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石油化工装置管道支吊架设计 　　摘 要：本文首先介绍了石油化工中管道支吊架的类型及布置，进而阐述了其选用的原则，接着分析了其在应力分析中的作用，最后探讨了其位置的确定，希望对相关事业有所借鉴。 　　关键词：石油化工 装置 管道支吊架 设计 　　目前而言，管道支吊架的设计主要和管系的应力有着密切的联系，因此我们在设计中可以加强应力与位移来保障管系的运行安全。 　　一、石油化工管道支吊架的类型及布置 　　对于管道支吊架的类型及布置而言，应充分考虑管道的补偿、荷重及位移的需求，并且还要尽量减少管道在使用中的振动影响。石油化工管道支吊架包括了所有的管道支承装置，并且其结构形状众多，本文主要探讨了以下几种类型及布置： 　　1.恒力支吊架 　　这种支吊架指的是在制定的行程内，管系上下位移或者说是垂直位移，当其在负荷不便的情况下，其负荷变化率为零。这种管系一般适用于垂直方向上位移较大的石油管道支吊架中，并且运用最多的当属恒力弹簧支吊架。 　　2.弹性支吊架 　　众所周知，弹簧往往具有一定的刚度，在外力作用下往往会产生形变或者发生位移。因此弹性支吊架在工作的时候，产生变形过程中，一般不会完全失去分配荷载，这样就能有效控制荷载的转移。在具体的布置中，一般将其设置在垂直方向上有热位移的地方，这样可以引起管道支点变位，从而减小整个过程中产生的应力。就目前来看，弹性支吊架主要有两种类型： 　　2.1恒力弹簧支吊架 　　其属于恒力弹簧吊架和恒力弹簧支架的总称，主要使用在电站锅炉本体中，以及发电厂的水、汽、风、烟管道等方面的悬吊部分。此外，也适用于石油化工装置及其他需要减小位移应力的地方。 　　2.2可变弹簧支吊架 　　这种吊架主要作用是为了承受锅炉设备、管道及其相关介质的质量，同时补偿设备或者管道因为温变而产生的位移，以此降低管道设备应力，从而提高管道支吊架的使用寿命。 　　3.限制性支吊架 　　从已有的限制性支吊架来看，主要可以分为三种：1）限位支吊架。可以至少限制一个方向的变位。2）固定支吊架。可以将管子完全固定在支架上??从而限制管道的角位移及线位移。3）导向支吊。主要运用在某些需要限制管线的角位移及横向位移的场合。 　　二、管道支吊架的选用原则 　　在石油化工管道支吊架的选用时，应注意很多方面的原则问题，本文简要分析以下几个原则问题： 　　1.选用的时候，应从以下条件是否适用进行选择：承受的荷载大小及方向、工作温度、管道位移、是否保冷或者保温、管道的材质等。 　　2.对于一些热胀量过大的管道架空敷设而言，应选择加长管托的方式，这样可以有效避免管托掉落。 　　3.设计中，应尽量选择标准的管吊、管托及管卡，如果出现了以下情况，一般则可以采用特殊模式的管吊与管托：1）输送冷冻介质；2）架空敷设但是不易施工焊接；3）在生产使用中需要进行拆卸检修；4）材质为合金钢；5）材质为碳素钢且内部介质温度高达400度以上。 　　4.为了保障管道只沿着轴向位移运行，阻止其横向位移过大或者荷载冲击过大，如出现了以下情况则需设置一定的导向管托：1）为了防止大型振动产生横向位移的管道；2）横向位移过大可能会影响临近管道的管道；3）安全阀出口采用的是高速放空模式的管道与可能产生振动的两相流管道；4）防止活接头及法兰泄漏且不会产生大型横向位移的管道。 　　三、管道支吊架应力分析 　　1.管道承重分析 　　石油化工中管道支吊架的设计目的在于承受管道的外载及自重，从而避免过度挠度的产生，将应力控制在规定范围之内。衡量管系运行是否安全，其标准之一是一次应力的大小，而应力大小一般可以通过支吊架的设置来进行调整。应正确选用合适的支吊架，并且应调整与改善管系的应力分布状态，才能使得管系在变形时能正常运行。 　　2.消除管道在布置不当时导致的荷载转移 　　在石油化工装置管道支吊架设计中，管道支吊架在应力分析及柔性设计上都有着特殊的意义。一般情况下需要符合一次应力/挠度的需求，主要采用的方式是增加管道支吊架的数量，以此减少管道受力；但是，我们若从二次应力来考虑，为了降低二次应力的影响，则需要减少管道支吊架的数量，从而保障管系可以自由形变，以此缓解二次应力/热推力的影响。由此可见，在一次应力与二次应力之间，产生了一定的矛盾，这就需要我们在具体的应力分析及设计中，应合理抉择管道支吊架的数量。 　　四、管道支吊架位置确定 　　我们在具体的石油化工管道支吊架的设计中，应充分考虑安全可靠、经济适用及美观大方的原则，因此就必须保证支吊架及其基础分类在计算上的准确、布置上满足相关的工艺需求，还要科学合理确定管道支吊架的位置。必须保证其在允许的跨度范围之内，尤其是注意水平管道承重之间的距离不能超过管道所允许的范围，这样才能控制挠度不会超过限度。连续敷