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压力管道柔性设计柔性分析必须用ASME B31。
3进行榇。
其分析软件有simflex caesarII1. 管道的基础条件包括：介质温度压力管径壁厚材质荷载端点位移等。
2. 管道的计算温度确定管道的计算温度应根据工艺设计条件及下列要求确定：1) 对于无隔热层管道：介质温度低于65℃时，取介质温度为计算温度；介质温度等于或高于65℃时，取介质温度的95%为计算温度；2) 对于有外隔热层管道，除另有计算或经验数据外，应取介质温度为计算温度；3) 对于夹套管道应取内管或套管介质温度的较高者作为计算温度；4) 对于外伴热管道应根据具体条件确定计算温度；5) 对于衬里管道应根据计算或经验数据确定计算温度；6) 对于安全泄压管道，应取排放时可能出现的最高或最低温度作为计算温度；7) 进行管道柔性设计时，不仅应考虑正常操作条件下的温度，还应考虑开车、停车、除焦、再生及蒸汽吹扫等工况。
3. 管道安装温度宜取20℃（除另有规定外）。
4. 管道计算压力应取计算温度下对应的操作压力。
5. 管道钢材参数按《石油化工管道柔性设计规范》SH/T3041－2002执行1) 钢材平均线膨胀系数可参照附录A选取。
2) 钢材弹性模量可参照附录B选取。
3) 计算二次应力范围时，管材的弹性模量应取安装温度下钢材的弹性模量。
6. 管道壁厚计算1) 内压金属直管的壁厚根据SH 3059-2001《石油化工管道设计器材选用通则》确定：当S0< Do /6时，直管的计算壁厚为：S0 = P D0/(2[σ]tΦ+2PY)直管的选用壁厚为：S = S0 + C式中S0――直管的计算壁厚，mm；P――设计压力，MPa；D0――直管外径，mm；[σ]t――设计温度下直管材料的许用应力，MPa；Φ――焊缝系数，对无缝钢管，Φ＝1；S――包括附加裕量在内的直管壁厚，mm；C――直管壁厚的附加裕量，mm；Y――温度修正系数，按下表选取。
温度修整系数表当S0≥D0/6或P/[σ]t > 0.385时，直管壁厚应根据断裂理论、疲劳、热应力及材料特性等因素综合考虑确定。
ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＤＥＳＩＧＮ化工设计２０２２，３２（３）石油化工管道的柔性设计胡艳求 武汉金中石化工程有限公司 武汉 ４３０２２３摘要 本文介绍了管道柔性设计的意义及影响管道柔性的因素，对管道柔性设计的方法进行探讨。
提出了改善管道柔性的几种方法。
通过设计实例，详细分析通过优化管道空间走向来改善管道柔性，降低管道热载荷的技巧，为同类管道的设计提供参考。
关键词 管道 柔性 刚度 载荷胡艳求：工程师。
２００９年毕业于武汉工程大学过程装备与控制工程专业。
主要从事管道应力分析和配管校审。
联系电话：１５０７２３２６０９２，Ｅ ｍａｉｌ：ｈｕｙａｎｑｉｕ１６８＠１６３ ｃｏｍ。
１ 管道的柔性设计管道柔性反映了管道变形的难易程度，表示管道通过自身变形吸收由于温度变化引起热胀、冷缩和其它位移产生变形的能力。
压力管道柔性设计的目的，就是使管道系统在各种工况下具有足够的柔性，防止由于管道的温度、自重、内压和外载变化或因管道支架受限和管道端点的附加位移而发生下列情况［１－２］：①管道应力超标或金属疲劳导致管道破坏；②管道接头连接（含弯头、三通）处泄漏；③管道的热胀冷缩引起推力或力矩过大，造成设备管口受力超过设备设计标准，影响设备正常运行；④管道热胀冷缩引起的推力或力矩过大引起管道支架或生根结构件破坏。
１ １ 管系柔性改善的方法１ １ １ 优化管架位置及型式不同的支架型式对管系的热胀约束作用是不同的。
刚性支架的刚度无穷大，限制了约束方向的位移；弹性支架的刚度较小，它对管道有一定的约束作用，同时又允许管道有一定的位移［３］。
优化管道支吊架的型式和位置来改善管道柔性时只能在一定范围内改善管道柔性。
１ １ ２ 优化管道的空间走向在管道布置时，设备布置一般不再调整，因此管系两端的位置也就固定不变了。
当管道在某一方向过于刚硬时，增加与其垂直方向的管道长度可减小管道刚度［２］。
可以在平面和空间布置允许的情况下，将管道走向优化，将管道整体走向改为“Ｌ”形管段、“Ｕ”形管段或空间“Ｚ”形。
关于化工管道应力分析和柔性设计探讨摘要：在化工管道的设计工作中，设计人员需要对管道材料和应力进行全面分析，保证管道的使用效果。
因此，相关设计人员要注重对管道进行应力分析，强化管道的柔性设计，保证管道的结构质量，为化工企业的生产经营提供根本保障。
本文主要关于化工管道应力分析，并探讨柔性设计。
关键词：化工企业；管道应力；管道柔性设计；结构质量在化工企业中，管道应力分析是化工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，也是整个化工工厂设计中非常重要的组成部分。
一、化工管道应力的基本分类第一，管道一次应力是指管道外加载荷，如在管道设计工作中，经常遇到的重力和压力是常见的一次应力。
由于这种应力作用不会受到限制，使得一次应力成为管道无法抵制的外力和压力。
所以，无论管线如何变形，都需要承担非自限性的一次应力。
管道在设计过程中，需要充分考虑一次应力的影响，通过合理的设计来保证管系受力能够满足一次应力外载负荷的要求。
此外，管道材料的选择会影响管道的设计质量和使用效果，因为管道在实际使用过程中，容易发生塑性变化，导致管道出现破损和震动等问题，使得管道承受不同负荷，加大了管道的一次应力。
第二，管道二次应力是由于管道变形受约束而产生的正应力或剪应力。
二次应力的特点是具有自限性，随着管线的变形而减小。
管道在受到温度影响，热胀冷缩导致管道变形产生的应力为二次应力。
二次应力产生的原因还有管道相连的设备沉降不均匀等。
第三，管道峰值应力主要是因为在设计过程中，其结构中的某些零部件会出现松动现象或者脱落问题，导致管道的一次应力和二次应力出现迅速增加的现象。
虽然管道的峰值应力不会导致管道结构出现塑性变形，但是，管道的整体结构会慢慢损坏，从而导致管道在使用过程中出现裂缝、裂痕等现象，直接瓦解管道整体结构，失去使用价值。
图1 化工管道二、化工管道应力的分析方法第一，经验判断法主要针对运行状态良好，且柔性相当或相同的管道。
利用以往的工作经验或者已经完成分析的管道进行新管道的类比分析。
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。
基于应力分析的化工管道柔性设计分析摘要：伴随着我国社会经济的不断发展，化工行业也蒸蒸日上，在百姓的生活经济中扮演者重要角色，因此对于化工管道的安装要求也逐渐增高。
本文主要对基于应力分析的化工管道柔性设计进行分析。
关键词：应力分析；化工管道；柔性设计引言化工工艺管道的伴热设计可防止管道内部的介质凝固、分离、冷凝，还能使管道内部长期保持一个温度。
简言之，伴热设计能优化管道内部的性能，从而实现热量有效传输。
1柔性设计的目的及要求化工管道的特殊性相对较强，除了介质具有很强的危险性以外，在管道沿线位置处存在大量的机械设备，当管道内的介质升温或者降温的过程中，管道将会产生热胀冷缩反应，进而对周围的设备和其它类型设施产生作用力，设备或者其它类型设施会对管道产生反作用力，此时，管道所承受的应力将会大幅提升，对于部分管道而言，其刚度相对较高，在对设备或者其它设施施加作用力的情况下，可能会对设备或者其它设施产生一定的破坏，因此，在对管道进行设计研究的过程中，需要尽可能提高管道的柔性。
2基于应力分析的化工管道柔性设计分析2.1化工工艺管道伴热设计基于应力分析的化工管道柔性设计分析之一是化工工艺管道伴热设计。
在化工工艺管道伴热设计中，应采取套夹伴热的方式，以免出现化工热量消散过多的现象。
实际上，使用管道输送化工介质期间应考虑到介质终端温度、管道内部温度，确保二者温度相同，如二者温度不一致，就要考虑温差问题。
与其他伴热管道方式相比，该方式更有利于保护热能和补充热能。
工作人员应注意管道内部凝点，确保凝点不超过50 ℃。
此时，在根据管道材料选择伴热方式。
在工程中，工作人员应用管道进行气体输送时，应用伴管伴热这一方式的次数较多。
相关工作人员可根据实际情况选择伴管种类，现阶段，常用的伴管种类有两种，分别是蒸汽伴管、夹套伴管。
当装置工况下管道内部积累大量凝固蒸汽，此时，工作人员可考虑选择套夹伴管进行输送。
实际安装期间，工作人员需考虑到伴热设计基本要求选择伴管安装。
热力管道柔性设计在工程中的应用热力管道作为城市热力供应的重要组成部分，在城市建设中起着至关重要的作用。
热力管道柔性设计是指在热力管道的设计和安装过程中采用柔性设计的方法，以便在管道使用过程中，能够适应地表地貌的变化以及局部扰动的影响，保证管道的正常运行，从而节约成本，提高管道的使用寿命。
本文将详细介绍热力管道柔性设计在工程中的应用。
热力管道柔性设计的原理主要在于管道自身的变形能力和管道支架的设计。
在管道设计中，要考虑到管道的材料和尺寸以及冷热胀、挠度和位移等因素。
但是，管道的变形会对管道的正常使用造成一定的影响。
因此，在设计和安装过程中，需要采用柔性的设计策略，包括设计弯曲度、缩短管道支架间距、添加伸缩节等，以保证管道的正常运行。
1.热力管道的弯曲度设计热力管道的弯曲度设计是指在热力管道的设计中，按照管道的实际需要设计管道的弯曲度，以方便管道适应地表地貌的变化以及局部扰动的影响。
一般来说，弯曲半径越大，管道的柔性越好。
在设计弯曲度时，需要考虑到管道连接处的力学性能和连接方式，以保证管道连接的牢固和安全。
3.热力管道伸缩节的应用热力管道伸缩节是指在管道的设计和安装过程中，使用可伸缩的管道连接器，以适应管道在运行过程中的变形。
在运行过程中，如果热力管道遭受到冷热胀、挠度和挤压等力学因素的影响，可以通过采用伸缩节，使热力管道正常工作。
伸缩节不仅可以保证热力管道的正常运行，还可以延长管道的使用寿命。
热力管道柔性设计的优点主要如下：1、降低成本：热力管道柔性设计能够采用较少的管道材料和支架材料，从而减少成本。
2、提高安全性：采用热力管道柔性设计能够保证管道的正常运行和连接的牢固性，从而提高管道的安全性。
3、延长使用寿命：采用热力管道柔性设计能够应对管道在运行过程中的变形，从而延长管道的使用寿命。
4、适应环境变化：热力管道柔性设计可以适应地表地貌的变化以及局部扰动的影响，从而保证热力管道的正常使用。
四、结论。
管道应力探究及柔性设计摘要：管道应力的分析以及计算，是对管道加以设计的基础，能够实现对管道强度以及安全性做出评价，同时还能够给管道经济分析供给相应的依据。
管道应力是因为管道所承受的内压力、外部荷载和热膨胀等因素而形成的。
管道在荷载之下的应力形态是较为复杂的，对其加以分析和计算，继而做出安全性评价，满足连接设备对于管道推力形成的限定，继而让管道设计更加的经济合理。
关键词：管道；应力；柔性设计1、管道应力的分类1.1一次应力一次应力指的主要是管道所受到的荷载，比如内压、风荷载、持续外载以及冲击荷载等形成的正应力与剪应力。
是对外力加以平衡需要的应力，属于非自限性。
要是应力的强度超过了屈服极限的情况之下，管道就会出现塑性破坏或者整体的变形，要对这种现象加以防范。
管道的一次应力较之二次应力更加的危险，因此要收到更为严格的限制，一定要为不出现材料的屈服留出足够的裕度，避免程度太大的塑形变形而致使管道的失效或者损坏。
一次应力的校核要依据弹性分析以及极限分析的条件加以控制。
1.2二次应力二次应力则是管道因为变形而形成的正应力以及剪应力。
比如因为热胀冷缩以及其它形式的位移受约束形成的应力，其不会跟外力直接的平衡，是为了满足位移的约束条件，或者变形协调所需要的应力。
其具备的特征是自限性，在局部的屈服形成少量塑性变形就可以让应力实现下降。
而针对塑性比较优质的管材，通常在管道第一次加载的时候，二次应力不会致使直接的破坏，而在塑性应变在很多次重复交变的状况之下，才能够引发管道的疲劳破损。
二次应力限定不取决于特定时间之内的应力水平，主要是决定于应力交变的范围以及循环次数。
二次应力的校核应该依据安定性的分析条件实施控制。
1.3峰值应力峰值应力是由管道或者附件因为局部结构不够连续，局部的效应附加到了一次应力或者二次应力增量上。
它的特征在于不会形成较为明显的变形，并且在短距离之内就会自根源逐渐衰减，是导致脆性破损以及疲劳裂纹的一个重要原因。
管道的柔软性设计计算范围
管道的柔软性设计计算范围主要包括以下几个方面：
1. 管道的构型设计。
包括管道的构型、长度、走向、折管等。
2. 管道的结构设计。
包括管道的结构设计，如管道的弹性支撑体系设计、支撑点的设计、管道的结构受力分析等。
3. 管道的材料设计。
包括管道的材料种类及其特性，如管道的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、抗压强度等。
4. 管道的抗振设计。
包括管道的抗振设计，如管道的抗振分析、抗振调整等。
5. 管道的接口设计。
包括管道的接口设计，如管道的接口形式、接口尺寸、接口受力分析等。
热力管道柔性设计在工程中的应用1. 引言1.1 背景介绍热力管道是工业生产中常见的管道形式，用于输送高温高压流体。
在工程中，热力管道的设计对于工艺流程的安全稳定运行至关重要。
而在热力管道设计中，柔性设计是一个重要的方面。
柔性设计可以有效地减小受热膨胀和受外力影响导致的管道变形和应力，保证管道系统的安全可靠运行。
热力管道柔性设计在工程中的应用已经得到了广泛认可，并且在工程实践中取得了良好的效果。
深入研究热力管道柔性设计的原理、应用范围、设计方法和设计考虑因素，对于提升工程质量和保障工程安全具有重要意义。
本文将着重探讨热力管道柔性设计的相关内容，希望能为工程领域的相关从业者提供参考和借鉴。
1.2 研究意义热力管道柔性设计在工程中的应用具有重要的研究意义。
随着工程技术的不断发展和进步，热力管道系统在工业生产和生活中扮演着越来越重要的角色。
而热力管道柔性设计作为热力管道系统设计的重要组成部分，可以有效地保证管道系统的灵活性和稳定性，提高管道系统的安全性和可靠性。
热力管道柔性设计的研究意义还体现在提高工程施工效率和降低工程成本方面。
通过合理的柔性设计，可以减少在管道安装和维护过程中出现的问题，减少工程延误和故障率，提高工程的施工效率和质量。
优化的柔性设计可以减少管道系统的材料和人力资源的浪费，降低工程建设和运行的成本，对于工程的可持续发展具有重要意义。
研究热力管道柔性设计在工程中的应用具有重要的理论意义和实践意义，对于提高管道系统的安全性、稳定性和经济性具有重要的意义。
在今后的研究和实践中，应该加强对热力管道柔性设计的研究和应用，推动该领域的发展和进步。
【字数：219】。
1.3 研究目的研究目的是通过对热力管道柔性设计在工程中的应用进行深入探讨与分析，探索其在工程实践中的优势和局限性，为工程设计和施工提供参考依据。
具体目的包括：1) 研究热力管道柔性设计的原理和机制，深入了解其在工程中的作用与意义；2) 探讨热力管道柔性设计的应用范围，包括在不同工程类型和环境条件下的适用性；3) 分析热力管道柔性设计的具体方法和步骤，探讨设计过程中的关键技术与注意事项；4) 探讨热力管道柔性设计中需要考虑的因素，包括管道类型、材质特性、载荷情况等影响设计的因素；5) 借助实际案例对热力管道柔性设计进行分析与评价，验证其在工程实践中的可行性与效果。
