在固定管板換熱器中，殼體與換熱管之間是剛性連接，操作狀態下，由于管壁與殼壁溫差將引起溫差應力，溫差應力可能會引起換熱管拉脫或管束失穩，因此，當熱膨脹變形差很大時，須設置膨脹差補償元件——膨脹節。

  是否設置膨脹節，需要針對換熱器具體的設計參數，通過計算，求得的應力水平加以權衡，再予判定。歷史上一些資料中，受計算手段的限制，通過簡單粗略的計算求得圓筒或換熱管的軸向應力是否超過某一規定值來判斷是否設置膨脹節，這是不合理的，他們假定管板是剛性的，管束中的每根換熱管都處在同樣的拉、壓狀態，這與管板與管束的實際受力情況相差甚遠。另外，有些設計人員甚至更粗略的通過管、殼程的操作溫差、或是設計溫度差是否超過某一規定值（如大于50℃），來判斷是否需要設置膨脹節，這也是不正確的，因為操作溫度差和設計溫度差并不等同于金屬溫度差，更不能代替換熱管和殼程圓筒之間的熱膨脹差。特別是在兩種材料不同時（如換熱管為不銹鋼，殼程圓筒為碳鋼時），因兩者的線膨脹系數相差很大，在端情況下可能會出現：管殼程之間的金屬溫度差很大，然而熱膨脹差為零；管殼程之間的金屬溫度差很小或為零，而其熱膨脹差很大。因此，在管板的計算中按有溫差的各種工況計算出殼體軸向應力σc、換熱管的軸向應力σt、換熱管與管板之間的拉脫力q中，有一個不能滿足強度（或穩定）條件時，就需要設置膨脹節。在固定管板式換熱器中設置膨脹節，殼體的軸向剛度大大降低，從而大大降低管板周邊的橫剪力和彎矩，達到地緩和管板應力的目的。即可使較小的管板厚度滿足設計要求。此法對降低管板與管子間的拉脫力也為有效。

  因此在管殼熱膨脹差大的情況下，設置膨脹節是十分必要和經濟的。在管板強度校核計算中，當管板厚度確定之后，不設膨脹節時，有時管板強度不夠，設膨脹節后，管板厚度可能就滿足要求，這時，可設膨脹節以減薄管板，但要從材料消耗、制造難易、及經濟效果等綜合評估而定。