化工管道支吊架设计论述

2020-01-14王文霞山东垦利石化集团有限公司山东东营257500

化工管理 2020年17期

王文霞（山东垦利石化集团有限公司，山东东营257500）

0 引言

化工管道建设中，支吊架设计属于重要的工作内容，化工管道支吊架设计要以现场的实际情况为主，积极排除外部因素的干扰，这样才能保障支吊架在化工管道中的有效应用。化工管道支吊架设计时要注重稳定性、安全性，以免支吊架影响到化工管道的使用，以此来维护化工管道支吊架施工的高效性。

1 化工管道中支吊架的类型

化工管道中常见的支吊架主要有3 种类型，分别是限制性支吊架、承重型支吊架、防振支架，结合化工管道的安装例举这3种支吊架的应用，如下：

1.1 限制性支吊架

化工管道支吊架中限制性支吊架具有控制的作用，用于预防化工管道位移、变形。化工管道常年处于运输石油的状态下，受环境影响化工管道较容易出现位移、变形，使用限制性支吊架可以维护化工管道的稳定性[1]。化工管道使用中位移和变形都是极其危险的情况，采用限制性支吊架固定化工管道，积极预防变形、位移的问题，按照化工管道的安装实况选择限制性支吊架的设计方式，保障化工管道支吊架设计的安全水平。

1.2 承重型支吊架

承重型支吊架在化工管道中主要就是支撑起管道的重量以及作用力负荷，降低化工管道使用过程中的应力。承重型支吊架的使用可以保障化工管道的安全性，避免化工管道超负荷后出现破裂的问题，提高化工管道的安全性。化工管道承重型的支吊架有刚性支吊架、可变弹簧支吊架，这些支吊架在化工管道中最为常用，不同的承重型支吊架有着不同的优势，根据化工管道的需求选择可用的承重型支吊架。

1.3 防振支架

防振支架在化工管道支吊架设计中预防管内流量变化引起的振动，化工管道输送液体或者气体的过程中，内部流量会有明显的变化，尤其是流量通过管道口位置时，如果再加上作用力的影响就会发生振动，也就是脉动，因此需要在化工管道支吊架设计中安排防振支架的使用。

2 化工管道支吊架设计分析

化工管道支吊架设计时较为关键的内容有两种，一种是支吊架的设计位置，另一种是相邻支吊架的距离，支吊架设计期间应该规划好这两项内容，积极排除设计中的干扰因素，强调支吊架设计的合理性以及使用中的稳定性。本文主要分析这两点内容在化工管道支吊架设计中的应用。

2.1 合理设计支吊架的位置

支吊架的位置是保障化工管道连接稳定的首要条件，化工管道支吊架的最佳位置尽量设计在管口位置，利用支吊架降低管口位置的载荷影响，完善相邻化工管道的连接。化工管道安装时会有集中载荷的要求，化工管道需满足集中载荷的要求，此时集中载荷处就可以作为支吊架的支设位置[2]。化工管道内承载着石油流体物质，流体物质对化工管道有很强的冲击性，会出现管道振动，支吊架要选择有管道振动的地方，防止连接的化工管道之间产生振动影响。

化工管道支吊架位置不能设有其他连接物，也就说明化工管道支吊架不能和其他建筑物连接，需要连接到地面，保持化工管道支吊架设计的独立性，主要是因为化工管道支吊架后期的维修量比较大，所以明确支吊架位置，把支吊架设计在相对比较独立的环境中。

化工管道支吊架位置选择时，也要考虑管道的维修问题，如果化工管道维修次数频繁，这时就要重新选择支吊架的位置，尽量不在这类位置处设计支吊架，除此以外，化工管道柔性、管道应力等因素也是支吊架设计中不能忽视的因素，比如化工管道柔性大就要增加管道支吊架的数量，缓解管道柔性产生的压力，避免化工管道振动。

2.2 准确设计支吊架的间距

化工管道支吊架时通过承重架固定化工管道的，在设计支吊架间距以前，最先要确定出支吊架的间距，确保相邻支吊架间距能够支撑化工管道产生的载荷。支吊架间距过大会出现化工管道载荷偏大的情况，最终会有化工管道弯曲的风险情况，影响化工管道的安全使用；支吊架间距过小就会引起成本浪费的问题，准确设计好支吊架的间距，仔细计算出管道的强度数值、刚度数值，一定要保障强度、刚度的精确性，选择刚度和强度的最小数值[3]。

化工管道在使用时很容易有脉动的情况，针对这类情况设计支吊架的间距时，还需考虑化工管道使用中产生的固有频率，避免化工管道投入使用后有频率振动的情况，保护好化工管道结构。化工管道支吊架设计本身存在风险，在设计化工管道支吊时尽量选择周围原有的工程结构，比如厂房、房屋等，如果是这种类型的支吊架在设计间距时还需考虑管道应力，优化化工管道支吊架的间距设计，强调支吊架间距设计的合理性。

3 化工管道支吊架设计应用

化工管道支吊架设计的直接目的就是应用，根据化工管道支吊架设计例举其应用的表现，如下：

3.1 布置

化工管道支吊架设计应用中布置方法不能影响管道的维修、检修，化工管道负荷偏大时要利用支吊架的布置去分摊管道负荷，让管道负荷分配到支吊架的区域内，防止支吊架受力较为单一，维护支吊架布置应用的安全性。

3.2 位移控制

化工管道支吊架设计应用中需控制位移，支吊架设计不合理就会引起化工管道位移，严重时支吊架自身也会有位移的现象，支吊架的设计需确保其位移处于安全范围中，为了解决支吊架位移问题，化工管道支吊架设计应用中建议采用恒力弹簧支吊架，这类支吊架会在恒力弹簧的作用下把位移控制在合理范围内。

3.3 隔热层应用

化工管道支吊架设计应用中要规划好隔热层的使用，隔热层在化工管道支吊架设计应用中目的是预防支吊架管道过热，化工管道的安装高度以及管材的厚度均对支吊架隔热层的应用有影响，因此支吊架中应用隔热层时应该重点考虑支吊架的管道高度、厚度，以此来准确的设计化工管道的隔热层。

3.4 附件应用

化工管道支吊架设计应用中附件也是重点考虑的因素，化工管道在不同的环境和地理位置对支吊架的应用有差异，考虑化工管道所处环境中的温度、湿度以及酸碱度，合理选择支吊架中的附件，如管托、管吊等，根据化工管道的需求选择是否要运用焊接的方法。

4 化工管道支吊架设计的注意事项

化工管道支吊架设计中首先要注意使用热应力报告，以热应力报告中的数据为参数设计支吊架的使用，因为化工管道安装时为常温常压，而使用时是高温高压，所以支吊架设计中必须要考虑热应力[4]。化工管道支吊架设计中的弹簧支吊架应用时，要注意弹簧支吊架的位移，以免弹簧支吊架有受力不平衡的现象，避免影响到弹簧支吊架的寿命，总结了化工管道支吊架设计时的注意事项，以此来规范支吊架在化工管道中的使用。