沈辉

（中国化学工程第三建设有限公司，安徽合肥230601）

化工工程设计中的配管设计将工艺设计工程化、具体化，其直接影响最终的装置建设。因此，配管设计在整个装置设计中起着十分重要的作用，配管设计水平高低直接关系到装置投资和建成投产后能否长期、安全、平稳运行[1-2]。配管设计中设备布置是否合理，管道材料选用是否合适，管道布置是否科学经济和美观，都将直接影响到整个建设过程。配管设计的正确科学，可以减少装置的建设投资，同时有利于装置投产后的操作和维修，降低装置投产后的运行成本，确保装置的安全生产。

1 应力分析

配管设计首先应满足工艺要求，这是化工设计的基础。同时，配管设计也必须确保管道安装的可操作性和管道运行的安全性、稳定性。其中，管道安全是配管设计需要慎重考虑的部分。配管设计主要包括设备布置、管道布置、管道材料和管道机械等内容，其中管道机械即管道应力分析是确保管道安全稳定运行的重要手段，也是本文主要探讨的内容[1]。

1.1 应力分类

管道应力是管道自身产生的一种内力，是决定管道安全最重要的因素之一，可分为一次应力、二次应力、峰值应力。其中一次应力是由压力、重力等外加载荷作用于管道而产生的内力，其无自限性，随外部载荷增加而不断提高。当其超过管道材料强度（或屈服）极限时，管道将产生不可逆的塑性变形而发生断裂等破坏。二次应力是指管道由于热胀冷缩或者端点附加位移等作用造成管道变形受阻而产生的一种内力，本身不与外力直接平衡。……