波纹管是波纹补偿器的工作主体,其有效伸缩变形可以补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。为保证波纹补偿器的有效使用寿命,在设计波纹管时主要需要考虑其耐压强度、稳定性和疲劳性能等三方面因素。但在实际应用中因失稳造成波纹管失效,进而导致波纹补偿器报废的案例依旧很多。
从波纹管临界载荷公式可以看出,提高波纹管稳定性的方法主要有三种:加大管壁厚度;降低外径与内径之比值;减少有效波纹数,扩大其细长比。
问题的解决方法总是多种多样的,除上述从波纹管临界载荷公式角度考虑的方法外,技术人员另辟蹊径,从外部因素角度考虑提出了另一种解决波纹管失稳问题的方法---即用内衬套、外护套、波谷加强环或复合结构等方式提高用作补偿器波纹管的稳定性。凡是采用内衬套或外护套结构形式的补偿器,由于径向上间隙较小,一般被用作管道的轴向补偿;凡是采用波谷加强环结构形式的波纹补偿器,其轴向、横向、角方向的位移补偿量均需根据其具体的几何尺寸计算。