多层波纹管的结构特点-泊头星航

        多层波纹管与单层波纹管相比，有较大的变形站偿能力与强度，同时还可用不同的材料制作波纹管的内层和外层，以适应管道的不同使用环境，尤其在温差较大的换热设备和管道中，多层与单层波纹管有更多的优越性。近年来，多层膨胀节的应用已十分广泛。由于多层波纹管的制造成本较高，一般在下列情况下，才选用多层波纹管。
       ①既承受高压，又要求高柔性，以取得高压下的大补偿量、低弹性力、高疲劳寿命。
       ②承受较高能级的动载荷和很高的疲劳寿命。
       ③承受较高压力、较大位移，同时要求精确的结构弹性力。
       ④输送及处理易燃易爆、有毒介质的管道和设备，且必须作为超常规安全裕度的部件。
     （1）多层波纹管的结构特点
       ①多层波纹管与尺寸相同的单层波纹管相比，刚度下降，位移引起的经向弯曲应力下降1/m（m为层数），内压引起的径向弯曲应力上升m倍。因此，设计使用者应按使用场合，合理选择层数。
       ②由于多层波纹管层间存在有间隙，因此使各层的受力不均匀，在循环载荷作用下，拉力大的那一层则首先出现裂纹。此外当温度升高后，层间隙中残留的气体膨胀，也会导致层与层间的隔离、膨胀，而影响使用。为此，应尽量消除层间间隙或将其控制在最可能小的范围。消除产生间隙的主要方法是在成形时，要设法排尽层间残留气体，端面进行滚焊封口。
       ③试验表时，在位移工况下，最大径向应力出现在曲率最大处。因此，设计波形时应尽量使波峰与波谷相应的环壳的曲率半径相等。即使波峰内壁环壳半径等于波谷外壁环壳半径，使波峰外壁环壳半径等于波谷内壁环壳半径，这种波形的最大径向应力比波高、波距相同。
     （2）多层波纹管与单层的比较
       当多层波纹管的总厚度与单层结构的厚度一致时，两者的性能比较如下。
       ①承压能力  由于多层波纹管总厚度与单层结构的厚度相同，压力引起的沿周向薄膜就力和经向薄膜应力不受影响。由于多层结构中每一层的材料较薄，因压力引起的经向弯曲应力刚有所提高。
       ②刚度  由于每一层的材料较薄，波纹管整体轴向刚度降低，柔性增大。
       ③稳定性  由于多层波纹管每一层材料较薄，波纹管的柱稳定性和平面稳定性均有所下降。
       ④疲劳寿命  由于多层波纹管每一层材料较薄，位移引起的经向薄膜应力和弯曲应力均要降低，多层结构的疲劳寿命比单层结构有所提高。