管道中輸送介質的溫度變化或周圍環境溫度的變化將引起管道的熱脹冷縮。在設計管系時須對這種熱脹冷縮進行適當的補償,否則將會在管道中產生很高的應力,甚至可能引起管道或與之相連的設備或支座的破壞。在我國較常用的補償方法,除自然補償外,是采用方形補償器。它雖然制造簡單,工作,但需占很大的空間,特別對于大管徑管道往往不便采用。現在較常用的是套筒補償器。由于它采用填料密封結構,易泄漏,需周期性的檢修。波紋膨脹節又稱波紋管補償器,它安裝緊湊,不用填料免維修,而且適應性強,可吸收管道或設備的軸向、橫向、角向或復合位移和高頻振動,使用形式多種多樣,被廣泛應用。
多層波紋提高了波紋管膨脹節的耐壓性能和補償能力。從結構特點和應用方式,已從原來軸向型發展成較為復雜的壓力平衡型等多種型式,波紋管補償器的設計制造和應用方法都已趨于成熟。從經濟性來說,現在一個軸向型膨脹節的價格已與套筒補償器相當。雖然價格還高于方形補償器,但考慮到節省的占地以及伸縮的施工費用,波紋管補償器在經濟性上也有的優勢。由熱膨脹產生對固定支座的推力,管道就受到壓縮。即使裝設了方形補償器、波紋補償器等裝置,它們的軸向彈性力也會使管道受到壓縮。套筒補償器則會產生較大的摩擦力,也使管道受到一個軸向壓力。此外,由于管道內介質的內壓作用,在管道盲端或閥門處,內壓推力的作用也可能引起管壁中的軸向壓力。這就產生了管道軸向受壓的穩定性問題。