石油化工管廊鋼結(jié)構(gòu)桁架的選型分析

馬曉梅(海工英派爾工程有限公司， 266101)

石油化工管廊鋼結(jié)構(gòu)桁架的選型分析

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鋼結(jié)構(gòu)桁架是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中主要應(yīng)用的材料形式之一，結(jié)構(gòu)桁架在現(xiàn)代石油化工生產(chǎn)中的應(yīng)用，能夠增強(qiáng)石油化工鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，可以提高石油開采的效率，為現(xiàn)代石油技術(shù)的發(fā)展提供了新的技術(shù)支持。

石油化工管廊；鋼結(jié)構(gòu)桁架；選型分析

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升，現(xiàn)代社會(huì)資源開發(fā)體系逐步完善，石油開發(fā)是社會(huì)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Γ⒍嘣氖烷_采新技術(shù)，能夠促進(jìn)現(xiàn)代石油的技術(shù)水平逐步優(yōu)化，降低石油開采的損耗率，完善石油開采的結(jié)構(gòu)，是我國現(xiàn)代資源開發(fā)技術(shù)逐步拓展發(fā)展的重要渠道。

1 鋼結(jié)構(gòu)桁架概述

(1)設(shè)計(jì)原理。鋼結(jié)構(gòu)桁架是應(yīng)用橫梁建筑構(gòu)成的支撐結(jié)構(gòu)體，這種結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)成要素是由單項(xiàng)軸運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)橫梁上下兩部分運(yùn)動(dòng)相互配合[1]，從而到達(dá)對鋼結(jié)構(gòu)支撐的力進(jìn)行分解的作用。鋼結(jié)構(gòu)桁架的設(shè)計(jì)原理是通過橫梁運(yùn)動(dòng)，到達(dá)對鋼結(jié)構(gòu)支撐的力進(jìn)行分配和均衡的作用，鋼結(jié)構(gòu)桁架的運(yùn)動(dòng)可以增加整體鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中受力的大小進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，腹桿是支撐鋼結(jié)構(gòu)衡量運(yùn)動(dòng)的主要受力點(diǎn)，通過腹桿的自動(dòng)調(diào)節(jié)，保障鋼結(jié)構(gòu)桁架的剪力分擔(dān)，形成鋼結(jié)構(gòu)桁架內(nèi)在動(dòng)力的逐步調(diào)節(jié)，達(dá)到對鋼結(jié)構(gòu)的受力進(jìn)行均衡的作用。例如；鋼結(jié)構(gòu)桁架在現(xiàn)代石油開采中的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)橫梁的自動(dòng)化調(diào)節(jié)，平衡石油開采中，石油增加重量與整體重量之間的相互平衡，滿足石油開采的需求，新型石油開采鋼結(jié)構(gòu)桁架的應(yīng)用，可以大大提升石油開采的效率，促進(jìn)我國石油開采效率的進(jìn)一步發(fā)展。

(2)種類分析。結(jié)構(gòu)桁架在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用種類較多，可以分為平行性、三角形以及折弦型三種類型[2]，其中平行性的鋼結(jié)構(gòu)桁架的設(shè)計(jì)主要是在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，建立起與鋼結(jié)構(gòu)相互平衡的橫梁支架；三角形鋼結(jié)構(gòu)桁架，是在原有鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，建立起具有三角形的鋼結(jié)構(gòu)桁架，由于三角形具有穩(wěn)定性，在實(shí)際應(yīng)用中，三角形鋼結(jié)構(gòu)桁架的應(yīng)用穩(wěn)定性和支撐作用性更強(qiáng)，能夠增強(qiáng)原有鋼結(jié)構(gòu)桁架的支撐受力程度；折弦型鋼結(jié)構(gòu)桁架的應(yīng)用靈活性較強(qiáng)，能夠滿足現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)桁架因公環(huán)境復(fù)雜的需求，在實(shí)際應(yīng)用中，可以增加鋼結(jié)構(gòu)桁架的整體應(yīng)用效果，發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)桁架在社會(huì)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)揮的力的分擔(dān)作用，為我國現(xiàn)代工業(yè)細(xì)技術(shù)的創(chuàng)新探索提供了廣闊的發(fā)展空間。

2 石油化工管廊鋼結(jié)構(gòu)桁架的選型分析

(1)建立鋼結(jié)構(gòu)桁架應(yīng)用分析模型。鋼結(jié)構(gòu)桁架在現(xiàn)代施工化工管廊中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了管廊空間設(shè)計(jì)的受力支撐點(diǎn)增加，石油開采與運(yùn)輸?shù)陌踩栽黾印Ｓ捎诂F(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)桁架的形似多樣，為了實(shí)現(xiàn)對鋼結(jié)構(gòu)桁架的合理應(yīng)用，建立鋼結(jié)構(gòu)桁架應(yīng)用分析模型，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代石油冠梁鋼結(jié)構(gòu)桁架發(fā)揮實(shí)際作用，一方面，鋼結(jié)構(gòu)桁架的應(yīng)用分析模型中包含經(jīng)濟(jì)因素，鋼結(jié)構(gòu)桁架作為石油開采的輔助工具，其應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)成本盡量降低，平行鋼結(jié)構(gòu)桁架在這一點(diǎn)上具有較大的優(yōu)勢，由于鋼結(jié)構(gòu)桁架是平行的，能夠隨著石油開發(fā)需求實(shí)現(xiàn)靈活性變動(dòng)，因此，現(xiàn)代石油開發(fā)中鋼結(jié)構(gòu)桁架的應(yīng)用形式一般為平行性的；另一方面，鋼結(jié)構(gòu)桁架的應(yīng)用，需要結(jié)合石油開采的基本設(shè)計(jì)需求進(jìn)行分析，當(dāng)石油開采的外部受力作用性較大，可以選擇三角形作為石油開采鋼結(jié)構(gòu)桁架的輔助作用，依據(jù)我國現(xiàn)代石油開采中鋼結(jié)構(gòu)桁架的應(yīng)用實(shí)際來看，選擇鋼結(jié)構(gòu)桁架可以作為一般石油開采的輔助手段。

(2)鋼結(jié)構(gòu)桁架受力分析。鋼結(jié)構(gòu)桁架發(fā)揮力的分解作用，是通過鋼結(jié)構(gòu)桁架橫梁的腹桿受力作用大小的調(diào)節(jié)達(dá)到對力的平衡作用，石油開采中常用的三種鋼結(jié)構(gòu)桁架形式，在橫梁腹桿受力上存在著一定的差別，平行性鋼結(jié)構(gòu)桁架的腹桿運(yùn)動(dòng)長期處于均衡受力狀態(tài)，石油管廊的受力在鋼結(jié)構(gòu)桁架的作用下，是處于平衡的作用，鋼結(jié)構(gòu)桁架受到的力是均衡性的；而三角形鋼結(jié)構(gòu)桁架的受力主要分布在三個(gè)受力點(diǎn)上，但由于三角形穩(wěn)定性較高，在現(xiàn)代石油管廊中的應(yīng)用，可以在鋼結(jié)構(gòu)桁架上分布較大的受力承受力，腹桿的外部承擔(dān)性增強(qiáng)，從而也就增加了石油管道的受力強(qiáng)度，可以實(shí)現(xiàn)石油開采中管廊的受力能力增大；折弦型鋼結(jié)構(gòu)桁架，能夠適應(yīng)石油開采外部環(huán)境復(fù)雜性，但由于鋼結(jié)構(gòu)桁架的外形是曲折的，腹桿進(jìn)行外部支撐受力的作用下，自身也在實(shí)際應(yīng)用中具有一定的重力作用，相對于三角形鋼結(jié)構(gòu)桁架而言，受力能力較低。

(3)鋼結(jié)構(gòu)桁架變形分析。現(xiàn)代石油化工管廊中鋼結(jié)構(gòu)桁架的應(yīng)用，也要對鋼結(jié)構(gòu)桁架的變形能力進(jìn)行分析，平行性鋼結(jié)構(gòu)桁架的長短伸縮性較強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)石油開采管廊設(shè)計(jì)中輔助鋼結(jié)構(gòu)桁架發(fā)揮重力分擔(dān)的作用，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代石油化工開采與應(yīng)用中，發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)桁架平行移動(dòng)到作用；而三角形鋼結(jié)構(gòu)桁架的穩(wěn)定性較強(qiáng)，如果對鋼結(jié)構(gòu)桁架進(jìn)行結(jié)構(gòu)變形，則會(huì)降低三角形鋼結(jié)構(gòu)桁架的穩(wěn)定性，從而無法滿足現(xiàn)代石油工業(yè)加工中，管廊整體對受力要求和易變形能力的需求；折弦型鋼結(jié)構(gòu)桁架的變形能力較強(qiáng)，但鋼結(jié)構(gòu)桁架的受力能力較低，結(jié)合三種鋼結(jié)構(gòu)桁架的變形能力的分析，平行性的鋼結(jié)構(gòu)桁架在現(xiàn)代石油化工開采和輸送中的應(yīng)用實(shí)用性最高。

(4)鋼結(jié)構(gòu)桁架應(yīng)用時(shí)間分析。此外，石油化工管廊鋼結(jié)構(gòu)桁架的分析，也要從石油化工管廊鋼結(jié)構(gòu)桁架的應(yīng)用時(shí)間上進(jìn)行對比，依據(jù)我國現(xiàn)代石油開采中應(yīng)用的管廊鋼結(jié)構(gòu)桁架來看，平行性管廊鋼結(jié)構(gòu)桁架的應(yīng)用壽命較最長，其次為三角形管廊鋼結(jié)構(gòu)桁架，最后是下折弦型性[5]，結(jié)合以上對常用的管廊鋼結(jié)構(gòu)桁架進(jìn)行分析，得到平行性管廊鋼結(jié)構(gòu)桁架的使用性較強(qiáng)。

3 結(jié)論

石油化工管廊鋼結(jié)構(gòu)桁架的研究，是增強(qiáng)石油開采技術(shù)得到創(chuàng)新發(fā)展的重要途徑，也是我國社會(huì)資源應(yīng)用結(jié)構(gòu)逐步優(yōu)化，石油利用率提升的有效途徑，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了發(fā)展動(dòng)力支持。

[1]王良.石油化工管廊設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2013,18:238.

[2]譚中芳.石油化工裝置管廊上管道設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2017,03:68-69.