浅谈石油化工管道支吊架的选用及设置

【摘要】支吊架是石油化工管道设计中十分重要的一环，所以正确的选用和安装管道支吊架是非常重要的。本文简要的介绍了管道支吊架的分类、用途以及选择原则，进而指出管道支吊架实际的设计和安装中要注意的问题。

【关键词】石油化工 管道支吊架 选用 安装

1 引言

支吊架是管道系统的重要组成部分，不同性能、作用的支吊架可以满足石油化工管道安装的不同要求。在管道设计和安装时，不仅要满足对工程的预期要求，而且要明确实际安装过程中设备、管道及其他部分的具体状况，以确保生产安全。

2 管道支吊架的分类

选择合理的管道支吊架，对石油化工管道设计和安装有着举足轻重的作用。所以，明确管道支吊架的各种类型和相应的功能十分关键。支吊架的各类多种多样，但从功能和用途上可分为承重支吊架、限制性支吊架和防振支吊架三类。在此基础上还可以对这三类管道支吊架进行更加详细的划分：

2.1 承重支吊架

（1）滑动支吊架（仅仅受到管道垂直方向产生的支承力和水平方向存在的摩擦力带来的阻力影响）

（2）恒力支吊架（一般使用在管道支撑点垂直位移量较大或者对管系受力要求非常严格的管道中）

（3）杆式支吊架（通过悬吊的方式对管道垂直方向作用力起到承受作用）

（4）滚动支吊架（为了减少系统的摩擦力，而采用了滚筒支撑管道的方法）

2.2 限制性支吊架

（1）固定支吊架（此支吊架用于固定点处，设置后系统不会出现任何位移）

（2）限位支吊架（允许出现角位移，但是任何方向的线位移都不会产生）

（3）导向支吊架（管道可以产生轴向位移，但不会产生横向位移）2.3 控制性支吊架

（1）防振器（对管道振动起到减弱和限制效果）

（2）阻尼减震器（对管道振动起到减弱和限制效果）

3 常用的几种支吊架类型

管道的支吊架分为很多种，其中最常用的是滑动支吊架、导向支吊架、固定支吊架、限位支吊架这四种，下面对这几种支吊架进行简单的介绍。

3.1 滑动支吊架

滑动支吊架仅仅受到管道垂直方向产生的支承力和水平方向存在的摩擦力带来的阻力影响，而不受到其他任何阻力的干扰。滑动支吊架的适用范围非常的广，通常使用的滑动架型式有平管支托、弯管支托、假管支托、悬臂支架、邻管支架等。

3.2 导向支吊架

导向支吊架的作用在于控制管道的位移方向，管道可以产生轴向位移，但不会产生横向位移。而且在水平管道中使用导向支吊架，不仅可以起到导向作用，还能起到承重作用。常用的导向架型式有管托型、光管型、管卡型等。

3.3 固定支吊架

固定支吊架作用于固定点处，设置后系统不会出现任何位移。固定支吊架作为保护性支吊架的一种，还可起到承重作用。为了保护管道，避免发生振动等现象，通常要设置固定支吊架。固定支吊架一般用于：

（1）长距离的输送管道上，可以通过在两个∏型补偿器之间设置一个固定支吊架，使得∏型补偿器能吸收固定架之间的管道应力。

（2）从塔顶往下输送物料的管线，固定支吊架通常为整个系统的第一个支吊架，用于承受整个管系的重量，减少塔管口的受力。

（3）由于热膨胀的影响会导致调节阀发生的振动，为了保护调节阀可以在阀前设置一个固定架，防止其发生位移。

（4）安全阀出口的水平管线靠近出口处应设置一个固定架，防止因安全阀起跳而产生的管道振动，起到保护管线的作用。

3.4 限位支吊架

限位支吊架允许管道出现角位移，但不会产生任何方向的线位移，一般用于：补偿器的两端，装置边界线的管道固定点等场合；如果管系有较大的热胀，且方向是朝向设备管口时，可以在合适的位置设置止推支架，可以抵消刚度较大的管道对设备、管道等产生的推力。

4 石油化工管道支吊架的设置

合理、正确的选用管道支吊架对装置的安全运行起着非常重要的作用。选择管道支吊架应遵循以下原则：

（1）按照支承点所承受的荷载大小和方向、管道的位移情况、操作温度、是否保温、管道的材质和安装空间等选用合适的支吊架。

（2）在对管道支吊架进行设计的时候，应尽可能地选用标准管卡、管托和管吊等。

（3）焊接型的管托、管吊比卡箍型的管托、管吊节省钢材，且制作简单，施工方便，因此应尽量采用焊接型的管托和管吊。但以下情况除外：

①管内介质温度等于或大于400℃的钢管管道。

②低温管道和合金钢管道。

③生产中需要经常拆卸的管道和架空布置且不易施工焊接的管道。

选择支吊架不仅仅要明确支吊架的设置位置，还应全面的考虑这样的设置是否合理、可行以及实际安装过程中的成本等。笔者认为石油化工管道支吊架的设置应该考虑到以下几点：

（1）石油化工管道承重支吊架的间距应满足管道最大允许跨距的要求。

（2）当管道负重比较集中时，应该在这个区域设置支吊架，以减少集中荷载对管道带来的影响。

（3）可以利用已有建筑物的梁或者柱进行管道的支撑，但需经过相关专业的核算。

（4）在转动机器附近的管道处应设置支吊架，以防止机器管口承受过大的荷载。

（5）往复式压缩机的吸入或排出管道以及其他有强烈振动的管道，宜单独设置支架（支架生根于地面的管敦或管架上），以免将振动传递到建筑物上；

（6）管道支吊架的设置位置还要为以后的维护和维修考虑，应留出足够的空间。经常需要维修和维护的管道可以使用卡箍型管托，而不是焊接型管托。

（7）管道支吊架应设在弯管和大直径三通式分支管附近

（8）安全阀泄压装置出口管道应设刚性支架。

（9）考虑管道工作温度对管道的影响。比如在一些低温地区进行管道建设时，可以在支吊架和管道之间放置隔冷块，降低低温对管道和支吊架结构的影响。

（10）对于复杂管系，应根据应力计算结果设置或调整支吊架的位置。

5 结语

综上所述，管道支吊架是石油化工管道设计中十分重要的一环，正确的选用和安装管道支吊架对于改善管系振动、控制管系变形、减小管道的应力和对设备的推力、保证管道与设备的正常运行等都有着非常重要的作用与意义。

参考文献

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