管道波纹管作为弹性密封零件，首先要满足强度条件，即其大应力不超过给定条件下的许用应力。许用应力可由极限应力除以安全系数得出。根据波纹管的工作条件和对它的使用要求，极限应力可以是屈服强度，也可以是波纹管失稳时的临界应力，或者是疲劳强度等。要计算波纹管大工作应力必须分析波纹管管壁中的应力分布。管道波纹管设计的理论基础是板壳理论、材料力学、计算数学等。管道波纹管设计的参数较多，由于管道波纹管在系统中的用途不同，其设计计算的***也不一样。按公称通经区分，编制规格定DN200~DN1000共30种，圆形单波密封式补偿器编制规格定DN400~DN1400共12种。
轴向内压式波纹补偿器主要用于补偿轴向位移，也可以补偿横向位移或轴向与横向合成位移，具有补偿角位移的能力，但一般不应用它补偿角位移。轴向内压式波纹补偿器属于一种补偿元件。
轴向内压式波纹补偿器主要为保障管道安全运行，具有以下作用：
1.补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形。
2.波纹补偿器伸缩量，方便阀门管道的安装与拆卸。
3.吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响。
4.吸收***、地陷对管道的变形量。
当煤气管道成直线敷设时就不可能利用自身的位移来补偿膨 胀、收缩的位移量，否则架空管道膨胀时将脱离支架托座起拱上升或 向侧面摆出，而收缩时将出现拉裂情况，这都将难以维持其正常工作 状态，导致严重的***事故。因此，在直管段要安装特定的补偿器来 吸收煤气管道的轴位移量。如果没有补偿器，管道系统是会受到压力影响的，系统由于管道与张力是反方向的原因是不会移动的。
煤气管道上专用补偿器应按以下要求进行制作和选择：
(1) 有足够的补偿能力。
(2) 有利于煤气管道保持气密性；补偿器的安装尽量不增加煤 气管道的漏泄点；补偿器在承受煤气计算压力下工作不产生漏泄。
(3)气流不会产生较大的局部阻力损失。
(4) 占用空间较少，便于共架敷设。
(5) 使用寿命较长，能匹配煤气管道使用周期。
(6) 维护简便，无需专用维护材料和设施。
(7) 制造容易，适于商业化生产或自制。
(8) ***少，维护费用低。
