波紋補償器是現代受熱管網和設備進行熱補償的關鍵部件之一,除了位移補償的作用外,還同時兼有減震降噪和密封的功能。當管道輸送的介質或管道所處環境有溫度變化時,由溫度變化引起的熱脹冷縮是不可避免的,如果不采取一定的方式補償該尺寸變化,將會在管壁產生很高的應力,通過管道傳至固定管架或設備,當溫差超過某一范圍時,溫差應力大于管子可承受的應力范圍,則容易導致管架被推到,設備被破壞,這是就必須考慮應用波紋補償器來達到補償的目的,在管系補償設計中,最為經濟的是自然補償,自然補償是利用彎曲管道中管子的撓曲來補償位移的,但自然補償的能力hi有限的,當自然補償不能滿足要求時,通常應用波紋補償器來達到補償目的。
1885年,德法成功研制“互聯扣壓連接式波紋管”或稱“纏繞式波紋管”:1955年,美國的一批在使用、設計和制造膨脹節方面有經驗的公司發起成立“膨脹節制造商協會”(EJMA),并與1958年編制(EJMA)標準,之后不斷完善,幫助用戶正確選擇和使用膨脹節,使管道和容器設備安全可靠,成為多數國家編制行業標準的基礎。
中國運載火箭技術研究院從1958年開始研究制造金屬波紋管膨脹節和波紋金屬軟管,成功的應用于各型運載火箭上和地面發射中,在《美國EJMA》標準的基礎上,我國根據國情和行業情況,結合國內的科研、設計和生產實踐以及用戶的使用經驗,編制了《金屬波紋管膨脹節通用技術條件》(GB/T12777標準)
波紋補償器是一種結構緊湊、柔性優良的部件,不僅用作吸收熱位移和地基不均勻沉降產生的機械位移,而且可用作消除機械振動,降低噪聲等,廣泛用于冶金、煉油、石油化工、化工、水利、電力、熱網、船舶、水泥和機械等各工業部門的熱力管線、工藝配管、泵和壓力容器等設備上,同時膨脹節由一個比較特殊的受力結構,在使用中求它既要有高的承壓能力,又要有良好的柔性,這本身就是一對矛盾,此外它還應具備一定的穩定性和疲勞壽命。