1管道应力简述
在管道设计中，为了方便针对管道的强度破坏进行研究及管道的刚度破坏进行研究，引入应力这一概念。受外界因素的影响，包括温度、湿度等因素，通常材料会发生变形，材料内部为了抵抗这种变形，内部各部分会相互作用产生内力，这时候在材料截面上，单位面积上产生的内力就是 应力。管道的应力主要是 由于管道承受内部压力、外部压力以及热膨胀引起的。当管道材料内部产生的应力已经达到较大值，此时仍不能抵抗外部载荷，这样会使管道的强度遭到破坏。1.1管道应力分类
管道往往要受多种外部压力的共同影响，不仅受热负荷的影响，也要受机械载荷的影响，此外还要受压力载荷等的影响。由于管路不同，管道的区域不同，在外部压力作用下，管道会产生不同性质的应力。管道应力主要包括以下几类。一类是 一次应力。管道在受到冲击荷载、内压等作用下会产生剪应力和正应力，这就是 一次应力。一次应力与外力相平衡，保持管道不变形。如果为了平衡外力，一次外力超过了极限，管道会发生塑性变形，从而遭到破坏。所以要留有足够的宽裕度，以保证材料不发生屈服。一类是 二次应力。管道受到外界压力，发生了变形，变形会对材料产生束缚，在这种情况下管道产生的剪应力和正应力就是 二次应力。二次应力主要是 为协调变形而产生的应力，它不能直接与外力平衡。二次应力具有自限性的特点，只要有发生细小塑性变形就会使二次应力变低。交变的次数会影响二次应力的界定，交变的应力范围会直接决定二次应力的范围。一般情况下，管道重复受二次应力，会产生疲劳破坏。三类是 峰值应力。所谓峰值应力就是 较高值应力，当荷载发生突变，当管道结构发生的突变，这时候局部应力不会迅速集中，从而产生峰值应力。通常在管道的转弯处、气孔处和焊接处会产生峰值应力。峰值应力不会引起管道的显著变形，但会给管道带来疲劳性裂纹。
1.2管道应力分析目的
推制弯管管道应力分析主要是 通过解决各种问题来保障管道的安全性和可靠性。像管道的强度问题、管道的震动问题等都需要通过用力分析来解决。同时，管道应力分析可以为管道布置提供科学的依据，为管道安装提供科学的参考。具体来说管道应力分析目的主要有以下几点。一是 保证管道设计符合安全要求。石油化工管道对安全有更好的要求，根据我国的相关国家规定，主要从三个方面来评判管道的安全性能，分别是 密封性、耐腐蚀性和耐压强度。其中耐压强度主要是 通过通过管道应力分析来实现的。二是 保证装置运行的安全性。石油化工管道通常输送的是 一些易燃易爆的物品，管道布置必须科学合理，保证不会有任何安全隐患在装置运行中。在布置管道的时候，如果不够科学，管道就会出现应力问题，带来安全隐患。例如当管道的热应力过大时，会导致管件损坏等问题，影响安全生产。管道布置不合理，在动力设备旁，会发生共振现象，影响整个系统装置的安全运行。应力分析可以为管道布置提供科学依据。
2管道柔性设计
近年来，在管道设计中引入了柔性设计的理念，进一步提高了管道设计的水平。管道有一个重要特征，就是 它有一定的柔性。柔性是 管道的一个重要性能。当温度变化时，管道会通过自身变形来适应温度变化，这是 管道柔性的一个表现。当设备基础沉降时，管道会通过自身变形来适应位移的变化，这也是 管道柔性的一个表现。当外界发生变化时，管道通过自身变化来保证材料上应力在可控范围内，从而保证管道的性能。由于温度变化、内压变化、荷载变化等，管道会出现不同程度的损坏，主要包括以下几个方面。一是 管道由于应力超过的范围而产生了破坏。二是 管道支架由于推力过大而遭到了破坏。三是 管道发生泄漏。四是 与管道相连的设备由于管道变形而不能正常运行。管道柔性设计正是 要防止这些问题的产生。下面介绍几种增加管道柔性的措施。
一是 用弹簧支吊架支撑管道。用弹簧支吊架可以有效的增加管道的柔性。在管道的支撑点，用弹簧支吊架，支撑点就不用受垂直位移的控制。同时弹簧吊架不宜连续使用，会影响管道的稳定性。二是 改变管道的几何布置。在增加管道柔性的时候，这是 一种较理想的方法。不管是 在二维平面内的管道布置，还是 在三维空间内的管道布置，改变管道几何布置的方法是 相同的，一种方法是 增加弯头的数量，一种方法是 增加管道的长度。同时在改变管道的几何布置的时候，要保证管道两端点固定不变。三是 增设膨胀节。虽然改变管道布置是 增加管道柔性比较理想的方法，但在一些条件和特殊情况下是 不能采用的，比如管道的直径太大，比如管道的设备工艺有特殊要求，比如受到场地的限制。弯管在这些情况下可以通过增加膨胀节来增加管道的柔性。但是 波纹膨胀节一般在管道系统中是 比较薄弱的环节，制作工艺非 常复杂，而且成本也非 常高，所以在管道设计中一般都尽量避免使用。
沧州聚通管业有限公司（http://www.czjtgy.com）主营项目：锥度无缝管锥型加工工艺，是 一种根据所需工件的尺寸、材质和厚度进行选材，运用中频可控温度加热炉对无缝钢管进行局部加热，温度控制在1200℃左右，当达到加工温度时运用可变截面装置和拉拔设备同时进行拉拔延伸以达到所需尺寸的工件。3D弯头是 水暖安装中常用的一种连接用管件,用于管道拐弯处的连接，用来改变管道的方向。异形管件广泛用于各种结构件、工具和机械零部件。和圆管相比，异型管一般都有较大的惯性矩和截面模数，有较大的抗弯抗扭能力，可以大大减轻结构重量，节约钢材。180度热煨弯管主要用于建筑圆弧型钢结构，隧道支承、车顶弯梁、地铁工程、铝门窗、天棚、包圆柱内骨架、凉台扶手、淋浴房门、生产线轨道、健身器材等多种行业。