石油化工装置管道支吊架设计思路构建探讨(1)

张守华

【摘要】本文主要分析了石油化工装置管道支吊架常用类型，其次阐述了选用原则和布置设计要点，通过相关分析希望进一步提高石油化工装置运行安全稳定性，仅供参考。

【关键词】石油化工装置;管道支吊架;设计思路;安全性

1石油化工装置管道支吊架常用类型

为了能够更加清楚的区分石油化工装置管道支吊架，就要全面结合管道支架的作用，具体将支吊架分为承重支吊架、限位支架、防震支架等几种比较常见的类型，并且每一种类型的支吊架都具备不同的功能。通过细致分析各项内容的方式，达到提升管道支吊架应用有效性的目的。

1.1承重支吊架

一般状况下，都是将承重支吊架应用在支撑管道的重量，以及保证其他方面持续性负荷中。在管道系统中科学合理的布设承重支吊架，不仅能够防止管道因为负荷超出承受范围的问题，产生破损现象，也能做好石油化工装置安全保障工作。此外，如果从支吊架承重的特征这一角度进行研究，就会发现承重支吊架还包括刚性支吊架、弹簧支吊架两种类型。比如：石油化工装置管道在支撑点处，没有出现纵向位移这种现象，在实际设计期间，就要以应用刚性支吊架为主;如果出现了纵向位移的现象，则是要以应用弹簧支吊架为主。在图一中将承重支架的组合状况展现出来，在精准掌握组成结构之后，保证最终设计的承重支吊架符合标准要求，为后续提升管道系统运行有效性和安全性奠定基础。

1.2限位支架

结合“限位支架”的内容进行研究，可知其主要作用就是限制管道系统，产生位移变化等问题。一旦石油化工装置管道系统，在实际运行过程中受到热力的影响，就会产生相应的位移，这样就会对管道系统运行安全性造成威胁。对于限位支架而言，如果按照其具体的使用效果，可以具体分为固定支架、导向支架、止推支架三种比较关键的类型。为了保障设计工作符合标准要求，就要对这三种类型的限位支架应用要点进行深入研究，如要在不允许产生位移问题的地方，应用固定支架，这样能够限制管道支撑点三个方向的线位移和角位移;对于导向支架而言，主要应用在限制管道横向位移这项工作中，而止推支架的应用作用则是与之相反。

1.3防振支架

石油化工装置管道在运行期间，会发生振动现象，为了保证管道系统安全稳定运行，就要在此种状况下做好防振支架设计工作。在防振支架充分发挥应用作用之后，不仅能够对复试机泵进出口管道进行有效控制，也能做好由地震、水击、安全阀排出反力引起的管道振动控制工作。在图二中将防振支架整体结构展现出来，这样既能对其结构进行细致分析，也能为后续制定出具有科学合理性的应用方案创造条件。

2石油化工装置管道支吊架选用原则

在实际开展石油化工管道支吊架选用工作期间，需要格外注意的一项工作，就是保证科学合理性。严格按照以下几项原则开展选用工作，保证石油化工装置长期处于安全稳定运行。

一是在实际选用石油化工管道支吊架期间，需要充分考虑多个不同方面的条件，具体包括承受荷载大小和方向、工作温度、管道位移等因素。

二是如果将一些热胀量过大的管道架空敷设工作，作为主要研究对象，就要以选择加长管托这种方式为主，主要就是因为做好这项工作能够防止产生管托掉落问题。

三是在对石油化工装置管道支吊架进行设计时，要选择符合标准的管吊、管托、管卡为主。在此期间，一旦产生以下这些问题，就要结合实际状况，选择特殊模式下的管吊和管托。比如：输送冷冻介质;架空辐射，但是在开展焊接工作期间存在较大难度;在生产和使用期间，需要拆卸和检修;管道材质为合金钢等，一旦发现存在这些问题，就要以选择特殊模式下的管吊和管托。

四是为了能够使石油化工装置管道，只沿着轴向位移完成运行，那么就要防止产生横向位移过大、荷载冲击力过大等问题。如果发生下面几种状况，就要做好导向管托设置工作，具体状况包括：为了防止受到大型振动的影响产生横向位移的管道;产生的横向位移过大，对于邻近管道造成影响的管道;安全阀出口位置，应用高速放空模式管道，与极易产生升振动的两相流管道等，都要科学合理的设置一定的导向管托。

3石油化工装置管道支吊架设计思路构建要点

3.1细致分析管道支吊架应力状况

一是做好管道承重分析工作。

设计石油化工管道支吊架的最终目的，就是为了能够保证石油化工装置，承受管道的外载和自重，在防止产生过度挠度问题的同时，可以将应力控制在标准规定范围内。如果想要衡量管道系统运行安全状况，就要将“一次应力”的大小状况作为主要标准。对于应力状况而言，通常都是通过设置支吊架的方式，做好相应的调整工作。基于此，非常重要的一項工作就是选择具有针对性的支吊架，同时也要科学合理的调整、改善石油化工装置管道系统的应力分布状况，以此来保证管道系统即便处于变形状态，使管道系统处于安全稳定运行状态。

二是消除管道在布置不当期间导致的荷载转移。

在开展石油化工装置管道支吊架设计工作时，如果想要做好设计工作，就要保证应力分析、柔性设计工作充分发挥作用。通常状况下，设计工作需要符合一次应力和挠度等多个方面的需求，具体的操作方式就是适当的增加管道支吊架的数量，从而达到减少管道受力的目的。如果在设计时将“二次应力”作为核心依据，为了能够降低二次应力对设计效果造成的影响，就要合理减少管道支吊架的数量。这样不仅能够保证石油化工装置管道系统自由形变，也能有效缓解二次应力或是热推力造成的影响。因此，一旦发现一次应力和二次应力存在矛盾，就要在实际开展应力分析和设计工作期间，结合具体状况，确定出管道支吊架的具体数量。

3.2全面掌握管道支吊架设计内容

一是确定承重支吊架位置。

在对承重支吊架位置进行设置时，需要结合石油化工装置管道的最大跨度、管道允许的间距要求等因素，开展设计工作。管道如果需要承受持续性荷载，那么就要在布设支吊架布置期间，做到靠近荷载集中点，从而达到减少管道偏心荷载和弯曲应力的目的。除此之外，为了能够防止设备嘴子受到管道荷载这项因素的影响，就要在压缩机、泵等多种类型动力装置附近设置支架，如具体的位置为弯管与大口径三通式分支管附近。

二是确定限位支架位置。

比如：石油化工装置管道系统的热胀方向，是以敏感设备嘴子为主时，就要在适当的位置设置逆热膨胀方向的止推支架。此外，在大刚度管道对设备产生较大推力之后，就要在相应的位置上，设置止推支架。

三是确定防振支架位置。

石油化工装置在日常运行过程中不可避免的会产生振动问题，为了能够防止和降低此种现象造成的影响，就要在做好管系应力分析工作之后，确定防振支架的设计位置和应用数量。一般状况下，都是沿着地面开展防振支架设置工作，同时也要保证每一个支架基础处于相互独立状态。需要注意的一项工作，就是不能在厂房的支撑构造上设置，这样就能够防止产生相互影响问题。

结束语：

综上所述，在经济发展速度不断加快的状况下，我国石油化工装置随之发展。考虑到大口径管道在石油化工装置中的应用率非常高，为了保证石油化工装置始终处于安全稳定运行状态，就要结合具体状况，做好管道支吊架设计工作，并且也要严格遵循相应的选用原则，在保证设置方法充分发挥应用价值的基础上，保证最终设计和应用的设计方案具有科学合理性，从而为后续提升石油化工装置安全提供保障。石油化工企业生产安全性，会对社会整体造成直接影响，通过做好管道支吊架设计工作的方式，精准确定承重支吊架、限位支架、防振支架的位置，保证受力状况符合要求的基础上，降低安全事故发生几率，从而为后续实现提升经济合理性这一目的创造条件。