導(dǎo)讀
隔熱管托等支吊架是石油化工管道系統(tǒng)中不可或缺的一部分，在石油化工管道安裝過程中，根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)選用合適的支吊架。在設(shè)計(jì)和安裝時(shí)必須要根據(jù)工程預(yù)期的要求，遵循設(shè)置方法和選用的原則，明確實(shí)際安裝中設(shè)備、管道等具體的情況來(lái)保證生產(chǎn)的安全。
一、石油化工管道支吊架的類型及布置
對(duì)于隔熱管托等管道支吊架的類型及布置而言，應(yīng)充分考慮管道的補(bǔ)償、荷重及位移的需求，并且還要盡量減少管道在使用中的振動(dòng)影響。石油化工管道支吊架包括了所有的管道支承裝置，并且其結(jié)構(gòu)形狀眾多，下面小七主要跟七友們分享以下幾種類型及布置：
1恒力支吊架
這種隔熱管托等支吊架指的是在制定的行程內(nèi)，管系上下位移或者說是垂直位移，當(dāng)其在負(fù)荷不便的情況下，其負(fù)荷變化率為零。這種管系一般適用于垂直方向上位移較大的石油管道支吊架中，并且運(yùn)用最多的當(dāng)屬恒力彈簧支吊架。
2彈性支吊架
眾所周知，彈簧往往具有一定的剛度，在外力作用下往往會(huì)產(chǎn)生形變或者發(fā)生位移。因此隔熱管托等彈性支吊架在工作的時(shí)候，產(chǎn)生變形過程中，一般不會(huì)完全失去分配荷載，這樣就能有效控制荷載的轉(zhuǎn)移。
在具體的布置中，一般將其設(shè)置在垂直方向上有熱位移的地方，這樣可以引起管道支點(diǎn)變位，從而減小整個(gè)過程中產(chǎn)生的應(yīng)力。就目前來(lái)看，隔熱管托等彈性支吊架主要有兩種類型：
1恒力彈簧支吊架
其屬于隔熱管托等恒力彈簧吊架和恒力彈簧支架的總稱，主要使用在電站鍋爐本體中，以及發(fā)電廠的水、汽、風(fēng)、煙管道等方面的懸吊部分。此外，也適用于石油化工裝置及其他需要減小位移應(yīng)力的地方。
2可變彈簧支吊架
這種隔熱管托等吊架主要作用是為了承受鍋爐設(shè)備、管道及其相關(guān)介質(zhì)的質(zhì)量，同時(shí)補(bǔ)償設(shè)備或者管道因?yàn)闇刈兌a(chǎn)生的位移，以此降低管道設(shè)備應(yīng)力，從而提高管道支吊架的使用壽命。
3限制性支吊架
限制性支吊架可以分為三類：
（1）固定支吊架。通過將管道完全固定在隔熱管托等支架上來(lái)限制管道的線位移及角位移。
（2）限位支吊架。在方向上至少可以限制一個(gè)變位。
（3）導(dǎo)向支吊。該隔熱管托等支架的適用范圍大多是一些特定的并且需要限制管線的橫向位移以及角位移的地方，一般地方很少使用。
二、隔熱管托等管道支吊架的選用原則
（1）石油化工管道支吊架的設(shè)置原則是必須要滿足其管道允許的最大可跨距的范圍之內(nèi)，并且還必須符合一下幾點(diǎn)要求：
（2）
①應(yīng)將其設(shè)置在對(duì)設(shè)備和管道連接、維修不產(chǎn)生影響的地方；
②設(shè)在大直徑三通式分支管和彎管附近；
③設(shè)在有荷載集中的地方；
④必須充分的利用其構(gòu)筑物的梁、墻體、柱等能夠設(shè)置隔熱管托等支吊架的生根構(gòu)件；
⑤靠近設(shè)備或者是設(shè)備的零位移點(diǎn)。
（2）在選擇的石油化工管道支吊架的過程，通過支承點(diǎn)在其垂直方向是否發(fā)生位移來(lái)判定如何選擇支吊架。
如果隔熱管托等支承點(diǎn)有發(fā)生位移，那么就應(yīng)該選用可變彈簧支吊架；如果支承點(diǎn)位移量特點(diǎn)大的時(shí)候，就必須選用恒力彈簧支吊架；如果支承點(diǎn)未發(fā)生位移，那么就應(yīng)該選用剛性支吊架。
（3）大多情況下，隔熱管托等支架上水平敷設(shè)的管道可分為兩種，一種是有隔熱層，一種是無(wú)隔熱層的，如果對(duì)其管道沒有特定的要求，一般可以不用設(shè)置管托。
有要求的就比如有隔熱層就需要設(shè)置管托，因?yàn)橛懈魺釋拥墓艿栏叨扰c厚度是成正比的，當(dāng)管道的隔熱層厚度超過130mm的時(shí)候，就必須選用200mm高度的管托；當(dāng)管道的隔熱層厚度超過80mm的時(shí)候，就必須選用100mm高度的管托。
（4）除下列情況以外，應(yīng)采用焊接型的隔熱管托等管托和管吊：
①輸送含有冷凍介質(zhì)的管道；
②管內(nèi)介質(zhì)溫度等于或高于400℃的碳素鋼管道；
③合金鋼材質(zhì)的管道；
④輸送含有濃堿液的管道；
⑤針對(duì)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隔熱管托、管托、管吊進(jìn)行焊接。
⑥生產(chǎn)中需要經(jīng)常拆卸檢維修的管道；
（5）在允許管道有軸向位移時(shí)，橫向位移需要加以限制，在出現(xiàn)下列情形時(shí)應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向支架：
①對(duì)于可能發(fā)生震動(dòng)的兩相流管道和安全閥出口必須要高速放空管道；
②在橫向位移較大時(shí)就會(huì)影響到臨近管道，固定支架間的距離設(shè)置過長(zhǎng)，橫向位移會(huì)比較大時(shí)；
③“Π”型補(bǔ)償器的位置距補(bǔ)償器彎頭的距離，最好是管道公稱直徑的40倍，補(bǔ)償器兩側(cè)的管道上需設(shè)隔熱管托等導(dǎo)向支架；
（6）需要限制管道位移量時(shí)，應(yīng)該設(shè)置限位支架。
（7）在沿著直立設(shè)備布置的立管需要設(shè)置導(dǎo)向支架和承重支架，承重支架為了減少管口的受力，就必須要將其設(shè)置在臨近設(shè)備管口的地方。若管道重量較大，單個(gè)支架不能承重時(shí)，可以通過增設(shè)可變彈簧承重支架來(lái)補(bǔ)償剛性支架的受力。
三、隔熱管托等管道支吊架應(yīng)力分析
1.管道承重分析
石油化工中管道支吊架的設(shè)計(jì)目的在于承受管道的外載及自重，從而避免過度撓度的產(chǎn)生，將應(yīng)力控制在規(guī)定范圍之內(nèi)。衡量管系運(yùn)行是否安全，其標(biāo)準(zhǔn)之一是一次應(yīng)力的大小，而應(yīng)力大小一般可以通過支吊架的設(shè)置來(lái)進(jìn)行調(diào)整。應(yīng)正確選用合適的隔熱管托等支吊架，并且應(yīng)調(diào)整與改善管系的應(yīng)力分布狀態(tài)，才能使得管系在變形時(shí)能正常運(yùn)行。
2.消除管道在布置不當(dāng)時(shí)導(dǎo)致的荷載轉(zhuǎn)移
在石油化工裝置隔熱管托等管道支吊架設(shè)計(jì)中，管道支吊架在應(yīng)力分析及柔性設(shè)計(jì)上都有著特殊的意義。一般情況下需要符合一次應(yīng)力/撓度的需求，主要采用的方式是增加管道支吊架的數(shù)量，以此減少管道受力；但是，我們?nèi)魪亩螒?yīng)力來(lái)考慮，為了降低二次應(yīng)力的影響，則需要減少管道支吊架的數(shù)量，從而保障管系可以自由形變，以此緩解二次應(yīng)力/熱推力的影響。由此可見，在一次應(yīng)力與二次應(yīng)力之間，產(chǎn)生了一定的矛盾，這就需要我們?cè)诰唧w的應(yīng)力分析及設(shè)計(jì)中，應(yīng)合理抉擇管道支吊架的數(shù)量。
四、管道支吊架位置確定
在具體的石油化工管道支吊架的設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用及美觀大方的原則，因此就必須保證隔熱管托等支吊架及其基礎(chǔ)分類在計(jì)算上的準(zhǔn)確、布置上滿足相關(guān)的工藝需求，還要科學(xué)合理確定管道支吊架的位置。
必須保證其在允許的跨度范圍之內(nèi)，尤其是注意水平管道承重之間的距離不能超過管道所允許的范圍，這樣才能控制撓度不會(huì)超過限度。
連續(xù)敷設(shè)的管道，其允許跨距主要采用三跨連續(xù)梁承受均勻分布荷載的方式來(lái)計(jì)算，并且要按照強(qiáng)度條件來(lái)檢驗(yàn)，最后取其中最小的值為準(zhǔn)。
除了需要滿足上述需求之外，還應(yīng)充分考慮以下幾個(gè)方面的問題：
1.某些管道中有閥門，對(duì)于小型管道設(shè)備等載荷十分集中的管道而言，應(yīng)設(shè)置在集中荷載的附近。
2.在管系兩端，當(dāng)管道和設(shè)備相連，那么應(yīng)盡量將其設(shè)置在靠近設(shè)備的管嘴處，隔熱管托這樣可以有效減少受力。
3.某些管系中如果有垂直管段，就應(yīng)在垂直管段的上部或者下部設(shè)置相關(guān)的承重支架，一旦其垂直管段較長(zhǎng)，還需要在中間設(shè)置一定的導(dǎo)向架。
4.在設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡可能利用周邊建筑物的梁柱支架來(lái)進(jìn)行基礎(chǔ)構(gòu)建結(jié)構(gòu)，但不能讓梁柱產(chǎn)生變形與彎曲。
5.如果需要設(shè)置彈簧支吊架，那么就應(yīng)將其設(shè)置在位置量較小的地方，并且人工補(bǔ)償器兩側(cè)的隔熱管托等導(dǎo)向支架在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)按照相關(guān)的規(guī)范操作。
總結(jié)
支吊架的設(shè)計(jì)布置是石油化工支吊架管道施工的重要組成部分，石油化工隔熱管托等管道支吊架的正確設(shè)計(jì)與布置是一項(xiàng)十分重要的工程，不僅要保障其選型時(shí)科學(xué)合理，在布置時(shí)要考慮其受力范圍，使其化工裝備安全、穩(wěn)健運(yùn)行。
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