对石油化工管道的柔性设计的几点思考

宋俊杰

摘要：本文主要分析如何开展石油化工管道的柔性设计工作，以此来保证石油化工管道的性能，从而提高装置在投入使用之后的安全性和稳定性。对石油化工管道进行优化设计的目的在于降低其投入使用之后发生安全事故的可能性，从而避免因安全事故造成的人员伤亡和财产损失。

关键词：石油化工管道;柔性设计;思考

在石油化工领域，石油化工管道设计水平在很大程度上会直接影响到装置投入使用之后的安全性和稳定性，因此在开展石油化工管道设计的过程中需要不断提高设计的有效性，在这个过程中需要关注柔性设计，以此来提高装置运行的安全性和稳定性，避免其在使用的过程中因质量等问题发生安全事故。

1石油化工管道柔性設计

1.1石油化工管道柔性设计的内涵

柔性是管道的重要特点，其主要反映管道变形的难以程度，石油化工管道在使用的过程中可以通过变形来适应不同温度，如果设备需要沉降，管道也会通过形变来适应位移情况。总的来说，石油化工管道形变主要为了更好应对温度、荷载和压力等要求，以此来保证化工设备和装置的性能。

1.2石油化工管道柔性设计的目的

上述主要提到了石油化工形变的主要目的，因此需要通过开展柔性设计来保证石油化工管道的柔性。在实际运用的过程中，不同的温度、压力和荷载等问题都会影响到管道柔性，甚至造成管道被破坏等问题，下面主要分析引发管道破坏的几个因素：首先，如果管道在使用的过程中受到较大的应力往往会发生破坏;其次如果在施工的过程中不注重保证管道的质量，其在投入使用之后性能会受到影响，如果在实际使用的过程中较大的应力会造成管道焊接处发生泄漏。

1.3石油化工管道柔性设计的原理

石油化工管道上的每一处受力点都会受到来自三个方向的力，即轴向应力、环向应力和剪切应力，这三种力共同作用于受力点，从而对管道的性能和质量造成影响，如果存在力失衡的情况就会导致管道受损。在实际设计的过程中需要充分考虑到应力强度对石油化工管道性能的影响。

1.4石油化工管道柔性设计的准则

在开展石油化工管道柔性设计工作的过程中，需要做到从整体出发制定相应的设计方案，以此来保证设计方案的可行性与合理性。首先要注重考虑到石油化工管道的作业环境，即其一部分处于地下，而且在运用的过程中需要承担输出石油产品管道的工作，因此其长期处于受压力的状态，这需要保证石油化工管道的性能和质量，其中最关键的在于保证其材料的柔性和强度，同时需要其兼具抗震性能。

此外还要明确石油化工管道在完成运输工作的过程中存在一定的危险性，主要原因在于其输送的物品多以危险品为主，因此在设计的过程中需要充分考虑外界环境，在此基础上做好相应的防护措施，以此来保证其安全性和稳定性，最大化降低石油化工管道在运用的过程中发生安全事故的可能性。

保温设计也是石油化工管道设计的重点之一，在设计的过程中需要设计人员遵循相应的设计规范，以此来提高设计的合理性和科学性，而且在进行设计工作的过程中还要注重合理利用导热技术图，以此来对导热系数进行分析，并将所得数据作为选择石油化工管道材料的依据。

2石油化工管道柔性设计要点

石油化工管道柔性设计要点如图 1所示：

2.1选定管道应力分析方法

在开展石油化工管道柔性设计工作的过程中需要切实提高管道的柔性，这需要对应力核算次数进行控制，在这个过程中需要根据实际情况和具体需求选定管道应力分析方法，以此来提高设计的效率和质量。在这个过程中需要设计人员借助专业公式对应力必要性进行分析。在明确具体数据的基础上选择相应的柔性设计方案。

2.2 分析管道应力

分析管道应力是衡量管道柔性设计合理性和科学性的重要指标，这需要设计人员在开展石油化工管道设计工作之前要做好管道应力的分析工作，而且需要完成一次、二次、三次验算的工作。管道应力分析方法以经验法、计算机分析法和公式法为主。

2.3增加管道柔性设计

石油化工管道设计工作是否合理可行，在很大程度上影响着石油化工管道在投入使用之后的安全性和稳定性，而且还会影响石油化工生产工作能否顺利推进，因此需要从源头出发，在设计阶段保证其安全性和稳定性，在这个过程中要求开展设计工作必须有相关部门的审批，在此基础上开展相应的设计工作。在进行石油化工管道设计的过程中需要保证其质量，在设计阶段相关部门也要注重做好不同环节的监督和管控工作。

3增加石油化工管道柔性的方法

上述主要分析在开展石油化工管道设计的过程中如何进行管道的柔性设计，下面主要分析如何通过增加管道柔性，以此来保证石油化工管道的性能。

首先，增加石油化工管道柔性的关键在于改变管道空间走向。在这个过程中需要明确改变的对象为管道的长度和弯头数量，以此来实现增加管道柔性的目的。增加弯头数量相当于增加变形点数量，而且弯头的刚度较小，这使得石油化工管道在投入使用之后如果发生了较大的形变，可以通过弯头来实现降低管道强度的目的，从而更好承受压力避免管道破损。

此外，还可以通过减少管道摩擦力的方式来增加管道柔性。在施工的过程中需要运用到滚动支架，以此来达到减小摩擦力的目的，从而有效降低管道在运用的过程中因热膨胀而引发破损问题。

4小结

本文主要分析在开展石油化工管道设计工作的过程中如何进行柔性设计，在这个过程中需要明确柔性设计的内涵、目的、原理以及相关准则，同时还要明确石油化工管道柔性设计的相关要点，在开展设计工作的同时也要注重分析和明确如何增加石油化工管道柔性，以此来保证化工装置投入使用后的安全性和稳定性。

【参考文献】

[1] 张付强. 石油化工管道设计应力分析基础上的柔性设计[J]. 建筑工程技术与设计，2018（36）

[2] 衣小天. 石油化工管道设计应力分析基础上的柔性设计[J]. 科学与财富，2018（14）

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