[发明专利]一种采用不等壁厚的多层金属波纹管

说明书

一种采用不等壁厚的多层金属波纹管，与介质接触的单层厚度小于其它单层的厚度，其它单层的单层厚度相等。通过设置不等壁厚层，与介质接触层设置较薄层，较薄层满足分层承压对厚度要求，保证波纹管与介质接触层有较大的疲劳寿命，不发生因疲劳破坏引起的泄露，同时波纹管整体满足承压能力和补偿量，提高波纹管的应用经济性。并且与介质接触层具有较高的疲劳寿命，在波纹管位移工况下，其应力水平低，波纹管的应力腐蚀敏感性降低，提高了波纹管的应用安全性。

技术领域

本发明属于管道用波纹管膨胀节的应用技术，具体为一种采用不等壁厚的多层金属波纹管。

背景技术

国内外金属波纹管设计标准适用于等壁厚多层波纹管的设计，在疲劳计算中，认为多层波纹管各层具有相同的疲劳寿命，任意一层发生破坏，即认为波纹管失去完整性，丧失使用性能。实际应用中，多层金属波纹管一般是远离介质的一层先发生疲劳破坏，说明波纹管远离介质的层具有较低的疲劳寿命。在同等波数和补偿量要求的情况下，多层薄壁波纹管比多层厚壁波纹管具有更高的疲劳寿命，疲劳寿命的提高可以增长波纹管的更换周期，降低了使用成本。但是，行业内对于薄壁和厚壁的混合使用，并无可见的应用报道，而对于多层波纹管，在满足承压能力和补偿量的情况下，薄壁和厚壁混合使用，薄壁层可以保证更长的使用寿命，厚壁层满足强度条件，因此，寻求多层波纹管不等壁厚层的设置方式对于提高其应用经济性有较大的意义。

同时，国内外波纹管设计标准适用于等壁厚同材质多层波纹管的设计，实际应用中，为提高波纹管的耐蚀性，常在多层波纹管与介质接触层使用一层高分子材料的衬层，如聚四氟乙烯衬层。由于高分子材料弹性模量低，抵抗变形能力差，容易在负压工况下脱离金属波纹管，造成衬层失效，波纹管也就失去了耐腐蚀性能，并且高分子材料耐温性能差，300℃以上难以应用。因此，为提高波纹管的耐腐蚀性能，常使用耐蚀合金来制作波纹管，但耐蚀合金价格昂贵，波纹管的应用经济性差。本发明提出在波纹管与介质接触层设置一层耐蚀合金层，其它层使用普通不锈钢，耐腐蚀合金层与其它层壁厚相等或者减薄，波纹管整体满足承压能力和补偿量的要求，则对于提高其应用经济性有较大的意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种采用不等壁厚的多层金属波纹管，保证波纹管与介质接触层有较大的疲劳寿命，减少波数还能使波纹管整体满足承压能力和补偿量，不发生疲劳破坏引起的泄露，提高波纹管的应用经济性。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种采用不等壁厚的多层金属波纹管，与介质接触的单层厚度小于其它单层的厚度，其它单层的单层厚度相等。

本发明所述的波纹管的材质为不锈钢。

本发明所述的波纹管的单层厚度大于0.1mm。

本发明所述的与介质接触的单层材质为耐蚀合金，其它单层的材质为不锈钢。

本发明有益效果是：

1、通过设置不等壁厚层，与介质接触层设置较薄层，较薄层满足分层承压对厚度要求，保证波纹管与介质接触层有较大的疲劳寿命，不发生因疲劳破坏引起的泄露，同时波纹管整体满足承压能力和补偿量，提高波纹管的应用经济性。并且与介质接触层具有较高的疲劳寿命，在波纹管位移工况下，其应力水平低，波纹管的应力腐蚀敏感性降低，提高了波纹管的应用安全性。

2、多层同材质波纹管的在实际应用中，根据应用环境，可以使用普通不锈钢和耐蚀合金不锈钢，尤其是在腐蚀环境，多层波纹管各层全部使用耐蚀合金时，存在使用经济性差的问题。本专利提出一种具有耐蚀合金衬层的多层金属波纹管，在波纹管与介质接触层设置一层耐蚀合金层，其它层使用普通不锈钢，耐腐蚀合金层与其它层壁厚相等或者减薄，波纹管整体满足承压能力和补偿量的要求，提高了波纹管的应用经济性。

附图说明

图1为本发明多层不等壁厚金属波纹管的结构示意图；

图2为现有技术多层等壁厚波纹管的结构示意图；