对化工管道支吊架设计的几点阐述

贾菊香

【摘要】本文主要介绍了管道支吊架系统在设计过程中需要注意的要点和机电设计要求。重点分析了在化工管道支吊架设计时需要考虑的支吊架选用原则、支吊架的功能分类以及管道支吊架设计要点。通过对管道支吊架设计过程进行分析，旨在帮助化工企业及时发现支吊架设计过程中出现的缺陷并及时补足。

【关键词】化工管道;支吊架设计;施工;要点

化工管道支吊架系统是管道运输系统中的一个重要组成部分，虽然在管道系统整体建设过程中其所占投资比例较小，施工时长较短，但其在整个系统中承担着维护系统安全运转的重要作用。支吊架设计与管道材料的应力等特性密切相关，如果在设计过程中出现材料选择不当或参数调整不恰当，则可能导致管道盈利超标。因此，认真对待管道支架设计过程，对于管道发挥安全运输作用具有重要意义。

1化工管道支吊架类型

1.1承重支吊架

承重支吊架主要作用为对管道重量及其他持续性负荷起到支撑作用。在管道中，承重支吊架是支吊架结构的主体，合理的布置承重支吊架能够有效防止管道因负荷过大超出承受范围而发生破裂的现象，从而对管道起到很好的保护作用。承重支吊架可以进一步细分为刚性支吊架、可调刚性支吊架、可变弹性支吊架等。设计时可根据管道铺设情况及具体要求选用不同种承重支吊架，起到最佳支撑作用。

1.2限制性支架

限制性支架在支撑系统中主要发挥着限制管道位移的作用。石油化工企业生产过程中一般存在高温高压的生产特点，机械设备在运行过程中由于热力作用均会产生尾翼等现象。另外，管道作为重要的运输设备，可能会受到机械振动等影响发生位移。为确保系统安全，应当在支架系统中安裝限制性支架。限制性支架根据使用效果的不同可以分为：固定支架、导向型支架及止推性支架在不同情况下分别使用这三类支架可以产生良好的效果。如果在一些容易导致管道发生位移或偏移程度过大的位置安装固定支架，能够很好地限制这些关键部位的位移。导向性支架作用为限制管道的横向位移。止推性支架的作用与导向型支架作用类似，为限制管道纵向位移。

1.3防振动支架

防震动支架的出现，为管道提供了很好的防护作用。管道运行过程中或多或少会受到机械生产过程的影响，出现振动现象。为了避免管道振动长时间振动而出现内部损伤，需要安装防振动支架来控制管道的振动。防振支架又可以分为防振管卡与阻尼减震器。

2化工管道支吊架选用原则

化工行业生产过程中会产生大量的热，这些热量一部分会随着化工原料进入管道，对管道的耐热能力以及支吊架的性能是一大考验。另外，管道运输场地一般处于野外，野外气候条件恶劣，环境较差，对管道支吊架的耐久能力、使用寿命都提出了较高要求。因此，在选用化工管道支吊架的过程中要考虑到以下几个原则：

2.1管道支吊架选择注意事项

在化工管道支吊架的选用过程中首先要考虑以下几个方面，一是支撑点所受载荷大小、方向、管道位移情况、管道材质、管道的工作温度以及管道的保温情况。在设计过程中应当考虑是否选用标准管卡、管托以及管吊。在设计过程中如果出现以下几类情况就需要考虑用到特殊形式的管托、管吊：第一种情况为管内介质温度大于400℃时的碳素钢材质管道，第二种是输送冷冻介质的管道需要加装特殊形式管托;第三种是需要经常拆卸维修的管道;第四种是合金钢材质的管道。

2.2防止管道位移、振动措施

为了预防管道横向位移过大而产生振动，需要确保管道只沿轴向运动，在遇到如下几种情况时需要设置导向管拖：

第一种是安全阀出口高速放空的管道;二是可能产生振动的两相流管道;三是横向位移过大且可能影响到周围管道运动的管道;四是固定支架距离过长且可能产生横向不稳定情况的管道;五是防止活接头泄露而限制横向位移的管道及防止振动过大而横向位移的管道。针对上述几种情况，需要及时按照相关要求对管道进行加固，并在预定位置安装好固定支吊架。

3管道支吊架设计及布置要点

管道支吊架在设计及铺设过程中一定要事先做好数据测量的工作，根据测量结果设计方案，同时要注意方案与现场实际情况的吻合程度，及时找准设计图纸和现场施工之间的差距，并对设计方案进行优化。同时，在设计管道支吊架的过程中需要选择适宜的支吊架类型并选用合适的材料，以提高支吊架性能，保证工程质量合格。

3.1管道支吊架间距确定

管道支吊架的设置应当尽可能地满足最大跨度要求。在设计时设计师应当根据管道的强度条件以及刚度条件来计算决定管道支吊架的最大间距，要以计算出的最小值作为设计标准，这样有利于在工程施工中留出余量。强度条件是指控制管道自身重力弯曲应力不能够超过设计温度下的材料许用应力的一半。刚度条件指管道资中产生的弯曲挠度，一般来说管道设计装置内挠度应当小于15mm，外部挠度大于38mm。产生压力脉冲的管道为避免出现共振现象，支架间距要按照要求的固有频率来决定。

3.2管道支吊架位置确定

管道在具有集中在和的情况下，支架为了降低偏心载荷以及弯曲应力，位置应当安置在集中载荷的地方对于一些较为敏感的机械设备应当在设置支吊架时选择设备管口的位置安置支吊架以有效降低设备承受载荷;振动性强的管道要单独设置支吊架。

4结语

总的来说，管道支吊架使管道支撑系统的重要元件，支吊架设计是管道运输系统设计任务中的重要部分。在设计过程中，设计人员应当本着安全、合理且经济的原则，设计出多种方案，经过对比后确定最佳方案。最终方案要确保管道支吊架选型更得当，布置合理，性价比更高，施工难度低，且要方便进行后期维护，从而真正对管道起到保护作用。

【参考文献】

[1]刘敬乐，司爱俊.支吊架在石油化工管道中的合理设计分析[J].当代化工研究，2021，（1）：25-26.

[2]王文霞.化工管道支吊架设计论述[J].化工管理，2020，（17）：163-164.

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