摘 要：近年来，随着我国社会经济的飞速发展，我国各行业的经济效益也有了大幅度提升，当然石油行业也不例外。作为我国经济发展的重要支撑行业，石油化工的管道结构设计至关重要，其关乎着整个石油化工企业是否能够长期稳定的发展。对于管道结构的质量来说，管道应力设计与其有着不可分割的联系。随着如今科技的不断创新和发展，在管道应力的设计中应用了越来越多新型技术，从而将管道应力的质量进行有效提升。本文先对管道应力设计的特征进行简单分析，再对如何加强石油化工管道的应力设计进行了进一步探究。
关键词：管道应力设计;石油化工;初探
随着世界范围内科学技术的不断创新和发展，越来越多的新型技术被广泛应用于各个行业领域中，使各企业都获得了更高的效益[1]。作为支撑着我国社会经济发展的重要行业，石油化工企业中管道应力的设计尤为重要。只有不断对管道应力设计进行完善和研究，才能够为整个企业提供更加具有可行性、科学性的数据，才能将管道设计的质量进行整体提升，从而为我国今后社会经济的不断发展打下坚实的基础。
1 管道应力设计的几大特征
1.1 一次应力
对于石油化工管道来说，一次应力是指外界对管道产生的压力、重力以及其他力量组成的一种力量[2]。对于这种一次应力来说，其具有一定的平衡性。一次应力的主要特点包括：随着承受荷载的不断增加，一次应力也会不断增加，但是随着应力越来越大，一旦管道长期处于这种高强度外力下，或者该应力已经超过了管道能够承受的极限，则会使管道变形。如果管道长时间持续承受由内部压力或外在力量的压迫，从而产生了一种应力即为一次应力。通常一次应力都是偶然性的荷载力，主要包括：风荷载、地震荷载等。
1.2 二次应力
与一次应力不同，二次应力主要源于外力，而且具有不平衡的特点。当管道发生形变以后会受到约束，这时产生的力量即为二次应力。对于管道自身变形的连续要求来说，二次应力属于必须具备的力量。通常情况下，二次应力具有一定的自限性。换句话说，在二次应力的作用下，管道会发生变形，这时就可以将管道位移的约束条件进行满足，从而使管道能够实现连续的变形。如果化工管道在二次应力的作用下出现了损坏，则将其定义为一种疲劳损坏。
2 石油化工管道柔性设计要求及作用
2.1 对管道柔性设计的要求进行分析
想要提升管道的质量，在对管道进行柔性设计时，严格满足相关设计要求尤其重要。进行柔性设计时，主要的设计要求包括：设计时的温度一定要满足超过100℃或者低于-50℃，对于设计的外部条件来说要求其存在一定的强制位移。实际展开设计时，需要先将管道的整体结构看作是一个整体，然后再结合实际情况，运用专业的技术对管道柔性分析的模型构建出来。
2.2 对管道柔性设计的作用进行分析
通常情况下，化工企业的管道都会连接着其他的构建和设施，因此在设计的过程中，很容易受外界的一些环境变化所影响。在设计的过程中，如果管道与这些设备结构连接处发生了位移，那么将会直接对管道造成影响。面对这种应力，如果在管道设备具有较大刚性时，就会严重损坏管道的自身结构。由此可见，如果管道具有一定的柔性设计，那么在受应力影响的时候，由于管道的柔性就会使其适当的发生形变，从而将应力对管道的损害降到最低，從而对管道起到一定的保护作用。
3 如何提升化工管道的柔性化设计
3.1 对预应力进行加载
在相关人员对管道进行安装时，可以采用适当对预应力进行加载的方式，如此能够在一定程度上将管道各种结构的应力进行降低。例如，可以适当的对所要安装的管道进行一定的冷拉处理，如此一来便可有效减少管道内再发生其他各式各样的不良现象。
3.2 对管道的几何形状进行改善
实际上，管道设计的形状会直接影响管道自身的性能。因此，在对管道的形状进行设计时，可以多方面结合制造技术、化工企业的实际情况等因素对管道的具体走向、几何形状以及弯头数量等方面进行适当的调整和改善，由此对管道的柔韧性进行进一步提升。
3.3 对弹簧支吊架进行合理运用
通过合理的应用弹簧支吊架，可以在很大程度上将各种外界因素对设备的影响进行消减，但需要注意的是，不要将其过多的应用于管道中，因为会影响到管道自身的结构稳定。为了能够在保证管道稳定性的基础上，对外界因素的干扰进行降低，就要将弹簧支吊架进行科学合理的运用。结合管道不同的工作状态以及支撑点位移的实际情况，利用弹簧支吊架对管道进行约束，从而能够有效减少其他外界因素对管道的影响。
综上所述，管道的设计在我国石油化工企业中尤为重要，其不仅关系着化工企业的生产制造，也直接影响着整个化工企业的人员的人身安全、经营稳定性以及经济效益等。因此，需要相关人员将管道设计的重要性充分重视起来，对于那些由于管道应力而引发的事故进行整理和分析，运用现阶段最新型的科学技术对管道设计进行优化，从而使石油化工业能够继续为我国社会发展做出更加杰出的贡献。
参考文献：
[1]刘俞瀚.石油化工管道设计中基于应力分析的柔性设计[J].石化技术，2019（1）：315-316.
[2]唐建伟，何林杉，姜玲.石油化工管道应力设计探究[J].山东工业技术，2019（4）：102-103.
作者简介：
董浩（1981- ），男，汉族，新疆克拉玛依人，本科，中级工程师，线路工程。