及介質的溫度，溫度太高容易造成波紋管的老化變形，所以它的長期使用溫度一般不超過180°C，低溫情況下沒有具體要求；二是受管道內壓力限制(一般選擇塑料波紋管的工況壓力不高于12公斤)，壓力過高則會將閥門內襯材料從閥門內壁吸出，造成閥門堵塞；另一個因素就是介質的化學性質，塑料波紋管可應用在甲酸、鹽酸、氯化物等強腐蝕性介質上，但是當介質是與其分子式相似的介質時，就會發生相似相溶，此時不可應用，例如四氯化硅。塑料波紋管的壽命一般為5年，能夠生產的廠家有RICHTER、福斯、薩姆森、費希爾等。塑料波紋管在各行各業有著廣泛的應用，比金屬波紋管的應用量大的多。

　　另外市場上開始出現一種襯四氟波紋管，就是金屬波紋管內部襯一層四氟乙烯，而且賣的比較好，說明應用還是不錯的，但是我認為這種波紋管還是會受到諸如塑料波紋管的因素限制，而且更重要的一點就是受溫度影響更加明顯，因為金屬和四氟乙烯的伸縮度不同，所以溫度變化大是不是會造成四氟乙烯的脫落，由于我司目前還沒有該類型閥門的應用經驗，所以這里就不多說了，至于塑料波紋管方面的不足，還望讀者補充指導。

2、金屬波紋管的分類及相關區別

　　因為塑料波紋管的使用有一定的局限性，一是受溫充、壓力影響較大，二是在閥體內部會影響閥門的流通能力，相反金屬波紋管則不同，它不受溫度、壓力限制，材質選擇上范圍較廣，不受介質限制，所以在苛刻工況下的波紋管大多是金屬波紋管。

　　金屬波紋管并沒有具體的選型軟件，一般情況下，在對控制閥進行選型時順便進行波紋管的選擇，其材質跟閥桿材質相同(有時我們也認為閥桿與波紋管的厚度不同，受腐蝕的情況也會不同，所以波紋管的材質有時也會比閥桿的好)，波紋管的伸縮量由控制閥的行程來決定，這些都是比較直觀的波紋管參數，至于其他的參數，例如體積變化率，軸向剛度、耐壓性等都是通過計算得出的，而這些參數的計算都是通過固定的公式(公式較多且繁瑣復雜，這里不一一列出)，并沒有其獨特的方式。

　　金屬波紋管根據加工形式的不同可分為成形波紋管和焊接波紋管兩種形式。成形波紋管也叫機械成形波紋管或一次性波紋管，是經過機械拉伸加壓制得的；焊接波紋管是將兩片波紋管的部件依次焊接制得的。兩者的選型方式是一樣的，差別在選型材料，精度、價格等方面，詳情請參考下面表格1。

表1 分析表

　　焊接波紋管比成形波紋管和塑料波紋管應用壽命長，其壽命可達10年以上，另外從上表中我們可以看出，成形波紋管比焊接波紋管性能上差點，但價格上有優勢，焊接波紋管價格較高，尤其是特材的，若公司資金雄厚可選用焊接波紋管，若使用的時間較短可選擇成形波紋管，特殊工況下也是選擇焊接波紋管為宜。成形波紋管的生產廠家較多。價格也相關不大，而生產焊接波紋管的廠家非常少，據我的調查了解，焊接波紋管做的最好的大家一致認為是日本本山，其制作工藝一直對外保密。在氯氣、光氣等劇毒工況及一些特殊情況下(如多晶硅上的硅粉管道)必須使用金屬波紋管來保證安全，這是塑料波紋管無法取代的。

　　波紋管的選擇是至關重要的，一些波紋管損壞后并不只是更換波紋管，可能會導致整個閥門報廢，一般情況下則需要連閥桿一起更換，所以在日常工作中加強對波紋管的保養和檢查是必不可少的。