化工管道支吊架的選用設置

黎 海（中國天辰工程有限公司，天津 300400）

化工管道支吊架的選用設置

黎 海
（中國天辰工程有限公司，天津 300400）

針對化工管道的支架類型和布置環境展開論述，為化工企業管道支架的選擇和其設置原則提供合理方案，為選用合適的化工管道支架提供參考依據。

化工；管道支吊架；選用設置

1 化工管道支吊架的主要類型和布置方式

支吊架作為化工管道的重要附屬件，對管道的安全運行至關重要，因此在化工管道建設進程中，因地制宜，結合實際情況選擇合適支吊架進行安裝，更好的為建設施工、管道安裝提供安全保障。因此在設計和施工中要嚴格按照預先設計要求，遵循選擇方案和施工工序，切忌擅自改選安裝支吊架。支吊架按其功能劃分為如下幾類：

1.1 恒力支吊架

恒力支吊架用于在一定的輸送行程，當管道發生豎直或上下活動時，只要其符合在沒有變形的情況下，次負荷的變化率就等于零的情況中。多在化工管系存在垂直方向上的移動距離較長的情況中，且該支架類型中被選用最多的是恒力彈簧支吊架。

1.2 彈性支吊架

彈性支吊架的特點就是遇到外力的時候會隨外力大小方向發生形變，或者發生一定位移，而自己本身也具備良好的剛性，以至于在其工作狀態中雖然產生了變形，但可以完全將分配荷載控制在合理區間，不會失去全部分配荷載。目前我國使用的彈性支吊架主要有以下兩種：

1.3 恒力彈簧支吊架

恒力彈簧支吊架是最常用的支吊架，保障在管系發生垂直位移時，分配荷載均勻且恒定，多用在管系做豎向運動或化工裝置需要避免因位移引起的應力的結構設計中。

1.4 可變彈簧支吊架

可變彈簧支吊架工作原理是管道在垂直方向發生位移運動后，內部彈簧隨作用力發生壓縮或拉長的形變，且當壓力發生變化的情況下，管道上的支架便會將這一支點的應力轉移到附近支點上，將荷載變化率控制在合理范圍。通過這樣的方式承擔管系和相關設備質量，同時弱化設備和管道因溫度變化引起的微量位移，降低管道承受應力，有效的保護了管道，從而延長管道支吊架的使用期限。

1.5 限制性支吊架

就目前我國使用支吊架的情況而言，限制性支吊架主要可以分成三個大的類別：

1）固定支吊架。顧名思義，就是將化工管道完全固定在支吊架上，限制管道在工作中產生位移。

2）限位支吊架。限制管道發生角位移。

3）導向支吊。使用范圍較小，通常用在做出特別要求的要限制管道發生橫向位移或角度偏差的情況。

2 支吊架設置的原則

1）為保證化工管道穩定安全使用，就必須滿足管道跨度設置在規范要求范圍內，且必須滿足以下幾點設置關鍵：

①支吊架設置位置，不應該影響管道和設備正常連接的接口位置，且不應影響對設備維修工作。

②設在直徑較大的三通式支管或彎管距離較近的地方。

③設置在荷載或應力集中的位置。

④充分利用安裝位置周邊的固定性構件，如承載墻體、梁柱上，保證其足夠的應力條件。

⑤盡量靠近設備，或在設備零距離點設置支吊架。

2）判斷化工管道支吊架的時候實則就是要通過判斷支吊架與管道接觸點是否會發生垂直方向上的運動，若接觸點存在位移，就應該選擇可變的彈簧支吊架；假如接觸支點會發生大程度的位移，就按設置要求必須選用恒力彈簧支吊架；如果完全不會產生位移，則選擇剛性支吊架就完全可以了。

3）通常我們在支吊架上鋪設的管道分成兩大類別：有隔熱層和沒有隔熱層。多數情況下，在鋪設無隔熱層的管道時不需要設置管托；但在鋪設有隔熱層的管道時，因為管道的高度和厚度成正比，這時就必須應用管托。當隔熱層厚度大于13cm的時候，通常選用高度為20cm的管托；在隔熱層厚度超過8cm的情況下，管托高度應該選用10cm。

4）除下列情況外，支吊架的附管部件不能與管道直接焊接

①輸送低溫管道；

②管內介質溫度等于或高于400℃的碳素鋼管道；

③合金鋼材質的管道；

④輸送含有濃堿液的管道；

⑤針對一些焊接施工過程中，存在焊接較為困難的管道，最不適宜的方法就是直接與管托、管吊進行焊接。

⑥生產中需要經常拆卸檢維修的管道；

5）當化工管系存在軸向的位移，在允許管道有軸向位移時，設置導向支架，對產生的橫向位移加以控制。

①在可能產生震動的兩相流管道和安全閥的出口段高速放空管道；

②管道產生的橫向位移較大，且固定支架設置間距較大時；

③“Π”型補償器的位置和補償器彎頭間的距離，最佳是管道公稱直徑的40倍左右，補償器兩側的管道上必需設導向支架；

6）確定要完全限制管道位移量時，必須設置限位支架。

7）在沿設備設置的立管需要設置導向支架和承重支架來固定。承重支架布置，要盡量在設備管口處，為減少管道口的承受應力，假如較少的承重支架不能完全承擔管道的巨大重量的時候，就需設置可變彈簧承重支架來協助其完成承重任務。

3 管道支吊架設計及布置設計的合理步驟

石油管道的設計大體分為3個過程：其一要對管道大致走向、設置位置做好初步設計；第二個過程就是規劃管道設置的具體位置，管道類型的選用；最后階段是施工過程，具體地布置管道。

從整個設計到施工完成的過程中，全過程都需要準備好必需的資料，將布置條件，選用類型詳盡地做好，以便提前做好支架的預制工作。這樣有力于所制造的時候更好的使用條件，縮短了生產期限，提高了施工效率，對于復雜環境中管道的設計、制造提供可靠依據。

在進行管道支吊架設計過程中，如果完全在管道安裝完成后進行，會導致實際環境不滿足支吊架安裝條件，使得安裝期限延長，耽誤工程進度。因此，為保證施工順利進行，管道支吊架的設計工作要和管道布置設計同步進行。在管道安裝工作中及時發現與設計不一致的問題，及時處理，使設計更合理和適用。

4 結束語

支吊架的設計布置是化工管道支吊架施工的重要組成部分，所以必須予以高度重視，不僅要保障其選型時科學合理，在布置時要考慮其受力范圍，使化工裝備安全、穩健運行。

[1] 李軍營；張戰強.淺談石油化工管道支吊架的選用及設置[J].中國石油和化工標準與質量，2013，（19）.

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[5] 唐永進.壓力管道應力分析[M].第二版.北京：中國石化出版社，2010.

Set the Selection of Chemical Pipes

Li Hai

Industry as one of the most important driving force for national economic，in the future will be more and more fierce international competition，we should start from the oil infrastructure equipment，optimizing equipment，oil storage，transport structure system stability，security and the efficient delivery time.In this paper，the frame type and layout environment for petrochemical pipe was discussed to provide reasonable solutions for petroleum enterprise pipe support selection and the principle of setting up，for better social services to make reference for the petroleum industry.

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TE973

A

：1003-6490（2016）12-0066-02

2016-12-19

黎海（1972—），男，湖北監利人，高級工程師，主要從事設備及管道布置設計工作。