近期在项目实践中遇到了管道的冷紧问题，我们来聊一聊。
场合
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小该作用力。所谓冷紧是指在安装时使管道产生一个预变形的方法，通过这种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，从而减小操作状态管道对设备（或固定点，下同）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。
做法
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)的方法来完成。
冷紧的目的是减小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的范围之内。由于转动机器管道在安装时要求对机器的作用力尽可能小，与转动机器相连的管道不宜采用冷紧。另外冷紧应尽量在已有的焊点处进行，避免出现额外焊口。
影响
由于冷紧所产生的应力不是外力荷载产生的应力，因此不属于一次应力，所以冷紧对一次应力的校核结果没有影响。又因为冷紧只能改变安装状态和操作状态应力的大小，但不能改变操作过程中的二次应力范围数值，因此冷紧也不能改变二次应力的校核结果。
也就是说，试图采用冷紧的方法来改善一次应力或二次应力的校核结果是没有意义的。笔者曾参加某世界知名应力分析软件公司组织的培训，主讲人员对此竟然不理解，深以为憾。
取值
冷紧值与全补偿量(安装状态到操作状态的总变形值)之比称为冷紧比，冷紧比的数值在0~1之间，冷紧比为0时表示没有冷紧，冷紧比为1时表示100%冷紧。
冷紧有效系数是指实际有效的冷紧值与理论冷紧值之比。考虑到在实际管道安装过程中，理论冷紧值往往难以完全实现，所以一般将冷紧有效系数取为2/3（注：不同应力分析人员对此理解有不同）。
举例如下图：
上图是冷紧的一个例子。碳钢管道操作温度为300℃，沿水平方向的长度是15m，热膨胀量为45mm，冷紧比为0.5，冷紧量为22.5mm。从图中可以看到，由于冷紧的作用，管道在安装状态被拉向里侧，因此设备管口受到一个初始作用力。管道温度升高后，由于热膨胀，管道向外侧产生位移，跨过中间位置后，向反方向产生变形。比较考虑冷紧和不考虑冷紧情况下的最终变形，可以看到前者比后者变形要小，因此冷紧后操作状态下设备管口和固定支架处的作用力比不冷紧要小。
总结
冷紧对管道一次应力、二次应力的改善均没有效果，而且现场施工较为繁琐，对施工技术水平要求较高，一般来说，常用于类似炼油加氢装置减压转油线等需要保证管道走向短而直且需要控制设备管口受力的场合。类似于长距离输送的蒸汽管道，除非固定架受力受限，否则一般不必采用冷紧。
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