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摘要：簡(jiǎn)單介紹化工項(xiàng)目管道管架的作用及分類，以及在管道設(shè)計(jì)中，對(duì)于典型化工管道管架設(shè)置時(shí)需要注意的事項(xiàng)。 中國(guó)論文網(wǎng) http://www./3/view-3795295.htm 關(guān)鍵詞：典型化工管道；管架；設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 化工項(xiàng)目中的管道是機(jī)械、設(shè)備和裝置之間物料流通所用的連接設(shè)備，管道一般是架空或埋地敷設(shè)，因此，需要根據(jù)管道的特性設(shè)置適當(dāng)?shù)墓芗?，如若管架設(shè)置不合理，管道就會(huì)不穩(wěn)定，就會(huì)產(chǎn)生偏心、震動(dòng)、扭曲等影響安全生產(chǎn)的隱患，為了消除這些潛在的隱患，就必須要選用合適的管架來(lái)對(duì)管道進(jìn)行有效的限制，以達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。 1、管架的作用與分類 管架是管道的支承結(jié)構(gòu)，其作用有如下幾點(diǎn)： ?。?）承受管道的自重荷載，包括管子、管件、閥件的重量和管道內(nèi)部介質(zhì)重量及管道外層保溫材料重量等全部重量，對(duì)每個(gè)單一支架或吊架而言，是該支吊點(diǎn)管道所分配值與該支吊架的實(shí)際荷重值，由于多種原因、會(huì)有少量偏差。（2）增強(qiáng)管道的抗變形剛度、使水平撓度和由此引起的振動(dòng)得到控制。（3）以其限位作用控制與引導(dǎo)管線熱位移的大小和方向（彈性支吊架無(wú)此作用）。（4）對(duì)管道流動(dòng)介質(zhì)的沖擊力、激振力、排氣反作用力以及由設(shè)備傳遞的振動(dòng)、風(fēng)力、地震等起緩沖減振作用。（5）控制由管道施加給設(shè)備接口的荷重和熱位移推力和力矩；以保護(hù)設(shè)備的安全運(yùn)行。（6）承受管道冷拉施加的力和力矩。根據(jù)管道的運(yùn)轉(zhuǎn)性能和布置要求，管架分為固定支架、活動(dòng)支架、導(dǎo)向支架和吊架四種。設(shè)置固定點(diǎn)的地方采用固定支架，這種支架與管道之間不能發(fā)生相對(duì)位移，而且，固定管道支架受力后的變形與管道補(bǔ)償器的變形值相比，應(yīng)當(dāng)很?。ü芗芤哂凶銐虻膭偠龋?。設(shè)置中間支承的地方采用活動(dòng)支架，管道與管架之間允許產(chǎn)生相對(duì)位移，不約束管道的熱變形。導(dǎo)向支架也稱導(dǎo)向滑動(dòng)支架，是管道應(yīng)用最為廣泛的一種支架。它同樣是管道自重的一個(gè)支承點(diǎn)，但它對(duì)管道有兩個(gè)方向的限位作用，它能引導(dǎo)管道在導(dǎo)軌方向（即軸線方向）自由熱位移，起到穩(wěn)定管線的重要作用。吊架用于常溫管道，或用于熱管道無(wú)垂直熱位移和此種熱位移值很微小的管道吊點(diǎn)，除承受管道分配給該吊點(diǎn)的重量之外，它允許該吊點(diǎn)管道有少量的水平方向位移，而對(duì)管道的向下位移有限位作用。 2、管架的組成和結(jié)構(gòu) 管架分為管道支架和管道吊架，管道支架一般由管座（管托）、管架柱（簡(jiǎn)稱柱）、管架梁（橫梁或縱梁，簡(jiǎn)稱梁）和基礎(chǔ)等組成，如圖1所示；管道吊架一般由管夾、吊桿（彈簧）、管架梁等組成。 管路上按其需求設(shè)計(jì)相應(yīng)的管架，管架布置示例如圖2所示。 3、典型化工管道管架的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 3、1支承自重的管架設(shè)計(jì) 對(duì)于一定管徑、中間不用管架的長(zhǎng)距離化工管道，因自重下垂，看上去會(huì)傾塌，故必須設(shè)置最低限度的支架。事實(shí)上，即使看上去不擔(dān)心傾塌完全符合要求的配管，因有著固有振動(dòng)頻率的問題，有時(shí)也會(huì)引起共振。特別是下垂和倒懸的管道，因其固有振動(dòng)頻率非常低，即使沒有特定的振動(dòng)源，只要受到外界的一些振動(dòng)，也會(huì)引起大的諧振。因此，如何避免因固有頻率產(chǎn)生的共振和其它振動(dòng)而引起的各種故障，就成為管架設(shè)計(jì)所研究的對(duì)象。 3、2避免使機(jī)械承受大的管道荷載的管架設(shè)計(jì) 機(jī)械下部垂下的吸入管，諸如大型壓縮機(jī)、汽輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、泵的進(jìn)出口管等，這些管道如果直接作用在機(jī)械上，由于它的重量或管道應(yīng)力會(huì)使機(jī)械接口發(fā)生形變，從而產(chǎn)生振動(dòng)，影響機(jī)械的使用壽命。為了避免此類情況的發(fā)生，就必須要在管道的有效部位設(shè)置支吊架，以承受管子自身的重量或消除管道應(yīng)力，延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命，保證安全生產(chǎn)。 3、3防止機(jī)械振動(dòng)的管架設(shè)計(jì) 每根化工管道由于直徑、壁厚、長(zhǎng)度、支架間距等不同，有著各自固有的振動(dòng)頻率，如管道固有的振動(dòng)頻率與有關(guān)聯(lián)的機(jī)械振動(dòng)的頻率接近，就會(huì)引起大的振動(dòng)，會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。為減少此類危險(xiǎn)的發(fā)生，就需要選擇合適的支吊架來(lái)對(duì)管道進(jìn)行限制；此類防止管道振動(dòng)的支吊架，需要具有一定的剛性，同時(shí)應(yīng)支持在管道的振動(dòng)方向，使管道有最大的剛性。 3、4防止管內(nèi)氣流振動(dòng)的管架設(shè)計(jì) 在與往復(fù)機(jī)械連接的管道內(nèi)，如往復(fù)式壓縮機(jī)，真空泵等，由于氣體脈動(dòng)壓力變化，也會(huì)引起管內(nèi)流體的振動(dòng)。為了避免產(chǎn)生這種情況，需要在管道系統(tǒng)內(nèi)閉塞部位和開口部位的相對(duì)位置來(lái)設(shè)計(jì)管架，不使它們之間的固有振動(dòng)頻率與管內(nèi)流體振動(dòng)頻率一致。 3、5防止節(jié)流閥、溢流閥、安全閥等閥芯振動(dòng)的管架設(shè)計(jì) 對(duì)于節(jié)流閥、溢流閥、安全閥等閥門，使用時(shí)往往只作微小的開啟，這是閥芯的振動(dòng)不僅與固有振動(dòng)頻率有關(guān)，還有可能發(fā)生其它的種種振動(dòng)。對(duì)于大口徑的閥門，如選用低升程動(dòng)作的，閥與閥座，特別是導(dǎo)桿稍有不吻合，圓周開度就會(huì)不一樣，產(chǎn)生閥芯振動(dòng)。因此，一方面閥門需要選用難以引起閥芯振動(dòng)的結(jié)構(gòu)；另一方面在這些閥門的附近應(yīng)設(shè)計(jì)與其相匹配的管架，以盡可能地減少這些閥門閥芯的振動(dòng)。不管在什么情況下，防止振動(dòng)的管架，應(yīng)能有效地增強(qiáng)管道在振動(dòng)方向的剛性。管架應(yīng)在配管的振動(dòng)方向有最大的剛性，只有這樣，才能取得較好的設(shè)計(jì)效果。 3、6應(yīng)力管道的管架設(shè)計(jì) 對(duì)于應(yīng)力管道，要經(jīng)過應(yīng)力計(jì)算來(lái)完成?，F(xiàn)以較為普遍的蒸汽管道的管架設(shè)計(jì)為例來(lái)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明： 蒸汽管線是一個(gè)比較龐大而復(fù)雜的管系。從界區(qū)引入的中高壓蒸汽經(jīng)過一組儀表調(diào)節(jié)閥和減溫減壓器后變?yōu)榈蛪赫羝?，然后送人裝置各單元的各級(jí)用戶使用。由于管線過長(zhǎng)而且考慮管系的柔性需在應(yīng)力和應(yīng)變限制的許可范圍內(nèi)，于是設(shè)置了兩段π型補(bǔ)償器，分別設(shè)置在中壓蒸汽管線和低壓蒸汽管線的中間段，來(lái)幫助吸收軸向、橫向和角位移及所產(chǎn)生的推力、彎矩和扭轉(zhuǎn)。經(jīng)過應(yīng)力分析后，在減溫減壓器處容易引起振動(dòng)的地方增設(shè)兩個(gè)減振拉桿，而且調(diào)節(jié)閥兩端全部設(shè)為彈簧架。 3、7其它管道的管架設(shè)計(jì) （1）安全閥出口要加支架，以抵消反坐力；（2）兩相流管道注意每隔一定距離加管卡，但必須與應(yīng)力計(jì)算協(xié)調(diào)，以免應(yīng)力通不過；（3）小口徑管道并排配管時(shí)，可考慮每隔2-3m用角鋼和U型管夾支撐一下，以增加剛性；（4）小管道可利用大管支撐（吊）但要考慮兩者溫度及位移的一致性。 4、管架設(shè)計(jì)常用的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范 管架設(shè)計(jì)時(shí)，工藝專業(yè)、材料專業(yè)、壓力分析專業(yè)、管道專業(yè)、設(shè)備專業(yè)等相關(guān)專業(yè)應(yīng)相互協(xié)商，盡量做到安全、合理；管架設(shè)計(jì)常用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范如下表1： 表1 管架設(shè)計(jì)常用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范一覽表 序號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范名稱 備注 1 石油化工裝置工藝管道安裝設(shè)計(jì)施工圖冊(cè)第三分冊(cè)--管道支吊架 2 管架標(biāo)準(zhǔn)圖（HG/T 21629-1999） 3 石油化工管架設(shè)計(jì)規(guī)范（SH/T 3055-2007） 4 化工、石油化工管架、管墩設(shè)計(jì)規(guī)定（HG/T20670-2000） 5 管道支吊架（GB/T17116-1997 5、結(jié)束語(yǔ) 隨著我國(guó)石油化工行業(yè)的快速發(fā)展，管道支架也得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用和重視。管架是一種數(shù)量多、分布廣的特種結(jié)構(gòu)。因此，做好管架的設(shè)計(jì)、施工工作，對(duì)加快基本建設(shè)速度、節(jié)約建設(shè)投資、保障安全高效生產(chǎn)，具有非常重要的意義。 參考文獻(xiàn) 1、國(guó)振喜、曲昭嘉，編.管道支架設(shè)計(jì)手冊(cè)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社； 2、小栗富士雄著，康文甲、周正民，譯.配管設(shè)計(jì)施工指南，中國(guó)建筑工業(yè)出版社。 3、《石油化工裝置工藝管道安裝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四版，中國(guó)石化出版社 |
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來(lái)自： 草木青青33 > 《化工/設(shè)備/電腦》
