装置大型化带来一系列技术难题，其中之一为管道的柔性设计。泵作为一种转动设备，在整
个装置中，为输送介质的动力源。现代装置一般要求泵能长周期平稳运行，而且其本身为高速旋
转设备，因此，对泵管口的受力有严格的要求。目前，国际通用标准为美国石油学会的API610，或其受力由制造厂提供。管径越大，介质温度越高，则管系对泵的推力、力矩都随之增大，其增长速度高于允许受力的增长速度。泵出口管系的柔性设计比泵入口容易些，因此，大型热油泵入口管系的柔性设计已成为装置大型化必须解决的一个重要问题。
1、 泵入口管柔性设计
      设计条件：介质为轻质油，管径为DN350，温度为190度，压力2．8 MPa。由于泵入口管道工艺要求有较小的压力降，因此，应尽可能少转弯，压力降应与工艺专业协商确认，以保证在允许的范围内。对多台开备泵来说从总管到泵嘴的弯头(三通)总数不宜多于7～8个。并且为保证介质从塔或设备自流到泵嘴，一般保证步步低，以免出现下u型，因此泵入口管的柔性设计带来相当大的难度。一般为增加柔性，只能水平绕弯。多台开备泵时，各台泵的管线，宜从总管引出。对地基不好的沿海地区以及较大型装置，塔或容器较重，入口管系应考虑塔或容器在嘴子处的沉降问题，保证管系长期安全平稳运行。在整个入口管系的柔性分析过程中，应特别注意管系的稳定性，在能满足泵嘴受力的前提下，应尽量使其有足够的刚性，防止管系在正常运行或空管时不致出现因较大重量变化而形成的大位移。入口总管宜设刚性支，最好不设刚性吊或弹簧，因刚性吊管子在垂直方向不能位移，但管子在水平方向易摆动，受介质冲击或风荷载影响，或地震荷载作用，管系可能发生大幅摆动，严重时会影响泵的安全运行。弹簧吊比刚性吊更差，当重量计算不准或有其它原因产生重量变化时，整个管系会出现大幅位移，该位移远大于热胀位移。刚性支承最稳定，只要生根结构有足够刚性，管子在该刚性支撑点受到摩擦力的作用，一般情况下较难发生摆动。如果风荷载产生的力大于摩擦力时可采用防振管卡并开滑槽。人口总管设刚性支承后，若由于塔嘴向下位移或沉降，在塔或阀处产生较大力或力矩时，可在靠近塔处将第一个支架改弹簧，如果仍不能满足受力要求，可改变管道的走向，或塔嘴开口方位，以吸收塔向下的热位移及沉降影响。
      泵入口过滤器因经常拆卸清洗过滤芯，因此应在过滤器下设支承，防止在拆卸时受较大力矩
作用，发生较大位移。
      2 管系安全性评判
      为保证泵的安全、平稳长周期运转，泵出入口管系首先必须满足泵嘴处受力和力矩要求。若泵
制造厂有推荐的允许值，则应满足所推荐的允许值；若泵制造厂无推荐的允许值，则应符合美国石
油学会API610中的允许值。可以用CAESARII转动设备子程序进行进出口受力评判。保证进出口
单独受力校核通过，同时保证综合受力校核亦达标。在满足上述要求的前提下，还应使管系有足
够的抗振性能，防止由于流体冲击、泵的转动不平衡力、风载及地震等动荷载引起管系振动。
      3 波纹管补偿器应注意的问题
     设计条件：介质为轻质油，管径为DN600 mm，温度为370℃ ，压力1．3 MPa。对大口径高温泵，自然补偿方案较难满足泵嘴受力要求，而且，自然补偿可能占地面积大，空间受限制时也难以实现，尤其对入口管系，过多的转弯会导致过大的压力降，严重时会造成泵抽空，故可采用加波纹管补偿器的方法，增加管系柔性，避免过多绕弯。
      波纹管从型式上可分为：
① 有约束型：单式铰链型、单式万向铰链型、复式铰链型、复式万向铰链型、复式拉杆型。
②无约束型：单式自由型、复式自由型。
③压力平衡型：直管压力平衡型、曲管压力平衡型。
      这几种膨胀节，在选型上应与管系综合考虑。无约束型膨胀节使用时必须考虑盲板力的作用，
该盲板力直接与外力平衡，固定支座必须具有足够的强度，以承受内压推力的作用。压力平衡型
因中间平衡波直径较大，成本较高，一般不选用。在泵进口多选用有约束膨胀节；对L型管系可选
用三铰链，即三个单式铰链组合，来吸收L型两边热位移；对顶进的泵在入口立管处安装复式万向
铰链型膨胀节可消除水平各方向位移，且可有效地减少泵嘴处所受弯矩；为防止较大位移推向泵，
可在泵入口主管近处设止推，若塔距总管较近，管径较大，且塔有较大沉降位移，可在塔到总管水平管上加复式万向铰链型膨胀节。
      与复式万向铰链相比，复式大拉杆型亦可吸收横向各方向的位移，但大拉杆本身不能约束轴
向扭转，故应防止管系对复式大拉杆产生扭矩，否则容易产生波与筒节焊缝的拉裂。大拉杆型膨胀
节在轴向虽不能拉伸，却可以压缩，故在无介质时管系重量可能造成波的压缩。装有膨胀节的管系
应特别注意其稳定性，应防止管系发生不规则失稳变形，在适当位置应设限位支架。
       波的设计既要满足管系的刚度要求，又要满足波本身的强度要求。对高压管系，采用单层时，
刚度一般较大，波要吸收同样的热位移产生的反力较大，因此，采用单层就要降低波的补偿能力。
采用多层的优点是，刚度可大大减小，吸收热位移也可大大的提高，但缺点是对制造工艺和焊接工
艺要求很高，如果波层问制造过程中有杂质或水分，在管道升温过程中就会分层，最外层会发生平
面失稳，通常被称为鼓泡，即波高波距发生严重变化。如果多层波与筒节焊接过程中有缺陷，或内
层波本身有缺陷(如裂纹)，介质会从焊缝缺陷处或板材缺陷处进入夹层，直接降低波的承压能力，
出现平面失稳。因此，在满足刚度的条件下，应首选单层波。如果单层波刚度大，可调整管系支架
型式，减少波纹管处热位移，以满足泵嘴受力要求，如还不能满足，才选复合层，复合层最好为两
层。
       筒节与波材焊接应能保证其安全可靠，筒节为低碳钢，波材为sUS304，SUS316时能保证焊接质量；筒节为低碳钢，碳钢与这些高铬镍合金钢焊接最好用不锈钢过渡。波纹管通常失效方式有平面失效、柱状失效和波与筒节焊缝撕裂三种形式。平面失稳是由于强度不够或超温超压引起的波高波距的较大变化，根据美国波纹管膨胀节制造厂协会KIMA的规定，波高波距的变化率小于15％为正常，超过15％ 即为平面失稳。柱状失稳是波在轴线方向发生较大的变形。波在管系中受到扭转或过大横向变形造成焊缝与筒节撕裂。
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