膨脹節也稱補償器，是一種彈性補償裝置，主要用來補償管道或設備因溫度影響而引起的熱脹冷縮位移 (有時也稱熱位移)。膨脹節的補償元件是波紋管。在操作過程中，波紋管除產生位移(變形)外，往往還要承受一定的工作壓力。因此，膨脹節也是一種承壓的彈性補償裝置。所以，保證其安全可靠地工作是十分重要的。膨脹節除作為熱位移補償裝置使用外，也常被用于隔振和降噪。膨脹節波紋管的波形較多，常用的有U形、Ω形、S形等。在這里，主要介紹U形波紋管膨脹節的設計與應用中的有關問題。
1、膨脹節結構類型
U形波紋管膨脹節的結構類型
U形波紋管膨脹節的結構類型較多，不同類型的膨脹節，適用的場合也各不相同。主要的類型有單式軸向型、單式和復式鉸鏈型、復式自由型、復式拉桿型、直管和彎管壓力平衡型等。
為提高膨脹節的承載能力，可設計帶加強環或穩定環的膨脹節。
(1) 單式軸向型膨脹節
由一個波紋管及結構件組成，主要用于吸收軸向位移而不能承受波紋管壓力推力的膨脹節。
(2) 單式鉸鏈型膨脹節
由一個波紋管及銷軸、鉸鏈板和立板等結構件組成、承受波紋管壓力推力的膨脹節 。
(3) 單式萬向鉸鏈型膨脹節
由一個波紋管及銷軸、鉸鏈板、萬向環和立板等結構組成、能在任意平面內角位移并能承受波紋管壓力推力的膨脹節。
(4) 復式自由型膨脹節
由中間管所連接的兩個波紋管(及控制桿或四連桿)等結構件組成、主要用于吸收軸向與橫向組合位移而不能承受波紋管壓力推力的膨脹節。
(5) 復式拉桿型膨脹節
由中間管所連接的兩個波紋管及拉桿和端板等結構件組成、能吸收任一方向橫向位移并能承受波紋管壓力推力的膨脹節。
(6) 復式鉸鏈型膨脹節
由中間管所連接的兩個波紋管及銷軸、鉸鏈板和立板等結構件組成、只能吸收單方向橫向位移并能承受波紋管壓力推力的膨脹節。
(7) 復式萬向鉸鏈型膨脹節
由中間管所連接的兩個波紋管及十字銷軸、鉸鏈板和立板等結構件組成、能吸收一方向橫向位移并能承受波紋管壓力推力的膨脹節。
(8)彎管壓力平衡型膨脹節
由一個或中間管所連接的兩個工作波紋管和一個平衡波紋管及彎頭或三通、封頭、拉桿和端板等結構件組成、主要用于吸收軸向與橫向組合位移并能承受波紋管壓力推力的膨脹節。
(9) 直管壓力平衡型膨脹節
由位于兩端的兩個工作波紋管和位于中間的一個平衡波紋管及拉桿和端板等結構件組成、主要用于吸收軸向位移并能承受波紋管壓力推力的膨脹節。
(10)外壓單式軸向型膨脹節
由承受外壓的波紋管及外管和端環等結構件組成、只用于吸收位移而不能承受波紋管壓力推力的膨脹節。
2 、膨脹節的應用示例
不同型式的膨脹節有不同位移補償功能，在管路設計中，可以根據管路的結構及壓力與通徑等參數綜合考慮給予選型。
2.1 軸向位移的補償
2.2 對橫向位移、角位移及其組合位移的補償
在具有橫向位移、角位移及其組合位移的場合，正確選擇和使用膨脹節需要考慮到管道的構形、運行條件、預期的循環壽命、管道和設備的承載能力、可用于支承的結構物等多種因素。在某些情況下，可能有幾種膨脹節都適合同一項應用，這時可以單純根據經濟性來考慮選擇哪一種。然而，更為常見的是在各種可行的設計之中，應考慮到這一種或那一種具有獨到之處，特別適合在某些特定的場合下使用。
(1) 單式膨脹節
(2) 萬能式膨脹節
萬能式膨脹節特別適合吸收橫向位移。此外，這種設計形式也可用于吸收軸向位移、角位移以及任意由這三種形式合成的位移。萬能式膨脹節一般用法是將這種帶連桿的膨脹節設置在呈90°的"z"型管道的中間管臂內。
(3) 鉸鏈式膨脹節
鉸鏈式膨脹節一般以兩、三個作為一組使用，用于吸收單平面管系中一個或多個方向的橫向位移。在這種系統中每一個膨脹節被它的鉸鏈所制約，產生純角位移;然而，被管段分開的每對鉸鏈式膨脹節互相配合，能夠吸收橫向位移。給定單個膨脹節的角位移。每對鉸鏈式膨脹節所能吸收的橫向位移與其鉸鏈銷軸之間的距離成正比，因此為了使膨脹節充分發揮效用，應盡量加大這一距離。
膨脹節的鉸鏈通常用于承受作用于膨脹節上的全部壓力推力;另外，也可以用于承受管道和設備的重量、風載或類似的外力。
如果單平面管系的柔性不足以吸收雙鉸系統的彎曲撓度，或者由彎曲而產生的載荷超過了連接設備的許用極限，則可采用具有三個鉸鏈式膨脹節的系統。豎直管段的熱膨脹將由B和C兩個膨脹節的動作來吸收。于是，很明顯，膨脹節B必須能吸收由A和C兩個膨脹節一起形成的轉動。
(4) 萬向鉸鏈式膨脹節
正如鉸鏈式膨脹節在平面管系中具有很大的優越性一樣，萬向鉸鏈式膨脹節在空間管系中具有類似的優越性。萬向鉸鏈式膨脹節具有吸收任意平面內的角位移的能力，常常利用這一點將它們組成一對，用來吸收橫向位移。。
如果不可能或不打算利用管道的彎曲來吸收豎直管臂的伸長，則可采用由兩個萬向鉸鏈式膨脹節和一個鉸鏈式膨脹節組成的系統。