齊騰飛 楊磊

摘 要：彈簧支吊架主要用于當管道在支吊點發(fā)生垂直的情況，若管道位置發(fā)生變化，承載力也會隨之變化，這時就可采用可變彈簧支吊架;承載力沒有變化時，仍可采取恒力彈簧支吊架。本文通過分析彈簧支吊架的概述、分類及裝配型式進行彈簧支吊架的應(yīng)用分析，總結(jié)彈簧支吊架的優(yōu)缺點，以望有關(guān)人員參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：彈簧支吊架;管道設(shè)計;應(yīng)用設(shè)計;裝配型式

引言：

隨著我國技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)石化裝置中的彈簧支吊架也隨之發(fā)展進步，它在實際應(yīng)用中發(fā)揮了關(guān)鍵性作用，在傳輸運送環(huán)節(jié)中做出巨大貢獻，在一定程度上保障石化裝置安穩(wěn)運行。本文以此為基礎(chǔ)，進行了彈簧支吊架的應(yīng)用分析，意義鮮明。

一、彈簧支吊架的概述及分類

（一）概述

彈簧支吊架在石化裝置中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，支吊架雖然種類繁多，但由于彈簧支吊架應(yīng)用范圍比較廣，所以石化裝置中主要應(yīng)用無垂直熱位和垂直熱位較小的這兩種支吊架。在石化裝置中采用恒定支吊架，可以在設(shè)備發(fā)生位移問題時，獲得恒定的支撐力，避免出現(xiàn)為裝置和設(shè)備帶來附加力的問題[1]。恒定支吊架大多應(yīng)用在減少位移作用力的情況下，例如發(fā)電廠的水管、風管以及石油化工設(shè)備等需要減少位移作用力的情況。

（二）分類

在石化裝置中，彈簧支吊架的投資資金并不充足，但彈簧支吊架的作用仍不可忽視。恒力彈簧支吊架大多應(yīng)用在石油化工裝置中，它可以滿足管系對它柔性與應(yīng)力的要求，保障石油化工裝置平穩(wěn)運行。以下是彈簧支吊架的相關(guān)分類。

彈簧支吊架分為恒力彈簧支吊架、可變彈簧支吊架、剛性支吊架、限制性支吊架等。對于恒力彈簧支吊架來說，它大多用于管道垂直位移較大的情況以及需要限制荷載的地方。與其相反，可變彈簧支吊架則用于管道垂直位移較小的情況。剛性支吊架與限制性支吊架的區(qū)別是，限制性大多以限制和約束熱脹引起位移的情況為主，剛性則用于沒有位移或位移較小的情況，并適用于允許約束的地方。同時限位支吊架、導(dǎo)向支架、防震支架、阻尼器以及減振器都是彈簧支吊架的一種。

二、常見的彈簧支吊架的裝配型式

首先，彈簧支吊架的裝配方法其一是選擇裝配方式。零件的結(jié)構(gòu)放大到一定程度時，選擇合適的石化裝置零部件，以此滿足裝配合適的要求。同時需要參考公差范圍進行零件分組，挑選一組進行裝配，進而滿足裝配要求。修復(fù)也是裝配方式的一種，它通過調(diào)整指定零件的零件數(shù)量實現(xiàn)裝配精準度的要求。修復(fù)裝配可以在一定程度上降低零件的制造精度，適用于小批量生產(chǎn)以及裝配精度要求高的情況。

其次，完全互換法也是裝配方式之一，在同種類零件中任意挑選一個裝配零件，在沒有修配的情況下，達到規(guī)定的裝配要求，即為完全互換法。完全互換法的優(yōu)點就在于裝配簡單，操作靈活，生產(chǎn)效率高，適用于組成環(huán)數(shù)少、精度要求低以及大批量生產(chǎn)的情況下。

最后，在調(diào)整零件位置或尺寸情況下，為了滿足裝配方法的裝配精度要求，可以通過更換墊圈、套筒等方式控制零部件，這種方法就是制備方法。它的優(yōu)點主要是通過精度進行零部件加工，適用于各種場合。

三、彈簧支吊架的應(yīng)用分析

根據(jù)我國目前設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀，我國可變彈簧支架形式相對統(tǒng)一。根據(jù)安裝場地的變化，安裝方式也要隨之調(diào)整，可以分為以下幾種類型：單耳懸吊型、雙耳懸吊型、下調(diào)擱置型、支撐擱置型等，安裝方式要針對實際情況進行調(diào)整。相對而言，彈簧支吊架用于發(fā)生垂直熱位移的情況下，以下是具體的應(yīng)用分析。

（一）弱化設(shè)備管嘴受力

轉(zhuǎn)動設(shè)備在工程設(shè)計中具有關(guān)鍵性作用，它包括離心機、離心式壓縮機等設(shè)備，設(shè)備中的管嘴作用力一定要在具體范圍內(nèi)使用，工作人員要對其嚴格把控，在配管設(shè)計中更需要多加注意。

（二）均衡管道載荷

彈簧支吊架除可以運用到上述方面中以外，還可以承擔管道載荷，減少因管道載荷提高而產(chǎn)生的工作效能。彈簧支吊架主要用于塔式容器出口和立式容器出口，以塔式容器出口為例，它的管道直徑相對比較大，長度較長，工作人員一旦以傳統(tǒng)的思維結(jié)構(gòu)設(shè)計出口裝置，沒有靈活變通的想法，只設(shè)計承重架，就會導(dǎo)致在一定程度上加重管架載荷，使管架制造相對比較困難，并且增加管道稱重設(shè)備，最終載荷過大，設(shè)備無法滿足其要求，進而失去承重能力。因此，工作人員要在管道垂直部分，增加合適的彈簧支吊架，有針對性地調(diào)整每個彈簧部分，并采用第三個彈簧支吊架平均分配管道載荷量，以免出現(xiàn)單獨一部分管道載荷量超標的情況。

（三）避免管架脫空，預(yù)防出現(xiàn)應(yīng)力超載

彈簧支吊架是一種可變力承重支架，石化裝置運行屬于冷熱交替的狀態(tài)，并且受彈簧支吊架附加力以及重量不平衡的影響。結(jié)合以往工作人員對管道實施應(yīng)力的分析，我們可以得出，在管道發(fā)生熱位移的情況時，部分管架會出現(xiàn)脫空問題，最終導(dǎo)致管架無法滿足工作要求，失去工作能力[2]。一旦發(fā)生以上情況，則會發(fā)生極為危險的情況。結(jié)合以上情況，相關(guān)工作人員會在校核應(yīng)力時進行二次校核應(yīng)力。在出現(xiàn)管架脫空的問題時，一次校核應(yīng)力過大，會超出許用值，最終引起管系問題。工作人員在解決管子因為位移較大而掉下管架的問題時，管架設(shè)計要綜合考慮彈簧支吊架的位移情況，一般來說，要把彈簧限制在固定范圍內(nèi)。管道在支撐點產(chǎn)生位移的情況下，會出現(xiàn)彈簧切斜或失去穩(wěn)定性的情況，針對這一情況，工作人員要選擇帶滾輪荷重板或帶聚四氟乙烯的荷重支架，在偏移位置安裝支架，進而縮小冷熱交替時支架垂直作用線的偏差。對于具有水平位移功能的彈簧，可以采用加長托板或偏裝措施進行控制位移，使其位移范圍逐漸合理化。

通過以上分析，只有科學挑選彈簧支吊架，并正確安裝，才能使管道系統(tǒng)平穩(wěn)安全地運行。工作人員在設(shè)計時要明確彈簧支吊架的特點以及彈簧相關(guān)數(shù)據(jù)，做好分析與設(shè)計工作，通過科學的、有針對性地安裝彈簧支吊架，完善管道系統(tǒng)的平衡性，提高管道的使用效率與安全性。

四、彈簧支吊架的優(yōu)缺點

（一）彈簧支吊架的優(yōu)點

彈簧支吊架外部主要以優(yōu)質(zhì)鋼材為主，避免在運輸途中以及操作過程中出現(xiàn)斷裂問題，在很大程度上增加彈簧支吊架的壽命。一方面，彈簧支吊架對于工作環(huán)境有很好的適應(yīng)能力，并且荷載規(guī)模較廣，用戶在選擇上很方便。另一方面，彈簧支吊架的制造原料都有極高的彈性極限、疲勞極限、沖擊韌性以及優(yōu)秀的熱處理功能等。與此同時，彈簧支吊架的貢獻作用是不可估量的。隨著我國的工業(yè)制造業(yè)發(fā)展、轎車行業(yè)的不斷進步，彈簧支吊架愈發(fā)需要提前的加工，以此適應(yīng)國家的發(fā)展需要[3]。

（二）彈簧支吊架的缺點

彈簧支吊架在加工的過程中，會經(jīng)歷多層的加工工藝過程，還有最主要的流程注塑工藝，這時彈簧支吊架的外表會有沿著脫模方位的傷害印痕，從而導(dǎo)致彈簧支吊架出現(xiàn)擦破的情況。另外，彈簧支吊架在制作生產(chǎn)的過程中，不可避免地會出現(xiàn)氣孔、針孔、裂紋、凹坑等情況。像彈簧支吊架會出現(xiàn)在運轉(zhuǎn)過程中，升到一半暫停的情況，對于這種問題大多是因為起動電容出現(xiàn)故障，工作人員只能采用替換電容或檢查電磁閥的方式。

與此同時，生產(chǎn)管道支吊架一般都會采用電阻焊機、冷焊機等設(shè)備進行修補，但由于熱影響區(qū)域范圍較小，彈簧支吊架無法預(yù)熱，只能通過常溫冷焊的方式進行修補，所以在沒有咬邊、殘余應(yīng)力的同時，還無法改變彈簧支吊架的金屬安排狀況。

結(jié)語：綜上所述，彈簧支吊架在石化裝置中作出巨大貢獻，應(yīng)用效果顯著，在彈簧支吊架的正確使用的過程中，使相關(guān)設(shè)備平穩(wěn)運行，在一定程度上降低設(shè)備載荷，進一步促進石化裝置的運行。

參考文獻：

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[3]張世偉，黃閃閃.石化裝置中彈簧支吊架的應(yīng)用淺析[J].中外能源，2019， 24（11）：81-86.