導讀
隔熱管托等支吊架是石油化工管道系統(tǒng)中不可或缺的一部分，在石油化工管道安裝過程中，根據(jù)實際的情況來選用合適的支吊架。在設計和安裝時必須要根據(jù)工程預期的要求，遵循設置方法和選用的原則，明確實際安裝中設備、管道等具體的情況來保證生產(chǎn)的安全。
一、石油化工管道支吊架的類型及布置
對于隔熱管托等管道支吊架的類型及布置而言，應充分考慮管道的補償、荷重及位移的需求，并且還要盡量減少管道在使用中的振動影響。石油化工管道支吊架包括了所有的管道支承裝置，并且其結構形狀眾多，下面小七主要跟七友們分享以下幾種類型及布置：
1恒力支吊架
這種隔熱管托等支吊架指的是在制定的行程內(nèi)，管系上下位移或者說是垂直位移，當其在負荷不便的情況下，其負荷變化率為零。這種管系一般適用于垂直方向上位移較大的石油管道支吊架中，并且運用最多的當屬恒力彈簧支吊架。
2彈性支吊架
眾所周知，彈簧往往具有一定的剛度，在外力作用下往往會產(chǎn)生形變或者發(fā)生位移。因此隔熱管托等彈性支吊架在工作的時候，產(chǎn)生變形過程中，一般不會完全失去分配荷載，這樣就能有效控制荷載的轉(zhuǎn)移。
在具體的布置中，一般將其設置在垂直方向上有熱位移的地方，這樣可以引起管道支點變位，從而減小整個過程中產(chǎn)生的應力。就目前來看，隔熱管托等彈性支吊架主要有兩種類型：
1恒力彈簧支吊架
其屬于隔熱管托等恒力彈簧吊架和恒力彈簧支架的總稱，主要使用在電站鍋爐本體中，以及發(fā)電廠的水、汽、風、煙管道等方面的懸吊部分。此外，也適用于石油化工裝置及其他需要減小位移應力的地方。
2可變彈簧支吊架
這種隔熱管托等吊架主要作用是為了承受鍋爐設備、管道及其相關介質(zhì)的質(zhì)量，同時補償設備或者管道因為溫變而產(chǎn)生的位移，以此降低管道設備應力，從而提高管道支吊架的使用壽命。
3限制性支吊架
限制性支吊架可以分為三類：
（1）固定支吊架。通過將管道完全固定在隔熱管托等支架上來限制管道的線位移及角位移。
（2）限位支吊架。在方向上至少可以限制一個變位。
（3）導向支吊。該隔熱管托等支架的適用范圍大多是一些特定的并且需要限制管線的橫向位移以及角位移的地方，一般地方很少使用。
二、隔熱管托等管道支吊架的選用原則
（1）石油化工管道支吊架的設置原則是必須要滿足其管道允許的最大可跨距的范圍之內(nèi)，并且還必須符合一下幾點要求：
（2）
①應將其設置在對設備和管道連接、維修不產(chǎn)生影響的地方；
②設在大直徑三通式分支管和彎管附近；
③設在有荷載集中的地方；
④必須充分的利用其構筑物的梁、墻體、柱等能夠設置隔熱管托等支吊架的生根構件；
⑤靠近設備或者是設備的零位移點。
（2）在選擇的石油化工管道支吊架的過程，通過支承點在其垂直方向是否發(fā)生位移來判定如何選擇支吊架。
如果隔熱管托等支承點有發(fā)生位移，那么就應該選用可變彈簧支吊架；如果支承點位移量特點大的時候，就必須選用恒力彈簧支吊架；如果支承點未發(fā)生位移，那么就應該選用剛性支吊架。
（3）大多情況下，隔熱管托等支架上水平敷設的管道可分為兩種，一種是有隔熱層，一種是無隔熱層的，如果對其管道沒有特定的要求，一般可以不用設置管托。
有要求的就比如有隔熱層就需要設置管托，因為有隔熱層的管道高度與厚度是成正比的，當管道的隔熱層厚度超過130mm的時候，就必須選用200mm高度的管托；當管道的隔熱層厚度超過80mm的時候，就必須選用100mm高度的管托。
（4）除下列情況以外，應采用焊接型的隔熱管托等管托和管吊：
①輸送含有冷凍介質(zhì)的管道；
②管內(nèi)介質(zhì)溫度等于或高于400℃的碳素鋼管道；
③合金鋼材質(zhì)的管道；
④輸送含有濃堿液的管道；
⑤針對一些焊接施工過程中，存在焊接較為困難的管道，最不適宜的方法就是直接與隔熱管托、管托、管吊進行焊接。
⑥生產(chǎn)中需要經(jīng)常拆卸檢維修的管道；
（5）在允許管道有軸向位移時，橫向位移需要加以限制，在出現(xiàn)下列情形時應設置導向支架：
①對于可能發(fā)生震動的兩相流管道和安全閥出口必須要高速放空管道；
②在橫向位移較大時就會影響到臨近管道，固定支架間的距離設置過長，橫向位移會比較大時；
③“Π”型補償器的位置距補償器彎頭的距離，最好是管道公稱直徑的40倍，補償器兩側(cè)的管道上需設隔熱管托等導向支架；
（6）需要限制管道位移量時，應該設置限位支架。
（7）在沿著直立設備布置的立管需要設置導向支架和承重支架，承重支架為了減少管口的受力，就必須要將其設置在臨近設備管口的地方。若管道重量較大，單個支架不能承重時，可以通過增設可變彈簧承重支架來補償剛性支架的受力。
三、隔熱管托等管道支吊架應力分析
1.管道承重分析
石油化工中管道支吊架的設計目的在于承受管道的外載及自重，從而避免過度撓度的產(chǎn)生，將應力控制在規(guī)定范圍之內(nèi)。衡量管系運行是否安全，其標準之一是一次應力的大小，而應力大小一般可以通過支吊架的設置來進行調(diào)整。應正確選用合適的隔熱管托等支吊架，并且應調(diào)整與改善管系的應力分布狀態(tài)，才能使得管系在變形時能正常運行。
2.消除管道在布置不當時導致的荷載轉(zhuǎn)移
在石油化工裝置隔熱管托等管道支吊架設計中，管道支吊架在應力分析及柔性設計上都有著特殊的意義。一般情況下需要符合一次應力/撓度的需求，主要采用的方式是增加管道支吊架的數(shù)量，以此減少管道受力；但是，我們?nèi)魪亩螒砜紤]，為了降低二次應力的影響，則需要減少管道支吊架的數(shù)量，從而保障管系可以自由形變，以此緩解二次應力/熱推力的影響。由此可見，在一次應力與二次應力之間，產(chǎn)生了一定的矛盾，這就需要我們在具體的應力分析及設計中，應合理抉擇管道支吊架的數(shù)量。
四、管道支吊架位置確定
在具體的石油化工管道支吊架的設計中，應充分考慮安全可靠、經(jīng)濟適用及美觀大方的原則，因此就必須保證隔熱管托等支吊架及其基礎分類在計算上的準確、布置上滿足相關的工藝需求，還要科學合理確定管道支吊架的位置。
必須保證其在允許的跨度范圍之內(nèi)，尤其是注意水平管道承重之間的距離不能超過管道所允許的范圍，這樣才能控制撓度不會超過限度。
連續(xù)敷設的管道，其允許跨距主要采用三跨連續(xù)梁承受均勻分布荷載的方式來計算，并且要按照強度條件來檢驗，最后取其中最小的值為準。
除了需要滿足上述需求之外，還應充分考慮以下幾個方面的問題：
1.某些管道中有閥門，對于小型管道設備等載荷十分集中的管道而言，應設置在集中荷載的附近。
2.在管系兩端，當管道和設備相連，那么應盡量將其設置在靠近設備的管嘴處，隔熱管托這樣可以有效減少受力。
3.某些管系中如果有垂直管段，就應在垂直管段的上部或者下部設置相關的承重支架，一旦其垂直管段較長，還需要在中間設置一定的導向架。
4.在設計中，應盡可能利用周邊建筑物的梁柱支架來進行基礎構建結構，但不能讓梁柱產(chǎn)生變形與彎曲。
5.如果需要設置彈簧支吊架，那么就應將其設置在位置量較小的地方，并且人工補償器兩側(cè)的隔熱管托等導向支架在設計的時候應按照相關的規(guī)范操作。
總結
支吊架的設計布置是石油化工支吊架管道施工的重要組成部分，石油化工隔熱管托等管道支吊架的正確設計與布置是一項十分重要的工程，不僅要保障其選型時科學合理，在布置時要考慮其受力范圍，使其化工裝備安全、穩(wěn)健運行。
滄州五森管道設備有限公司 隔熱管托
