對化工管道支吊架設計的幾點闡述

賈菊香

【摘要】本文主要介紹了管道支吊架系統在設計過程中需要注意的要點和機電設計要求。重點分析了在化工管道支吊架設計時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計要點。通過對管道支吊架設計過程進行分析，旨在幫助化工企業及時發現支吊架設計過程中出現的缺陷并及時補足。

【關鍵詞】化工管道;支吊架設計;施工;要點

化工管道支吊架系統是管道運輸系統中的一個重要組成部分，雖然在管道系統整體建設過程中其所占投資比例較小，施工時長較短，但其在整個系統中承擔著維護系統安全運轉的重要作用。支吊架設計與管道材料的應力等特性密切相關，如果在設計過程中出現材料選擇不當或參數調整不恰當，則可能導致管道盈利超標。因此，認真對待管道支架設計過程，對于管道發揮安全運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管道重量及其他持續性負荷起到支撐作用。在管道中，承重支吊架是支吊架結構的主體，合理的布置承重支吊架能夠有效防止管道因負荷過大超出承受范圍而發生破裂的現象，從而對管道起到很好的保護作用。承重支吊架可以進一步細分為剛性支吊架、可調剛性支吊架、可變彈性支吊架等。設計時可根據管道鋪設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中主要發揮著限制管道位移的作用。石油化工企業生產過程中一般存在高溫高壓的生產特點，機械設備在運行過程中由于熱力作用均會產生尾翼等現象。另外，管道作為重要的運輸設備，可能會受到機械振動等影響發生位移。為確保系統安全，應當在支架系統中安裝限制性支架。限制性支架根據使用效果的不同可以分為：固定支架、導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生良好的效果。如果在一些容易導致管道發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鍵部位的位移。導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向型支架作用類似，為限制管道縱向位移。

1.3防振動支架

防震動支架的出現，為管道提供了很好的防護作用。管道運行過程中或多或少會受到機械生產過程的影響，出現振動現象。為了避免管道振動長時間振動而出現內部損傷，需要安裝防振動支架來控制管道的振動。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

化工行業生產過程中會產生大量的熱，這些熱量一部分會隨著化工原料進入管道，對管道的耐熱能力以及支吊架的性能是一大考驗。另外，管道運輸場地一般處于野外，野外氣候條件惡劣，環境較差，對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原則：

2.1管道支吊架選擇注意事項

在化工管道支吊架的選用過程中首先要考慮以下幾個方面，一是支撐點所受載荷大小、方向、管道位移情況、管道材質、管道的工作溫度以及管道的保溫情況。在設計過程中應當考慮是否選用標準管卡、管托以及管吊。在設計過程中如果出現以下幾類情況就需要考慮用到特殊形式的管托、管吊：第一種情況為管內介質溫度大于400℃時的碳素鋼材質管道，第二種是輸送冷凍介質的管道需要加裝特殊形式管托;第三種是需要經常拆卸維修的管道;第四種是合金鋼材質的管道。

2.2防止管道位移、振動措施

為了預防管道橫向位移過大而產生振動，需要確保管道只沿軸向運動，在遇到如下幾種情況時需要設置導向管拖：

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

3管道支吊架設計及布置要點

管道支吊架在設計及鋪設過程中一定要事先做好數據測量的工作，根據測量結果設計方案，同時要注意方案與現場實際情況的吻合程度，及時找準設計圖紙和現場施工之間的差距，并對設計方案進行優化。同時，在設計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，保證工程質量合格。

3.1管道支吊架間距確定

管道支吊架的設置應當盡可能地滿足最大跨度要求。在設計時設計師應當根據管道的強度條件以及剛度條件來計算決定管道支吊架的最大間距，要以計算出的最小值作為設計標準，這樣有利于在工程施工中留出余量。強度條件是指控制管道自身重力彎曲應力不能夠超過設計溫度下的材料許用應力的一半。剛度條件指管道資中產生的彎曲撓度，一般來說管道設計裝置內撓度應當小于15mm，外部撓度大于38mm。產生壓力脈沖的管道為避免出現共振現象，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力，位置應當安置在集中載荷的地方對于一些較為敏感的機械設備應當在設置支吊架時選擇設備管口的位置安置支吊架以有效降低設備承受載荷;振動性強的管道要單獨設置支吊架。

4結語

總的來說，管道支吊架使管道支撐系統的重要元件，支吊架設計是管道運輸系統設計任務中的重要部分。在設計過程中，設計人員應當本著安全、合理且經濟的原則，設計出多種方案，經過對比后確定最佳方案。最終方案要確保管道支吊架選型更得當，布置合理，性價比更高，施工難度低，且要方便進行后期維護，從而真正對管道起到保護作用。

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