化工设计中管道应力分析的必要性研究.pdf

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1、第42卷第10期研究与开发化工设计通讯2016年10月ResearchandDevelopmentChemicalEngineeringDesignCommunications化工设计中管道应力分析的必要性研究徐齐珍（南京强思工程技术服务有限公司，江苏南京210000）摘要：随着我国经济的迅猛发展，工业技术水平也得到了不断的提升，化工装置在国内的需求量不断增加，管道装置的直径越来越大，化工装置管道的设计变得更加关键。对化工管道应力的种类进行分析，分别阐述了管道应力设计的主要内容。最后通过强调化工管道应力在化工设计中的必要性，提出了几点应对措施，

2、以供参考。关键词：管道应力；化工设计；必要性中图分类号：TQ055.81文献标志码：A文章编号：1003–6490（2016）10–0074–02AnalysisandNecessityofPipelineStressinChemicalEngineeringDesignXuQi-zhenAbstract：WiththerapiddevelopmentofChina’seconomy，theindustrialtechnologyhasbeenimprovedcontinuously.Thedemandofchemicalplantisincr

3、easinginChina，andthediameterofthepipelineisgettingbiggerandbigger.Thedesignofthepipelineisbecomingmoreandmoreimportant.Inthispaper，thetypesofstressinchemicalpipelinesareanalyzed，respectively，themaincontentofthestressdesignofthepipelineisexpounded.Intheend，theauthorpointsoutt

4、henecessityofchemicalpipelinestressinchemicalengineeringdesignandputsforwardsomecountermeasuresforreference.Keywords：pipelinestress；chemicaldesign；necessity在物理学中，管道内力的集度称为应力，也就是作用在（1）为了避免管道产生塑性的变形破坏，我们要设定合物体单位面积上的力。管道应力的研究对我国的石化行业，理的管道应力值，对压力荷载作用进行压力的计算。电力行业甚至医疗方面都有很大的价值，以下着

5、重介绍管道（2）为了避免管系由于自身的变形而带来损失，控制应应力在化工设计中的必要性。力值在可承受范围之内，所以要对在管道其他位移上受到限1化工管道应力的分类制或者热胀冷缩时产生的二次应力进行分析和整理。管道承受的最大应力，超过材料的承受极限，使得材料（3）要保障设备的运行安全，要严格按照标准去执行设在正常的工作状态下产生变形，管道在热胀冷缩、持续外载备的受力，分析其对管道对设备的作用力。或经过高温的蠕变以及应力的松弛等情况下，管系上的应力2.2动力分析就发生了变化。因为应力的不同会产生不同的效应，对于应（1）规避管道系统的共振要通过分析管道自

6、振频率，深力对管系所引起的破坏，应该采取不同的处理方式。在管道入研究管道自振的频率。应力中分为三类：一次应力、二次应力和峰值应力。（2）控制管道的应力掌握管道的振动规律。要分析管道一次应力：指的是由于外在的压力，重力，外加荷载而产强迫振动的响应情况。生的应力。其特点是：无自限性，外加荷载在增加时，一次（3）避免发生气柱共振，将压力的脉动值控制在合理范围，应力也随之增加，满足与外加载荷之间的平衡关系，压力一要对往复式压缩机的压力脉动和气柱频率进行分析。旦超过了管道材料的承受能力，管道会因为塑性变形被破坏。3以CAESARII软件为例的应力计算范围

7、由此可见，一次应力的产生是由于持续外荷载而产生，管道在化工设计中，管道应力的产生是非常复杂的。一般情承受的持续外荷载是自重、介质重量及介质内压等。况下，这几种应力分析必须通过软件进行计算，见表1。二次应力：当管系在一些不确定的因素下发生形变时，表1管道应力计算用来对抗这种变化而产生的力就叫做二次应力，比如热胀冷类别公称管径温度/℃管线缩，或者在管道位移发生变化的情况下。二次应力具有自限性，API617、618DN80及以上进出口和一次应力与外加载荷可以保持平衡有所不同，二次应力不API6104’’及以上＞100或＜-20吸入排除口能随外加载荷

8、增加而增大，管道自身能产生塑性变形或者是API661DN150及以上＞150进出口通过自身局部的变化来降低管道应力，在外加载荷超过了自API560ND