郭良

[摘 要]支吊架是油氣管道設(shè)計(jì)安裝中十分重要的一環(huán)， 所以正確的選用和安裝管道支吊架是非常重要的。本文簡要的介紹了管道支吊架的分類、用途以及選擇原則， 進(jìn)而指出管道支吊架實(shí)際的設(shè)計(jì)和安裝中要注意的問題。

[關(guān)鍵詞]油氣管道安裝 支吊架 選用 設(shè)置

中圖分類號(hào)：TG457.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1009-914X（2014）42-0023-01

支吊架是油氣管道系統(tǒng)的重要組成部分，不同性能、作用的支吊架可以滿足石油化工管道安裝的不同要求。在管道設(shè)計(jì)和安裝時(shí)，不僅要滿足對(duì)工程的預(yù)期要求，而且要明確實(shí)際安裝過程中設(shè)備、管道及其他部分的具體狀況，以確保生產(chǎn)安全。

1 管道支吊架的分類

選擇合理的管道支吊架， 對(duì)油氣管道設(shè)計(jì)和安裝有著舉足輕重的作用。明確管道支吊架的各種類型和相應(yīng)的功能十分關(guān)鍵。支吊架的各類多種多樣，但從功能和用途上可分為承重支吊架、限制性支吊架和防振支吊架三類。在此基礎(chǔ)上還可以對(duì)這三類管道支吊架進(jìn)行更加詳細(xì)的劃分：

1.1 承重支吊架

（1）滑動(dòng)支吊架：僅僅受到管道垂直方向產(chǎn)生的支承力和水平方向存在的摩擦力帶來的阻力影響；

（2）恒力支吊架： 一般使用在管道支撐點(diǎn)垂直位移量較大或者對(duì)管系受力要求非常嚴(yán)格的管道中；

（3）桿式支吊架：通過懸吊的方式對(duì)管道垂直方向作用力起到承受作用；

（4）滾動(dòng)支吊架：為了減少系統(tǒng)的摩擦力，而采用了滾筒支撐管道的方法；

1.2 限制性支吊架

（1）固定支吊架：此支吊架用于固定點(diǎn)處，設(shè)置后系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)任何位移；

（2）限位支吊架：允許出現(xiàn)角位移，但是任何方向的線位移都不會(huì)產(chǎn)生；

（3）導(dǎo)向支吊架：管道可以產(chǎn)生軸向位移，但不會(huì)產(chǎn)生橫向位移；

1.3 控制性支吊架

（1）防振器：對(duì)管道振動(dòng)起到減弱和限制效果

（2）阻尼減震器：對(duì)管道振動(dòng)起到減弱和限制效果

2 常用的幾種支吊架類型

管道的支吊架分為很多種， 其中最常用的是滑動(dòng)支吊架、導(dǎo)向支吊架、固定支吊架、限位支吊架這四種，下面對(duì)這幾種支吊架進(jìn)行簡單的介紹。

2.1 滑動(dòng)支吊架

滑動(dòng)支吊架僅僅受到管道垂直方向產(chǎn)生的支承力和水平方向存在的摩擦力帶來的阻力影響，而不受到其他任何阻力的干擾?；瑒?dòng)支吊架的適用范圍非常的廣，通常使用的滑動(dòng)架型式有平管支托、彎管支托、假管支托、懸臂支架、鄰管支架等。

2.2 導(dǎo)向支吊架

導(dǎo)向支吊架的作用在于控制管道的位移方向， 管道可以產(chǎn)生軸向位移， 但不會(huì)產(chǎn)生橫向位移。而且在水平管道中使用導(dǎo)向支吊架， 不僅可以起到導(dǎo)向作用，還能起到承重作用。常用的導(dǎo)向架型式有管托型、光管型、管卡型等。

2.3 固定支吊架

固定支吊架作用于固定點(diǎn)處，設(shè)置后系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)任何位移。固定支吊架作為保護(hù)性支吊架的一種，還可起到承重作用。為了保護(hù)管道， 避免發(fā)生振動(dòng)等現(xiàn)象，通常要設(shè)置固定支吊架。固定支吊架一般用于：

（1）長距離的輸送管道上，可以通過在兩個(gè)II 型補(bǔ)償器之間設(shè)置一個(gè)固定支吊架，使得II型補(bǔ)償器能吸收固定架之間的管道應(yīng)力。

（2）從塔頂往下輸送物料的管線，固定支吊架通常為整個(gè)系統(tǒng)的第一個(gè)支吊架，用于承受整個(gè)管系的重量，減少塔管口的受力。

（3）由于熱膨脹的影響會(huì)導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥發(fā)生的振動(dòng)，為了保護(hù)調(diào)節(jié)閥可以在閥前設(shè)置一個(gè)固定架，防止其發(fā)生位移。

（4）安全閥出口的水平管線靠近出口處應(yīng)設(shè)置一個(gè)固定架，防止因安全閥起跳而產(chǎn)生的管道振動(dòng)，起到保護(hù)管線的作用。

2.4 限位支吊架

限位支吊架允許管道出現(xiàn)角位移，但不會(huì)產(chǎn)生任何方向的線位移，一般用于：補(bǔ)償器的兩端，裝置邊界線的管道固定點(diǎn)等場合；如果管系有較大的熱脹，且方向是朝向設(shè)備管口時(shí)，可以在合適的位置設(shè)置止推支架，可以抵消剛度較大的管道對(duì)設(shè)備、管道等產(chǎn)生的推力。

3 管道支吊架的選用

（1）按照支承點(diǎn)所承受的荷載大小和方向、管道的位移情況、工作溫度、是否保溫或保冷、管道的材質(zhì)和安裝空間等條件選用合適的支吊架。

（2）設(shè)計(jì)管道支吊架時(shí)，應(yīng)盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)支吊架。

（3）焊接型的管托、管吊比卡箍型的管托、管吊省鋼材，且制作簡單，施工方便。因此，除下列情況外，應(yīng)盡量采用焊接型的管托和管吊：管內(nèi)介質(zhì)溫度大于或等于400℃的碳素鋼材質(zhì)的管道；低溫管道；合金鋼材質(zhì)的管道；生產(chǎn)中需要經(jīng)常拆卸檢修的管道；架空布置且不易施工焊接的管道。

（4）當(dāng)架空布置的管道熱膨脹量超過100mm時(shí)，應(yīng)選用加長管托，以免管托滑落。

（5）支架生根焊在鋼制設(shè)備上時(shí)，所用墊板應(yīng)按設(shè)備外型成型。當(dāng)鋼管設(shè)備壁厚大于38mm時(shí)，應(yīng)取得設(shè)備專業(yè)的同意。當(dāng)生根在合金設(shè)備上時(shí)，墊板材料應(yīng)與設(shè)備材料相同，并應(yīng)取得設(shè)備專業(yè)的同意。

（6）對(duì)于荷載較大的支架位置要事先與有關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)人聯(lián)系，并提出支架位置、標(biāo)高和荷載情況。

（7）下列情況應(yīng)選用可變彈簧支吊架：由于管道在支承點(diǎn)處有向上垂直位移，致使支架失去其承載功能，荷載的轉(zhuǎn)移將造成臨近支架超過其承載能力，或造成管道跨距超過其最大允許值時(shí)；當(dāng)管道支承點(diǎn)有向下的垂直位移，選用一般剛性支架將阻擋管道的位移時(shí)；選用的彈簧其荷載變化率應(yīng)不大于25%。

4 油氣管道支吊架的安裝設(shè)置

合理、正確的選用管道支吊架對(duì)裝置的安全運(yùn)行起著非常重要的作用。選擇管道支吊架應(yīng)遵循以下原則：

（1）按照支承點(diǎn)所承受的荷載大小和方向、管道的位移情況、操作溫度、是否保溫、管道的材質(zhì)和安裝空間等選用合適的支吊架。

（2）在對(duì)管道支吊架進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)盡可能地選用標(biāo)準(zhǔn)管卡、管托和管吊等。

（3）焊接型的管托、管吊比卡箍型的管托、管吊節(jié)省鋼材，且制作簡單，施工方便，因此應(yīng)盡量采用焊接型的管托和管吊。

但以下情況除外：

（1）管內(nèi)介質(zhì)溫度等于或大于400℃的鋼管管道。

（2）低溫管道和合金鋼管道。

（3）生產(chǎn)中需要經(jīng)常拆卸的管道和架空布置且不易施工焊接的管道。

選擇支吊架不僅僅要明確支吊架的設(shè)置位置， 還應(yīng)全面的考慮這樣的設(shè)置是否合理、可行以及實(shí)際安裝過程中的成本等。筆者認(rèn)為油氣管道支吊架的設(shè)置應(yīng)該考慮到以下幾點(diǎn)：

（1）油氣管道承重支吊架的間距應(yīng)滿足管道最大允許跨距的要求。

（2）當(dāng)管道負(fù)重比較集中時(shí)，應(yīng)該在這個(gè)區(qū)域設(shè)置支吊架，以減少集中荷載對(duì)管道帶來的影響。

（3）可以利用已有建筑物的梁或者柱進(jìn)行管道的支撐，但需經(jīng)過相關(guān)專業(yè)的核算。

（4）在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器附近的管道處應(yīng)設(shè)置支吊架，以防止機(jī)器管口承受過大的荷載。

（5）往復(fù)式壓縮機(jī)的吸人或排出管道以及其他有強(qiáng)烈振動(dòng)的管道，宜單獨(dú)設(shè)置支架，以免將振動(dòng)傳遞到建筑物上。

（6）管道支吊架的設(shè)置位置還要為以后的維護(hù)和維修考慮，應(yīng)留出足夠的空間。經(jīng)常需要維修和維護(hù)的管道可以使用卡箍型管托，而不是焊接型管托。

（7）管道支吊架應(yīng)設(shè)在彎管和大直徑三通式分支管附近

（8）安全閥泄壓裝置出口管道應(yīng)設(shè)剛性支架。

（9）考慮管道工作溫度對(duì)管道的影響。比如在一些低溫地區(qū)進(jìn)行管道建設(shè)時(shí)，可以在支吊架和管道之間放置隔冷塊，降低低溫對(duì)管道和支吊架結(jié)構(gòu)的影響。

（10）對(duì)于復(fù)雜管系，應(yīng)根據(jù)應(yīng)力計(jì)算結(jié)果設(shè)置或調(diào)整支吊架的位置。

5 結(jié)語

綜上所述，管道支吊架是油氣管道建設(shè)中十分重要的一環(huán)，正確的選用和安裝管道支吊架對(duì)于改善管系振動(dòng)、控制管系變形、減小管道的應(yīng)力和對(duì)設(shè)備的推力、保證管道與設(shè)備的正常運(yùn)行等都有著非常重要的作用與意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 唐飛.化工管道支吊架的設(shè)計(jì)與選用[J].廣東化工.2012（07）.endprint