賈菊香

【摘要】本文主要介紹了管道支吊架系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中需要注意的要點(diǎn)和機(jī)電設(shè)計(jì)要求。重點(diǎn)分析了在化工管道支吊架設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的支吊架選用原則、支吊架的功能分類以及管道支吊架設(shè)計(jì)要點(diǎn)。通過對(duì)管道支吊架設(shè)計(jì)過程進(jìn)行分析，旨在幫助化工企業(yè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)支吊架設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的缺陷并及時(shí)補(bǔ)足。

【關(guān)鍵詞】化工管道;支吊架設(shè)計(jì);施工;要點(diǎn)

化工管道支吊架系統(tǒng)是管道運(yùn)輸系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，雖然在管道系統(tǒng)整體建設(shè)過程中其所占投資比例較小，施工時(shí)長較短，但其在整個(gè)系統(tǒng)中承擔(dān)著維護(hù)系統(tǒng)安全運(yùn)轉(zhuǎn)的重要作用。支吊架設(shè)計(jì)與管道材料的應(yīng)力等特性密切相關(guān)，如果在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)材料選擇不當(dāng)或參數(shù)調(diào)整不恰當(dāng)，則可能導(dǎo)致管道盈利超標(biāo)。因此，認(rèn)真對(duì)待管道支架設(shè)計(jì)過程，對(duì)于管道發(fā)揮安全運(yùn)輸作用具有重要意義。

1化工管道支吊架類型

1.1承重支吊架

承重支吊架主要作用為對(duì)管道重量及其他持續(xù)性負(fù)荷起到支撐作用。在管道中，承重支吊架是支吊架結(jié)構(gòu)的主體，合理的布置承重支吊架能夠有效防止管道因負(fù)荷過大超出承受范圍而發(fā)生破裂的現(xiàn)象，從而對(duì)管道起到很好的保護(hù)作用。承重支吊架可以進(jìn)一步細(xì)分為剛性支吊架、可調(diào)剛性支吊架、可變彈性支吊架等。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)管道鋪設(shè)情況及具體要求選用不同種承重支吊架，起到最佳支撐作用。

1.2限制性支架

限制性支架在支撐系統(tǒng)中主要發(fā)揮著限制管道位移的作用。石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中一般存在高溫高壓的生產(chǎn)特點(diǎn)，機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中由于熱力作用均會(huì)產(chǎn)生尾翼等現(xiàn)象。另外，管道作為重要的運(yùn)輸設(shè)備，可能會(huì)受到機(jī)械振動(dòng)等影響發(fā)生位移。為確保系統(tǒng)安全，應(yīng)當(dāng)在支架系統(tǒng)中安裝限制性支架。限制性支架根據(jù)使用效果的不同可以分為：固定支架、導(dǎo)向型支架及止推性支架在不同情況下分別使用這三類支架可以產(chǎn)生良好的效果。如果在一些容易導(dǎo)致管道發(fā)生位移或偏移程度過大的位置安裝固定支架，能夠很好地限制這些關(guān)鍵部位的位移。導(dǎo)向性支架作用為限制管道的橫向位移。止推性支架的作用與導(dǎo)向型支架作用類似，為限制管道縱向位移。

1.3防振動(dòng)支架

防震動(dòng)支架的出現(xiàn)，為管道提供了很好的防護(hù)作用。管道運(yùn)行過程中或多或少會(huì)受到機(jī)械生產(chǎn)過程的影響，出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。為了避免管道振動(dòng)長時(shí)間振動(dòng)而出現(xiàn)內(nèi)部損傷，需要安裝防振動(dòng)支架來控制管道的振動(dòng)。防振支架又可以分為防振管卡與阻尼減震器。

2化工管道支吊架選用原則

化工行業(yè)生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱，這些熱量一部分會(huì)隨著化工原料進(jìn)入管道，對(duì)管道的耐熱能力以及支吊架的性能是一大考驗(yàn)。另外，管道運(yùn)輸場地一般處于野外，野外氣候條件惡劣，環(huán)境較差，對(duì)管道支吊架的耐久能力、使用壽命都提出了較高要求。因此，在選用化工管道支吊架的過程中要考慮到以下幾個(gè)原則：

2.1管道支吊架選擇注意事項(xiàng)

在化工管道支吊架的選用過程中首先要考慮以下幾個(gè)方面，一是支撐點(diǎn)所受載荷大小、方向、管道位移情況、管道材質(zhì)、管道的工作溫度以及管道的保溫情況。在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)考慮是否選用標(biāo)準(zhǔn)管卡、管托以及管吊。在設(shè)計(jì)過程中如果出現(xiàn)以下幾類情況就需要考慮用到特殊形式的管托、管吊：第一種情況為管內(nèi)介質(zhì)溫度大于400℃時(shí)的碳素鋼材質(zhì)管道，第二種是輸送冷凍介質(zhì)的管道需要加裝特殊形式管托;第三種是需要經(jīng)常拆卸維修的管道;第四種是合金鋼材質(zhì)的管道。

2.2防止管道位移、振動(dòng)措施

為了預(yù)防管道橫向位移過大而產(chǎn)生振動(dòng)，需要確保管道只沿軸向運(yùn)動(dòng)，在遇到如下幾種情況時(shí)需要設(shè)置導(dǎo)向管拖：

第一種是安全閥出口高速放空的管道;二是可能產(chǎn)生振動(dòng)的兩相流管道;三是橫向位移過大且可能影響到周圍管道運(yùn)動(dòng)的管道;四是固定支架距離過長且可能產(chǎn)生橫向不穩(wěn)定情況的管道;五是防止活接頭泄露而限制橫向位移的管道及防止振動(dòng)過大而橫向位移的管道。針對(duì)上述幾種情況，需要及時(shí)按照相關(guān)要求對(duì)管道進(jìn)行加固，并在預(yù)定位置安裝好固定支吊架。

3管道支吊架設(shè)計(jì)及布置要點(diǎn)

管道支吊架在設(shè)計(jì)及鋪設(shè)過程中一定要事先做好數(shù)據(jù)測量的工作，根據(jù)測量結(jié)果設(shè)計(jì)方案，同時(shí)要注意方案與現(xiàn)場實(shí)際情況的吻合程度，及時(shí)找準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖紙和現(xiàn)場施工之間的差距，并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。同時(shí)，在設(shè)計(jì)管道支吊架的過程中需要選擇適宜的支吊架類型并選用合適的材料，以提高支吊架性能，保證工程質(zhì)量合格。

3.1管道支吊架間距確定

管道支吊架的設(shè)置應(yīng)當(dāng)盡可能地滿足最大跨度要求。在設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)根據(jù)管道的強(qiáng)度條件以及剛度條件來計(jì)算決定管道支吊架的最大間距，要以計(jì)算出的最小值作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，這樣有利于在工程施工中留出余量。強(qiáng)度條件是指控制管道自身重力彎曲應(yīng)力不能夠超過設(shè)計(jì)溫度下的材料許用應(yīng)力的一半。剛度條件指管道資中產(chǎn)生的彎曲撓度，一般來說管道設(shè)計(jì)裝置內(nèi)撓度應(yīng)當(dāng)小于15mm，外部撓度大于38mm。產(chǎn)生壓力脈沖的管道為避免出現(xiàn)共振現(xiàn)象，支架間距要按照要求的固有頻率來決定。

3.2管道支吊架位置確定

管道在具有集中在和的情況下，支架為了降低偏心載荷以及彎曲應(yīng)力，位置應(yīng)當(dāng)安置在集中載荷的地方對(duì)于一些較為敏感的機(jī)械設(shè)備應(yīng)當(dāng)在設(shè)置支吊架時(shí)選擇設(shè)備管口的位置安置支吊架以有效降低設(shè)備承受載荷;振動(dòng)性強(qiáng)的管道要單獨(dú)設(shè)置支吊架。

4結(jié)語

總的來說，管道支吊架使管道支撐系統(tǒng)的重要元件，支吊架設(shè)計(jì)是管道運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)中的重要部分。在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)本著安全、合理且經(jīng)濟(jì)的原則，設(shè)計(jì)出多種方案，經(jīng)過對(duì)比后確定最佳方案。最終方案要確保管道支吊架選型更得當(dāng)，布置合理，性價(jià)比更高，施工難度低，且要方便進(jìn)行后期維護(hù)，從而真正對(duì)管道起到保護(hù)作用。

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