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CAESARⅡ是把管道看做一个梁单元来结算的，但是对于大管径的管道，D/T＞100的，属于壳单元，应力是有偏差的，此时应该注意如下问题。
高温高压管道应力分析可分为:静态分析和动态分析,目前我们所进行管道分析都为静态分析。
1、管线温度2、管道的长度3、管道的直径4、管道材质（考虑到膨胀系数）5、介质的流速6、管道上的附件数量（如阀门、弯头数量这些都要影响压力降）7、当地气候环境（如风载和温度）8、保温材料的厚度。
9、介质的状态（如液态是否在流动过程中是否要气化）10、介质的种类，是几相流，下面就刚问管线来说明，就上次你问的管道漏分析原因Nui也可以在下面找到；谢谢！高温高压管道系统静力分析需要将诸如计算条件(温度、压力等)、管子材料特性(杨氏弹性模量、线膨胀系数、基本许用应力等)、管子尺寸(直径、壁厚、长度)、空间走向、约束方式等作为基本数据输入计算机。
这些数据沿管道有所变化,在发生变化的地方设立节点。
这样,整个管系就被划分为若干个单元,每个单元由两个节点组成。
CAESAR II采用逐个单元输入的方法,单元的输入以填表的方式完成。
CAESARⅡ软件程序一般按三维考虑即x、Y、z三个方向,程序一般将第一个节点坐标定为(0,0,0)。
CAESARⅡ程序对输入的管道形状均有图形显示功能,如果在输入的数据中有错误,很快就可以发现。
图形显示一般包括下列要项:节点的编号和位置,管道的外径;管道的壁厚,管道的长度;支吊架对管段的约束,支吊架的位置;固定点的位置;保温材料的厚度;管道承受的集中载荷和均布荷载(珠光砂载荷);管道材料的种类;刚性元件等。
首次输入经过错误检查后,管模型分析的第一步是定义静态工况,高温高压管道上可能承受的荷载有:重力荷载,包括保温材料重、管道的自重、介质重等;压力荷载,位移荷载,包括管道热胀冷缩位移、支撑沉降、端点附加位移等;地震荷载;风荷载;瞬变流冲击荷载,如安全阀起跳或阀门的快速启闭时的压力冲击;压力脉动荷载;两相流脉动荷载;机器振动荷载,如回转设备的振动。
如何正确分析化工管道设计中的管道应力发布时间：2023-02-22T03:29:50.660Z 来源：《科技新时代》2022年第10月19期作者：刘曙光[导读] 由于最近这些年我国化工行业化工管道的需求量在不断的加大，所以化工行业的管道设计水平也有了提高，不少的化工工厂在进行化工管道设计的过程中都会进行管道应力分析。
刘曙光中国电建集团山东电力建设有限公司山东济南 250102摘要：由于最近这些年我国化工行业化工管道的需求量在不断的加大，所以化工行业的管道设计水平也有了提高，不少的化工工厂在进行化工管道设计的过程中都会进行管道应力分析。
可以这么说，化工管道的应力分析是整个化工管道设计的基础所在，在化工管道设计的过程当中只有充分掌握其管道应力，才可以确保整个化工管道设计流程的正确实施。
化工管道设计过程当中的管道应力分析，能够帮助化工企业节约项目成本，提高化工项目的效益以及经济收益，而也就是为什么现如今我国越来越重视化工管道应力分析的主要原因。
关键词：化工管道；管道设计；管道应力在设计化工管道时，化工管道的设计人员一定要将化工管道的应力分析放在首位。
要知道分析管道应力并不是最终的目的，进行管道应力分析的主要目的就是通过得出来的数据结果，合理的投入到化工管道的设计中，确保化工管道设计的质量，使整个化工管道得以正常运行。
1化工管道设计基本涵义作为化工工程设计过程的其中一项，化工管道设计的相关项目必须进行运行前期的准备，通过对化工管道的严格设计，才能保证该工程项目的顺利完成。
因此通常在化工管道的设计中，选用质量高的管道材料进行配管设计，这种高质量的管材具有极强的安全保障性能，同时在实际运行中，这类优质管材受客观影响因素的风险率较小，对于常见的热胀冷缩和荷载等问题，能够具有一定的可抗性。
但由于化工管道的负荷常常超载，会使管道产生最大应力，也就是超出极限的塑料变形情况，由于管道内的温度难以准确控制，故管道产生松弛、变形等，也是常见的管道应力现象。
3161 石油化工管道设计中的应力分析（1）管道应力的形式。
一次应力是管道受到重力、压力及其他外部荷载而产生的应力。
一次应力会平衡这些外部荷载，其大小并与外部荷载成正相关。
没有自限性是一次应力的主要特征之一，即当管道受力达到屈服极限，即使不再增加外部荷载，管道它仍继续发生明显的塑性变形，直至发生破坏。
二次应力由管道变形受到约束而产生，起因为管道温度变化造成的形变以及端点位移引起。
与一次应力不同，二次应力具有自限性，当局部变形就可以使管道维持协调状态，管道将不再继续发生形变。
（2）应力分析的分类。
应力分析分为静态和动态两种形式。
静态分析的对象主要为管道受到的静态荷载，即管道自身重力、管道温度变化引起的形变等不随时间发生变化的载荷。
而动态分析的对象通常包括管道由动态设备、两相流、地震引起的振动等。
（3）应力分析的目的。
本文以静态分析为主，旨在分析管内流体相对稳定状态下的管道应力状态，通过优化是管道、设备及支架受力满足设计要求，符合相关标准和规范，保证管道、设备及结构安全。
通过模拟，分析并优化各种工况下的应力状态，使得管道及管件满足其许用应力，法兰垫片符合其温压曲线，设备管口满足其需用载荷，保证管道与设备的安全。
同时，应力分析为管道相关的结构向相关专业提供相应的数据，相互协作并优化设计，以保证结构的安全性。
其次对管道位移进行分析，防止由于位移过大导致的管托滑脱和管道碰撞，并对弹簧支吊架的选择和使用提供相应的参考依据。
其次，还应考虑注意动设备，应有效地设置弹簧支吊架、固定支架、软连接等以减少其振动造成的影响，并通过优化支架，管道走向等避开管道共振频率。
最后在具体工作中根据实际情况，还应注意地震、风荷载、雪荷载等偶然载荷的影响，保证生产安全。
2 应力分析基础上的柔性设计（1）柔性设计的作用。
对于管道和其相连设备、结构，管道的温度变化引起的形变、设备引起的管口位移以及结构沉降产生的位移等都会产生相应作用力。
2019年09月系列的特有装置中应用合成氨工艺技术不仅能够保证原有的生产质量，还能够在此基础上能够进一步提升其次产出量，使得其产出率得到有效的提升。
如果在生产中使用天然气等清洁资源作为燃料，其对原料的耗费缩减工作很难展开，获得的效果也不够理想；如果选择油、特有的煤材料作为生产原料，对这类原材料的耗费缩减工作还有较大的空间。
但是，要想对这类装置进行开发，就需要明确该产出的所有程序，尤其需要对其中的关键环节进行设定，保证其中的设备符合其中特定的规格需求。
3.2实现对原料构架的替换在合成氨工艺技术的发展中，在原料构架的代替方面，在未来的发展中不仅可以应用“油改煤”的方式，还可以应用“油改气”的方式，其中“油改煤”只需要侧重研究的方面。
在当前的产出路径在多联产的发展态势下，还需要将合成氨工艺技术的程序内的再加工技术衔接起来，这样就能够实现对原有的原料架构进行替换。
为了在合成氨工艺技术的必备装置中凸显竞争实力，还必须要使得原料结构更加具备其经济性。
在当前的世界经济发展中原油供应量正在逐渐递减，这种趋势在未来的经济发展中也会一直持续下去，会逐渐出现原油短缺的问题。
为了能够较好的应对未来社会经济发展中出现的能源短缺问题，就必须要实现对原料构架的替换，选取更加合理的替换原料。
3.3促进洁净生产的进一步发展在当前的社会发展中，社会的各个行业都提出要实现生态、自然、绿色、可持续发展，因此在这样的社会发展趋势发展下，还需要进一步促进洁净生产，这也是未来合成氨工艺技术发展的必然去的时候。
因为在合成氨产出的过程中会夹杂一定的废物与污染物，还会产生各种各样的副产品。
在未开的合成氨工艺技术发展中，要进一步控制与缩减各类废物的产出，在合成氨产出中逐渐实现“零排放”“零污染”，使得生产的洁净性、可持续得到有效的发展[4]。
4结语总而言之，当前的会经济发展的过程中消耗的能源与资源越来越多，要想实现可持续发展，还必须要尽可能的降低生产中的能耗。
LNG液化冷箱内低温管道应力分析【摘要】基于管道有限元基本理论，结合LNG液化冷箱内管道应力分析的实例，根据相关规范，分析了包括自重、冷缩、地震及风载作用在内的低温管道存在的荷载作用，并结合实际的荷载工况组合，对管道系统进行了安全性评定，并给出对该类管道系统进行应力分析可采取的切实可行的建议。
【关键词】管道应力分析；有限元；荷载组合1.前言近几年我国液化天然气（LNG）装置发展突飞猛进，作为液化冷箱在整个装置中起到至关重要的作用，而液化冷箱中低温管道的正确应力分析，是确保整个装置处于安全使用的一项关键设计环节。
本文依据《ASME31.3工艺管道设计规范》、《GB/T 20801.3-2006工业管道—设计规范》，利用CAESARⅡ有限元软件对该液化冷箱低温管道应力分析，下面进行阐述说明：液化冷箱主要构成部分：（1）冷箱框架；（2）珠光砂；（3）板翅换热器；（4）分离罐；（5）管道；（6）道支吊架。
下面进行管道分析，管道静力分析需要完成下列任务：（1）计算管道中的应力并使之满足标准规范的要求，保证管道的自身的安全。
（2）计算管道对与其相连设备的作用力，并使之满足标准规范的要求，保证设备的安全。
（3）计算管道对支吊架的作用力，为支吊架的设计提供依据，保证支吊架的安全。
（4）计算管道的位移，防止位移过大造成支架脱落或管道碰撞，并为弹簧支吊架的选用提供依据。
在板翅换热器支架以上的各管道为常温管道，所以只考虑一次应力即可，在直径较大的管道上可采用支吊架防止一次应力超标，本文对此类管道就不在加以说明。
在冷箱内比较重要的管道为低温管道，他不但承受一次应力，还承受二次应力。
管道在-162℃温度下要产生冷缩，二次应力比较大，所以管道要有足够柔性。
以管道Ⅰ为例：LMR-4100-100-F3 管道直径；?120X10，压力：2.5Mpa（G）温度：-162℃材质：铝合金5083节点40—节点600为Y轴节点50—节点30为Z轴节点50—节点60为X轴在工作温度为-162℃下，冷箱内设备都产生冷缩，节点600与分离罐管嘴相连，经计算，节点600在Y轴方向位移5mm。
管道局部应力分析及工业应用研究随着工业化的发展和能源需求的不断增加，管道系统在工程领域中成为了不可或缺的组成部分。
而管道在进行运输、输送等工作中，受到的复杂外部和内部载荷，使得管道的应力分析显得尤为重要。
管道的应力分析可以帮助工程师们规划和设计符合各种工况及使用要求的管道系统，保证其安全有效运行。
因此，管道局部应力分析及其工业应用研究成为了一个热门话题。
管道应力的来源有很多，例如外载荷和内部压力等，但其中局部的应力问题是工程师们最为关注的。
在管道使用过程中，通常会发现一些断面处的纵向应力异常大，受力集中的情况严重影响管道的强度和使用寿命。
对于这些局部应力问题，需要进行专门的分析和研究。
目前，关于管道局部应力分析的研究包含两个主要方向，即仿真和实验。
仿真方向主要是利用计算机有限元软件对管道进行建模和应力分析，可以较为准确地预测、模拟管道偏转和变形，在管道设计和检修中有着广泛应用。
而实验方向则是通过试验室测试，使用压力、弯曲等方法测试管道的表面和断面应力，并分析其应力机制。
实验结果对确定管道的强度极其重要，可以用来验证理论计算的准确性，保障管道的安全可靠性。
关于局部应力问题的研究，在国际上也有大量的相关研究成果。
例如，一些研究表明，管道在两个法兰间连接处的局部应力问题是非常普遍的。
因此，研究者们提出了一些解决方法，如增加端部的加强筋，采用特殊的材料或者设计更坚固的法兰头等，以减少管道在这一区域的应力集中问题。
另外，一些研究者还从管道斑马线应力入手，进行了深入研究，提出了管道变截面、减径弯头等文献中罕见的加强防护措施，有效地提升管道的强度和安全性。
工业领域中的管道局部应力问题也是一个不容忽视的问题。
一些行业对管道局部应力问题进行了详细研究，并为不同行业提供了合适的解决方案。
例如，在石油行业中，管道应力问题十分常见，为了提升管道的安全性和稳定性，研究者们提出了一些改进设计方案，如结合多种工艺方法加强加强管道的强度、增加管道的支撑和固定力等。
管道应力分析中几个问题的探讨摘要：在进行管道设计时，首先要考虑满足工艺要求，还应使管道的设计既经济合理又安全可靠，管道应力分析是实现这一目标的手段和方法。
针对相关规范的理解和支架设计技巧，结合长期的设计经验和应力分析理论，提出了管道应力分析相关需要注意的几个问题。
关键词：管道应力；安装温度；弹簧设计；汽轮机；再沸器；偶然工况Zhou Xiaobing, Fei Ke（China Wuhuan Engineering Co.，Ltd, Wuhan Hubei 430223）Abstract::, Pipeline design should firstly meet the process requirements, also should be economical，reasonable，safe and reliable, pipeline stress analysis is the means and methods to achieve this goal. According to the understanding of related codes and stress analysis theory, combined with the experience in the piping arrangement and support design, the author presents some issues about piping stress analysis.Key words: Pipeline stress; ambient temperature; Spring design; turbine; reboiler; Occasional case一、管道应力分析中如何定义安装温度国内工程公司管道应力分析专业通常规定：管道应力分析的安装温度，依据建设项目所在地的气象环境和安装时间及业主的特殊要求来确定，如无特殊规定，则管道安装温度取21℃。
如何正确分析化工管道设计中的管道应力作者：应辉来源：《E动时尚·科学工程技术》2019年第04期摘要：管道应力分析，是化工设管道设计过程中尤为关键的一环，而就其中的化工管道设计而言，其又是整个化工工厂设计中一个十分重要的组成部分，因此，为了以一种更为清晰、明了的方式将化工设计中的管道应力分析相关方面为相关读者呈现出来，本文将紧紧围绕着化工设计中管道应力分析这一中心主题，对管道应力的类型、管道应力分析的主要内容、应力分析管道的类型、检测方法以及管道应力的校核规范，管道应力分析软件的选择等几个方面的内容进行阐述和说明。
关键词：化工设计；管道设计；应力分析1 应力的分类管道在持续外载、内压以及热胀、冷缩和其它位移等载荷作用下，其最大应力往往超过材料的屈服极限，从而使材料在工作状态下发生塑性变形，另外高温管道的应力松弛和蠕变，也将使管系上的应力状态发生变化。
对于不同种类的应力应当区别对待，根据它可能产生的效应和对于破坏所起的作用不同，给与不同的限定。
管道上的应力，一般分析一次应力、二次应力和峰值应力三类。
众所周知，一次应力（PrimaryStress）是指由于外加荷载，如压力和重力等的作用而产生的应力。
对于一次应力，其特点是：满足与外加荷载的平衡关系，随外加荷载的增加而增加，且无自限性，当其值超过材料的屈服极限时，管道将产生塑性变形而破坏。
管道承受的介质内压、自重、介质重量等持续外荷载而产生的应力属于一次应力。
一般认为，二次应力（SecondaryStress）是由于管道变形受到约束而产生的应力，它不直接与外力平衡，二次应力的特点就是具有自限性，当管道局部屈服和产生小量变形时应力就能降下来。
二次应力过大时，将使管道产生疲劳破坏。
在管道中，二次应力一般由热胀冷缩和端点位移引起。
对于峰值应力（PeakStress），是管道或附件由于局部结构不连续或局部热应力效应（包括局部应力集中）附加到一次应力或二次应力的增量。
1. 进行应力分析的目的是1) 使管道应力在规范的许用范围内；2) 使设备管口载荷符合制造商的要求或公认的标准；3) 计算出作用在管道支吊架上的荷载；4) 解决管道动力学问题；5) 帮助配管优化设计。
2. 管道应力分析主要包括哪些内容？各种分析的目的是什么？答：管道应力分析分为静力分析和动力分析。
1) 静力分析包括：(l)压力荷载和持续荷载作用下的一次应力计算――防止塑性变形破坏；(2)管道热胀冷缩以及端点附加位移等位移荷载作用下的二次应力计算――防止疲劳破坏；(3)管道对设备作用力的计算――防止作用力太大，保证设备正常运行；(4)管道支吊架的受力计算――为支吊架设计提供依据；(5)管道上法兰的受力计算――防止法兰泄漏；(6)管系位移计算――防止管道碰撞和支吊点位移过大。
2) 动力分析包括：(l)管道自振频率分析――防止管道系统共振；(2)管道强迫振动响应分析――控制管道振动及应力；(3)往复压缩机气柱频率分析――防止气柱共振；(4)往复压缩机压力脉动分析――控制压力脉动值。
3. 管道应力分析的方法管道应力分析的方法有：目测法、图表法、公式法、和计算机分析方法。
选用什么分析方法，应根据管道输送的介质、管道操作温度、操作压力、公称直径和所连接的设备类型等设计条件确定。
4. 对管系进行分析计算1) 建立计算模型（编节点号），进行计算机应力分析时，管道轴测图上需要提供给计算机软件数据的部位和需要计算机软件输出数据的部位称作节点：(1) 管道端点(2) 管道约束点、支撑点、给定位移点(3) 管道方向改变点、分支点(4) 管径、壁厚改变点(5) 存在条件变化点（温度、压力变化处）(6) 定义边界条件（约束和附加位移）(7) 管道材料改变处（包括刚度改变处，如刚性元件）(8) 定义节点的荷载条件（保温材料重量、附加力、风载、雪载等）(9) 需了解分析结果处(如跨距较长的跨中心点)(10) 动力分析需增设点2) 初步计算（输入数据符合要求即可进行计算）(1) 利用计算机推荐工况（用CASWARII计算，集中荷载、均布荷载特别加入）(2) 弹簧可由程序自动选取(3) 计算结果分析(4) 查看一次应力、二次应力的核算结果(5) 查看冷态、热态位移(6) 查看机器设备受力(7) 查看支吊架受力（垂直荷载、水平荷载）(8) 查看弹簧表3) 反复修改直至计算结果满足标准规范要求（计算结果不满足要求可能存在的问题）(1) 一次应力超标，缺少支架(2) 二次应力超标，管道柔性不够或三通需加强(3) 冷态位移过大，缺少支架(4) 热态水平位移过大，缺少固定点或∏型(5) 机器设备受力过大，管道柔性不够(6) 固定、限位支架水平受力过大，固定、限位支架位置不当或管道柔性不够(7) 支吊点垂直力过大，可考虑采用弹簧支吊架(8) 弹簧荷载、位移范围选择不当，人为进行调整5. 编制计算书，向相关专业提交分析计算结果1) 计算书内容(1) 一次应力校核内容(2) 二次应力校核内容(3) 约束点包括固定点、支吊点、限位导向点和位移点冷态、热态受力(4) 各节点的冷态、热态位移(5) 弹簧支吊架和膨胀节的型号等有关信息(6) 离心泵、压缩机和汽轮机的受力校核结果(7) 经分析最终确定的管道三维立体图，包括支吊架位置、形式、膨胀节位置等信息2) 向相关专业提交分析计算结果(1) 向配管专业提交管道应力分析计算书，计算书不提供给甲方(2) 向设备专业提交设备需确认的设备受力(3) 如果支撑点、限位点、导向点的荷载较大，应向结构专业提交荷载数据(4) 将往复压缩机管道布置及支架设置提交压缩机制造厂确认6. 何谓一次应力，何谓二次应力？分别有哪些荷载产生？这两种应力各有何特点？答：一次应力是指由于外加荷载，如压力或重力等的作用产生的应力。
