對石油化工管道的柔性設計的幾點思考

宋俊杰

摘要：本文主要分析如何開展石油化工管道的柔性設計工作，以此來保證石油化工管道的性能，從而提高裝置在投入使用之后的安全性和穩定性。對石油化工管道進行優化設計的目的在于降低其投入使用之后發生安全事故的可能性，從而避免因安全事故造成的人員傷亡和財產損失。

關鍵詞：石油化工管道;柔性設計;思考

在石油化工領域，石油化工管道設計水平在很大程度上會直接影響到裝置投入使用之后的安全性和穩定性，因此在開展石油化工管道設計的過程中需要不斷提高設計的有效性，在這個過程中需要關注柔性設計，以此來提高裝置運行的安全性和穩定性，避免其在使用的過程中因質量等問題發生安全事故。

1石油化工管道柔性設計

1.1石油化工管道柔性設計的內涵

柔性是管道的重要特點，其主要反映管道變形的難以程度，石油化工管道在使用的過程中可以通過變形來適應不同溫度，如果設備需要沉降，管道也會通過形變來適應位移情況。總的來說，石油化工管道形變主要為了更好應對溫度、荷載和壓力等要求，以此來保證化工設備和裝置的性能。

1.2石油化工管道柔性設計的目的

上述主要提到了石油化工形變的主要目的，因此需要通過開展柔性設計來保證石油化工管道的柔性。在實際運用的過程中，不同的溫度、壓力和荷載等問題都會影響到管道柔性，甚至造成管道被破壞等問題，下面主要分析引發管道破壞的幾個因素：首先，如果管道在使用的過程中受到較大的應力往往會發生破壞;其次如果在施工的過程中不注重保證管道的質量，其在投入使用之后性能會受到影響，如果在實際使用的過程中較大的應力會造成管道焊接處發生泄漏。

1.3石油化工管道柔性設計的原理

石油化工管道上的每一處受力點都會受到來自三個方向的力，即軸向應力、環向應力和剪切應力，這三種力共同作用于受力點，從而對管道的性能和質量造成影響，如果存在力失衡的情況就會導致管道受損。在實際設計的過程中需要充分考慮到應力強度對石油化工管道性能的影響。

1.4石油化工管道柔性設計的準則

在開展石油化工管道柔性設計工作的過程中，需要做到從整體出發制定相應的設計方案，以此來保證設計方案的可行性與合理性。首先要注重考慮到石油化工管道的作業環境，即其一部分處于地下，而且在運用的過程中需要承擔輸出石油產品管道的工作，因此其長期處于受壓力的狀態，這需要保證石油化工管道的性能和質量，其中最關鍵的在于保證其材料的柔性和強度，同時需要其兼具抗震性能。

此外還要明確石油化工管道在完成運輸工作的過程中存在一定的危險性，主要原因在于其輸送的物品多以危險品為主，因此在設計的過程中需要充分考慮外界環境，在此基礎上做好相應的防護措施，以此來保證其安全性和穩定性，最大化降低石油化工管道在運用的過程中發生安全事故的可能性。

保溫設計也是石油化工管道設計的重點之一，在設計的過程中需要設計人員遵循相應的設計規范，以此來提高設計的合理性和科學性，而且在進行設計工作的過程中還要注重合理利用導熱技術圖，以此來對導熱系數進行分析，并將所得數據作為選擇石油化工管道材料的依據。

2石油化工管道柔性設計要點

石油化工管道柔性設計要點如圖 1所示：

2.1選定管道應力分析方法

在開展石油化工管道柔性設計工作的過程中需要切實提高管道的柔性，這需要對應力核算次數進行控制，在這個過程中需要根據實際情況和具體需求選定管道應力分析方法，以此來提高設計的效率和質量。在這個過程中需要設計人員借助專業公式對應力必要性進行分析。在明確具體數據的基礎上選擇相應的柔性設計方案。

2.2 分析管道應力

分析管道應力是衡量管道柔性設計合理性和科學性的重要指標，這需要設計人員在開展石油化工管道設計工作之前要做好管道應力的分析工作，而且需要完成一次、二次、三次驗算的工作。管道應力分析方法以經驗法、計算機分析法和公式法為主。

2.3增加管道柔性設計

石油化工管道設計工作是否合理可行，在很大程度上影響著石油化工管道在投入使用之后的安全性和穩定性，而且還會影響石油化工生產工作能否順利推進，因此需要從源頭出發，在設計階段保證其安全性和穩定性，在這個過程中要求開展設計工作必須有相關部門的審批，在此基礎上開展相應的設計工作。在進行石油化工管道設計的過程中需要保證其質量，在設計階段相關部門也要注重做好不同環節的監督和管控工作。

3增加石油化工管道柔性的方法

上述主要分析在開展石油化工管道設計的過程中如何進行管道的柔性設計，下面主要分析如何通過增加管道柔性，以此來保證石油化工管道的性能。

首先，增加石油化工管道柔性的關鍵在于改變管道空間走向。在這個過程中需要明確改變的對象為管道的長度和彎頭數量，以此來實現增加管道柔性的目的。增加彎頭數量相當于增加變形點數量，而且彎頭的剛度較小，這使得石油化工管道在投入使用之后如果發生了較大的形變，可以通過彎頭來實現降低管道強度的目的，從而更好承受壓力避免管道破損。

此外，還可以通過減少管道摩擦力的方式來增加管道柔性。在施工的過程中需要運用到滾動支架，以此來達到減小摩擦力的目的，從而有效降低管道在運用的過程中因熱膨脹而引發破損問題。

4小結

本文主要分析在開展石油化工管道設計工作的過程中如何進行柔性設計，在這個過程中需要明確柔性設計的內涵、目的、原理以及相關準則，同時還要明確石油化工管道柔性設計的相關要點，在開展設計工作的同時也要注重分析和明確如何增加石油化工管道柔性，以此來保證化工裝置投入使用后的安全性和穩定性。

【參考文獻】

[1] 張付強. 石油化工管道設計應力分析基礎上的柔性設計[J]. 建筑工程技術與設計，2018（36）

[2] 衣小天. 石油化工管道設計應力分析基礎上的柔性設計[J]. 科學與財富，2018（14）

南京派瑞斯工程技術有限公司