在電氣自動(dòng)化的應(yīng)用當(dāng)中，以壓縮空氣及真空為代表的氣動(dòng)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)低成本高可靠性的最佳手段。
氣動(dòng)系統(tǒng)主要由動(dòng)力系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、執(zhí)行元件組成，動(dòng)力系統(tǒng)如空壓機(jī)、真空泵就如同人體的心臟、肺，而管路系統(tǒng)就好比是輸送血液及氧氣的血管、氣管，二者相輔相成。管路系統(tǒng)在其中起到至關(guān)重要的作用。
一、輸送系統(tǒng)的現(xiàn)狀
目前大多數(shù)的工礦企業(yè)主要使用碳鋼類(lèi)管路輸送。此類(lèi)管路存在以下幾個(gè)問(wèn)題：
1、傳統(tǒng)管道的氧化問(wèn)題
由于碳鋼管主要成分是鐵，該元素容易與空氣中的水、氧氣化合反應(yīng)產(chǎn)生氧化鐵（鐵銹），該物質(zhì)隨著壓縮空氣傳送到氣缸、生產(chǎn)設(shè)備中會(huì)造成缸體磨損、設(shè)備損壞給使用單位帶來(lái)不必要的損失。如果氣源直接跟產(chǎn)品接觸會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量下降，如果是食品類(lèi)產(chǎn)品造成的影響更為嚴(yán)重。哪怕是采用了過(guò)濾三聯(lián)件等措施，由于鐵銹是固體雜質(zhì)，它非常容易吸附在濾材上，導(dǎo)致濾材使用壽命過(guò)短，并且產(chǎn)生壓降。
2、傳統(tǒng)管道的壓降問(wèn)題
如下圖所示，哪怕是新裝碳鋼類(lèi)管道，它的內(nèi)壁是粗糙不平的（內(nèi)部粗糙度1.9μm），并且粗糙度是逐年因腐蝕而增加，這樣直接導(dǎo)致了通過(guò)流量減少及壓降增加。
3、傳統(tǒng)管道的泄漏問(wèn)題
造成泄漏的原因還是由于腐蝕，不論是采用套絲安裝還是焊接安裝的碳鋼管道，在絲口及焊疤部位總是最先開(kāi)始腐蝕，嚴(yán)重的就像右上圖直接爛穿造成泄漏，下表是關(guān)于泄漏小孔直徑與能耗的關(guān)系表。
因此，有部分企業(yè)特別是電子、醫(yī)藥、噴涂行業(yè)會(huì)選擇使用不銹鋼管路來(lái)避免管道生銹導(dǎo)致的二次污染及腐蝕可能引起的爛穿泄漏風(fēng)險(xiǎn)，但是不銹鋼鋼管造價(jià)比較高，廣泛應(yīng)用受到一定的限制。
二、輸氣系統(tǒng)革新
正因?yàn)閭鹘y(tǒng)管道在實(shí)際應(yīng)用中的各種弊端，一種新型流體輸氣系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生——鋁合金快捷安裝管路系統(tǒng)。早在2000年左右歐美企業(yè)已普遍應(yīng)用在壓縮空氣管道、真空管道，以及氮?dú)獾榷栊詺怏w的輸送中，中國(guó)最早的應(yīng)用案例是1996年安裝在杭州日?qǐng)?bào)印刷廠(chǎng)，至今已二十多年的使用歷史。
目前國(guó)內(nèi)許多的大企業(yè)如一汽大眾、江淮汽車(chē)、奇瑞汽車(chē)、河南中煙、雅戈?duì)?、歌爾聲學(xué)、五糧液、茅臺(tái)等等都選擇使用鋁合金管路系統(tǒng)作為首選的輸氣解決方案，那么下面我們將通過(guò)與傳統(tǒng)管材的比較來(lái)詳細(xì)介紹鋁合金管路系統(tǒng)的技術(shù)及優(yōu)點(diǎn)。
三、鋁合金管路系統(tǒng)的管材抗腐蝕及節(jié)能
1、概述
鋁合金管材通過(guò)陽(yáng)極氧化處理表面會(huì)自然形成一層氧化膜，從而具有極強(qiáng)防腐蝕性。陽(yáng)極氧化處理是一種電—化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，這一反應(yīng)使金屬表面的氧化膜加厚，從而提高了金屬表面的硬度，抗腐蝕性和耐磨性，且因鋁合金管材加工采用的無(wú)縫擠壓技術(shù)，內(nèi)壁可以保證較高光滑度，減少流體高速輸送產(chǎn)生的壓降。
傳統(tǒng)碳鋼初始內(nèi)壁就較粗糙，且會(huì)因腐蝕導(dǎo)致內(nèi)壁逐年增厚內(nèi)徑縮小，所以使用碳鋼類(lèi)管路輸送系統(tǒng)的能耗會(huì)逐年增加。
2、壓損計(jì)算
計(jì)算條件：空壓機(jī)容積流量30 m3/min，管道長(zhǎng)度2000 m，管道當(dāng)量直徑0.08 m，工作壓力0.7MPa，溫度27℃，有6個(gè)彎頭。
（1）鋁合金管：粗糙度為0.1μm，等效粗糙度取1μm ；
①相對(duì)粗糙度
②管道流速v=管道流量/面積
③密度 ρ=摩爾質(zhì)量×氣體壓力/（氣體常數(shù)×溫度）
⑥按d/R=0.8的彎管計(jì)算，局部損失系數(shù)取 0.206 [1] ；
⑦管道沿程壓降 Δp1=密度×損失系數(shù)×能動(dòng)頭×管道長(zhǎng)度/管道當(dāng)量直徑
（2）無(wú)縫鋼管：粗糙度為1.9μm，等效粗糙度取15μm [1] [2]；
① 相對(duì)粗糙度
② 管道流速、密度計(jì)算、流動(dòng)雷諾數(shù)過(guò)程同上；
③ 查莫迪圖知，該管阻力損失系數(shù)為0.02 ；
④ 管道沿程壓降 Δp1=密度×損失系數(shù)×能動(dòng)頭×管道長(zhǎng)度/管道當(dāng)量直徑
⑤ 彎頭局部壓降與情況（1）相同 ；
⑥ 總壓降：
Δpg=Δp1+Δp2=314846+778.3=315624 Pa=3.156 bar。
無(wú)縫鋼管壓降-鋁合金管壓降
=Δpg -Δpl =3.156 -2.998 =0.158 bar
3、對(duì)無(wú)縫鋼管與鋁合金管二者壓降差進(jìn)行討論
（1）隨著使用年限的延長(zhǎng)，鋁管比無(wú)縫鋼管優(yōu)勢(shì)越明顯
使用幾年后，無(wú)縫鋼管等效粗糙度變?yōu)?00μm，而鋁管等效粗糙度變?yōu)?0μm[1]。那么：
① 鋁管相對(duì)粗糙度：
