金属波纹管，也叫膨胀节或补偿器，属于一种补偿元件。利用其作业主体波纹管的有效伸缩变形，以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因而发生的尺寸改变，或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。也可用于降噪减振。

金属波纹管在许多职业均有使用，除具有良好的补偿能力之外，高可靠性是主要原因。其可靠性是通过设计、制作、装置、运转办理等多个环节来保证的，任何一个环节的失控都会导致补偿器寿数的降低乃至失效。

波纹管的失效在管线试压和运转期间均有发作。管线试压时出现问题主要有三种类型：因为管系临时支撑不妥，或管系固定支架设置不合理，导致支架损坏，波纹管过量变形而失效；因为波纹管设计所考虑的压力或位移安全殷实度不够，管线试压时波纹管发生失稳变形失效；补偿器制作质量问题，制作厂偷工减料，5层不锈钢私自改为3层或更少。

波纹管在运转期间的失效主要表现为腐蚀泄漏和失稳变形两种形式，其间以腐蚀失效居多。从腐蚀失效波纹管的解剖分析发现，腐蚀失效通常分点腐蚀穿孔和应力腐蚀开裂，其间氯离子应力腐蚀开裂约占整个腐蚀失效的95％。波纹管失稳有强度失稳和结构失稳两种类型，强度失稳包含表里压波纹管平面失稳和外压波纹管周向失稳；结构失稳是内压波纹管补偿器的柱失稳。

波纹管膨胀节是用金属波纹管制成的一种膨胀节。它能沿轴线方向伸缩，金属波纹管4分6分8分的区别，也允许少量弯曲。图2为常见的轴向式波纹管膨胀节，用在管道上进行轴向长度补偿。

为了防止超过允许的补偿量，在波纹管两端设置有保护拉杆或保护环，在与它联接的两端管道上设置导向支架。

另外还有转角式和横向式膨胀节，可用来补偿管道的转角变形和横向变形。这类膨胀节的优点是节省空间，节约材料，便于标准化和批量生产，缺点是寿命较短。

波纹管膨胀节一般用于温度和压力不很高、长度较短的管道上。随着波纹管生产技术水平的提高，这类膨胀节的应用范围正在扩大。

通过以上计算结果的分析，可得到如下结论：

1)无论何种工况，预应力金属波纹管各层的应力分布规律基本相同，其分布规律是波峰与波谷部位应力较大，其余部位应力较小。

2)在位移载荷(拉或者压)作用下，预应力金属波纹管的更大等效应力均发生在波谷位置。这是因为波谷截面的面积小于波峰截面面积，在同一轴向载荷作用下，它的承力面积比波峰小，应力比波峰大。在同样大小的位移作用下，无论拉或压，应力值基本相同。当位移量超过0.4mm，结构更大应力超过其材料的屈服极限448MPa。

3)在拉伸位移-内压联合作用下，结构更大应力发生在波峰;在压缩位移-内压联合作用下，结构更大应力发生在波谷。这是因为拉伸位移载荷使波谷与波峰内表面均受拉，而内压载荷使波谷内表面受压，波峰内表面受拉，根据力的叠加性可知，波峰应力大于波谷，而压缩位移载荷与内压产生的应力在波谷、波峰的叠加性刚好相反，这说明计算结果与理论分析是吻合的。

4)在工作状态下，预应力金属波纹管的应力主要是由位移载荷引起，因此，在使用过程中应严格控制位移的大小。

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