众所周知，储油罐与管道连接部位在地震时易发生破坏，波纹管作为储油罐与管道的连接部分，对油气集输系统的抗震起着非常重要的作用。到目前为止，对于广泛用于仪器仪表、压力容器、航空宇航以及核工业等领域的波纹管，大部分研究者只是将其从所研究的系统中分离出来，并假定一些简单的外载和特殊的边界条件来分析波纹管的内力、位移、应力及动态响应。

         对于储油罐抗震用金属波纹管，由于波纹管两端的约束取决于其连接的储油罐和管道的变形与刚度，故将其从储油罐-连接-管道系统中分离后分析的方法不能完全反映波纹管的边界约束状态，自然也无法合理地描述其实际抗震性能。近年来，石油大学吕英民教授和他的学生张进国在考虑了储油罐和管道对波纹管的激励、土-罐和土-管的相互作用以及流固耦合作用后，将储油罐-波纹管-管道系统作为整体，首次提出储油罐与管道连接波纹管抗震分析的有限元方法。

         考虑到储油罐的刚度比波纹管大得多，研究中将罐体视为刚体，用两结点旋转截锥壳单元分别离散波纹管和管道，由罚函数法处理了波纹管与储油罐、波纹管与管道接合面不同单元间的约束问题，并根据流体速度势理论考虑了波纹管与内流体间的流-固耦合问题。在静态分析中，研究了内压、温度变化及储油罐地基下沉时连接波纹管的应力；在动态分析中，得到了坚硬场地土、中硬场地土、中软场地土和软弱场地土等地基条件下储油罐与管道连接波纹管系统对垂直和水平地震激励的响应。
　　现阶段的研究成果是：(1)为提高系统的固有频率，储油罐与管道连接系统建在较硬场地上比较有利；(2)获得了储油罐与管道连接波纹管的合理长度。当然，这一工作才刚刚开始，仍有许多问题值得进一步研究，如有限元数值计算中的直边截锥单元具有表达格式简单、位移函数包含刚体位移的优点，但由于这种单元没有把曲率考虑在内，这就有可能破坏单元间的连续条件，因而不能合理地描述波纹管的几何及力学性能，用非协调或拟协调曲边单元可望改善这种不合理性；波纹管作为一种软管，在一般弹性范围内可呈现较强的非线性，地震载荷下的线性分析模型带来的误差是否在可接受的范围内；各国现行有关波纹管的设计规范均未考虑地震的作用，用于抗震金属波纹管是否适当等。
详述波纹管补偿器的可靠性
　　1、保证安装质量。波纹管不能承重，应单独吊装；除设计要求预拉伸或冷紧的预变形量外，严禁用使波纹管变形的方法来调整管道的安装偏差；安装过程不允许焊渣飞溅到波纹管表面和受到其他机械性损伤；波纹管所有活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动部位正常工作；水压试验用水须干净、无腐蚀性，对奥氏体不锈钢材质应严格控制水中氯离子含量不超过25×10-6，并应及时排尽波纹中的积水等。
　　2、疲劳寿命设计由波纹管补偿器的失效类型及原因分析可以看出，波纹管的平面稳定性、周向稳定性及耐腐蚀性能均与其位移量即疲劳寿命相关。过低的疲劳寿命将会导致波纹管稳定性及耐蚀性能下降。根据试验和使用经验，用于供热工程的波纹管疲劳寿命应不小于1000次。大多数波纹管的失效是由外部环境腐蚀造成的，因此在进行补偿器的结构设计时，可考虑隔绝外部腐蚀介质与波纹管的接触。如对于外压轴向型补偿器可在出口端环与出口管之间增加填料密封装置，其作用相当于套筒补偿器，既可抵挡外部腐蚀介质的侵入，又给波纹管补偿器增加了一道安全屏障，即使波纹管破坏，补偿器还可以起到补偿作用并避免波纹管失效。
　　3、材料选择。对用于供热管网的波纹管的选材，除应考虑工作介质、工作温度和外部环境外，还应考虑应力腐蚀的可能性、水处理剂和管道清洗剂对材料的影响等，并在此基础上结合波纹管材料的焊接、成型以及材料的性能价格比，优选出经济实用的波纹管制作材料。一般情况下，选用波纹管的材料应满足下列条件：（1）良好的塑性，便于波纹管的加工成形，且能通过随后的处理工艺（冷作硬化、热处理等）获得足够的硬度和强度。（2）高弹性限、抗拉强度和疲劳强度，保证波纹管正常工作。（3）良好的焊接性能，满足波纹管在制作过程中的焊接工艺要求。（4）较好的耐腐蚀性能，满足波纹管在不同环境下工作要求。大多数生产厂家都采用奥氏体不锈钢，如材料牌号为0Cr18Ni9（相当于304）、00Cr19Ni10（相当于304L）、0Cr17NiMo2（相当于316）、00Cr17Ni4Mo2（相当于316L）。为了提高波纹管的耐蚀性，现供热管网波纹管的用材多选用316或316L，这两种材料用于热力管网应该是性能价格比较为优良的材料。对于地沟敷设的热力管网，当补偿器所处管道地势较低时，雨水或事故性污水会浸泡波纹管，应考虑选用耐蚀性更强的材料，如铁镍合金、高镍合金等。由于此类材料价格较高，在制造波纹管时，可以考虑仅在与腐蚀性介质接触的表面增加一层耐蚀合金。