管道应力分析需要有很清晰的思路，这一点很重要。既可以提高效率，也不至于让你在复杂的管道系统里面迷失自我。

在刚接触管道应力分析的时候，大家都会遇到一个问题，就是当模型的一次应力、二次应力都满足规范要求的时候，有没有一个量化的最大应力值？比如一次应力或二次应力最大值是99%，理论上说，它是OK的，因为它在校核许用应力的范围以内。此时有诸多说法，有的赞成最大应力控制在70%或60%以内，有的赞成控制在100%以内就够了，因为校核的公式和许用应力本身就有很大的安全裕量。

作为工程师，当然希望自己的设计作品在其生命周期内能100%的安全运行。人为再留一定裕量是完全可以理解的，因此支持前一种做法的更多一些。

我没有在哪本设计手册里面见过这种成文的规定，但它是实际存在于大家的设计过程中的。通常我不会受这种作法左右的，除了规范限定的100%，我并不认为最大应力值应该进一步人为控制。接下来说说原因。

通过基本理论对校核公式的推导，大家应该知道，一次应力和二次应力是针对管道本身的校核。它主要目的是保证管道本身不发生破坏。应力控制在100%以内，管道本身是安全的。但是，管道并不是独立存在的，它连接设备，它需要支架支撑。因此，在校核过程中，保证管道安全是远远不够的。还需要保证设备管嘴不被管道的产生的推力推坏，还要保证法兰不发生泄漏，还要保证支架设置合理。

我们都知道，一次应力来源于持续性载荷，其实最主要就是分配管道系统的重量。当管道最大一次应力在99%的时候，你会发现，最大应力处附近的支架跨距一般会比较大（只做这一方面的举例），但是管道是安全的。但这也许会产生一些其它的问题：比如跨距大，相关的这两个支架分配的重量当然相对来说也会比较大，这很可能造成这个支架比管道系统里其它同类型支架承载更多载荷，因此很可能需要更换成另一种支架。这对支架的设计和采购都会造成一些困扰，因为，如果载荷分配比较均匀，支架承载在一个平缓的范围内，这些支架可能就选一种就可以搞定了，并不需要更多支架类型的设计。因此，基于这种想法你可能会调整跨距，让支架分配的重量更均匀，最大一次应力就会下降；同时，如果这个最大应力处，一端是设备口，那就代表设备会分担很多载荷，设备口是很脆弱的，我们会为了管嘴安全调整跨距，让这一段管子的重量重新分配，最大一次应力也会下降；同理，如果是热胀推力引起的，管道本身与管嘴、法兰比起来，它是很强的。二次应力最大值是100%，管道能承受，管嘴、法兰却并不一定能承受这个推力。当你为了保证管嘴或法兰安全而进一步调整管道的柔性，最终使其在安全范围内，此时你再回过头去看看二次应力的最大值，它已经下降了许多。

要保证管道系统的正常运行，校核的工作并不是只针对管道的。管子在管道系统里面是很强大的，更脆弱的部分实际上是管嘴和其它像法兰这样的管件。如果把管道系统比作木桶，那校核的核心目标就是保证最短的那块木板不出问题。通常，设备管嘴和法兰这些部件才是管道系统的最短板。

现在，你明白为什么并不一定人为的去控制最大应力在70%或60%以内的原因了吧，因为当你保证了系统最短板的安全以后，你的管道应力最大值会下降一大截子。换句话说，短板的安全都保证了，你还去留更多安全裕量，这不是浪费浪费精力、经济是什么。

在我看来，将应力最大值限制在70%或60%以内，这并不是一种规定，而是一种经验积累的体现。根源就在于我上面说的那些。所以，当你做完应力分析，再也不要试图去寻找一种降低应力的心理安慰。

对刚接触应力分析的人员来说，搭完模型首次计算，你看到的结果不外乎下面这些情况：

一次应力超了。看看是哪个地方超了，找到它。一次应力超标不外乎就是跨距太大、膨胀节的盲板力没分配好、或边界条件不正确（材料、介质、保温密度是否正确，一旦出错，基本上是隔量级的）。调整的核心就是跨距。这是阅读报告后的第一步；二次应力超了。弄清楚是哪段管子热胀引起的，针对那段管子增加柔性。方法很多，增大补偿臂、调整走向、调整支架类型、添加补偿器等等。这一块不好用文字描述，建议再看看视频，有详细的介绍。不管应力超不超，找到设备管嘴，看看载荷多大，因为这通常是我们找的管道系统强度的短板。如果对结果没有概念，没关系。不同的设备管嘴对其承受的载荷都有校核方法的。比如泵、压缩机、汽轮机、加热炉、压力容器等，有相应校核规范。如果厂家提供受力限制，你按照这个受力限制来调整你的管道。如果没有，就按照相应规范来校核并调整你的管道。法兰是否泄漏，根据规范进行校核。最后，优化支架受力，让其尽量均匀受力。这一步很有必要。

上面这5步会占用整个应力分析的大部分时间，它们之间是相互联系的，并没有严格的先后顺序。这部分用文字描述清楚是很难，一是写文水平有限，一是涉及的内容太多，不知从何说起。

做管道应力分析，管道的调整方案是没有标准答案的，很多方案都能是最后的答案，我们要做的只是找到一种更合理、更适合当前系统的解决方法而已。

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