化工管道支吊架設計論述

王文霞（山東墾利石化集團有限公司，山東 東營257500）

0 引言

化工管道建設中，支吊架設計屬于重要的工作內容，化工管道支吊架設計要以現場的實際情況為主，積極排除外部因素的干擾，這樣才能保障支吊架在化工管道中的有效應用。化工管道支吊架設計時要注重穩定性、安全性，以免支吊架影響到化工管道的使用，以此來維護化工管道支吊架施工的高效性。

1 化工管道中支吊架的類型

化工管道中常見的支吊架主要有3 種類型，分別是限制性支吊架、承重型支吊架、防振支架，結合化工管道的安裝例舉這3種支吊架的應用，如下：

1.1 限制性支吊架

化工管道支吊架中限制性支吊架具有控制的作用，用于預防化工管道位移、變形。化工管道常年處于運輸石油的狀態下，受環境影響化工管道較容易出現位移、變形，使用限制性支吊架可以維護化工管道的穩定性[1]。化工管道使用中位移和變形都是極其危險的情況，采用限制性支吊架固定化工管道，積極預防變形、位移的問題，按照化工管道的安裝實況選擇限制性支吊架的設計方式，保障化工管道支吊架設計的安全水平。

1.2 承重型支吊架

承重型支吊架在化工管道中主要就是支撐起管道的重量以及作用力負荷，降低化工管道使用過程中的應力。承重型支吊架的使用可以保障化工管道的安全性，避免化工管道超負荷后出現破裂的問題，提高化工管道的安全性。化工管道承重型的支吊架有剛性支吊架、可變彈簧支吊架，這些支吊架在化工管道中最為常用，不同的承重型支吊架有著不同的優勢，根據化工管道的需求選擇可用的承重型支吊架。

1.3 防振支架

防振支架在化工管道支吊架設計中預防管內流量變化引起的振動，化工管道輸送液體或者氣體的過程中，內部流量會有明顯的變化，尤其是流量通過管道口位置時，如果再加上作用力的影響就會發生振動，也就是脈動，因此需要在化工管道支吊架設計中安排防振支架的使用。

2 化工管道支吊架設計分析

化工管道支吊架設計時較為關鍵的內容有兩種，一種是支吊架的設計位置，另一種是相鄰支吊架的距離，支吊架設計期間應該規劃好這兩項內容，積極排除設計中的干擾因素，強調支吊架設計的合理性以及使用中的穩定性。本文主要分析這兩點內容在化工管道支吊架設計中的應用。

2.1 合理設計支吊架的位置

支吊架的位置是保障化工管道連接穩定的首要條件，化工管道支吊架的最佳位置盡量設計在管口位置，利用支吊架降低管口位置的載荷影響，完善相鄰化工管道的連接。化工管道安裝時會有集中載荷的要求，化工管道需滿足集中載荷的要求，此時集中載荷處就可以作為支吊架的支設位置[2]。化工管道內承載著石油流體物質，流體物質對化工管道有很強的沖擊性，會出現管道振動，支吊架要選擇有管道振動的地方，防止連接的化工管道之間產生振動影響。

化工管道支吊架位置不能設有其他連接物，也就說明化工管道支吊架不能和其他建筑物連接，需要連接到地面，保持化工管道支吊架設計的獨立性，主要是因為化工管道支吊架后期的維修量比較大，所以明確支吊架位置，把支吊架設計在相對比較獨立的環境中。

化工管道支吊架位置選擇時，也要考慮管道的維修問題，如果化工管道維修次數頻繁，這時就要重新選擇支吊架的位置，盡量不在這類位置處設計支吊架，除此以外，化工管道柔性、管道應力等因素也是支吊架設計中不能忽視的因素，比如化工管道柔性大就要增加管道支吊架的數量，緩解管道柔性產生的壓力，避免化工管道振動。

2.2 準確設計支吊架的間距

化工管道支吊架時通過承重架固定化工管道的，在設計支吊架間距以前，最先要確定出支吊架的間距，確保相鄰支吊架間距能夠支撐化工管道產生的載荷。支吊架間距過大會出現化工管道載荷偏大的情況，最終會有化工管道彎曲的風險情況，影響化工管道的安全使用；支吊架間距過小就會引起成本浪費的問題，準確設計好支吊架的間距，仔細計算出管道的強度數值、剛度數值，一定要保障強度、剛度的精確性，選擇剛度和強度的最小數值[3]。

化工管道在使用時很容易有脈動的情況，針對這類情況設計支吊架的間距時，還需考慮化工管道使用中產生的固有頻率，避免化工管道投入使用后有頻率振動的情況，保護好化工管道結構。化工管道支吊架設計本身存在風險，在設計化工管道支吊時盡量選擇周圍原有的工程結構，比如廠房、房屋等，如果是這種類型的支吊架在設計間距時還需考慮管道應力，優化化工管道支吊架的間距設計，強調支吊架間距設計的合理性。

3 化工管道支吊架設計應用

化工管道支吊架設計的直接目的就是應用，根據化工管道支吊架設計例舉其應用的表現，如下：

3.1 布置

化工管道支吊架設計應用中布置方法不能影響管道的維修、檢修，化工管道負荷偏大時要利用支吊架的布置去分攤管道負荷，讓管道負荷分配到支吊架的區域內，防止支吊架受力較為單一，維護支吊架布置應用的安全性。

3.2 位移控制

化工管道支吊架設計應用中需控制位移，支吊架設計不合理就會引起化工管道位移，嚴重時支吊架自身也會有位移的現象，支吊架的設計需確保其位移處于安全范圍中，為了解決支吊架位移問題，化工管道支吊架設計應用中建議采用恒力彈簧支吊架，這類支吊架會在恒力彈簧的作用下把位移控制在合理范圍內。

3.3 隔熱層應用

化工管道支吊架設計應用中要規劃好隔熱層的使用，隔熱層在化工管道支吊架設計應用中目的是預防支吊架管道過熱，化工管道的安裝高度以及管材的厚度均對支吊架隔熱層的應用有影響，因此支吊架中應用隔熱層時應該重點考慮支吊架的管道高度、厚度，以此來準確的設計化工管道的隔熱層。

3.4 附件應用

化工管道支吊架設計應用中附件也是重點考慮的因素，化工管道在不同的環境和地理位置對支吊架的應用有差異，考慮化工管道所處環境中的溫度、濕度以及酸堿度，合理選擇支吊架中的附件，如管托、管吊等，根據化工管道的需求選擇是否要運用焊接的方法。

4 化工管道支吊架設計的注意事項

化工管道支吊架設計中首先要注意使用熱應力報告，以熱應力報告中的數據為參數設計支吊架的使用，因為化工管道安裝時為常溫常壓，而使用時是高溫高壓，所以支吊架設計中必須要考慮熱應力[4]。化工管道支吊架設計中的彈簧支吊架應用時，要注意彈簧支吊架的位移，以免彈簧支吊架有受力不平衡的現象，避免影響到彈簧支吊架的壽命，總結了化工管道支吊架設計時的注意事項，以此來規范支吊架在化工管道中的使用。

5 結語

化工管道支吊架設計時要根據支吊架的類型組織設計工作，合理規劃支吊架在化工管道中的應用，同時提出支吊架設計時的注意事項，以此來完善化工管道支吊架的設計和應用，提高化工管道支吊架的使用水平。化工管道支吊架設計要滿足實際使用的需求，由此才能保障支吊架設計符合化工管道的標準。