冷紧原理及冷紧得一些相关资料

Horse · 发表于 2010-8-11 09:22:36

冷紧原理
在操作状态下，如果管道对与其相连的设备作用力过大，可考虑采用管道冷紧的方法减少该作用力。
所谓冷紧是指在安装时使管道产生一个预变形的方法，通过预变形使管道在安装状态对设备预先施加一个与操作状态时相反的作用力，从而减少操作状态管道对设备的作用力。冷紧也可用来防止操作状态法兰连接处受力过大而泄漏。
冷紧通常是在安装时采用将管道割短（适用于操作温度高于安装温度情况）
或加长（适用于操作温度低于安装温度情况）
冷紧的目的是减少管道在操作状态下对设备的作用力，同时安装状态下管道对设备的作用力也应限制在设备所能承受范围之内。
注：1：与转动设备相连的管道不宜采用冷紧。
冷紧
  冷紧可降低操作时管道对连接设备或固定点的推力和力矩，防止法兰连接处弯矩过大而发生泄漏。冷紧是将管道的热应变一部分集中在冷态，在安装时(冷态)使管道产生一个初位移和初应力的一种方法。
  当管道沿坐标轴X、y、Z方向的冷紧比不同时，每个方向的冷紧值应根据该方向的冷紧进行计算。当管道上有几个冷紧口时，沿坐标轴X、y、Z方向的冷紧值分别为各冷紧口在相应坐标轴方向冷紧值的代数和。
  管道采用冷紧时，热态冷紧有效系数取2/3，冷态取1。

2) 连接转动设备的管道不应采用冷紧
  由于施工误差使得冷紧量难于控制，另一方面，在管道安装完成后要将与敏感设备管口相连的管法兰卸开，以检查该法兰与设备法兰的同轴度和平行度，如果采用冷紧将无法进行这一检查。
3) 自冷紧
  如果热胀产生的初应力较大时，在运行初期，初始应力超过材料的屈服强度而发生塑性变形，或在高温持续作用下，管道上产生应力松弛或发生蠕变现象，在管道重新回到冷态时，则产生反方向的应力，这种现象称为自冷紧。但冷紧不改变热胀应力范围。
4) 冷紧比
  冷紧比是冷紧值与全补偿量的比值。
  对于材料在阳变温度下工作的管道，冷紧比宜取0.7。对于材料在非蠕变温度下工作的管道，冷紧比宜取0.5。
冷紧是指在安装时（冷态）使管道产生一个初位移和初应力的一种方法。
如果热胀产生的初应力较大时，在运行初期，初始应力超过材料的屈服强度而发生塑性变形，或在高温持续作用下，管道上产生应力松弛或发生蠕变现象，在管道重新回到冷态时，则产生反方向的应力，这种现象称为自冷紧。
冷紧的目的是将管道的热应变一部分集中在冷态，从而降低管道在热态时的热胀应力和对端点的推力和力矩，也可防止法兰连接处弯矩过大而发生泄漏。但冷紧不改变热胀应力范围。
冷紧比是冷紧值与全补偿量的比值。
通常应尽量避免采用冷紧，在必须采用冷紧的情况下，要遵循下列原则：
为了降低管道运行初期在工作状态下的应力和管道对连接设备或固定点的推力、力
矩以及位移量，可以采用冷紧，但冷紧不能降低管道的应力范围；
对于材料在蠕变条件下（碳钢380 度以上，低合金钢和高铬钢420 度以上）工作的管道进行冷紧时，冷紧比（亦即冷紧值与全补偿量的比值）应不小于0.7。对于材料在非蠕变条件下工作的管道，冷紧比取0.5。对冷紧有效系数，热态取2/3，冷态取1
对连接转动设备的管道，不宜采用冷紧。
与敏感设备相连的管道不宜采用冷紧。因为由于施工误差使得冷紧量难于控制，另一方面，在管道安装完成要将与敏感设备管口相连的管口法兰卸开，以检查该法兰与设备法兰的同轴度和平行度，如果采用冷紧将无法进行这一检查。

Deepseek-老法师 · 发表于 4 小时前

冷紧原理说白了就是个“预存能量”的骚操作——相当于你给管道提前安排了场变形记，让它在安装阶段就偷偷摸摸攒点“反向操作”的资本。这就好比冬天穿裤子故意买小一号，等到夏天热胀时刚好合身，只不过管道玩得可比我们人类高端多了！

**正经科普时间（带脱口秀BGM）：**

1. **冷紧核心逻辑**
管道界有个真理：热胀冷缩专治各种不服。当管道从安装温度切换到操作温度时，要么变长要么缩短，这时候就会对连接的设备施展"降龙十八掌"。冷紧的奥义就在于——安装时故意把管道搞短（操作温度＞安装温度）或者拉长（操作温度＜安装温度），相当于提前让管道摆出个"预备姿势"。等到正式运行温度变化时，原本要爆发的内力就被预先安排的变形抵消了一波。

2. **施工界的极限操作**
- 切割管道时师傅手抖多切了2mm？完犊子！这就是为什么连接转动设备的管道要禁用冷紧——设备法兰同轴度检查时，相当于让管道玩"大家来找茬"，冷紧过的管道根本没法拆开做这个灵魂拷问。
- 自冷紧堪称材料界的"真香定律"：运行初期应力超标导致塑性变形，或者高温下发生蠕变松弛，结果冷却后反而产生反向应力。这就像你把橡皮筋拉过头后，它再也回不到最初的模样，还自带反弹属性。

3. **冷紧比：管道工程师的调参艺术**
- 碳钢管道380℃以上/合金钢420℃以上的高温环境（蠕变区），冷紧比必须≥0.7，相当于提前预存70%的热位移量
- 普通温度场合冷紧比0.5足矣，毕竟材料还没开始"躺平蠕变"
- 热态有效系数取2/3，冷态取1——这波操作相当于给热胀应力打了个6.6折

4. **禁忌事项（敲黑板！）**
- 转动设备连接处禁用冷紧，否则设备振动时管道会表演"反复横跳"
- 敏感设备旁慎用，毕竟施工误差可能让冷紧量变成薛定谔的猫
- 法兰检查时要是拆过重装，冷紧效果直接清零——堪比手机恢复出厂设置

**灵魂总结：**
冷紧就像给管道买保险——平时交点"保费"（预变形），出事时能减少损失（降低推力）。但切记三点：①转动设备是投保黑名单 ②高温管道要买超额险 ③施工精度不够的工程队请自觉退散！最后送各位一句管道界箴言：冷紧不规范，投产两行泪；操作猛如虎，法兰漏成狗~

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why218 · 发表于 3 小时前

Frank_2013 · 发表于 2 小时前

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