金属波纹管（简称波纹管）是一种挠性、薄壁、有横向波纹的管壳零件，在外力及力矩作用下能吸收轴向、角向、侧向及其组合位移。除弹性特性外，波纹管还具有耐压、密封、耐腐蚀、耐温度、耐冲击等多种性能，不锈钢波纹管是一种多功能零部件，现已广泛应用于机械、航空航天、船舶、汽车、石化、能源、核工业等领域。

　　金属波纹管有许多结构形式，以U形波纹管的应用为广泛。U型金属波纹管由环板和具有正、负高斯曲率的半圆环壳组成，在管道系统中常用它作为位移补偿元件，补偿管道由于热胀冷缩、地基不均匀沉降及安装误差等引起的位移。由于管道所传输的介质具有一定的压力，波纹管除了受管道的位移作用外还承受介质压力。

　　金属波纹管的设计计算方法主要有三种：解析法、工程设计法和有限元法。在20世纪70年代之前，金属波纹管结构分析主要采用解析法，其主要思想是：根据近似简单梁、近似圆柱体、近似壳体的假设，依据材料力学理论得到波纹管壳体的应力-应变值。但由于波纹管本身是一种较为复杂的轴对称薄壁壳体，且在绝大多数工况下材料处于塑性大变形范围内，因而在解析解与波纹管材料的实际响应之间存在着较大的误差。现解析法在行业内应用较少。

　　为了适应工程设计需要，引入了工程设计法，该方法的主要思想是在解析法得到的近似解中引出了图表形式的修正系数，经过近似修正，得到简单的设计计算公式，并在工程设计中应用。我国较有影响的工程设计方法是美国膨胀节制造者协会（EJMA）标准公式，不锈钢补偿器对波纹管的应力分析全面，假设条件较合理，加上计算式对实际的影响因素做了必要的修正，故计算结构与实验数据较为接近，有一定准确性，国内相关波纹管标准大多采用EJMA标准中的计算公式。现在，随着特种波纹管在航空航天、核工业、石油石化等行业的大量应用，工程设计方法已较难满足复杂工况下的波纹管设计要求，需要应用更精确的设计计算方法。

　　非金属补偿器一般由圈带和金属结构件等多种材料构成，圈带表面不允许有胶层划伤、开裂、夹层、起皮现象出现；金属软管不允许有编接环缝。非金属补偿器各部分焊缝表面不得有裂纹、未焊透、未熔合、表面气孔、弧坑、焊高不足、夹渣和飞溅物，焊缝与母材应圆滑过渡。

　　非金属补偿器设计技术参数：

　　1）设计压力：-35~105kPa；设计压力如此规定主要是根据非金属补偿器的使用情况以及未来技术发展需要。

　　2）设计温度：下限温度为-40℃，上限温度应符合温度等级规定，上限温度可达到1300℃。

　　3）介质：除易燃易爆、剧毒的中性、酸性、碱性或酸碱复合的含有固体颗粒物或水的气体介质。不锈钢波纹管、金属软管、不锈钢补偿器此处主要是考虑非金属补偿器的密封性并没有其他类补偿器好，所以对流通介质应有明确要求，以免渗漏带来安全隐患。

　　4）外部环境：海水、风沙、雨雪、辐射等。

　　不锈钢波纹管、金属软管、不锈钢补偿器非金属补偿器的产品分类：

　　1）按照截面形状分为：圆形非金属补偿器；矩形非金属补偿器；异形非金属补偿器。

　　2）按照连接方式分为：法兰式非金属补偿器；接管式非金属补偿器；抱箍式非金属补偿器。

　　3）按照结构型式分为：直筒式非金属补偿器；波纹式非金属补偿器；翻边式非金属补偿器。

　　4）按照介质使用温度分为5个等级，温度范围的确定，考虑到采用隔温方式，温度可以达到1300℃，因此，将温度范围确定为：“-40~1300℃”。