朱為為 邱威

摘要：本文主要分析了管廊上蒸汽管道柔性設(shè)計(jì)在具體的石化生產(chǎn)中的應(yīng)用，重點(diǎn)介紹了管廊上蒸汽管道柔性設(shè)計(jì)的應(yīng)用和應(yīng)力分析的相關(guān)內(nèi)容。對(duì)管廊上蒸汽管道柔性設(shè)計(jì)和應(yīng)力分析的內(nèi)容展開(kāi)探討，可以在石化生產(chǎn)過(guò)程中，選擇整改合適的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)石化生產(chǎn)的高效、便捷，從而到達(dá)保障蒸汽管道的安全、穩(wěn)定的目的。

關(guān)鍵詞：管廊;蒸汽管道;柔性設(shè)計(jì);應(yīng)力分析

1 管廊上蒸汽管道柔性設(shè)計(jì)主要內(nèi)容分析

據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示，在我國(guó)的石油石化的生產(chǎn)過(guò)程中管廊上蒸汽管道的使用率是巨大的，在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中占據(jù)著重要的地位。但實(shí)際上，管廊上蒸汽管道也存在著一定的復(fù)雜性和壓力性，其使用頻繁、要求高等特點(diǎn)都限制著其發(fā)揮作用。而且，管廊上蒸汽管道的正常使用，對(duì)于整個(gè)石油石化生產(chǎn)過(guò)程而言，都是決定其安全、平穩(wěn)運(yùn)行的重要因素。下面就展開(kāi)對(duì)于管廊上蒸汽管道柔性設(shè)計(jì)的應(yīng)用的詳細(xì)分析。

1.1管廊上蒸汽管道的應(yīng)用特征

一般而言，一個(gè)管廊上蒸汽管道在安全運(yùn)行時(shí)，還面臨著內(nèi)部溫度升高所帶來(lái)的壓力變化。由于其溫度產(chǎn)生的差異。就會(huì)導(dǎo)致熱膨脹的產(chǎn)生，而熱膨脹在疏散的過(guò)程中，如果受到阻礙，就會(huì)很大程度的導(dǎo)致對(duì)于管道、支架等相關(guān)設(shè)施的破壞，嚴(yán)重的就會(huì)導(dǎo)致人員傷亡、影響整體石化生產(chǎn)的停止?，F(xiàn)階段的管廊上蒸汽管道改用的柔性設(shè)計(jì)在于如何實(shí)現(xiàn)對(duì)于管道熱脹冷縮帶來(lái)的主要弊端進(jìn)行整改和預(yù)防，降低危險(xiǎn)發(fā)生的頻率，實(shí)現(xiàn)管道對(duì)于熱量的自我消化、吸收。總而言之，就是使用柔性設(shè)計(jì)將管道內(nèi)復(fù)雜的運(yùn)行情況進(jìn)行掌握，實(shí)現(xiàn)在把握蒸汽管道特質(zhì)的基礎(chǔ)上的安全維護(hù)工作。

1.2 柔性設(shè)計(jì)中壓力、溫度分析

在進(jìn)行了上述的管廊上蒸汽管道應(yīng)用特征和條件分析之后，開(kāi)展相關(guān)的柔性設(shè)計(jì)的介入和融合階段，具體而言，首先要對(duì)管道內(nèi)的壓力和溫度開(kāi)展相關(guān)的分析。管道內(nèi)部的運(yùn)行壓力在熱膨脹時(shí)，其數(shù)值達(dá)到最大，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)于管道內(nèi)運(yùn)行壓力與溫度的耦合是極為重要的。在進(jìn)行管道內(nèi)部的相關(guān)壓力數(shù)值的研究和設(shè)計(jì)時(shí)，首先參照相關(guān)的對(duì)于工藝管道內(nèi)部規(guī)定數(shù)值進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，考慮到實(shí)驗(yàn)條件、操作壓力等因素的影響。

其次，在設(shè)計(jì)溫度時(shí)，尤其要注意溫度、壓力之間的內(nèi)在聯(lián)系，對(duì)于管道內(nèi)部不同部位相應(yīng)的壓力對(duì)應(yīng)溫度指進(jìn)行研究，并且結(jié)合相關(guān)的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的溫度值，以及可能出現(xiàn)異常情況帶來(lái)的溫度的急劇變化，從而展開(kāi)相關(guān)柔性設(shè)計(jì)工作，為技術(shù)的應(yīng)用做好準(zhǔn)備。

1.3 柔性設(shè)計(jì)方案

在進(jìn)行了上述的管廊上蒸汽管道相關(guān)柔性設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作之后，就是具體的柔性設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)。一般而言，柔性設(shè)計(jì)的成功與否關(guān)鍵就在于是否通過(guò)柔性設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于蒸汽管道的最大限度保護(hù)應(yīng)用特征和條件分析之后，開(kāi)展相關(guān)的柔性設(shè)計(jì)的介入和融合階段，具體而言，首先要對(duì)管道內(nèi)的壓力和溫度開(kāi)展相關(guān)的分析。管道內(nèi)部的運(yùn)行壓力在熱膨脹時(shí)，其數(shù)值達(dá)到最大，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)于管道內(nèi)運(yùn)行壓力與溫度的耦合是極為重要的。在進(jìn)行管道內(nèi)部的相關(guān)壓力數(shù)值的研究和設(shè)計(jì)時(shí)，首先參照相關(guān)的對(duì)于工藝管道內(nèi)部規(guī)定數(shù)值進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，考慮到實(shí)驗(yàn)條件、操作壓力等因素的影響。然后結(jié)合相關(guān)的因素展開(kāi)對(duì)于管道運(yùn)行參數(shù)相關(guān)設(shè)計(jì)、研究，具體參數(shù)詳見(jiàn)表1。

2 管廊上蒸汽管道應(yīng)力分析

上面已經(jīng)對(duì)管廊上蒸汽管道柔性設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析，可以看出，進(jìn)行管廊上蒸汽管道柔性設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容展開(kāi)需要對(duì)于工程本身展開(kāi)研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)于溫度、壓力變化的準(zhǔn)確感知，從而便于對(duì)于相關(guān)工程建設(shè)主要開(kāi)展。下面對(duì)于如何展開(kāi)具體的管廊上蒸汽管道應(yīng)力分析進(jìn)行細(xì)致的分析。

在上文中提到在進(jìn)行對(duì)蒸汽管道的柔性設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容研究之后，就是如何實(shí)現(xiàn)對(duì)于蒸汽管道的應(yīng)力分析。具體而言，在不同的溫度、壓力水平下，具體的應(yīng)力分析也有所不同。在實(shí)際的應(yīng)力分析當(dāng)中必然要借助相關(guān)的分析軟件進(jìn)行對(duì)蒸汽管道相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)的數(shù)值分析和應(yīng)力計(jì)算。首先在計(jì)算時(shí)，要把握好建立一個(gè)怎樣的蒸汽管道應(yīng)力模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的劃分和數(shù)據(jù)整合。然后在開(kāi)始利用應(yīng)力分析的模型進(jìn)行數(shù)值的計(jì)算，完成對(duì)于管道數(shù)值的檢查。

其次，當(dāng)數(shù)據(jù)收集完畢之后，再行相關(guān)的數(shù)據(jù)分析。重要的是，如何進(jìn)行管道數(shù)據(jù)的工況組合和約束相關(guān)形式的具體把握，實(shí)現(xiàn)最終結(jié)果的研究。以圖1為例，實(shí)現(xiàn)對(duì)于蒸汽管道的數(shù)據(jù)研究。

在上圖中，利用不同的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行固定點(diǎn)數(shù)據(jù)分析，不僅可以節(jié)省相關(guān)的人力檢測(cè)成本，而且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于特殊連接處的數(shù)據(jù)測(cè)量工作，進(jìn)行相關(guān)的數(shù)值計(jì)算和研究。在進(jìn)行蒸汽管道的應(yīng)力分析時(shí)，應(yīng)力模型會(huì)提供兩個(gè)以上的設(shè)計(jì)方案，通過(guò)對(duì)于不同方案之間的管道計(jì)算數(shù)據(jù)和材料選用的研究，考慮到實(shí)際的經(jīng)濟(jì)、美觀等因素的影響，在實(shí)現(xiàn)對(duì)于石化工程生產(chǎn)設(shè)備的安全保障基礎(chǔ)上，就可以達(dá)到對(duì)于正常材料的選擇和成本的節(jié)省。

3 總結(jié)

綜上所述，通過(guò)對(duì)管廊上蒸汽管道柔性設(shè)計(jì)和應(yīng)力分析的相關(guān)研究，可以實(shí)現(xiàn)在一定的管道應(yīng)力承載范圍內(nèi)的，柔性設(shè)計(jì)使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)于管道固定位置的調(diào)整，并且在保障管道內(nèi)壓力、溫度在可控的變化范圍內(nèi)，最終保護(hù)管道的安全和正常運(yùn)行。總而言之，通過(guò)對(duì)于管廊上蒸汽管道柔性設(shè)計(jì)和應(yīng)力分析的相關(guān)研究，在充分了解管道特性的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)于管道安全的最大保障。

參考文獻(xiàn)

[1]王博.管廊上蒸汽管道柔性設(shè)計(jì)及應(yīng)力分析研究[J].當(dāng)代化工，2017，46（12）：2518-2520，2562.

[2]王博.管廊上蒸汽管道柔性設(shè)計(jì)及應(yīng)力分析研究[J].當(dāng)代化工，2017，（12）.

（作者單位：南京蘇夏工程設(shè)計(jì)有限公司）