化工管道支吊架的选用设置

黎 海（中国天辰工程有限公司，天津 300400）

化工管道支吊架的选用设置

黎 海
（中国天辰工程有限公司，天津 300400）

针对化工管道的支架类型和布置环境展开论述，为化工企业管道支架的选择和其设置原则提供合理方案，为选用合适的化工管道支架提供参考依据。

化工；管道支吊架；选用设置

1 化工管道支吊架的主要类型和布置方式

支吊架作为化工管道的重要附属件，对管道的安全运行至关重要，因此在化工管道建设进程中，因地制宜，结合实际情况选择合适支吊架进行安装，更好的为建设施工、管道安装提供安全保障。因此在设计和施工中要严格按照预先设计要求，遵循选择方案和施工工序，切忌擅自改选安装支吊架。支吊架按其功能划分为如下几类：

1.1 恒力支吊架

恒力支吊架用于在一定的输送行程，当管道发生竖直或上下活动时，只要其符合在没有变形的情况下，次负荷的变化率就等于零的情况中。多在化工管系存在垂直方向上的移动距离较长的情况中，且该支架类型中被选用最多的是恒力弹簧支吊架。

1.2 弹性支吊架

弹性支吊架的特点就是遇到外力的时候会随外力大小方向发生形变，或者发生一定位移，而自己本身也具备良好的刚性，以至于在其工作状态中虽然产生了变形，但可以完全将分配荷载控制在合理区间，不会失去全部分配荷载。目前我国使用的弹性支吊架主要有以下两种：

1.3 恒力弹簧支吊架

恒力弹簧支吊架是最常用的支吊架，保障在管系发生垂直位移时，分配荷载均匀且恒定，多用在管系做竖向运动或化工装置需要避免因位移引起的应力的结构设计中。

1.4 可变弹簧支吊架

可变弹簧支吊架工作原理是管道在垂直方向发生位移运动后，内部弹簧随作用力发生压缩或拉长的形变，且当压力发生变化的情况下，管道上的支架便会将这一支点的应力转移到附近支点上，将荷载变化率控制在合理范围。通过这样的方式承担管系和相关设备质量，同时弱化设备和管道因温度变化引起的微量位移，降低管道承受应力，有效的保护了管道，从而延长管道支吊架的使用期限。

1.5 限制性支吊架

就目前我国使用支吊架的情况而言，限制性支吊架主要可以分成三个大的类别：

1）固定支吊架。顾名思义，就是将化工管道完全固定在支吊架上，限制管道在工作中产生位移。

2）限位支吊架。限制管道发生角位移。

3）导向支吊。使用范围较小，通常用在做出特别要求的要限制管道发生横向位移或角度偏差的情况。

2 支吊架设置的原则

1）为保证化工管道稳定安全使用，就必须满足管道跨度设置在规范要求范围内，且必须满足以下几点设置关键：

①支吊架设置位置，不应该影响管道和设备正常连接的接口位置，且不应影响对设备维修工作。

②设在直径较大的三通式支管或弯管距离较近的地方。

③设置在荷载或应力集中的位置。

④充分利用安装位置周边的固定性构件，如承载墙体、梁柱上，保证其足够的应力条件。

⑤尽量靠近设备，或在设备零距离点设置支吊架。

2）判断化工管道支吊架的时候实则就是要通过判断支吊架与管道接触点是否会发生垂直方向上的运动，若接触点存在位移，就应该选择可变的弹簧支吊架；假如接触支点会发生大程度的位移，就按设置要求必须选用恒力弹簧支吊架；如果完全不会产生位移，则选择刚性支吊架就完全可以了。

3）通常我们在支吊架上铺设的管道分成两大类别：有隔热层和没有隔热层。多数情况下，在铺设无隔热层的管道时不需要设置管托；但在铺设有隔热层的管道时，因为管道的高度和厚度成正比，这时就必须应用管托。当隔热层厚度大于13cm的时候，通常选用高度为20cm的管托；在隔热层厚度超过8cm的情况下，管托高度应该选用10cm。

4）除下列情况外，支吊架的附管部件不能与管道直接焊接

①输送低温管道；

②管内介质温度等于或高于400℃的碳素钢管道；

③合金钢材质的管道；

④输送含有浓碱液的管道；

⑤针对一些焊接施工过程中，存在焊接较为困难的管道，最不适宜的方法就是直接与管托、管吊进行焊接。

⑥生产中需要经常拆卸检维修的管道；

5）当化工管系存在轴向的位移，在允许管道有轴向位移时，设置导向支架，对产生的横向位移加以控制。

①在可能产生震动的两相流管道和安全阀的出口段高速放空管道；

②管道产生的横向位移较大，且固定支架设置间距较大时；

③“Π”型补偿器的位置和补偿器弯头间的距离，最佳是管道公称直径的40倍左右，补偿器两侧的管道上必需设导向支架；

6）确定要完全限制管道位移量时，必须设置限位支架。

7）在沿设备设置的立管需要设置导向支架和承重支架来固定。承重支架布置，要尽量在设备管口处，为减少管道口的承受应力，假如较少的承重支架不能完全承担管道的巨大重量的时候，就需设置可变弹簧承重支架来协助其完成承重任务。

3 管道支吊架设计及布置设计的合理步骤

石油管道的设计大体分为3个过程：其一要对管道大致走向、设置位置做好初步设计；第二个过程就是规划管道设置的具体位置，管道类型的选用；最后阶段是施工过程，具体地布置管道。

从整个设计到施工完成的过程中，全过程都需要准备好必需的资料，将布置条件，选用类型详尽地做好，以便提前做好支架的预制工作。这样有力于所制造的时候更好的使用条件，缩短了生产期限，提高了施工效率，对于复杂环境中管道的设计、制造提供可靠依据。

在进行管道支吊架设计过程中，如果完全在管道安装完成后进行，会导致实际环境不满足支吊架安装条件，使得安装期限延长，耽误工程进度。因此，为保证施工顺利进行，管道支吊架的设计工作要和管道布置设计同步进行。在管道安装工作中及时发现与设计不一致的问题，及时处理，使设计更合理和适用。

4 结束语

支吊架的设计布置是化工管道支吊架施工的重要组成部分，所以必须予以高度重视，不仅要保障其选型时科学合理，在布置时要考虑其受力范围，使化工装备安全、稳健运行。

[1] 李军营；张战强.浅谈石油化工管道支吊架的选用及设置[J].中国石油和化工标准与质量，2013，（19）.

[2] 胡鹏.关于石油化工管道支吊架的选用及设置探讨[J].城市建设理论研究：电子版，2012，（24）.

[3] 宋岢岢.压力管道设计及工程实例[M].第二版.北京：化学工业出版社，2013.

[4] 宋岢岢.工业管道应力分析与工程应用[M].北京：中国石化出版社，2011.

[5] 唐永进.压力管道应力分析[M].第二版.北京：中国石化出版社，2010.

Set the Selection of Chemical Pipes

Li Hai

Industry as one of the most important driving force for national economic，in the future will be more and more fierce international competition，we should start from the oil infrastructure equipment，optimizing equipment，oil storage，transport structure system stability，security and the efficient delivery time.In this paper，the frame type and layout environment for petrochemical pipe was discussed to provide reasonable solutions for petroleum enterprise pipe support selection and the principle of setting up，for better social services to make reference for the petroleum industry.

petrochemical；pipe hanger；selection set

TE973

A

：1003-6490（2016）12-0066-02

2016-12-19

黎海（1972—），男，湖北监利人，高级工程师，主要从事设备及管道布置设计工作。