I compensatori di dilatazione assiale agiscono in genere solo nella direzione del proprio asse. Potendo assorbire dilatazioni sia a compressione che a trazione, trovano applicazione specialmente in tratti di tubo o collegamenti di apparecchiature, che siano perfettamente rettilinei. Trovano uso sugli scambiatori di calore allo scopo di assorbire le dilatazioni differenziali tra il mantello esterno e il fascio tubiero; Altro impiego dei compensatori assiali si trova nelle tubazioni di aspirazione o di scarico, dove i giunti servono per lo smorzamento, assiale o laterale, di vibrazioni di frequenza non altissima.

I compensatori assiali, per effetto delle forze generate dalla pressione interna, hanno la tendenza a deformarsi lateralmente ed ad allungarsi. Le guide devono dare alla tubazione una completa libertà di movimento assiale e al contempo devono impedire qualsiasi spostamento laterale, anche verso l'alto, poiché, sempre per effetto del carico di punta, la tubazione potrebbe a seguito di un'eventuale lieve eccentricità iniziale, persino sollevarsi. Sono pertanto da escludersi nel modo più assoluto, sospensioni pendolari, a catenaria, o comunque prive di vincoli laterali. Per eliminare il rischio di disallineamento è pertanto necessaria una particolare attenzione nel prevedere, in ogni tratta rettilinea compensata, guide vincolanti in tutte le direzioni laterali, con intervalli e le modalità indicate nella tabella e punti fissi sufficientemente robusti.

Allo scopo di sfruttare a pieno la capacità di compensazione è necessario che il soffietto lavori per una parte a trazione e per una parte a compressione. I compensatori assiali "AS" pertanto devono essere installati con una pretensione di montaggio. Qualora la tubazione sia esposta alla sola temperatura di ambiente e comunque quando la temperatura di esercizio sia relativamente bassa per cui la tubazione, all'atto del montaggio dei compensatori, possa trovarsi già parzialmente o totalmente dilatata rispetto alle escursioni termiche massime in gioco, in tal caso occorre tenere conto, nello stabilire la lunghezza di montaggio del compensatore, della temperatura all'atto dell'installazione. In altre parole, può accadere che una tubazione per fluidi freddi si trovi già completamente dilatata al momento del montaggio dei dilatatori. Qualora sia esposta in estate al sole, in tale caso è ovvio che, anziché una pretensione, occorre eseguire una precompressione dei compensatori. Allo scopo però di eliminare il disturbo di questo pretensione, possiamo fornire il modello "PRETESO", già preteso, pronto per essere inserito nella tubazione con la stessa lunghezza con cui viene fornito. Quando il compensatore deve funzionare come smorzatore di vibrazioni, esso viene installato nella sua lunghezza naturale, senza alcuna predeformazione.

I punti fissi hanno il compito di ancorare la tubazione e determinare la direzione delle dilatazioni. In generale i punti fissi vengono sollecitati dalle seguenti forze:

SOMMATORIA DEGLI ATTRITI. Le forze d'attrito delle guide, dipendono dai rispettivi coefficienti e dal peso della tubazione.

RESISTENZA PROPRIA DEL SOFFIETTO. È costituita dalla forza che il soffietto oppone al suo allungamento ed al suo accorciamento. Nelle tabelle tecniche la resistenza propria del soffietto è riferita ad ogni ±1mm di dilatazione. Quindi nel caso in cui il compensatore non debba essere preteso, la forza sarà il prodotto della resistenza propria per millimetro di corsa e l'allungamento. Qualora si tratti di compensatore che deve essere preteso del 30%, la resistenza propria verrà moltiplicata per un coefficiente di 0.6.

REAZIONE DOVUTA ALLA PRESSIONE DI ESERCIZIO. Poiché il compensatore assiale è costruito in modo da resistere agli sforzi circonferenziali e di deformarsi elasticamente in senso assiale, sotto l'azione della pressione interna, tenderà a generare una spinta . A causa di quest'ultima la tubazione viene a trovarsi sottoposta a carico di punta e l'entità di queste sollecitazioni dipende sia dalla massima pressione di esercizio che dalla sezione efficace dell'onda. Sarà il prodotto della sezione efficace per la pressione di esercizio.
In base alle considerazioni precedenti si possono pertanto verificare in una tubazione, ove sia stato montato un compensatore assiale, i quattro seguenti casi estremi.
TUBAZIONE FREDDA SENZA PRESSIONE (tubazione sollecitata a trazione). La spinta sui punti fissi è dovuta alla resistenza propria del compensatore.

TUBAZIONE FREDDA A PRESSIONE DI PROVA (tubazione sollecitata a compressione ed a carico di punta). La sollecitazione sui punti fissi è data dal prodotto della pressione di prova per la sezione efficace d'onda. A tale spinta va sommata algebricamente l'ulteriore quota dovuta alla resistenza propria del compensatore, in relazione alla predeformazione di montaggio eventualmente già eseguita.

TUBAZIONE CALDA SENZA PRESSIONE (tubazione sollecitata a compressione ed a carico di punta). In questo caso, la sollecitazione sui punti fissi è dovuta alla resistenza propria del compensatore.

TUBAZIONE CALDA A PRESSIONE DI ESERCIZIO (tubazione sollecitata a compressione ed a carico di punta). In questo caso i punti fissi sono sollecitati dalla spinta dovuta alla pressione di esercizio moltiplicata per la sezione efficace e da quella relativa alla resistenza propria del compensatore.