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1、关于石油化工管道支吊架选用及设置探析摘要：在工艺装置的管道设计中,进行支吊架设置的设计时,应正确遵循设置方法和选用原则,应使支吊架间距不超过管道刚度允许值并满足柔性要求,列举了具体选用原则,并对可变弹簧支架的选用进行了简述。此外还介绍支吊架对管道产生的一次应力和二次应力,并说明在管道设计中正确设置支吊架的重要性。关键词：石油化工管道支吊架选用设置中图分类号：P618.13文献标识码：A文章编号：1前言管道支吊架是管道系统中的一个重要组成部分。所有管道敷设都必须借助各种不同形式、不同性能的支吊架来完成。进行管道设计时，首先要考虑满足生产工艺要求，其次要考虑设备、管道及其组成件的受
2、力状况，确保安全运行。在石油化工管道设计过程中，正确选用、合理设置管道支吊架是一项重要的工作。2作用管道支吊架主要有以下几个方面的作用。(1)承受管道的重量荷载(包括自重、充水重、保温重等)。(2)阻止管道发生非预期方向的位移。6(3)控制摆动、振动或冲击。3石油化工管道支吊架的功能类型管道支吊架按其功能可分为承受管道载荷、限制管道位移和控制管道振动三大类，详细分类如下：3.1承受管道载荷的承重支吊架可进一步分为：①刚性支吊架；②可调刚性支吊架；③可变弹簧支吊架；④恒力弹簧支吊架。3.2限制管道位移的限制性支架可进一步分为：①固定支架；②限位支架；④导向支架。3.3控制管道振动
3、的防振支架可进一步分为：①防振管卡；②阻尼减震器。4石油化工管道支吊架的选用原则64.1选用管道支吊架时，应按照支撑点所承受的荷载大小和方向、管道的位移情况、工作温度、是否保温或保冷以及管道的材质等条件选用合适的管道支吊架。设计管道支吊架时，应尽可能选用标准管卡、管托和管吊；焊接型的管托、管吊比管卡、管吊省材料，且制作简单，施工方便。因此除下列情况外应尽量采用焊接型管托和管吊：①管内介质温度等于或大于400℃的碳钢管道；②输送冷介质的道；③输送浓碱液的管道；④合金钢材质的管道；⑤生产中需要经常拆卸检修的管道；⑥架空敷设且不易施工焊接的管道；⑦非金属衬里管道。4.2设计过程中为了
4、防止管道过大的横向位移和振动，一般在下列条件的管道上设置导向管托，以保证管道只沿轴向位移：①可能产生振动的两相流管道；②横向位移过大可能影响临近管道；③固定支架之间的距离过长，可能产生横向不稳定；④设计只允许有轴向位移；⑤为防止法兰和活接头泄露而要求不宜发生过大横向位移的管道。当架空敷设的管道热膨胀量超过100mm6时，应选用加长管托，以免管托滑到管架梁下；凡支架生根在需整体热处理的设备上时，应向设备专业提出所用垫板的条件；对于生根在设备或土建平台上荷载较大的支架位置、标高和荷载应事先与相关专业联系；凡需要限制管道位移量时，应考虑设置限位支架；管道支撑点处存在垂直位移时，可选用
5、弹簧支吊架，根据具体情况采用并联或串联。5石油化工管道支吊架的设置要点石油化工管道支吊架的设置应满足管道最大跨度的要求；当有集中载荷时，支架应布置在靠近集中载荷的位置，以减少偏心载荷和弯曲应力；在敏感设备（泵、压缩机）附近，应设置支架以防止设备嘴子承受过大的管道载荷；往复式压缩机的吸入或排除管道以及其他有强烈振动的管道，宜单独设置支架（支架生根于地面的管敦或管架上），以免将振动传递到建筑物上；除振动管道外，应尽量利用建筑物、构筑物的梁柱作为支架的生根点，且应考虑生根点所能承受的载荷，生根点的构造应能满足生根件的要求；对于复杂管道，尤其是需要做详细应力计算的管道，尚应根据应力计算
6、结果调整其支吊架位置；管道支吊架应设在不妨碍管道与设备的连接和检修的部位；管道支吊架应设在弯管和大直径三通式分支管附近；安全阀泄压装置出口管道应设刚性支架。6管道支吊架的设计与管系的应力应力分析管道支吊架的设置除了对管系一次应力的大小有着直接的影响外,还对调节管系的二次应力/端点推力起着重要的作用。正确选用支吊架,调整和改善管系的应力分布状态,使管系适应变形的需要和管系端点推力在使用范围内是十分重要的。同时,6还可选择某种类型支架来限制管系在某个方向的位移,从而减少设备管嘴的应力以保护设备,尤其是那些敏感设备,如压缩机、汽轮机和机泵的管嘴等。6.1泵泵出口管道布置见图1。图1泵
7、出口管道布置若弯头处选用刚性吊架,对于温度较高的介质,刚性吊架势必会托空,管系上管道、阀门等重量以及热胀力都落在泵嘴子上,支吊架失去了作用。改用弹簧吊架就会大大改善泵嘴子受力。6.2杠杆效应在利用支吊架调节管道的应力时,管道设计中充分利用或消除支架的杠杆效应是十分重要的。由于管道是一个刚度足够大的弹性体,那么在任何有刚性支架的地方都会产生杠杆效应。以减压转油线为例,见图2。图2减压转油线整个转油线只有1个支架,它好比是1个杠杆,支架设置的位置直接影响到减压塔嘴子的受力,如图2支架在a和b位置
