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大多数波纹管补偿器生产企业对波纹管补偿器失效原因分析发现，在运行期间的失效主要表现为腐蚀泄漏和失稳变形两种形式，其中以腐蚀失效居多。从腐蚀失效波纹管的解剖分析发现，腐蚀失效通常分点腐蚀穿孔和应力腐蚀开裂，其中氯离子应力腐蚀开裂约占整个腐蚀失效的95%。因此，正确地选择波纹管制作材料和结构、合理设计波形参数和疲劳寿命、保证安装质量等措施，能大大提高波纹管补偿器的安全可靠性。
设计上，应该考虑波纹管的稳定性，预防波纹管失稳。资料显示，波纹管的补偿量取决于其疲劳寿命，疲劳寿命越高，波纹管单波补偿量越小。为了降低成本，提高单波补偿量，许用疲劳寿命越低，由位移引起的波纹管子午向弯曲应力越大，综合应力越高，大大降低了波纹管的稳定性。当波纹管设计的许用寿命较低时，不仅其子午向综合应力较高，环向应力也比较高，使波纹管局部很快进入塑性变形，导致波纹管失稳引起失效。
除设计外，波纹管的材料选择也相当关键。对用于波纹管的选材，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，优选出满足工况条件、实用的波纹管制作材料。
专家建议，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）高弹性极限、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）良好的耐腐蚀性能，满足波纹管在不同环境下工作要求。
目前，大多数生产厂家除采用奥氏体不锈钢（如304、304L、316、316），254SMO、904L、AL6XN等超级奥氏体不锈钢也成为重要使用的材料。对于地沟敷设的热力管网，当波纹管补偿器所处管道地势较低时，雨水或事故性污水会浸泡，应考虑选用耐蚀性更强的材料，如高镍合金、铁镍合金等，如INCOLOY800、INCOLOY825、INCONEL625和哈氏合金C-276等材料。