牛玉华，徐 旭，於 飞，吴建伏，陈云飞，李 扬

(1.南京晨光东螺波纹管有限公司，南京 211153；2.东南大学，南京 211189)

0 引言

膨胀节的结构形式较多，按其波纹管纵向截面内的波纹形状来分通常有U形、Ω形及S形等。在高温、高压及大口径条件下，Ω形波纹管通常是较好的选择，但这些石油化工设备常常需要按多工况设计，既要承受较高的内压，又要承受负压或真空。EJMA标准[1]提供了Ω形波纹管承受内压时的计算方法，但该标准明确说明受负压的Ω形波纹管不包含在标准中。目前国际上的其它波纹管膨胀节的设计标准和规范均未涉及受负压的Ω形波纹管的计算[2-8]。

文献[9-10]提供了Ω形波纹管在负压或真空条件下的子午向薄膜应力的计算公式，由于该公式是通过简化梁根据平衡方程推导出来的，需要对修正系数K进行修正。如何获得准确的K值，将直接影响到Ω形波纹管在负压或真空条件下的子午向薄膜应力计算结果的精度。本文着重研究如何获得准确的修正系数K值。

1 Ω形波纹管真空及负压下的强度计算公式

Ω形波纹管在负压情况或真空条件下与内压情况下完全不同，如图1所示，外部加强环已失去加强的作用，按加强环作用下推导出来的内压情况下的Ω形波纹管的计算公式已不能完全引用。负压或真空条件下的Ω形波纹管部分所受的应力与无增强型U形波纹管的应力情况有相似之处。

如图2所示的不考虑外部加强环的单个Ω形波纹管的结构及波形参数，负压或真空条件下Ω形波纹管中产生的子午向薄膜应力S3及子午向弯曲应力S4的计算公式通过将Ω形波简化成梁根据平衡方程得出，计算公式如下。……